FOSS4G 2016 Tokyo Qgis初級編テキスト

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 1

オープンソースのGISソフトウェア

QGISセミナー ～初級編～

OSGeo財団日本支部

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本セミナーの目標

● QGISの基本的な使い方を覚えること ● GISの基礎知識

● 地理空間データの表示を中心とした操作方法

分からないことや操作が不明なときは、遠慮せずにご質問下さい

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今回使用する資料について

● 本資料の利用は、Creative Commonsの「表示 2.1 日本」でお願いします ● 出典を明示すればどのように使ってもOKです。

– http://creativecommons.org/licenses/by-nc/2.1/jp/

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本セミナーの内容 ● GISの基礎

● GISとは、取り扱う情報、主な機能

● データ形式とその特徴

● 座標参照系

● 使用するデータのダウンロード

● QGISの基本操作 ● QGISとは

● 表示操作

● 統計操作

● Web配信データ操作

● プラグイン利用

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GISの基礎 まずはここから

（知っている方は復習）

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● 地理情報システム（Geographic Information System）の頭文字をとったもの ● 昔は「システム」であった

– 1967年のカナディアンGISが初めといわれている

● デジタル化した「地理空間情報」を扱うソフト

GISとは

かつてのGIS

http://www.soil-net.com/dev/page.cfm?pageid=casestudies_gis&loginas=anon_casestudies

最近のGIS

タブレット、スマホ

PC

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「地図」と「地理空間情報」

● 地理空間情報 地球上の位置に関係付けられた情報 ● デジタル化された地理空間情報を「地理空間データ」

● 地図 地理空間情報から作られたもの

● GIS 地理空間データを処理するためのシステム

地理空間情報

エポカルつくば

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GISの主な機能

● 地理空間データの表示、印刷、作成、加工・編集、分析、公開

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GISで取り扱う地理空間データ

● 代表的なデータ種類 ● ベクタデータ

– 一言でいうと「座標データ」

– 代表的な形式：ESRIシェイプ形式（SHP）、KML等

● ラスタデータ – 一言でいうと「画像データ」

– 代表的な形式：TIFF、JPEG等 ● GISでは位置座標付きのGeoTIFFや、画像ファイルとは別ファイルで位置合わせを行うためのワールドファイルをよく使う

● 最近では「Webデータ配信」も普及 ● データの“供給方法”が違う

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「水田」を表す場合

ベクタデータは点と線でかこまれた

“ポリゴン”（面、閉図形）として表現

する

ラスタデータはセルに記録された

値により表現する

Pn(Xn, Yn)

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属性情報の持ち方が異なる

ベクタデータは別に表が用意され、

そこに属性が記録、複数持つ

ラスタデータはセルに記録されて

いる値自体が属性になる

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地理空間データの「表現」

● ベクタデータ ● 多くの場合は構造、つまり”形”についての情報だけ ”色”に関する情報は持っていない – ソフトで表現を指定する

● 形の決まったグラフの様なもの

● ラスタデータ ● データの値が”色”情報である場合もある

– ソフトで表現を変えることも可能

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Webデータ配信

● データの“構造”ではなく“ある場所”が違う ● インターネットを利用してデータを提供

– これまではPCにファイルとして保存

● 提供されるデータ種類は、ラスタデータもベクタデータもある – 地理院タイル、基盤地図情報WMS配信サービス、

OpenStreetMapなどが代表的 ● GoogleMapsなどもそうですが、利用規約に注意

– 印刷・配布は原則不可と考えたほうがいい。

● 分析には向かないが背景地図として便利 – 上手く利用して手間を減らす

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座標参照系（CRS）とは

● CRS : Coordinate Reference System ● 座標を地球上の位置に結び付ける仕組みで、地球の形を定義した原子と座標系で構成される。 – 原子：

