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まず初めに、画像タイルと地理院タイルという用語の解説から始めたい。近年、多くの方がウェブサイト上で地図を見

たり、活用したりした経験をお持ちのことと思う。店舗位置の表示や道先案内など、位置情報を扱うサイトでは必ずと言ってよいほど利用されている。近年ウェブサイトで利用されている地図のほとんどは、マウス操作で表示範囲を移動したり縮尺を変更したりできる。表示される領域が変更されると、新たに必要になった画像がタイル状の画像として次々に読み込まれ、隙間なく並べて表示される。この際利用される画像を、画像タイルと呼ぶ。画像タイルは、地球上の表面をメルカトル図

法によって平面上に投影し、様々な縮尺で同じ大きさの正方形の領域に分割し、各領域の画像（地図や航空写真など）を作成したものである。

1. 地理院タイルとは画像の縮尺は1つズームレベルが上がるごとに縮尺が2倍になるように定義されている。すなわち1つズームレベルが上がれば、1枚で表示されていた内容が4枚の画像で表示されることになる。ズームレベル0では、地球全体が1枚の画像に収まる。画像のサイズはどのズームレベルでも256ピクセル×256ピクセルである。画像タイルとズームレベルの関係を図表1に示す。多くのサービスでズームレベル20程度まで

の膨大な縮尺が用意されているため、ユーザは実質的に任意の縮尺で地図を表示することが可能になっている。画像タイルを利用した地図の表示という方式は世界中で様々なサービスで採用されており、また画像タイルをダウンロードするためのURLを公開して誰でも利用できるようにしているサービスも多数ある。このような形で公開された画像タイルは、マッシュアップ（4）によりユーザ独自のデータと重ね合わせて表示する

筆者は 2014年11月に「地理空間データを活用したサービスの普及と今後の展望」という題でコラム（1）を執筆し、地理空間情報の概要と活用の現状について報告した。地理空間情報に関連したソフトウェアの開発と普及、データの公開はその後も進展を続けている。

筆者は特に、地理空間情報の数値計算など科学技術分野への活用に着目してきたが、2015年 10月12日に開催された FOSS4G 2015 TOKYO コアデイ（2） に参加した際、拝聴した講演の中に特に興味を持った話題があった。国土地理院の藤村氏が登壇し、近年の国土地理院の取り組みについてご報告された内容である。本レポートでは、ご報告された内容のうち地理院タイル（3） での標高タイルとベクトルタイルの公開について取り上げて解説し、今後の展望について私見を述べてみたい。

技術動向レポート

国土地理院の標高タイル・ベクトルタイルに見る地理空間情報の活用促進の可能性

情報通信研究部チーフコンサルタント　井上　敬介

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国土地理院の標高タイル・ベクトルタイルに見る地理空間情報の活用促進の可能性

際のベースマップとして幅広く利用できる。そして、国土地理院が公開している日本国土

に関する画像タイルが、地理院タイルである。URLが公開されており、利用規約に従えば誰でも無料で利用することができる。電子国土基本図と呼ばれる基盤データから作成された地図のほか、白地図、土地利用図、衛星写真など多様な画像タイルが公開されている。また、大雨や火山噴火などの災害発生直後の現場付近の画像なども、領域を限定したデータとして公開されている。国土地理院が運営する地理院地図（5）

を利用すれば、地理院タイルとしてどのようなデータが公開されているか実際に見ることができる。なお、国土地理院は、地理院タイルの利用に関連する技術仕様やサンプルコード、ツールなどを技術者向けSNS「GitHub」を通じて提供（6）している。

