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pdf 版 - 建築・環境デザイン学科|デザイン工学部|大阪産業大学
G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 1/33 GIS 用のデスクトップ画面上のアイコン(大阪産業大学 13 号館 13406 室 CG 演習室マシン) ③アークシーン ②アークマッ プ ①アークカタロ グ 以下のマニュアルは、バージョン 9.1 のものであり、PDF 版は、 http://www.edd.osaka-sandai.ac.jp/~o-tanig/046.pdf から得られる。 GIS とは何かについては、末尾の付録を参照してください。 更新履歴: 平成 19・2007 年 12 月 4 日(土)付録として GIS(地理情報システムの概要を加える。 平成 19・2007 年 12 月 1 日(土)面積計算の式をヘルプからのコピーペーストと書き換えた。 平成 19・2007 年 11 月 30 日(金)1.に注意をピンク字で加え、3.の語句修正。13.に注意をピンク字で 加える。 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 2/33 地理情報システム(GIS)の手引き はじめに 下の図は、北河内地域を淀川の方向から見た山河大地を等高線情報などを使用して GIS で表現したもので ある。 また、現在(2006 年)の 7 市(枚方市、寝屋川市、交野市、門真市、守口市、四条畷市、大東市)の市境界線と学 研都市線と京阪電車路線と駅とを示す。 使用するソフトは、エスリ社 ArcGIS9.1(ArcCatalog, ArcMap, ArcScene, ArcGlobe などよりなる)である。 図-1 北河内地域の山河大地の景観(2006) 図-2 北河内地域の山河大地の景観拡大図 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 3/33 この図を描く概略手順は、 0. ArcCatalog、ArcMap、ArcScene、ArcGlobe の立ち上げ 1. シェープフアイルの作成(シェープファイル: 図を描く電子白紙、またはレイヤーのようなもの) :ArcCatalog 2. その上に建物の平面配置図を描く:ArcMap 3. 平面図形に高さを与える:ArcMap 4. 平面図形を立ち上げる:ArcScene 5. (省略)等高線データの読み込み:ArcMap と ArcScene 6. (省略)川データの読み込み:ArcMap と ArcScene 7. (省略)森データの読み込み:ArcMap と ArcScene 8. (省略)駅データの読み込み:ArcMap と ArcScene 9. (省略)路線データの読み込み:ArcMap と ArcScene 10. 等高線データの加工:ArcMap 11. 等高線データの立ち上げ:ArcScene 12. データ群のコピー:ArcCatalog 13. 地物の面積を求める:ArcMap 14. 地物への WEB 頁またはドキュメントのリンク 15. (省略)地球上の位置:ArcGlobe である。 GIS 上で描いた図は、画像データ(*jpg)として保存し、文章の中に貼り付けることが出来る。 その他の機能、周辺機能については、 http://www.edd.osaka-sandai.ac.jp/ o-tanig/GIS/index.html を参照してください。 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 4/33 0. ArcCatalog、ArcMap、ArcScene、ArcGlobe の立ち上げ これら3つのソフトはまとめて ArcGIS と呼ばれる。ここで使用するバージョンは、ArcGIS 9.1(2005.6.3.現在) である。 1 スタート 2 プログラム 3 ArcGIS 4 ArcCatalog 5 ArcMap 6 ArcScene 7ArcGlobe 図-3 ArcGIS の立ち上げ G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 1. 5/33 シェープファイルの作成(ArcCatalog) 1 ファイル 2 新規作成 3 シェープファイル 4 名前を付ける 5 ポリゴン(多角形)を選択 6 OK 図-3 シェープファイルの作成 注意:「2 新規作成」でこの図の通りでない場合は、データを格納する左の欄のフォルダーをクリックした後 に 1 から始める。 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 2. シェープファイルに建物の平面配置図を描く(ArcMap) 1 OK 図-4 ArcMap の立ち上げ 2 データの追加 3 ファイルの選択 4 追加 図-5 シェープファイルの読み込み 6/33 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 5 エディタ 6 編集開始 図-6 図描のためエディタに入る 7/33 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 8/33 7 スケッチツール 8 四辺形を描く マウス移動 →クリック① →移動 →クリック② →移動 →クリツク③ →移動 →ダブルクリック④ 図-7 エディタモードで四辺形を描く 四辺形が描け た! 