● WGS 84、日本測地系2011（JGD2011）等

– 座標系： ● 水平座標系 緯度・経度、平面直角座標系、UTM等

● 鉛直座標系 標高、楕円体高

● 3次元座標系 地心直交座標系（地球中心原点）、3次元直交座標系（回転楕円体中心原点）

● 座標と空間参照系をペアにして使用することで、地球上の特定の場所を示すことができる

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東京タワーの座標の表し方

● 緯度経度座標 ● 緯度: 35度39分30.91秒

● 経度: 139度44分43.54秒

● CRS：WGS84

● 投影座標 ● X：-37874.49m

● Y：-7959.05m

● CRS：日本測地系2011平面直角座標系第Ⅸ系

同じ場所

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CRSの指定方法

● 識別子またはEPSGコードで指定する ● 識別子：CRSの略称

– 日本測地系2000の緯度経度座標（地理座標系）の場合JGD2000

– 日本測地系2000の平面直角座標系第Ⅸ系（投影座標系）の場合JGD2000 / Japan Plane Rectangular CS IX

● EPSGコード：CRSに4～6桁の数字を割り当てたもの

– 日本測地系2000の緯度経度座標（地理座標系）の場合4326

– 日本測地系2000の平面直角座標系第Ⅸ系（投影座標系）の場合2451

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よく使われるCRS

● 日本全国、世界のデータを扱う場合

● 地理座標系（緯度・経度座標）

– WGS 84：GPSの緯度経度

– TD：平成13年以前

– JGD2000：平成14年以降

– JGD2011：東日本大震災以降

● 投影座標系（XY座標）

– WGS 84 / Pseudo Mercator：ラスタタイル

● 地方自治体（都道府県、市区町村）のデータを扱う場合

● 投影座標系（XY座標）

– WGS 84 / Pseudo Mercator：ラスタタイル

– TD平面直角座標系1～19系：平成13年以前の測量成果

– JGD2000平面直角座標系1～19系：平成14年以降の測量成果

– JGD2011平面直角座標系1～19系：東日本大震災以降の測量成果

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使用するデータの ダウンロード

G空間情報センターを活用する

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今回使用するデータ

● 「地球地図日本」を利用してQGISの基本的な使い方を覚える

● 「地球地図日本」をG空間情報センターを利用して入手する

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G空間情報センターとは

2016年10月27日自由民主党G空間情報活用推進特別委員会 配布資料より引用

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G空間情報センターから地球地図データをダウンロード

● https://www.geospatial.jp/

“地球地図”と入力し、検索ボタンをクリック

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G空間情報センターから地球地図データをダウンロード

サムネイルをクリック

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G空間情報センターから地球地図データをダウンロード

詳細ボタンをクリックし、リンクへ移動をクリック

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G空間情報センターから地球地図データをダウンロード

①第2.2版ベクタ 全レイヤのShapeをダウ

ンロード

②第1.2版ラスタ 標高のTIFFをダウ

ンロード

ダウンロードしたZIP形式のファイルを解凍 【注意】なるべくフォルダ名に日本語が入らないように！

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地球地図日本 ● ベクタデータ（ESRIシェイプ形式）

● airp_jpn 空港（点）

● builtupa_jpn 都市域（面）

● builtupp_jpn 都市（点）

● coastl_jpn 海岸線（線）

● ferryl_jpn フェリー航路（線）

● inwatera_jpn 水域（面）

● miscl_jpn その他（線）

● miscp_jpn その他（点）

● polbnda_jpn 行政域（面）

● polbndl_jpn 行政域（線）

● portp_jpn 港（点）

● raill_jpn 鉄道（線）

● riverl_jpn 河川（線）

● roadl_jpn 道路（線）

● rstatp_jpn 駅（点）

● ラスタデータ（TIFF形式）

● el 標高

– 標高値をクラスわけして段色表示したもの

属性情報 フィールド名 内容 t_code Coc 国名 nam 都道府県名 laa 市区町村名 pop 人口 ypc adm_code salb soc

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QGISの基本操作 データの表示からプラグインの活用まで

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そもそもQGISとは ● The Leading Open Source Desktop GIS

http://qgis.org/ja/site/about/index.htmlより引用

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QGISの特徴

● グラフィカルなユーザーインターフェイス(GUI)

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QGISの特徴

● マルチプラットフォーム ● Windows, Mac, Linux

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多彩な機能

● プラグインによる機能強化

● GRASSやRなど他のソフトとの連携

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QGISの機能構成 ● 基本機能＋プラグイン

● データ表示 – 異なる形式、投影法のベクタ、ラスタデータを内部形式に変換することなくそのまま 閲覧したりオーバーレイ表示することができる

● データ検索及び地図の調整 – 地図を調整したり、空間データの検索のために使いやすいグラフィカルユーザーインターフェースと多くの便利なツールを提供している

● データ作成、編集、管理及び出力 – さまざまな形式のベクタ形式地図を作成、編集、管理及び出力することができる

● データ解析 – ベクトル分析、サンプリング、空間解析、ジオメトリ及びデータ管理ができる

● インターネットへの地図公開 – WMS、WFSクライアント、WMSサーバなど

● プラグインによる拡張機能 – C++、Pythonによる機能拡張ができる

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活発な開発

State-of-QGIS-Project_FOSS4G-NA-2016.pd より引用

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QGISに関する情報

● ノウハウ

● QGISの本（GeoPacific.org） – http://www.geopacific.org/opensourcegis/gcngisbook/QGIS_