ここまで述べてきたように、地理院タイルに

2. 標高タイルとベクトルタイル

限らずウェブ上で地理空間情報を扱う「タイル」といえば、「画像タイル」のことであった。しかし、近年国土地理院は、全国の標高データと、基盤地図情報のうち道路中心線、鉄道中心線などのデータを、画像タイルと同じ正方形領域ごとに分割したファイルとしてウェブ上で公開する試みを行っている。これらのことを、標高タイル・ベクトルタイルと呼んでいる。標高タイルはGeoJSON（7）形式とCSV形式で、ベクトルタイルはGeoJSON形式で配信されている。画像タイルが画像であるのに対し、標高タイルとベクトルタイルは数値データ（ラスターデータ、ベクトルデータ）であり、分析・加工・表示方法の変更などが容易に行える。それが、タイル状のデータとしていつでもインターネットから入手できるようになった。

（1）標高タイルやベクトルタイル配布の意義標高タイルやベクトルタイルに含まれる標高データ、道路中心線、鉄道中心線などの情報は

（資料）国土地理院のウェブページ （http://maps.gsi.go.jp/development/siyou.html) より引用

図表1　画像タイルとズームレベルの関係

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初めて公開されるものではなく、従来から基盤地図情報ダウンロードサービス（8）で誰でも無料で入手できた情報である。しかし、標高タイル・ベクトルタイルという形で利用できるようになったことには、以下の意義があると筆者は考えている。

①データの取得範囲、解像度に関する高い自由度の提供標高データは基盤地図情報ダウンロードサー

ビスでは、5mメッシュと10mメッシュの二種類の解像度で配布されている。データを取得する時は、領域を選択してzip形式で圧縮したファイルとしてダウンロードするのだが、ファイルごとに含まれる領域が比較的大きいため、ダウンロードするファイルは数メガバイト単位と大きなものとなる。また、データはオリジナルの解像度のみで公開されているため、広範な範囲についてラフな分析を行いたいなど、詳細なデータが必要ない場合は、ユーザが自らデータ加工を行い、必要な解像度にする必要がある。一方標高タイルでは、データは256ピクセル×256ピクセル、ファイルサイズでは数十キロバイトと比較的小さい単位に分割されており、ユーザは本当に必要な範囲のデータだけをダウンロードすることができる。またズームレベルが0～14と多くの解像度で用意されている。そのため、狭い領域の詳細なデータを取得したい場合は高いズームレベル、広い領域の大まかなデータを取得したい時は低いズームレベルのデータをダウンロードすることで、ユーザが自ら加工せずともニーズに合った解像度のデータを取得することができる。ベクトルタイルについても状況は類似してい

る。基盤地図情報ダウンロードサービスでは比較的大きな領域単位でzipファイルでダウンロードするのに対し、ベクトルタイルでは、ズー

ムレベル15で定義される正方形の領域別に分割されており、小さい領域単位でデータをダウンロードできる。なお、ベクトルデータの場合は、ラスターデータのように単純なデータ量の削減は行えないため、ズームレベルは1種類しか用意されていない。

②マッシュアップが可能なサービスの提供ウェブブラウザ上で動作するJavascript言語で簡単に処理できる形式でデータが公開されたこと、またログインなどを必要とせずにデータをダウンロードできるようになったことから、ベクトルタイルをベースマップとしたウェブ地図を作成するなど、マッシュアップでの利用が可能になった。画像タイルはそのまま表示する以外の使い方は困難であるが、標高タイルやベクトルタイルであれば色や線の太さをユーザが変更するなど、より高い自由度で活用できる。

③地理空間情報の数値情報をウェブで配信する新しい仕様の試行国土地理院の標高タイルとベクトルタイルの公開という取り組みには、地理空間情報の数値情報をウェブで配信する新しい仕様を提案し、有用性の実証実験を行うという意義があるように思う。これまで地理空間情報の数値情報を、ウェブ上で取り扱いやすい共通した仕様で配信するサービスは、十分普及していない。例えば、インターネットで公開されている地球全体の標高データとしては、GEBCO（9）、ETOPO（10）、SRTM（11）などがあるが、配信の仕方はまちまちである。それぞれ独自のウェブページで公開されており、ダウンロードしたい範囲の指定方法やファイルフォーマットの指定方法は異なる。ダウンロード可能なファイルの形式も、GeoTiff（12）