図-8 四辺形の完成 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 9 エディタ 10 編集の終了 11 はい(保存) 図-9 四辺形(描図)の保存 9/33 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 3. 10/33 平面図形に高さを与える(ArcMap) 1 シェープファイルを右クリック 2 属性テーブルを開くをクリック 3 オプション 4 テーブルに列(フィ ールド)を追加 5 挿入列に名前「高さ」を与える 6 高さ数値の桁数を 5 にする 7 OK 図-10 属性テーブ゛ルの変更 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 9 編集開始 8 エディタ 10 数値入力 図-11 属性テーブ゛ルに四辺形の高さ 1 を入力 11 エディタ 12 編集終了 図-12 高さ入力の保存 13 はい 11/33 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 4. 12/33 平面図形を立ち上げる(ArcScene) ArcMap で描いた四辺形のシェープファイル(*shp)を ArcScene に読み込む 1 データ追加 2 ファイルの選択 3 追加 図-13 シェープファイル読み込み 4 追加されたファイル名 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 5 右クリック 6 プロパティ 7 ここをクリック 図-14 立ち上げ方の設定 13/33 8 立ち上げ G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 9 クリック 10 高さクリック 11 *100 を加える 図-15 立ち上げ高さの尿力 12 OK 14/33 13 OK G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 立ち上がった! 図-16 立ち上がったものの拡大・縮小・移動・全体・回転など 15/33 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 16/33 10. 等高線データの加工(切り取り)(ArcMap) 1. 等 高 線 デ ータの追加 2. このデータを加工する準 備として、このデータのコピ ーを作るため右クリック 3. デ ー タ の 4. 新しい名前をつ エクスポート け、OK G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 5. はい 6. 元 の デ ー タを削除 17/33 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 7. エディタ 9. ドラッグで残し たい部分を囲む 8. 編集開始 18/33 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 10. 選択された部 分の色が代わる 11. 属性テーブルを開く 12. オプション 19/33 13. 選択セットの切り替え G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 14. 切り取り 15. 切り取られた 16. 編集終了 20/33 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 21/33 11. 等高線データの立ち上げ(ArcScene) 1. ArcScene の起動 2. データの追加を選択 3. 前回作成したファイルを開く 4. 右クリック。プロパテ ィを開く G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 22/33 5. レイヤ プロパティ ベース (標高)タブをアクティブにす 6. ファイルを開く 7. 等高線の高さデータを 追加 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 23/33 8. 0.00001 と書き換える 9. OK 10. 完成 立ち上がった! G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 24/33 12. データ群のコピー(ArcCatalog) ArcGIS のデータ管理は、ワードなどと様子が異なっており、作業している間に元のデータが改編されてしまうこと がある。 安全のため、一日の作業のはじめに前日(前回)に使用したデータのコピーを作り、それを使って作業すること が望ましい。 例えば、5 月 30 日に作業を行い、次に 6 月 2 日に作業を始める場合は、以下のようにする。 1. 0530 のフォルダーを 2. コピー 選択 3. 親フォルダーを選択 4. 貼り付け 5. 