book/QGIS_intro/QGIS_TOC

この他にもWeb上で多数あり

● 書籍

● オープンデータ＋QGIS「統計・防災・環境情報がひと目でわかる地図の作り方」 – 朝日孝輔、大友翔一、水谷貴之、山手規裕 著、技術評論社、

3,500円（税別）

● QGISの基本と防災活用 – 橋本雄一編、古今書院、2,700円（税別）

● QGIS入門 第2版 – 今木洋大、岡安利治編著、古今書院、3,300円（税別）

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表示操作

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QGISの画面構成 メニュー

レイヤパネル 地図表示

領域

ステータスバー

ツールバー

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画面の説明 ● メニュー

● 表示するファイルの選択や，表示、編集など

● ツールバー ● メニューをアイコン表示

● レイヤパネル ● 右側の表示領域に表示されているデータ

– 表示順なども

● 表示領域 ● データが表示される所

● ステータスバー ● 縮尺や座標等の情報

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ツールバー ● よく使うメニューを表示

● 右クリックで表示するものを選択できる

● 移動させて、順序も変えられる

● 使わないものは消して表示領域を大きく ● メニュー「ビュー」「パネル」のチェックボックスで表示・非表示

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CRSに関する設定 ● 地理空間データのCRSの取り扱い自動的に重なるように

● メニュー「設定」「オプション」

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地理空間データの表示

● 実際に地球地図日本を表示してみる ● ラスタデータとベクタデータの表示

– 細かいところでは違いますが、大きくは同じ

– 手順は同じ、描画の指定が異なる

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 40

● Shape形式のデータを表示

ベクタデータの表示

①ベクタレイヤの追加をクリック

②ブラウズをクリック

③ESRI Shapefilesファイルを選択 ⑥オープンボタンをクリック

④表示したいShapeファイルをクリック

⑤開くボタンをクリック

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ラスタデータの表示 ● TIFF形式のデータを表示

①ラスタレイヤを追加をクリック

②TIFF形式を選択

③表示したいTIFFファイルをクリック

次ページへ

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座標参照系の選択 ● 座標参照系を持っていない場合はここで設定

