福岡県保健環境研究所年報第39号, 71－75, 2012

短報
地理情報システムによる環境情報データベースの構築
新谷俊二・高尾佳子・片岡恭一郎・櫻井利彦・須田隆一・
大藤佐和子・松尾宏*1・松本源生・小野塚大介*2・千々和勝己
福岡県保健環境研究所に蓄積された環境関連及び行政統計データ等を整理し、有効に活用することを目的として地理情報システム（GIS）とデータベース（DB）を組み合わせたデータ連携システムの構築を行った。基盤となるGISとDBサーバには、オープンソースソフトウェアである、Quantum GIS（QGIS）及びPostgreSQLをそれぞれ使用した。GISとDBの組み合わせにより、位置情報によりデータ管理を行うことができ、種々のデータの連携解析が可能となる。解析により視覚化されたデータは、インターネットでの情報提供にも有効であると考えられる。このような付加的なデータ解析及び情報公開の方法については、今後さらに検討する。
［キーワード：環境データベース、地理情報システム］
１

はじめには、データが持つ位置情報のみに着目して整理した。地方

福岡県保健環境研究所には、保健分野及び環境分野の研究所の性格から、保有するデータの空間的尺度である位

様々な調査研究データが多年にわたって蓄積されている。

置属性は、その自治体（本研究では、福岡県）の領域にほこれらのデータはそれぞれの分野において活用されていぼ限定される。そこで位置属性をインデックスとするインるものの、両分野を横断しての連携解析の試みはあまり行ターフェースとして、GIS の利用が有効と考えた。データわれていない。このような連携を行うためには、両分野のを GIS 上に載せることができれば、各種のデータを空間的データを統一的に整理し、異分野の研究者にもデータの閲な配置から併せて同一画面上で表示し、必要に応じて閲覧覧が容易に行えるシステムが求められる。我々は、種々のし、解析のための入り口とすることができる。データ解析

データの管理や解析を、統一的で実用的な閲覧性及び操作については、GIS ソフトウェアの基本機能や拡張機能を利性で行うことが可能なシステムの構築を目的として本研用し、不足する機能については、DB サーバを経由してデ究を実施し、まず、環境分野の蓄積データを順次 DB 化しータをさらに高機能な解析ソフト等に出力することによ基盤システムを検討した。

り拡張することを基本構成として検討した。システムは、所内研究者が DB をそれぞれ閲覧し、解析を行えるように、２方法

所内 LAN 上に接続された PC と DB サーバより構成した。

２・１ 基盤システムの検討

利用者は、所内 LAN に接続可能な PC 上に GIS 環境を構構築する環境情報データベースは、将来的に保健分野等築して DB サーバを利用するシステムとした。の異分野のデータも取り込んで、それらの連携解析が可能となる拡張性を持つ必要がある。まず、多量のデータを扱

２・２ 構築環境

うためには、高機能な DB サーバが必須となる。さらに、（１）ハードウェア及びソフトウェア環境

DB 化されたデータは、その属性として、異なる時間的（測本システムでは、GIS 稼働用の PC として、PC 互換機定された時期及び期間）と空間的（測定場所及びその範囲）（CPU:Intel Pentium4-3GHz、RAM:3GB、OS:Windows XP尺度をそれぞれ持つ。このため、個々のデータに複数の時Pro）を使用した。また、DB サーバには、研究所の共用間的、空間的スケールを付加することを検討したが、まずDB サーバ（CPU：Intel Xeon、OS:Windows Server 2003）を想定したが、構築段階では、所内 LAN 上の PC 互換機

福岡県保健環境研究所 （〒818-0135 太宰府市大字向佐野39）*1 (財)福岡県すこやか健康事業団 環境科学センター（CPU:Intel Celeron-1.8GHz、RAM:3GB、OS:FreeBSD）及び GIS 稼働のためのローカルの PC 互換機にも DB サーバ(〒839-0809 久留米市東合川 6-4-23)を構築し、複数の OS 上での動作を検証した。DB サーバ*2 福岡県保健医療介護部保健衛生課

