1

II. GISデータの種類と構造

II.　GISデータの種類と構造

GISはデータがなければ存在意義がない

GISにおいて，データは切実な問題である

　高価

　入手の困難さ

　作成の労力

II-1　GISデータの分類

II.　GISデータの種類と構造

空間データ

非空間データ

GISデータ

ラスターデータ

ベクターデータ

II.　GISデータの種類と構造

　空間に存在する，様々な事物や現象の位置を表す

データ

　位置を示す情報を含んでいれば，広義の空間デー

タと言える．

II-2　空間データ

II.　GISデータの種類と構造

位置の表し方

　住居表示システム

　　日本では街区単位

　　アメリカでは道路単位

　緯度経度

　平面直交座標系

　日常的な言葉

　　例：東京大学の南，徒歩10分

2

II.　GISデータの種類と構造

　空間に存在する様々な事物や現象の持つ（位置以

外の）特性を表すデータ

　例：敷地データに付随する土地利用や面積

II-3　非空間データ（属性データ：attribute data）

II.　GISデータの種類と構造

　空間データと非空間データは，事物（GISではオブジェクトと呼ばれる）のID番号を通じて結びつけられる．

3

II.　GISデータの種類と構造

II-4　ラスターデータ（raster, lattice, grid）

同一図形（ラスター，セル）の繰り返しを用いたデータ

紙地図（土地利用図）

ラスターの重ね合わせ 完成したラスターデータ

属性の追加

R R R R RR RR R R RR R R R RR RR R R R

RR

R R R R RR RR R R RR R R R RR RR R R R

R RR RR RR RR RR R R

RR RR R

G G G G G G G G GG G G G G G G G G

G G G G G G G G GG G G G G G G G G

G G G G G G G G GG G G G G G G G G

G G G G G G G G GG G G G G G G G G

GG

GG

GG

GGG

G G G G G G G GG

GG

GG

GGG

G G G G G G GG G

Y Y Y Y Y Y Y YY Y Y Y Y Y Y YY Y Y Y Y Y YY Y Y Y Y Y Y

Y Y Y Y YY Y Y

Y

BBBBBB

BBBBBB

BBBBBB

BBBBBB

BBBBB B BB

B

BBBB

BBBB

BBBB

BBBB

B B

WWWWWW

WWWWWW

WWWWWW

WWWWW

WWWWWWWW

W

WWWWWWWW

WWWWWWWW

WWWWWWWW

WWWWWWWW

WWWWWW

WWWWW

WWWWW

WWWWW

WWWWW

WWWWW

WWWWW

WWW

WWW

WWW

W

WWW

WW

II.　GISデータの種類と構造

データの管理方法（例）

　(1,1): R　(1,2): R　(1,3): W　(1,4): G　(1,5): G

　　　・

　　　・

4

II.　GISデータの種類と構造

各セルの値としては，

　セルの重心における値

　セルにおいて最大面積を持つ属性

　セル内の平均値

などが割り当てられる．

II.　GISデータの種類と構造

セルの形

　・平面を合同な図形で埋め尽くすことのできる形

　・データの管理上，単純な図形が望ましい

　・正方形，長方形，三角形，正六角形など

　・実際にはほとんどが正方形

正三角形のセルを用いたラスターデータ 正六角形のセルを用いたラスターデータ

II.　GISデータの種類と構造

セルの大きさ（ふつう，解像度と呼ばれる）

小さいほど，現実を忠実に記述できる

他方，データ量が膨大になる

5

II.　GISデータの種類と構造

セルの大きさは，経験的には

　「記録したい最小のオブジェクトの長さの半分」

が良いと言われている．

II.　GISデータの種類と構造

II-5　ラスターデータの例

1) 航空写真

II.　GISデータの種類と構造

2) 衛星写真　　　LANDSAT TM　　　SPOT　　　NOAA　　　IRS-C3　　　Ikonos

　　　　・

　　　　・

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LANDSAT-TM 画像

三陸（宮古市）

7

札幌市

解像度10m 解像度3m 解像度1m

8

9

II.　GISデータの種類と構造

3) 国勢調査・事業所統計調査メッシュデータ

1次メッシュ：東西1度，南北40分

２次メッシュ： 1次メッシュを縦横それぞれ8分割

３次メッシュ： 2次メッシュを縦横それぞれ10分割（約1km*1km）

II.　GISデータの種類と構造

含まれている情報：

　年齢別人口

　世帯数

　産業別事業所数・従業者数

　住宅所有形態の種類

　通勤・通学時間

　・

　・

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II.　GISデータの種類と構造

4) 数値地図50mメッシュ　日本全国の50m間隔標高データ

II.　GISデータの種類と構造

II-6　ラスターデータの管理

48 48 60 60 60 60

238 238 238 240 240 240

103 103 103 115 115 168

240 240 240 240 240 240

103 103 103 19 19 19

II.　GISデータの種類と構造

1) 単純な管理方法

原点座標（左上）： (0, 0)セルサイズ：10 × 10セル数：縦5，横6

1行目：(48, 48, 60, 60, 60, 60)2行目：(238, 238, 238, 240, 240, 240)3行目：(240, 240, 240, 240, 240, 240)4行目：(103, 103, 103, 115, 115, 168)5行目：(103, 103, 103, 19, 19, 19)