地球地図日本のラスタデータは「WGS 84」を指定する

③“WGS 84”と入力

⑤地理座標系の中から“WGS 84”をクリック

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ラスタデータの表示

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プロジェクトの保存とQGISの終了

表示状態を破棄

次回以降は、このファイルを開くと前回保存した状態から作業を開始できる

「＊＊＊.qgs」 というファイルができる

名前を付けて保存

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 45

QGISの基本ツール

ベクタレイヤの追加

新しいベクターレイヤの追加

（Spatialite）（Shapefile）

レイヤの削除

新規GPX

レイヤ作成

レイヤの操作ツール

ラスタレイヤの追加

デリミテッドテキスト

レイヤの追加

Web Mapレイヤ

の追加

OGRサポート外

ベクタレイヤを追加

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 46

QGISの基本ツール

地図移動

拡大

縮小

全域表示

選択領域にズーム

レイヤ領域にズーム

直前の表示領域へズーム

次の表示領域へズーム

リフレッシュ

地図の表示操作ツール

ピンチ操作

選択領域に地図をパン

ネイティブピクセル解像度にズーム

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QGISの基本ツール

新規プロジェクトファイル

プロジェクトを開く

プロジェクトを保存

プロジェクトを名前をつけて保存

新規コンポーザ

コンポーザマネージャ

【用語】 プロジェクト：QGISの作業環境

コンポーザ：地図の印刷設定

操作環境のツール

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QGISの基本ツール

地物情報表示

条件を使った地物選択

全てのレイヤから地物選択解除

属性テーブルを開く

線の長さを測る

マップチップス

新しいブックマーク

ブックマーク一覧

文字注記

地図の操作ツール

フィールド計算機を開く

地物の選択

地物アクションの実行

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 49

地図表現を変える ● 凡例を変えてみる

● レイヤ名の変更

①変更したいレイヤ名にフォーカス後に右クリック

②名前を変更するを選択

③レイヤ名を変更

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 50

● レイヤの表示順序を変える ● レイヤパネルの下から順に表示するため、先に表示したレイヤが後から表示するレイヤの下に隠れてしまう… 表示順序を変える

地図表現を変える

表示順序

隠れていて

見えない

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 51

地図表現を変える ● スタイルを変えてみる

● 点の色、線の色、面の色の変更

②プロパティを選択

③カテゴリーでスタイルを選択

①変更したいレイヤ名にフォーカス後に右クリック

⑤色の項目を選んで、好きな色を選択

④スタイルを選択

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 52

地図表現を変える ● 凡例を変えてみる

● 属性の値で色を変える【行政域（面）（polbnda_jpn）】

● 都道府県名ごとに色分けをする

①「分類された」を選択する

②「nam」を選択する

③「分類」をクリックする ④「OK」をクリックする

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 53

属性を見てみる ● 地物毎の属性を参照【行政域（面）（polbnda_jpn）】

①属性を参照したいレイヤを選択

②地物情報表示アイコンをクリック

③地物属性を見たい地物をクリック

④選択した地物の属性を表示

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 54

● 属性一覧 【行政域（面）（polbnda_jpn）】

属性を見てみる

①属性を参照したいレイヤを選択

②属性テーブルを開くアイコンをクリック

属性テーブルウィンドウを消す場合には、×をクリック

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 55

属性から地物を検索する

条件に合致する地物がハイライト表示

（デフォルトは黄色）

フィルターを「選択した地物を表示する」にすると、条件に合致したレコードだけが表示される

クリック

クリック

検索条件式を入力

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 56

属性一覧から選択した地物にズームする

ズームしたい属性レコードの行番号をクリック

【行政域（面）（polbnda_jpn）】

「Kawagoe」と入力後、適用ボタンをクリック

入力文字列を含むレコードのみ表示

選択 選択しているレコードの地物をズームするアイコンをクリック

元の状態に戻すときには全ての地物を表示をクリック

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 57

マップチップス ● マウスカーソルを合わせると、その地物の属性値をポップアップ表示する

– 【準備】表示する属性項目を設定しておく

【行政域（面）（polbnda_jpn）】

表示させたいフィールドを指定

マップチップスをクリック

カーソルを合わせて

しばらく待っていると

地物の属性値を表示

カテゴリーでディスプレイを選択

マップチップスをやめる場合には、アイコンをクリック

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 58

マップチップス ● マウスカーソルを合わせると、その地物の属性値をポップアップ表示する

– 【準備】表示する属性項目を設定しておく

【行政域（面）（polbnda_jpn）】

マップチップスをやめる場合には、アイコンをクリック

複数の情報を表示 都道府県名：[%”nam”%] 市町村名：[%”laa”%] 人口数：[%”pop”%]

