GIS実習オープン教材の学習（その19）

2020年3月21日

今回は、第11回ラスタデータの分析の課題1 数値標高モデルの視覚的分析の事前作業その２を行います。
参考URLは、以下になります。
https://gis-oer.github.io/gitbook/book/materials/tasks/t_15.html

課題の内容

今回の課題を以下に示します。

富士山周辺のDEMデータを用いて、標高区分図、傾斜区分図、傾斜方位図、陰影図、3D地図を作成し、レイアウトしてください。また、富士山の地形の特徴を整理し、400字程度でまとめてください。
第11回・ラスタデータの分析課題1· 数値標高モデルの視覚的分析 GIS実習オープン教材

今回は、課題で使用する画像データの内容を確認しましょう。
課題に取り組む前にデータの内容を把握しておくことで、より深い理解が得られます。

課題で使用する画像データの確認

今回は、以下の手順で画像データの内容を確認します。
1.エクスプローラによる画像ファイルの概要確認
2.QGISによる画像ファイルの概要確認
3.考察

1.エクスプローラによる画像ファイルの概要確認
課題で指定された下記ファイル（画像）をダウンロードし解凍してください。
https://github.com/gis-oer/datasets/raw/master/tasks/fuji_task.zip
上記ファイルには富士山周辺の画像データ（GeoTIFF）が1枚入っています。

エクスプローラ上で画像ファイル（fuji_2000_8.tif）を右クリックしプロパティを表示します。

以下の情報が得られました。
・バイト数：13,315,197バイト
・ピクセル数：1,833×1,814
・ビットの深さ：32ビット（4バイト）

ここからは、”1,833×1,814ピクセルの画像を1ピクセルを32ビットで表現”していることが読み取れますので、画像データの量を計算してみましょう。
1,833×1,814×4バイト＝133,300,248バイト
ファイルのバイト数（13,315,197バイト）からは14,949バイトの差がありますが、これは後述する座標情報などを格納するためのヘッダー部となります。

2.QGISによる画像ファイルの概要確認
次に、画像ファイルをQGISに読み込みレイヤプロパティを表示します。

”レイヤプロパティ”ダイアログから、”情報”を指定すると下図のようにレイヤ（画像）の情報が表示されます。

ここからは、以下の情報が得られます。（表示されているのは、”gdalinfo -stat”で取得した情報と同じです）
・画像のXY：X=1,833、Y=1,814
・平面直角8系へ投影済みの画像で単位はメートル
・実距離（メートル）は、X=50,571（-6,150～ 44,421）、Y=50,048（-95,425～-45,377）
・高さを1ピクセルごとに32ビット浮動小数点で表現
・高さ（メートル）は、-2.5（最小）～3,753.7（最大）

上記情報から1ピクセルあたりの実距離は以下のようになります。
X軸　50,571÷1,833＝27.589メートル
Y軸　50,048÷1,814＝27.589メートル

3.考察
これまでの作業で得られたGeoTIFFファイル全般に関する情報を整理します。
・ヘッダー部と画像部に分かれている
・ヘッダー情報には座標情報などが設定されている

同様に、今回使用するデータに関する情報を整理します。
・1ピクセルあたり実距離約27メートルの矩形を表現
・1ピクセルを32ビット浮動小数点で高さを表現（マイナス表現も可）

また、課題で使用するデータは、国土地理院の下記成果物を加工してGeoTIFF形式に変換していると思われます。

[blogcard url=”https://fgd.gsi.go.jp/download/ref_dem.html”]

上記データは、下記のように5メートルごとの矩形の高さが羅列されています。

<gml:tupleList>
地表面,1171.94
地表面,1168.59
地表面,1165.52
地表面,1162.67
地表面,1159.43
地表面,1157.04
地表面,1153.67
地表面,1150.51
地表面,1147.34
地表面,1145.47
地表面,1142.56
地表面,1140.25

最終的に整理すると、今回使用する画像データ（GeoTIFF）は下図のように作成され、ヘッダー部と画像部に分かれた構造であるといえそうです。