技術資料

地理情報システム（GIS）を活用した情報図（防災、環境）の作成について村上

泰啓用した視野解析、流域界抽出など、オープンデータを１．はじめに活用し、行政の様々な問題解決に資する手法を紹介し道路事業、河川事業など、公共事業を進める上で、たい。

周辺の土地利用、地形、環境などの情報を統合化し、学会発表はもちろん、必要に応じて関係者や住民に説

２．地理院マップシートを用いたGISデータ作成

明する機会は少なくない。また、作成したデータは統一した形式に整理しておくことで、関係者間での情報近年、豪雨による氾濫災害が相次いでいる。災害対共有も容易になる。現在、行政データのオープンデー策として排水ポンプ車、照明車などを派遣する際、管タ化 が進められている。目的は、（１）国民参加・官外からの派遣も少なくないため、樋門など施設位置を民協働の推進を通じた諸課題の解決、経済活性化、（２）関係者で共有する必要性が極めて高い。ここでは、国行政の高度化・効率化、（３）透明性・信頼の向上の3

土地理院で配布している地理院マップシートを用い、1)点である。行政データのオープン化 、公開に当たっ樋門位置のGISデータ作成方法と、それを地理院地図ては①営利目的、非営利目的を問わず二次利用可能なで読み込み、表示、共有化する方法について紹介する。

ルールが適用されたもの、②機械判読に適したもの、地理院マップシートは、国土地理院が無料で配布し③無償で利用できるもの、3点がルールとなっている。ており、表計算ソフトであるエクセルがベースになっこうしたデータのうち、多くは一般的なGISで判読可ている。通常、施設位置の緯度経度を知るためには、能なshp形式、ラスター形式、csv形式、xml形式などWEB上の地図アプリから個々に調べる必要があるが、となっている場合が多いため、研究者や行政担当者だ

このアプリではGeocodingと呼ばれる技術を応用してけでなく、学生、一般市民も利用することが可能になおり、住所から緯度経度が参照される機能も有していっている。ここでは、現場担当者が自席で作業可能なる。例えば住所を入力するだけで、施設位置が緯度経地理院地図を活用した施設情報図の作成、QGISを活度でセル上に表示されるため、施設のGISデータ化が2)④出力を押す⑤住所が入力されている場合、列全体を選択したのち、住所→座標値をクリック③表示方法②施設名、緯度経度を①施設名、緯度経度及び施設諸元を入力

コピー＆ペースト

図－1
寒地土木研究所月報№810

2020年10月

地理院マップシートを用いたGISデータの作成方法

11

図－2

GISデータ出力方法

非常に容易になっている。ただし、樋門や水門、頭首工、小規模な橋梁など、地理院タイルに樋門位置を追記して掲載

住所での位置参照が困難な場合は、別途、緯度経度をWEB上で調査してお図－3

地理院地図上に表示した樋門位置（赤丸）、名称く必要がある。洪水時、樋門は住宅地への河川本流からの逆流を防ぐためにゲートが閉じら以上の方法で、樋門など施設の情報をGISデータ化すれる。しかしながら、住宅地や田畑側に内水被害が想ることが可能になる。このデータを地理院地図に読み定される場合、自治体の要請で北海道開発局から災害込んだ結果が図－3に示されている。ここでは表示し対策車（排水ポンプ車、照明車など）が派遣される場ていないが、施設位置を示す点をクリックすると、事合がある。樋門など小規模な防災施設の大半は地理院前に入力した建設年、施設諸元、操作水位などの諸元地図やGoogleマップには表示されないため、これまでが表示される。地理院地図では、追加された施設情報担当者が都度、紙媒体の管理図上で位置を確認する必入りの地理院地図を関係者と共有できる機能を有して要があった。以下に紹介する方法で施設名をGISデーいる。地理院地図右上のメニュー中、「共有」をクリタ化し共有することで、行政担当者、協定会社などックする。次に、現れたウィンドウの上部メニューの関係者がPC画面上で施設名、位置を確認できるため、右から2つ目の「表示している地図をHTMLで保存し防災対応をより円滑に行えるメリットがあると考えらます」をクリックしてデータの保存を行うことで、ブれる。

ラウザで開くことのできる施設情報入りのhtmlファ3)①まず、国土地理院WEBサイト において、地理院マイルが作成される。このhtmlファイルをメール配信ップシートをダウンロードする。

し、各々がPC上のブラウザで開くことで、施設情報②マップシートを開き、図－1①に示す列に施設名、の共有化が可能になる。

緯度、経度、水系名、河川名、施設諸元などを入力する。
③図－1②の領域に緯度経度、施設名をコピー＆ペー

３．鳥類の営巣地点からの視野解析（QGIS）

ストする。
④図－1③の領域に地理院地図で表示したい形状、ア

生物に配慮した事業を進めるうえで、保護が必要なイコン、サイズを入力する。

鳥類が道路や河川に近接して営巣している場合、営巣⑤施設の住所が番地枝番まである場合は、緯度経度を木からの可視領域の分布状況を解析し、工事実施時の入力せず、図－1①のどこかの列に住所を入力し、住対策に役立てる場合がある。ここでは、鳥類の営巣が所の列全体を選択したうえで、「住所→座標値」をク