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だったりNetCDF（13）だったりと、標準的なフォーマットを採用してはいても、サービスによって異なる状況になっている。地理空間情報の数値情報をウェブで配信す

る標準仕様は、存在しないわけではない。地理空間情報の仕様に関する標準化団体である

OGC（14）が、ラスターデータの配信用にWCS

（Web Coverage Service）、ベクトルデータの配信用にWFS（Web Feature Service）という仕様を策定し、公開している。しかし、これらの仕様でデータを配信するサービスはそれほど普及していないように思う。これはWCSやWFSがサーバの負荷が比較的高く、多くのクライアントにデータを配信するには課題があることが原因ではないかと考える。WCSやWFSでは、データを取得したい範囲やファイルフォーマットをクライアントが指定できる。これらはクライアントからすれば便利な機能ではあるが、サーバで動的処理を行うことが必要になるため、サーバの負荷につながってしまう。また仕様が比較的複雑で、学習に時間がかかることも普及を妨げる要因ではないかと思われる。このような状況を踏まえ、国土地理院は既

に普及している画像タイルの仕様やGeoJSON

ファイルフォーマットなどを組み合わせてシンプルな仕様を作り、ウェブでの利用に適した新たな配信仕様を提案し、試行しているように思える。

（2）標高タイルとベクトルタイルの活用方法次に、標高タイルとベクトルタイルの活用方

法について考えてみたい。

①ウェブサイトでの活用まず容易に思いつくのは、ウェブサイトでの

活用である。標高タイルを利用すれば、ウェブ地図上でマウスカーソル位置の標高をリアルタ

イムに表示することも簡単に実現できるし、また標高によって地面を色分けしたいわゆる「色別標高図」を生成することもできる。標準的な色別標高図は地理院タイルでも既に公開されているが、グレースケールなどに色を変えたいこともあれば、特定の高さの範囲（例えば海岸付近）での標高の変化を強調して表示するために標準とは異なるカラーマップで色別標高図を作りたいこともあるだろう。標高タイルを活用すれば、クライアント側で簡単に実現できる。ウェブ地図が普及している今、これらの使い方が当面主要な活用方法となるだろう。

②数値計算や設計での活用発展的な活用方法として、数値計算や設計などの場面での活用が期待できる。標高データは、もともと数値計算で広く使われている。例えば、河川で氾濫が発生した際の浸水範囲や津波発生時の津波到達範囲を予測する場合など、枚挙にいとまがない。ベクトルタイルで公開されているデータは、例えば渋滞予測には道路中心線が使われるし、都市計画などで重要になる情報が多く含まれている。現在はこれらのデータを利用したい場合は、事前にダウンロードするなどしてデータを入手することが一般的である。しかし、デスクトップGISやCADなどが標高タイル、ベクトルタイルに対応すれば、ユーザが解析対象の領域を選んだ時点で瞬時に必要なデータを入手できるようになり、データ準備の手間を著しく軽減できる。また、事前にダウンロードするなどして準備した場合と異なり、国土地理院が現在公開している最新のデータを利用できることになる、というメリットもある。標高タイルが様々なズームレベルで公開されていることのメリットは、数値計算で利用される場合にも大きい。例えば津波発生時の解析を

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行う際、沖合部では解像度の低い格子を使い、詳細な解析をしたい都市部に近づくほど解像度の高い格子を使う手法がよく用いられる。このような格子の例のイメージを図表2に示す。この場合、作成したい格子の解像度に合わせた標高タイルを入手して利用すれば、効率的に格子生成を行うことができる。もしもオリジナルの解像度の標高データを入手して使った場合、データ加工に多大な時間を要することになる。

最後に、今後の標高タイルとベクトルタイルに関する展望について述べてみたい。まず、標高タイルやベクトルタイルを簡単に

活用できるソフトウェア環境の整備が望まれる。既に標高タイルやベクトルタイルを活用したWebサイトの構築例は公開されているが、ライブラリという形で整備することでより容易に利用できるようになるだろう。具体的には、OpenLayers、Leaftlet（15）など