II.　GISデータの種類と構造

2) 連長符号化

1行目：(48, 2), (60, 4)2行目：(238, 3), (240, 3)3行目：(240, 6)4行目：(103, 3), (115, 2), (168, 1)5行目：(103, 3), (19, 3)

II.　GISデータの種類と構造

3) 階層的ラスターデータ

　複数の解像度のデータを持つラスターデータ

　データ表示や検索が高速に行われる．

　4分木（quadtree）構造

4 7 14 6 11 12 12 1117 18 2 26 30 20 8 14

31 47 27 37 35 37 7 2111 13 20 21 30 31 44 34

12 11 24 41 21 19 22 1014 11 20 34 40 25 17 14

8 10 17 11 11 17 14 916 12 10 9 18 19 7 5

12 17 18 1126 26 33 27

12 30 26 1612 12 16 9

16 17

20 22

11

12 12 12 30 16 9 26 16 26 26 12 17 33 27 18 11

1716 20 22

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II.　GISデータの種類と構造

II-7　ベクターデータ（vector data）

図形をできるだけ忠実に記述するデータ形式

紙地図（土地利用図） 完成したベクターデータ

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属性の追加

R

G

Y BB

W

W

II.　GISデータの種類と構造

空間オブジェクトの種類

点 (point)

線 (line, link, arc)

面 (polygon)

バーテックス (vertex)

ノード (node)

II.　GISデータの種類と構造

II-8　ベクターデータの管理

II.　GISデータの種類と構造

1) whole polygon structure

0

5

5 10

I

II

III

II.　GISデータの種類と構造

0

5

5 10

I

II

III

ポリゴン I (1, 0), (4, 2), (3, 4), (1, 5) 色：赤ポリゴン II (4, 2), (9, 3), (8, 5), (6, 6), (3, 4) 色：緑ポリゴン III (5, 1), (10, 1), (9, 3), (4, 2) 色：黄

II.　GISデータの種類と構造

　全ての点の位置座標を記録するため，データの効

率が悪い

　位相データを持たないため，ポリゴン同士の隣接

関係がわからない

　Cartographic spaghettiと呼ばれる

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II.　GISデータの種類と構造

2) arc-node structure

4

5

9

I

II

III

1

8

7

6

3

BD

B

CK

J

I

HE

FG

2

II.　GISデータの種類と構造

ノード

1:2:3:4:5:6:7:8:9:

(1, 0)(4, 2)(3, 4)(1, 5)(5, 1)(10, 1)(9, 3)(8, 5)(6, 6)

A:B:C:D:E:F:G:H:I:J:K:

(1, 2)(2, 3)(3, 4)(4, 1)(2, 5)(5, 6)(6, 7)(2, 7)(7, 8)(8, 9)(9, 3)

ポリゴンアーク

I: (A, B, C, D) II: (H, I, J, K, B)III: (E, F, G, H)

色：赤色：緑色：黄

4

5

9

I

II

III

1

8

7

6

3

BD

B

CK

J

I

HE

FG

2

II.　GISデータの種類と構造

　データの効率が良く，検索速度も速い（位相関係が

明示的に保持されているため）

　データ作成に手間がかかる

II.　GISデータの種類と構造

　ただし，普通はこのようなデータ構造はあまり外部に

は見えない形になっている．

　データを自分で作るときには意識しなければならな

い．

II.　GISデータの種類と構造

II-9　ベクターデータの例

1) 数値地図2500

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II.　GISデータの種類と構造

2) ゼンリンZMAP

II.　GISデータの種類と構造

3) 昭文社LIFE MAPPLE

II.　GISデータの種類と構造

4) 国際航業　PAREA

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II.　GISデータの種類と構造

5) 住友電工　全国道路地図データ

II.　GISデータの種類と構造

6) 国勢調査小地域統計　　（census mapping system）

II.　GISデータの種類と構造

7) 東京都都市計画基礎調査データ

II.　GISデータの種類と構造

8) パソコン用地図ソフトウェア

II.　GISデータの種類と構造

II-10　データ形式の比較

正確さ

データ量

処理速度

データ構造の複雑さ

データ作成費用

データ更新

データ解析

ラスターデータ

曖昧

小さいことが多い

速い

比較的単純

小さい

簡単

簡単

ベクターデータ

正確

大きい

遅い

複雑

大きい

複雑

複雑

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II.　GISデータの種類と構造

ベクターデータからラスターデータへの変換は簡単

ラスターデータからベクターデータへの変換は困難

II.　GISデータの種類と構造

　従来は，コンピュータ性能の制約からラスターデー

タがほとんどであった

　その後，ベクターデータが普及

II.　GISデータの種類と構造

II-11　その他のデータ形式

1. 連続したオブジェクト（地形など）

2. 曖昧なオブジェクト

3. フラクタル的な輪郭を持つオブジェクト

4. 3次元オブジェクト5. 4次元オブジェクト