8. 情報視覚化とGIS

情報視覚化とGIS

増井俊之

慶應義塾大学環境情報学部

masui@pitecan.com

2020年11月26日

京都の人間移動

https://gyazo.com/562f1f8474bc493d7b27e248fe7d2f53

Tim Berners Lee @ TED

オープンデータとマッシュアップで変わる世界 (2010/2)

水道の様子 (1:43)

https://www.youtube.com/watch?v=3YcZ3Zqk0a8

https://gyazo.com/e0589f4de254389c4d3e586c12642037.png

スノウによるコレラ地図

https://gyazo.com/93ea6676d3be7c8d688803f287432117

1854年ロンドンでのコレラ感染状況

学歴マップ

http://personal.tcu.edu/kylewalker/maps/education/#11/37.4573/-122.1678 https://gyazo.com/3adde0c63d94208e470f05b3877bbcb5

地図

最も馴染み深い情報視覚化

ズーミングやスクロールが普通に理解できる

N35.3891167,E139.4256434,Z17 慶應義塾大学湘南藤沢キャンパス

地図の注意

知的な人は理解できる

誰もが読めるわけではない

GIS

Geographic Information System

地理情報システム

位置や空間に関する様々な情報を重ね合わせ視覚化

単なる地図ではない

対話的検索など

GISのイメージ

https://gyazo.com/01e32074e4fcb4d265ac4234f6826cc1.png

地図/地理情報の特徴

多くの人に馴染みがある

視覚情報はわかりやすい

実生活で有用な場面が多い

地理情報の特徴

国家組織が情報作成/管理/提供

e.g. 国土交通省国土地理院

民間企業のソフトウェア/サービス

地図会社

Google

Apple

GIS・国土の情報

https://www.gsi.go.jp/gis.html https://gyazo.com/17f7f20218349d5bc413ac1779781186

GISポータル

(2017年に消滅)

https://gyazo.com/77d7965cf94aa8ffe74e3c3beef03bdb.png

国土交通省 GISホームページ

令和２年度の国土交通省の組織改編に伴い7月1日よりGISホームページは以下の局に移管となります。

国土数値情報・位置参照情報　不動産・建設経済局

国土調査（土地分類調査・水調査）　国土政策局

https://gyazo.com/90d700373e7dedc3ba19b298b88397fd

各府省のＧＩＳ関連のページ

https://www.cas.go.jp/jp/seisaku/gis/link.html https://gyazo.com/ea95a1e07cf8cb824a017c2736ada901

https://gyazo.com/b8cbea8c6f60ce2610990b9de75ac7c1.png

地理院地図 (旧「電子国土」)

国土地理院がデータ提供しているGISサイト

https://gyazo.com/ff118ea7dfdacf60d4e06db2e3d5229c

電子国土

地理空間ライブラリー

https://gyazo.com/9b10c91c9764d48d046d99d8c886ebdd

電子国土の導入

https://gyazo.com/c9c87ddec7efe9a06bfa0ce56e8c5b71.png

GIS導入ガイドブック

https://gyazo.com/6c8ce9759be1d7f37774644dbb1c93ca

地図センター

数値地図などの地図情報など販売

http://net.jmc.or.jp/books_map_chizuchushin0912.html https://gyazo.com/01ed33a67f9320010c9db047ab2eb27a.png

数値地図の価格

https://gyazo.com/c54d12887e170feb53bde9b79eeeee12

GIS School

文科省のサイト (消滅)

https://gyazo.com/df71d086afc0f1fc1dd5d821f06638b5.png

研究機関

東京大学空間情報科学研究センター

https://gyazo.com/b7246d1df388a6ceee8bf2359c775538

学会

業者

ArcGISを販売

雑誌

GIS NEXT

https://gyazo.com/23bc24e2a24138ea8b9f91e7cde040ca

G空間Expo

https://gyazo.com/70d63110db9f66d88d5d44d8ed68686e

G空間

https://gyazo.com/2c81bb1b1b202b911040105d6672863b.png

SFCのGIS研究

SFC GIS Guide

厳網林先生

https://gyazo.com/107ac81902ff56f5067b4dde0b329dac.png

https://gyazo.com/2fdf1508b78890b51488ee41c110e769.png

GIS講義

2009年度春火曜1限

厳研究室

https://gyazo.com/aafe38abed2cfed49bb453490d54bfb9.png

研究室動画

http://www.youtube.com/watch?v=-P-2XI1B0gc

歴史

GISの歴史は古い

Mapion / MapFan登場 (1997)

地図が無料で見られるようになった

ケータイGPS (2001)

GoogleMaps API (2005)

地図の利用まで無料になった

GoogleEarth (2005)

GISの用途

都市計画

土地利用

災害対策

マーケティング

店舗計画, 顧客管理, 配送管理

経路探索

将来の用途

パーソナル利用

位置利用サービス

Uber, etc.