「コピー0530」を右クリック して名前を付け替える(0602) G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 25/33 13. 地物の面積を求める(ArcMap) 1. 面積を求めたいレイヤを選 2. 属性テーブルを開く 択し、右クリック を左クリック 3. 属性テーブルが開く 4. オプションを左クリッ ク→フィールドの追加を 左クリック 5. フィールドの追加が開く ので、そこに ・名前(例 MENSEKI)をつ け、 ・種類(short/long/Float /double…)から Float を選 注意:ツールが存在していない場合は、 「表示」→「ツール」をクリック 択し、 ・桁数を 20 と入力し、 G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 26/33 6. フィールドが追加された 7. エディタを左クリック →編集の開始を左クリック 8. レイヤが保存されてい るファイルを選択し、OK を左クリック 追加されたデータが一つの場合 は出ないので、バスする 9.選択したレイヤが、ター ゲットに表示されているこ とを確認する 10. MENSEKI のフィール ドを全部選択するため、一 番上の MENSEKI と書い てある所で、左クリックす ると、青色に反転。 →そのまま選択状態で右 クリック →フィールド演算を左ク リック G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 27/33 11. 高度な設定にチェック 12. 「ヘルプ」をクリックすると、 をつける 英語文が出る。3.の 4 行目「To →VBA Script Code を入力 calculate area:」の次の 4 行 できるようになる Dim Output as double Dim pArea as Iarea Set pArea = [shape] Output = pArea.area をコピーして、「ヘルプ」の左の空 欄に貼り付ける。 13. MENSEKI=に dblArea を入力 →OKを左クリック 14. 面積が計算された 15.エディタを左クリック →編集の終了を左クリック 16. 「はい」を左クリック →編集が保存される G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 28/33 14. 地物への Web 頁またはドキュメントのリンク 1. ツールバー内の 「個別 属性表示」を左クリック 2.左図が表示されるの で説明に従い、リンク を張りたいフィーチャ をマップビュー画面内 で左クリック 3.クリックしたフィー チャの個別属性が表示 される G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 29/33 4. 「個別属性」ウィンドウで、 ハイパーリンクを設定したいフ ィーチャを左クリックで選択し、 右クリックすると、「ハイパーリ ンクの追加」が出てくるので、左 クリック 参照 5. ドキュメントにリンクするに は、「ドキュメントへリンク」を左 クリック →リンク先は、参照を左クリック 6.ドキュメントへのパス名を入 力→OKを左クリック ※Web ページへのハイパーリン クを追加するには、「URL へリ ンク」をクリックし、URL を入 力、OKを左クリック G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 30/33 7.「ハイパーリンク」ツー ルを左クリック 8.フィーチャを左クリック リンクできた! G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 31/33 付録:地理情報システム(GIS)とは (ここでの GIS 用語は、この実習で使用するソフト会社である米国エスリ社(ESRI 社)のジーアイエスソフト「ArcGIS」の 説明書用語によっている。どの程度一般的な用語なのかは調べていない。)(使用するマシンは、13406 室のものであ る。) 1. はじめに fig 1 国土地理院地形図 1/50,000 の一部 この図を左から右にスキャン(走査)して、走査線に引っかかるものは何かと問うと、地図を良く知る者は、地名の一 部、寺、田んぼ、道路、擁壁、池、川、住宅、建物、がけ、等高線と答えるが、地図を全然知らない者は、なんと言うだ ろうか。・・・このように、地図(という図形)の読み取り方には、どういう立場に立つかにより、さまざまな名前が使用され る。 地図は、国土地理院の係官が、実際の山や川や町の航空写真を見て、図形化したものである。地図上の黒点のよ うな四角、直線・曲線、多角形などは、地上にある実際の物(地物)が抽象化されてはいるが、それぞれの地物との対 応関係を保っている。その対応関係を表すものが、凡例(はんれい)(レジェンド、legend)であり、図形の右に、元の地 物の名前が書かれている。(fig 2) fig 2 地図の凡例(1/25,000) 人間が地図を扱う場合の説明は、これでほとんど済むのであるが、地図をコンピュータで処理しようとすると、もう少 し一般化して「道路は、直線に抽象化する」「擁壁は、直線に抽象化する」「凸凹したものは、多角形に抽象化する」な G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 32/33 どを付け加えねばならない。