は、これら任意の PC 上に、ライセンスの制約なく環境を（〒812-0045

福岡市博多区東公園 7-7）－71－

構築可能なオープンソースソフトウェアを使用すること化される。また、人口、土地利用面積、市町村統計情報なとした。オープンソースで広く利用されている DB サーバ

ど、点ではなく面で与えられるデータソースも多く存在すが複数存在するが、本システムでは地理空間情報を扱うたる。面の境界が独自の形状の場合には、それを GIS 上でポめの機能拡張（PostGIS）が容易に行える PostgreSQL1)を使リゴンの事物として作成し登録する（既存の地図表示に重用することとした。GIS ソフトウェアとしては、国内ではねて、新規の Shape ファイルレイヤを追加し、編集モード

ArcGIS が広く使用されているが、安価にシステムを構築からにおいて、事物の座標を入力することにより作成できするため、オープンソースソフトウェアを使用することとる）必要があり、作成した事物には任意のデータを結合しし、Quantum GIS（QGIS）2)3)及び GRASS4)等を検討したが、て新たなマップとすることができる。線データの場合も同本システムでは、標準で多くのマップ形式に対応している様である。多量の事物の作成が必要な場合、この作業は容などの優位性がある QGIS を主として利用した。

易ではないが、統計データに多くみられる標準地域メッシ（２）DB化の方法

ュや行政区画で分割されたデータについては、既存のベク研究所が保有する DB 化すべきデータをリストアップし、タマップを利用し、データを結合することで目的が達成さ順次 DB 化を行った。DB 化にあたっては、時間的空間的れる。使用するベクタマップの形式は複数あるが、ArcGIS属性が異なるデータ間を、いかにして連携させるかが課題で使用されている Shape 形式のベクタマップを標準形式となるが、GIS を基盤システムとして DB のインターフェとした。作成したベクタマップは、PostGIS のツールースとすると、位置情報を付加することで、ほぼその目的（shp2pgsql 等）を用いて、Shape 形式のままで PostgreSQLが達せられるため、位置情報を重視し時間的尺度の付加はに DB として取り込んだ。これらのデータは、地理空間情今後の検討とした。また、GIS で扱える地図データは、点、報が付加されている他は、通常の DB と全く同様に扱うこ

線及び面の単位で構成されるベクタマップと、ピクセルのとができる。

集合で構成されるラスタマップの２種類がある。本研究で（４）ラスタマップの作成は、数値として扱いやすいベクタマップを DB 化の対象とGIS 上では、ベクタ形式の地図データが DB 化やデータしたが、画像データについても、ラスタマップとして、解析に適しているが、過去の報告書の資料地図やある種のGIS で利用できる形式とした。これらのデータに付加する数値地図等、ベクタ化されたデータが存在しないものもあ

位置情報に使用する測地系は複数存在し、異なる測地系でる。ベクタ化には労力が必要なため今後の課題とし、これ位置情報を与えると、相互に変換が必要となる。本研究でらの画像については、ビットマップ化し必要領域を切り取は、標準とする測地系を世界測地系 1984（WGS84）とし、った上、緯度経度情報を画像に付加し、GeoTiff 形式のラ他の測地系で位置情報が与えられたデータについては、座スタマップとして整備した。ラスタマップについては、本標変換ツール（日本測地系からの変換では、国土地理院公システムでは DB に格納することが難しいため、所内 LAN

開の TKY2JGD 等）により変換後 GIS に取り込んだ。

上の共有フォルダまたはローカル PC 上に保管し、それら（３）ベクタマップの作成のインデックスを DB 上で管理することとした。

データを GIS 上で取り扱うためには、個々のデータが位（５）基盤地図情報の利用置情報を持つことが必須である。県内の大気測定局、水質県及び出先機関が独自に蓄積した測定データの他、国の測定地点、特定事業場等、位置情報が点で与えられるデー

機関等の事業として、インターネット上に使用条件付きでタについては、緯度経度を付加した上でベクタマップに変公開されているマップデータが存在する。これらのデータ換した。緯度経度情報については、元データに世界座標系には、政府が行っている国勢調査等の統計情報 6)や、国土で与えられている場合はそれを使用するが、多くの場合、地理院の基盤地図情報 7)及び国土交通省国土政策局の国与えられている位置情報は住所のみであり、住所から緯度土数値情報 8)等の基本情報がマップ化されて提供されて経度に変換する作業が必要となる。住所から地図を検索し、いる。これらは、GIS で解析や表示を行う際に必要に応じ目的の場所の緯度経度を手動で拾うことにより可能であて利用する。

