地形データ


地形データは都市計画のみならず,様々な分野の基盤となるデータです。
現在,国土地理院では基盤地図情報において,10mメッシュ,5mメッシュ(一部地域)のデータが提供されています。

国土地理院:基盤地図情報

同サイトでは,基盤地図情報の閲覧・コンバータソフトが提供されています。
数値標高モデルについては,以下のサイトからコンバータソフトをダウンロードします。

★基盤地図情報DEMコンバータ >>> Link (赤木 実氏)



データの入手とラスタへの変換


STEP1:データのダウンロード
上記,基盤地図情報のサイトから,基盤地図情報数値標高モデルで必要な地域をダウンロードします。
ZIPで圧縮されています。

STEP2:データのコンバート
基盤地図情報DEMコンバータで,「まとめて変換」機能を利用します。GeoTiffにExportします。
この際,あまりファイルを多くするとメモリ不足になりますので,別々に変換してArcGISでモザイクを施すという手もあります。
多くてもZIPを4つくらいずつ処理した方がメモリ不足にはなりませんでした。

STEP3:モザイク
ArcGIS上でモザイク処理を行います。
ArcToolboxから,[データ管理ツール]-[ラスタ]-[ラスタデータセット]-[モザイク]を選択します。
また,結果はESRI GRIDに変換しておきましょう。幾分軽くなるかと思います。あと,ネイティブフォーマットなので後々よろしいかと。

STEP4:投影
座標系を定義します。座標変換をArcMap上で行ってもよいですね。
こんな感じでくっつきました。


※ラスタはArcToolboxでは投影変換ができませんので,ArcMap上で予め基準(例えば平面直角座標系第II系-JGD2000)となるデータを表示しておいて,そこにレイヤとしてGRID(例えば緯度経度で定義されたデータ)を追加します。リアルタイム投影をしてくれますので,ピタッと一致すれば投影定義が正しいということです。そのGRIDを別ファイルにエクスポートする際に,「現在のデータフレーム」=平面直角座標系第II系-JGD2000にしておくと,その座標系に変換してくれます。ベクタと若干異なりますので戸惑いますが,手順さえ把握しておけば難しくはありません。


STEP5:マスク処理
マスクで必要な範囲のみを切り出します。必要なのはマスクの範囲を示すポリゴンなどです。
[Spatial Analystツール]-[抽出]-[マスクで抽出]から実行します。
大分県でマスク処理を行うと,以下のような形になります。





等高線を作成

作成したラスタから等高線を作成します。「コンター(Contour)」と呼ばれるものです。
[Spatial Analystツール]-[サーフェス]-[コンター(Contour)]から実行します。



コンターの間隔ですが,小さくすればそれだけデータは大きくなります。
一応10mで設定します。1mですと,2GB超です...,ちなみに。

処理が終了すると,以下のように表示されます。
これはArcCatalog上での表示結果です。



TINを作成

TINとは不規則三角形網(Triangulated Irregular Network)の略で,地形・地表の形状を三角形の集合体で表現する方法とそのデータを指します。この三角形の生成は,ドローネ三角形の構築と同一となっています。ボロノイ分割はご存じだと思いますが,ボロノイ領域の母点をつなぐと三角形ができますが,この三角形をドローネ三角形とかドローネ図とかいいます。(日本語ではドローネ,ドロネーなどと呼ばれますが,「Delaunay」と表記されます。)

★ArcGIS Help >>> TINサーフェスとは


TINの作成には「3D Analyst」が必要です。
[3D Analystツール]-[TIN管理]-[TINの作成]から行います。


ただ,県下全域ですととてつもないデータ量になりますから,大分市域のみを切り取って等高線を作成しておきます。
範囲が狭いので,5m間隔で設定。




入力フィーチャクラスには,上で作成した等高線を用います。

入力フィーチャクラスではベクタのデータを指定しますが,今回は等高線のラインデータを使用しました。
ポイントデータで不規則に標高のデータが入っている場合でも同様の処理が可能です。





生成されたTINデータです。拡大しています。
地形が平坦だったり,緩やかなところはポリゴンが疎で,複雑な地形ほど密になることがわかります。





傾斜度(角)の作成

作成したラスタから傾斜度を作成します。

[Spatial Analystツール]-[サーフェス]-[傾斜角(Slope)]から実行します。

この時注意するのは,使用するラスタが「平面直角座標系」などの投影座標系を持っていることです。
地理座標系ですと,Z値が「1」ではありませんので,ややこしい話になります。

出力単位は角度である「DEGREE」を選択します。%で示す場合は「PERCENT_RISE」を選択します。



以下が出力結果です。







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