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 59

ラベル表示・非表示 ● 属性の値を地図上に表示・非表示する

①ラベルを選択

③表示させたいフィールドを指定

【行政域（面）（polbnda_jpn）】

ラベルを消去する場合には、「このレイヤのラベル表示」のチェックをはずす

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 60

ラベル表示オプション

ラベルを消去する場合には、「このレイヤのラベル表示」のチェックをはずす

【河川（線）（riverl_jpn）】 配置を選択

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 61

印刷操作

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 62

● 簡易印刷機能 ● 表示されている画面を画像として保存、画像処理ソフトウェアで印刷する。

● レイアウト印刷機能 ● コンポーザマネージャにより、細かな印刷設定を行い、印刷する。

印刷

表示されている範囲の地図を画像で保存

保存された画像を印刷

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 63

コンポーザマネージャ

アイテムのレイアウト管理ツール

印刷イメージ

アイテムの設定

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 64

● コンポーザ

● ペーパーナビゲーション

拡大

縮小

全域表示

リフレッシュ

印刷

テンプレートからロード

プロジェクトを保存

テンプレートとして保存

新規コンポーザ

コンポーザマネージャ

コンポーザの複製

イメージとして保存

SVGとして保存

PDFとして保存

戻る

進む

コンポーザマネージャ

100％ズーム 画面の移動

拡大

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 65

● コンポーザアイテムアクション

● コンポーザアイテム

グループ化

グループ化を解除

アイテムの表示順序

アイテムの位置調整

地図の追加

イメージ

の追加

ラベルの追加

凡例の追加

スケールバーの追加

図形の追加

矢印の追加

属性テーブルの追加

htmlフレームの追加

コンポーザマネージャ

選択アイテムをロック

全アイテムのロック解除

アイテムの中の

コンテンツを移動

アイテムを選択/移動

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 66

コンポーザマネージャ ①新規地図追加アイコンをクリック

③地図が表示される

②ドラッグ＆ドロップで地図の描画範囲を指定

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 67

コンポーザマネージャ

新規ベクトル凡例の追加 新規ラベルの追加

自動アップデートにチェックを入れると、GIS画面でチェックの入っているレイヤ全ての項目を追加

個別で項目を追加・削除

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 68

コンポーザマネージャ ①PDFとして出力アイコンをクリック

③保存ボタンをクリック

終了するときにはクローズボタンをクリック

設定した内容は自動保存される

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 69

統計操作

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 70

これから行う操作 ● 行政界（面） polbnda_jpnは市区町村毎のポリゴンデータを持っている

● 各ポリゴンには属性情報として、都道府県名、市区町村名、人口がある

このデータを使って埼玉県の人口を求めてみよう！ 操作手順 (1)埼玉県の市区町村を対象に 属性namの中のSaitama Kenを条件にポリゴンを選択

(2)人口を集計する 選択されたポリゴンのpopの合計値を求める

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 71

(1) 埼玉県の市区町村の選択

②“フィールドと値”のnamをダブルクリック

①式を使った地物選択ボタンをクリック

②選択式を記述

“nam”=‘Tokyo To’

③=ボタンをクリック

④全てのユニーク値ボタンをクリック

⑤Saitama Kenをダブルクリック

⑥条件式ができたら選択ボタンをクリック、続けて閉じるボタンをクリック

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 72

(1) 埼玉県の市区町村の選択

①左下のボタンをクリック、その中から“選択した地物を表示する”をクリック

②選択した地物へズームボタンをクリック

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 73

(2) 選択された市町村の人口集計

メニュー「ベクタ」「解析ツール」「基本統計」をクリック

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 74

(2) 選択された市町村の人口集計

①入力ベクタレイヤはpolbnda_jpnを選択

②選択地物のみを利用するにチェック

③ターゲットフィールドはpopを選択

④OKボタンをクリック

ん？

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 75

人口の合計値がマイナス？

よくよく見ると、市町村によっては大きなマイナスの値が入っている（人口不明？） だからそれなりの値を求めることができなかった…

ということが分かったということ。

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 76

最後に選択を解除する

選択を解除するボタンをクリック（どちらのツールバーからでもよい）

全ての地物を表示するに戻しておくとよい

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 77

Web配信データ操作

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 78

● インターネットを使った機能を実行するために必要な設定

● 後述のプラグインのインストールを行う時も必要

● メニュー「設定」「オプション」

まずはネットワーク設定

インターネット接続環境に応じて設定すること

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 79

WMSサービスの利用 ● 農研機構 地図画像配信サービス

http://www.finds.jp/mapprv/index.html.ja

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 80

WMS/WMTSレイヤの追加

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 81

WMS/WMTSサービスの利用設定方法

http://www.finds.jp/ws/wms.php?

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 82

農研機構 地図画像配信内容

● FGD25000 基盤地図情報25000

● FGD2500 基盤地図情報2500

● Placename 地名

● KSJ 国土数値情報

● HAWMS_Kanto 関東平野迅速図、東京図測量原図

表示している縮尺に応じて配信サービスが設定したレイヤ、スタイルで配信

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 83

WMS/WMTSレイヤの追加

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 84

WMS基盤地図情報25000

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 85

WMS基盤地図25000＋関東平野迅速図＋地名

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 86

プラグイン操作

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 87

OpenLayers

2016年10月 QGISハンズオン講座（実践編） 87

ブラウザで地図データを表示するオープンソースライブラリ。GoogleマップやBing

Mapsのような、Webブラウザ上で動作する地図アプリケーションを構築するためのAPI

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 88

● メニュー「プラグイン」「プラグインの管理とインストール」「全ての」でOpenLayers Pluginを選択、インストールする

プラグインのインストール

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 89

● メニュー WebOpenlayers Plugin xxxで指定地図がレイヤになる

OpenLayersプラグインの利用

①overviewにチェック

②Enable mapをチェック

③プルダウンをクリックし地図を選択

④Add mapをクリック

OSGeo財団日本支部 QGISセミナー初級編 90

おつかれさまでした