ウェブマッピング用ライブラリにこの仕様のデータの描画機能が組み込まれるという形が、速やかな普及に有効と思われる。また、同一仕様で公開されるデータの増加も

3. 今後の展望

重要である。例えば先に例に上げた地球全体の標高データが国土地理院の標高タイルと同一の仕様で公開されれば、世界中の標高データを全く同様に入手できるようになり、世界中でこの仕様のデータのユーザが増える。この仕様で公開できるデータは、標高データに限らない。植生高や建物高なども標高データと同一仕様で公開されれば、自然科学や都市計画などの分野に需要があると考えられる。同一仕様で公開されるデータが増加すれば、アプリケーションがこの仕様に対応することの意義も大きくなり、対応するアプリケーションが増えていくだろう。さらに発展的な使い方として、「数値計算のウェブ上でのマッシュアップ」というアイデアも考えられる。例を上げてみよう。現在、地球温暖化による気温変化の予測値など多種多様な数値計算の結果が国内外のウェブサイトで公開されているが、これらも同じ仕様で流通できるデータである。気温変化の予測値をもとに農業への影響を評価するなどの解析をする場合、現在はデータのダウンロードやファイル形式の変換など、煩雑な作業を経由して行う必要がある。しかし数値計算の結果がこの仕様で公開されていれば、ウェブ上でマッシュアップ的に行うことも可能になる。用途はJavascriptで実装できる程度の計算負荷の低い解析に限られるが、それでも有効活用できる場面は少なくないのではないだろうか。標高タイルとベクトルタイルの公開をきっかけに、ウェブを利用して最新の地理空間情報をいつでも簡単に入手でき、活用できる環境が整っていくことに期待したい。

注（1） 「地理空間データを活用したサービスの普及と今後

の展望」：http://www.mizuho-ir.co.jp/publication/column/2014/1104.html

（2） FOSS4G 2015 TOKYO:http://www.osgeo.jp/events/foss4g2015/tokyo

図表2　津波の解析で利用する格子の例

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国土地理院の標高タイル・ベクトルタイルに見る地理空間情報の活用促進の可能性

（3） 地理院タイル：http://maps.gsi.go.jp/development/siyou.html

（4） マッシュアップ：ウェブ上に公開されている情報を加工、編集して組み合わせることで、新たなサービスを構築すること

（5） 地理院地図：地形図、写真、標高など日本の国土の情報を発信するウェブ地図。http://maps.gsi.go.jp/

（6） 国土地理院情報普及課公式GitHubアカウント： https://github.com/gsi-cyberjapan（7） GeoJSON：JSON形式を用いて地理空間情報を表

現し、メタデータと関連付けるファイル形式。（8） 基盤地図情報ダウンロードサービス：日本の基盤

地図情報ダウンロードするために国土地理院が公開するサービス。http://fgd.gsi.go.jp/download/

（9） GEBCO：大洋水深総図（General Bathymetric Chart of the Oceans）全世界の海底地形図。http://www.gebco.net/

（10） ETOPO：アメリカ海洋大気庁（NOAA）が公開する数値標高モデル。https://www.ngdc.noaa.gov/mgg/global/global.html

（11） SRTM（Shuttle Rader Topography Mission）：米国スペースシャトルに搭載したレーダーで取得したデータから作成した数値標高モデル。http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/

（12） GeoTIFF：TIFFファイルに地理的位置に関する情報を埋め込む仕様を追加したファイル形式

（13） NetCDF：多次元の配列データを格納するためのファイル形式。

（14） OGC（Open Geospatial Consortium）：地理情報システムの標準化団体。http://www.opengeospatial.org/

（15） OpayLayers、Leaflet：オープンソースのウェブマッピング用のライブラリ。JavascriptのプログラムとCSSファイルなどからなり、マッシュアップによるウェブ地図を簡単に作成できる。

参考文献1. 地理空間情報の基本と活用　橋本雄一編 古今書院2. FOSS4G HAND BOOK　森 亮（OSGeo財団日本代表）監修