位置利用サービス

流行ると言われつつ長らく低迷

地味に便利なものはある

流行らないもの

位置へのタグづけ

位置情報の共有

位置ベース通信

成功例

GoogleMaps

エンターテインメント系

位置情報サービスの例

Google Latitude

2013終了

4Square

終了?

Swarmになった?

Swarm

位置情報サービスの例

コロプラ (aka コロニーな生活)

ケータイ国盗り

はてなココ

2014/7 サービス終了

ロケタッチ

2015/6 サービス終了

Ingress

かんたん位置情報サービス

Poisy

Ingress

https://www.youtube.com/watch?v=Y6-JAm3NCAk

Poisy

「ロケーションSNS」

https://gyazo.com/00b7de5cea862d0690fce3da9247275a

計算幾何学

幾何的な問題を計算機で解く方法

計算幾何学の例

線分の交叉判定

点が多角形の内側にあるか判定

矩形の重なり判定

多角形の三角形分割

交差判定

https://gyazo.com/70d1846d73ee162e0731d10c5534eb07

計算幾何学の例

ボロノイ図

https://gyazo.com/e36b98b907283dea62dba5707f15002a.png

https://gyazo.com/a3cb418d1997fdd05162ef94ff02f7a1.png

一番近い郵便局を捜す、など

レイアウト問題の例

沢山の図形を詰め込む

最大の四角を得る

GISでの応用

内側判定その他

https://gyazo.com/d2a91063cd1abf079c73e7446665ec6c.png

笠置@京都

https://gyazo.com/1813d7289a7019621b3463d56389d3e7 https://www.google.co.jp/maps/@34.7559936,135.9026632,15z

デイリーポータルZ：気になる笠置町のアメーバ飛び地

https://gyazo.com/25d36d145a82531a9536fb3ed8268396

地図学

地図製作法 (Cartography)

日本地図学会

https://gyazo.com/f9bf5b924778ac43dc6704d08102540e.png]

地図データと地理データ

地図データ

データそのもの

地理データ

GISで利用可能なデータ

データの表現形式

ラスタ

ビットマップ形式のこと

ベクタ

線分、アウトライン、

ラスタとは

(テレビの)ブラウン管の走査線のこと

テレビの走査線

15.75KHzで光の線が点滅しながら動いている

https://gyazo.com/ab5e1caeab6e89f4a0645ccd314b8d2c.png

https://gyazo.com/b64e63c2da02a11ed98fd64b64be881c.png

データ構造

普通のデータベースと異なる計算が必要

距離、重なりなどの計算

ある位置に近いかどうかの計算は大変

特殊なデータ構造

R-Tree, etc.

R-Tree

多次元情報のインデクスづけ

https://gyazo.com/4910defcf6b590990f4972e73f783e02

GoogleMaps

単体利用

API利用

GoogleMaps API

視覚化

GoogleMapsの応用

Google地図情報に情報を付加

独自のデータを利用

Google Maps API本

https://gyazo.com/3d80e829a8646ef26d1bd9bc9635a240.png

Google Earth

ART+COMのTerravisionというメディアアートが原点

https://gyazo.com/e192c8d703ef3199bf6dc03493040e80

KMLというデータを利用

このバーチャル地球儀システムのアイデア自体はGoogleが生み出したものではなく、メディアアート作品の制作会社であるART+COMが、1994年に商業目的でTerravisionとしてアイデアを考案・システムを開発し、特許まで取得していたものである。

KML

Open Geospatial consotiumが管理

code:test.kml

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<Point>

</Point>

</Placemark>

</kml>

GeoJSON

開発者がよく使う形式

code:test.json

{ "type": "FeatureCollection",

"features": [

{ "type": "Feature",

"geometry": {"type": "Point", "coordinates": 102.0, 0.5},

"properties": {"prop0": "value0"}

{ "type": "Feature",

"geometry": {

"type": "LineString",

"coordinates": [

102.0, 0.0, 103.0, 1.0, 104.0, 0.0, 105.0, 1.0

]

"properties": {

"prop0": "value0",

"prop1": 0.0

}

{ "type": "Feature",

"geometry": {

"type": "Polygon",

"coordinates": [

[ 100.0, 0.0, 101.0, 0.0, 101.0, 1.0,

100.0, 1.0, 100.0, 0.0 ]

]

"properties": {

"prop0": "value0",

"prop1": {"this": "that"}

}

]

}

商用のGISシステム

ArcGIS

ESRI社の開発した複数のGIS製品をひっくるめた、製品の総称

厳氏の地理情報システム論で利用

オープンソースのGIS

情報源

OpenSourceGIS.org

FreeGIS.org

団体

Open GIS Consortium (OGC)