このような解釈で地図を見ると、地図は、道路、家、川の集まりではなく、点、線、多角形 が集まっている図形と言える。GIS では、点・線・多角形の集まりを地物(フィーチャ、feature)と言い、またそれぞれを 点地物(点フィーチャ)、線地物(線フィーチャ)、多角形地物(多角形フィーチャ)と言う。これらの区別は、もし地形物 が、広がりをもたせることが困難なほど小さいならば、点地物に表現し、もし地形物が長さをもっておれば、線地物に 表現し、点や線として表現できないほど地形物が大きい場合は多角形地物(面的地物)として表現することによる。 注 1 feature は、辞書では「顔の造作、容貌」「地勢、地形」とある。 地物(フィーチャ)は、さまざまな性質(属性(attribute))をもつので、それらは縦軸にそれぞれの地物、横軸に地物 番号(レコード番号)・緯度・経度・直角X座標・直角Y座標・面積・高さ・階数などの表形式にまとめられる。地物が同じ でも、属性が異なる場合は区別して取り扱われる。例えば、線地物でも、等高線と市域境界線とでは、性質(属性)が 異なるので区別して取り扱う。 2. 主題(テーマ、theme) 地図には主題図というものがある、例えば、fig 3、fig 4 は、fig1 とは異なる主題図である。これらは何を主題にする かにより、地物のいくつかが集められたものである。どのような地物を集めるかにより、主題(テーマ)が異なってくる。 主題(テーマ)は、地理的地物とそれらの属性(性質)の集まりよりなる。例えば、地物として、「河川である」「等高線 である」「池である」ような属性の線地物、多角形地物を集めると、それらは、いわば自然の地物を主題(テーマ)とする 図となる。 fig 3 1/25,000 土地条件図の凡例 fig 4 1/25,000 土地条件図 土地条件図とは、伊勢湾台風による水害で、地盤高 2m 以下の低い干拓地、三角州などに被害が集中していたことか ら、1m の地盤高線を手がかりに、昭和 35・1960 年から作られた。 3. GIS で扱うファイルの拡張子 GIS(地理情報システム)による作業データは、「*.shp」という拡張子のついたファイルとしてセーブされる。(*.shp は、 一般的なデータフォーマットである。) その内部は、①ビューデータ、②テーブル(表)データ、③チャートデータ、④レイアウトデータ、⑤スクリプトデータ の 5 種類に分かれ、これらのまとまりを「プロジェクト」という。 テーマデータの集まりであるビューデータをビュー画面上で表示させて作業を進め、ときにはテーブルデータを表 示させて、関係を設定する。ビューデータには、地理データそのものは含まれずに、そのデータを参照するデータが 含まれるだけなので、ビュー画面で地理データを消去する操作をしても、オリジナルの地理的データ(データソース) そのものには変更が加えられることはない。地理データをコピーしたものに作業を加えていると思って間違いない(笑) G:¥0-WEB 頁¥GIS¥046.doc 12/4/2007 10:44 AM 33/33 作業途中を保存したものは、「ドキュメントファイル」と呼ばれ、「*.mxd」という拡張子がつき、次回に ArcMap をクリックしたときに「既存のマップを開く」を選択して開くと作業を続けることが出来る。 ビューデータの名前は、ビュー画面のタイトルバーに表示されている。 ①ビュー画面を開くには、[スタート→プログラム→ArcGIS→アークマップ(ArcMap)をクリックすることにより開かれる。 ②テーブル(表)データ 地物の属性を表形式であらわしたもので、拡張子が、*.dbf であり、エクセルで読み書きができる) ③チャートデータ 表の内容をグラフなどであらわしたもの ④レイアウトデータ 地物図、凡例、縮尺、表など、タイトルなどを配置したもの ⑤スクリプトデータ アークジーアイエス(ArcGIS)のボタンなどをカスタマイズするプログラムであるが、この課題では使わない。 要するに、プロジェクトは、複数のビュー図-と複数のテーブルとよりなるものである。 4. 用語群 ================================================================================================ ビュー データフレーム レイヤー テーマ 主題図 データビューとレイアウトビュー 属性タグのオプションとツールバーの選択 「□!」というマークは、システムが、データの場所(フォルダーやファイル)との接続関係(コネクショ ン)が失われていることを示すので、これをクリックしてやります。ファイルツリーが出てくるので選択反 転してその場所を指定してやります。 オブジェクトは、*.shp という拡張子のファイルで保存されているもの。この拡張子をつけて保存して、 「新 しいテーマとして追加しますか?」でOKすると、ビューの中のデータフレームの左の欄のレイヤーの一番上 に追加される。 5. 地理情報システムによる環境デザイン展開 ①スタート ②プログラム ③GIS ④ArcCatalog ⑤ArcMap ⑥ArcScene