5)

るが、Google が公開している Geocoding API を利用して一括で処理することができる。前処理として住所表記を統３

環境情報データベース

一し、Geocoding を使用して緯度経度を得る。住所表記の県及び研究所が持つ環境関連の測定データ、行政データ違いや誤りにより、正しい緯度経度が得られない場合は、及び保健情報の一部について、位置情報を付加した DB 化

やはり地図表示を利用した位置特定が必要となる。緯度経を行い、環境情報データベースとした。

度情報を付加したデータは、QGIS のプラグイン（デリミ

３・１ データベース

ットテキストレイヤの追加）により、容易にベクタマップ－72－

DB 化したデータの主なものを表 1 にあげる。

表1取り、植生の大分類で色分けしたものを図 4 に示す。抽出

環境情報データベースの DB

名称

内容種類

したマップデータから、さらにメッシュごとに、その内部PRTR 排出量

PRTR 届出データ

点

領域の植生分類の面積を出力しアライグマの発見数との大気特定事業場

届出事業場情報点

関係を見たが、必ずしも樹木群落との相関は高くなく、二水質特定事業場

届出事業場情報点

廃棄物処分場

届出事業場情報点

廃棄物処理事業者

届出事業場情報点

希少植物群落

調査データ

ポリゴン（メッシュ）

植生図

県内植生分布図

ポリゴンるとともに、メッシュ内の植生モザイク性との関係解析な外来生物目撃情報

アライグマ目撃情報

ポリゴン（メッシュ）

ども行う予定である。

大気常時監視測定局

位置情報

点

大気汚染常時監視データ

年度別年間集計値

点

地下水測定結果

測定データ

点

市町村別結核罹患率

統計データ

ポリゴン（行政区画）

市町村別 CO2 排出量

統計データ

ポリゴン（行政区画）

市町村別バイオマス量

統計データ

ポリゴン（行政区画）

福岡県数値地図 9)10)11)

地形図

ラスタ

次草原、耕作地、落葉広葉樹林（太平洋型）との間に正の、植林地との間に負の相関がわずかに見られたが、サンプル数が少なく明確ではなかった。今後、サンプル数を蓄積す

４

今後の課題
本研究では、各種データの位置情報に重点を置き、GISその他、必要に応じて、公開されている基盤地図情報等をインターフェースとして用いてDBを操作するシステムとしたが、この方法では、もうひとつのデータ属性である時間的尺度をうまく扱えていない。今後は、DB化していないデータのDB化をさらに進めるとともに、時間的尺度を付加し、年代での管理や経年変化からの閲覧等が可能なを利用する。

システムの検討が必要である。また、データの解析機能については、GISの機能のみでなく、R等の統計解析ソフト

３・２ 解析事例
福岡県環境部自然環境課では、平成 17 年度の外来生物法施行以降、県内市町村及び環境省から報告された特定外来生物アライグマの目撃情報を集計している 12)。これらのデータを 3 次メッシュと結合してベクタマップとして DB化した後、基盤地図情報等とともに解析を行った結果を応ウェアと連携して、より高度な解析が行えるシステムの構築を目指す。さらなる応用面として、様々な地域情報を総合した複合マップの作成14)、県内の市町村ごとの属性情報から環境総合指標を作成すること、防災地図のためのDB作成等が考えられる。

