GIS実習オープン教材の学習(その4)

今回は、前回に引き続き課題の第3回の課題2を学習します。
参考URLは、以下になります。
https://gis-oer.github.io/gitbook/book/materials/tasks/t_08.html

課題2 ジオリファレンス

課題2の内容は、以下となります。

ジオリファレンスは、位置情報のもたない画像などのデータに位置情報を持たせる際に用いる手法です。鯖江市_古地図006(鯖江市 古地図データ(鯖江地区、jpeg)古地図006 CC BYを再配布したもの)をダウンロードし、地理院タイルをもとにGCPを取得し、完成例のようにジオリファレンスした図を作成してください。

この課題は、ベクトル地図とイメージ地図の重ね合わせを行います。具体的には、明治時代の古地図をスキャンしたデータ(.pngファイル)と、ベクトル道路地図を重ね合わせます。
重ね合わせの方法は、イメージ地図の点を指定し、該当するベクトル地図の場所を指定します。この点指定を複数行うことで、イメージ地図の形状を変換するなどしてベクトル地図に(ある意味無理やり)重ね合わせます。
この機能を、QGISではジオリファレンスと呼びます。
作業手順は以下となります。

  1. データのダウンロード
  2. ベクトル地図の読み込み
  3. ジオリファレンサ(プラグイン)の起動
  4. ポイントの指定(4点程度)
  5. ジオリファレンスの実行
  6. 作成されたイメージファイルの読み込み

1.データのダウンロード
下記URLから教材データをダウンロードします。
https://github.com/gis-oer/datasets/raw/master/tasks/sabae_task.zip

2.ベクトル地図の読み込み
教材データからベクトル地図データ(シェープファイル) ”sabae_way.shp” を読み込みます。
この地図は、道路中心線だけですのでジオリファレンスの位置合わせ(GCPの取得:Ground Control Point)に使うのは相当厳しいです。よって、地理院の航空写真やOSMのXYZタイル地図も読み込んでおいた方がよいでしょう。OSMを背景とした場合は、以下のようなイメージになります。青い線がシェープファイルになります。

3.ジオリファレンサ(プラグイン)の起動
ジオリファレンサは、メニューの[ラスタ]を指定し[ジオリファレンサ]を指定することで起動されます。
[ジオリファレンサ]が表示されない場合は、メニュー[プラグイン]の[プラグインの管理とインストール]を選択し、”GDALジオリファレンサ”にチェックを入れると表示されます。(下図)

4.ポイントの指定(4点程度)
ジオリファレンサが起動したら、メニュー[ファイル]から[ラスターを開く]を指定し、教材のファイル”006.jpg”を読み込みます。以下のように表示されるはずです。

ここからがGCPの設定です。位置合わせの場所を画像側とベクトル側で指定する作業ですから、なるべく矩形とか四角がよいでしょう。
既にGCP指定モードになっていますので、画像側のGCP店を指定すると、ダイアログが表示されますので、”地図キャンバスから”ボタンを押下してベクトル地図の同じと思われる場所を指定します。この作業を、4点分ほど実施します。

5.ジオリファレンスの実行
指定した点をもとにベクトル地図に重ね合わせる新たな画像ファイル(TIFF画像)を作成します。
実行操作は、ジオリファレンサの[ファイル]、[ジオリファレンサの実行]を指定します。指定すると”変換タイプの設定が必要です”という旨のメッセージが表示され下記画面が表示されますので、適当な変換タイプを指定してOKボタンを押下します。

6.作成されたイメージファイルの読み込み
ジオリファレンサが正常に実行すると先の画面で出力に指定したファイルが作成されます。(先ほどの例ですと、006_modified.tif)
このファイルを、QGISのメインウィンドウに読み込みを行い、半透明の設定やレイヤの上下順を入れ替えたりすると、以下のような地図になります。

まあ、大体あっているかと。。
課題の整飾の部分は、前回、前々回も同じなので割愛します。

まとめ

私はジオリファレンスという呼び方は初めて聞きました。
ラスターの原図の四隅に測地座標を与えてアフィン変換等で補正してベクトル地図と重ね合わせることは、地図入力(いわゆるマップデジタイズ)の現場ではよく行われているとは聞いていました。
CADやGIS入力システムではなく、個人のPCでこういったことができるのだと感動しました。