オープンソースGISシステム

QGIS

PostGIS

PostgreSQLのGIS拡張

MapServerなどで利用

スタンドアロンのGIS

ラスタ/ベクタデータを扱うライブラリ

https://gyazo.com/e4a9e18218cf3e6a4ff9d248a004bae6

GRASS

https://gyazo.com/1a74900aed20d9022fd9e340d8e38f6f.png

オープンソースGISサーバ

MapServer

GeoServer

MapServer

http://mapserver.org/ https://gyazo.com/761f5c91677779394821f125b3ac038c.png

インストール/活用 @thinkit.co.jp by森川氏

MapServerで地図を表示

MapScriptを使う

PostGISを利用

http://www.amazon.co.jp/dp/1590594908/ http://gyazo.com/2bb6963f6d78e98ecec668bb9e01db9c.png

GeoServer

http://geoserver.org/display/GEOS/Welcome http://gyazo.com/3e76534acbf4fb18da959c2b1eb692b3.png

様々なGIS的視覚化システム

WebGIS@国土交通省

https://gyazo.com/f20ea9b7bc4d895d089a88ddacb4d84e.png

ダム貯水池

https://gyazo.com/ec4f7a74b02f85d1358faac520c1dd0f.png

GLOBALBASE

自律分散GIS

https://gyazo.com/ea3ec582bc0dddb9e2d20a2bc583ffe9.png

犯罪マップ

https://gyazo.com/a1f4109f7cbd11f88d99f9866bb4a185.png

Book's Marking

書籍情報と地図をマッピング

https://gyazo.com/86459bc205bac4b18a1fbdeb3e43b7d5.png

Tokyo Estate Height Map

東京の地価を表示

https://gyazo.com/45746c28693aba5e6e253e222da4e239.png

水系地図

https://s3-ap-northeast-1.amazonaws.com/naraemon-river/index.html#10/35.6810/139.7670 https://gyazo.com/b1102b37b949011c5c4ece199f033446

川だけ地図

https://www.gridscapes.net/AllRivers/#9/35.3499/139.0512 https://gyazo.com/c5d6b0c4743276904b5a61972c784e23

小出川

https://gyazo.com/34a93d85b97e60c48b03850920ee8dda

デフォルメ地図

デフォルメ地図作成システム

https://gyazo.com/a97c0a1fead73c92df7f8969c7238a8f.png

https://gyazo.com/acd605feb3d3840ee52677f2d19c75d5.png

ルートツリー

https://gyazo.com/c7ffb559344553cef8f3a56d130b4a02.png

Mapping America

https://gyazo.com/849b000e495b3c5549444c96120ef84a.png

GoogleMapsでドラクエ

https://gyazo.com/8e2e2ef7a0daf839a65325312a4c0541.png

指輪物語

https://gyazo.com/9c172883bece1332d972512a621baebb.png

ペガサス座

https://gyazo.com/df0bfa9195404f5ff9f654ce957fa8a8.png

本のブラウジング

https://gyazo.com/916c8ee28e4f649c2bb950eb2635a690.png

写真ブラウザ

https://gyazo.com/49d4ecf5222a7faa7d66e05005e61b48.png

写真検索

https://gyazo.com/27d66dadac433716223fdaa3498fc0ff.png

Masui's photos

https://gyazo.com/ae643f0514cb561cb21aebc904dfdc10

Photo finder

http://photoloc.herokuapp.com/map?lat=36.39146907104088&lon=137.624537815625&z=8 https://gyazo.com/9595217e39a50f01916f4599f68c230f

GoogleEarth

https://gyazo.com/a6e142f84ccc610b71b9a97fef3266ae.png

GoogleEarthの利用

緯度/経度データからGoogleEarthにアクセス

KMLファイルの利用

明石海峡大橋

https://gyazo.com/bb5daeb97602b523b05aff2c1c953f2e.png

KMLファイル例

https://gyazo.com/bd7ecec7e05f92cc0604083e87b04044.png

Cesium

GoogleEarthと地図をマッピングするライブラリ

http://cesiumjs.org https://gyazo.com/afeaf29988ae4bb6b90306982c214d73.png

https://gyazo.com/d2ae3afce21cb9b6456181e01f1e3f20.png

地理院地図3D

with Cesium

地図的なものへの利用

マインドマップ

情報を位置にマッピング

「業界マップ」とか

Blogopolis

https://gyazo.com/77820a7a884d5363ab16adffd6655f5f.png

WING

国土地理院の数値地図データを利用

https://gyazo.com/02cb3774e6f9bcbc5d7355a1b63bb62d.png

Video: WING

https://www.youtube.com/watch?v=8i1IqBXbV9g

Topojason

GeoJSONの拡張

https://gyazo.com/90b7cfd0a76afe70e1579012dac4849b.png

Topojson Tutorial

https://gyazo.com/2d3036200531b13ae5b557399488bffd.png https://socialinnovationsimulation.com/2013/07/11/tutorial-making-maps-on-d3/

日本地図にデータ表示

https://gyazo.com/d2d06b65b118e9b7618efc2b0e260a00.png http://www.tam-tam.co.jp/tipsnote_sample/yoshida/d3map/#

まとめ

様々なGISシステム/サービスが存在

フリーのシステム/サービス/データ/ライブラリも多数

様々な視覚化に有用

N35.3881422,E139.4255777,Z16