用事例として示す。アライグマは北米を原産とする外来動物であるが、現在では日本各地に野生化し繁殖しているこ５とが確認されおり、生態系への影響や農作物等への食害が懸念されている。元データには、アライグマが発見された市町村名、発見地の 3 次メッシュコード、年月日及び発見時の状況等が記載されており、位置情報を利用し、そのまま 3 次メッシュベクタマップと結合して Shape ファイル化した。平成 17 年度から 23 年度までの発見地点と報告数を、図１に示す。同様に、発見地点を 3 次メッシュ人口とともまとめ
研究所の蓄積データを中心として、GISで取り扱える形式に変換してDBに格納し、種々のデータを統一的に閲覧し解析を行うためにシステムの構築を行った。このシステ
ムにより、基盤地図情報等と連携してデータ解析を行うことが可能である。今後はこの手法によりDB化をさらに進めながら、時間的尺度の付加及びより高度な解析ソフトウ
ェアとの連携について検討を行う。に図 2 に、3 次メッシュ土地利用図に基づく森林面積率とともに図 3 に示す。図 1～3 で示されるように、アライグ
マは人口の大きいメッシュ内では報告が少なく、森林面積率の大きなメッシュやその周辺での発見報告がほとんどであった。したがって、アライグマの主な生息地は市街地にはなく、森林地域にあることが推測される。また、発見報告数の多いメッシュは、農村集落やキャンプ場の周辺地域等であった。このように、アライグマの目撃件数とともに人口や森林面積率などの情報を重ね合わせて視覚化することによって、県土レベルでの大まかな生息地の把握が可能と考えられる。詳細を見るため、植生図マップデータ
13)をアライグマ報告地図と重ね合わせて、交差領域を切り
図1－73－

県内のアライグマ発見報告数12)

文献1) The PostgreSQL Global Development Group Offical Site
(http://www.postgresql.org/about/)．
2) Quantum GIS Project Official Site （http://www.qgis.org/）.
3) The Open Source Geospatial Foundation Official Site
(http:// http://www.osgeo.org/)
4) M.Neteler,H.Mitasova著,上村哲士訳：オープンソースGIS
グラスアプローチ第３版日本語版，開発社，2009年．
5) Geocoding Official Site (http://www.geocoding.jp/)．
6) 政府統計の総合窓口（http://www.e-stat.go.jp/SG1/estat/）
7) 国土交通省国土地理院，基盤地図情報サイト（http://www.gsi.go.jp/kiban/）．
8) 国土交通省国土政策局国土情報課, 国土数値情報(http:図2

アライグマ発見地点12)とメッシュ人口6)//nlftp.mlit.go.jp/ksj/)．
9) 国土地理院：数値地図25000（地図画像）福岡，（財）
日本地図センター，平成16年．
10) 国土地理院：数値地図25000（地図画像）熊本，（財）
日本地図センター，平成16年．
11) 国土地理院：数値地図25000（地図画像）中津，（財）
日本地図センター，平成17年．
12) 福岡県環境部自然環境課：特定外来生物アライグマの県内分布（http://www.pref.fukuoka.lg.jp/c02/araigumakennaibunpu.html，平成24年2月．
13) 環境省自然環境局：自然環境保全基礎調査植生調査，
生物多様性センター，2005-2009年．
14) 九州産業大学大学院学術フロンティア景観研究センタ
ー：GIS（地理情報システム）による福岡都市圏の景観
生態学図の作成とその利用，平成19年．

図3

図412)

8)

アライグマ発見地点 と森林面積率

アライグマ発見地点12)と植生図13)－74－

Construction of environmental information database using a geographic information system
Shunji NIIYA, Yoshiko TAKAO, Kyoichiro KATAOKA, Toshihiko SAKURAI, Ryuichi SUDA, Sawako
OUTOU, Hiroshi MATSUO*1 Gensei MATSUMOTO, Daisuke ONOZUKA*2, and Katsumi CHIJIWA
Fukuoka Institute of Health and Environmetnal Sciences, Mukaizano 39, Dazaifu, Fukuoka 818-0135, Japan*1 Environmental Science Center, Fukuoka Foundation for Sound Health,
Higashi-aikawa 6-4-23, Kurume 839-0809, Japan*2 Department of Public Health and Medical Affairs, Division of Public Health, Higashikouen 7-7,Hakata-ku, Fukuoka 812-0045, Japan
Database (DB) compilation and design were conducted to promote effective utilization of health, environmental, andadministrative statistics data accumulated by our institute. The fundamental system was developed using an open-source
geographic information system (GIS) and DB server. In this study, Quantum GIS (QGIS) and PostgreSQL were used as theprimary GIS software and DB server, respectively. These data elements were stored in the database as a vector map by adding
location information. The combination of GIS and DB enabled linkage of the different fields. The visualized data will be useful for
providing information via the internet; thus, additional data analysis and determination of how to make data available to the publicshould be considered in future studies.
[Key words; environment database, geographic information system (GIS)]－75－