比較的近傍の樹上で行われている場合を想定し、樹高リックすると、自動的に図－1②の列に緯度経度が入を考慮した視野解析をQGISで行う方法を紹介する。

力される。

（１）地形データ読み込み：国土地理院で公開して⑥最後に図－1④で示した「出力」をクリックすると、いる10mメッシュ標高は国土地理院の標高タイル4)を

図－2のウィンドウが立ち上がるので、出力ファイル

QGIS上に読み込むことで、地形データとして利用がの形式をKMLもしくはGeoJSONファイルにするかを可能になる。その際、QGISの座標参照系を直交座標選択し、所定のフォルダに保存する。

系（JGD2000

1212系）としておく。
寒地土木研究所月報№810

2020年10月

（２）営巣地点のポイントshp作成：QGIS上において、①営巣地点の shp ファイル名を入力

レイヤ⇒レイヤを作成⇒新規シェープファイルで、営巣地点のポイントshpファイルを作成する。QGISのレ②地形ファイル名を入力

イヤパネル上にこのポイントshpファイルが表示されるので、右クリックして編集モードに移行し、点地物を追加で、営巣位置をDEM上に決定する。営巣位置③巣の地上高さを入力の緯度経度が既知である場合は、別途csvファイルを作っておき、QGIS上に追加する方法もある。
（３）Visibility Analysisプラグインのインストール：④実行をクリック

QGIS上メニューのプラグイン⇒プラグインの管理とインストール⇒Visibility Analysisを選択しインストール。
（４）Create Viewpointの設定：Visibility Analysisはプロセッシング⇒ツールボックスメニューに表示される。下位メニューのCreate Viewpoints(視点の作成)
をダブルクリックすると別のウィンドウが開くので、図－4に示す順序で条件を入力して実行。

図-4

Create Viewpoinsの設定画面例①図-4 の作業で得られた shp 名（５）視野解析：プロセッシングツールボックス⇒Visibility Analysis⇒解析⇒Viewshedをダブルクリックすると、図－5のウィンドウが立ち上がるので、②図-4 で使用した地形ファイル名

図中に示す項目を入力・実行すると、図－6上部に示す視野解析結果が表示される。ここでは分かりやすくするため、図－6において、視野解析結果を半透明で表示し、地形の陰影図と併せて表示しているほか、③地球の曲率を考慮する場合

Profileプラグインを立ち上げ、視点との位置関係及び地形断面も合わせて示した。図－6上部は視野解析結果と仮定の営巣箇所位置を示してあり、白っぽく見える領域が営巣箇所から視認できる範囲となる。Profile④実行をクリック

プラグインは使用する地形データを登録することで、任意のラインでの地形断面を表示し、必要に応じ数値で出力も可能である。ただし、ここで示したVisibility

図－5

Viewshedの設定画面例

Analysisによる視野解析は、植生繁茂状況を無視した視野の範囲であることに留意する必要がある。樹木のを抽出する方法について紹介する。QGISによる流域繁茂を考慮する場合は、例えば航空レーザー測量で抽出の方法は既に過去のQGISのバージョンでの事例6)得られた植生表面を考慮した、いわゆるDSM(Digitalが紹介されているが、今回、それも参考にしながら、Surface Model)を地形データとして利用する必要があQGIS3.14で流域界の抽出を行ったので、手法を簡単る。に紹介する。
①国土地理院サイトより、10m解像度の地形データを４．QGISを用いた流域抽出と崩壊地集計についてダウンロードし、ラスター化7)する。
②QGISで①のラスターを読み込む。

４．１③Processing tool>SAGA>Terrain analysis>Hydrology

小流域の抽出例えば流域内に崩壊地が多発した場合、流域内の土>Fill sinks (wang & liu)をクリック。

砂収支を把握するために、支流域毎の崩壊地を集計※この処理で、地形データ中の窪地を平滑化する。

する場合がある。既に国土地理院が小流域のGISデー④プロセッシング＞ツールボックス＞SAGA>Terrain

タを公開 しているが、ここではさらに小規模の流域

Analysis-Channels>Channel network and drainage

5)

寒地土木研究所月報№810

2020年10月

13

AA●：架空の巣の位置

白っぽい領域は可視領域、それ以外は不可視領域―：A-A’断面

基盤地図情報（数値標高モデル）のうち 10mメッシュ（標高）を加工して掲載

A’

AA’A
図－6

Visibility Analysisプラグインによる可視領域解析結果の例

basinsをクリックし、前述の窪地処理を行ったDEM

ショロマ川

を選択して実行。

メルクンナイ川※この処理で河道網のラインshpファイルが得られる。
⑤プロセッシング＞ツールボックス＞GRASS>ラスタ>r.watershedをクリックし、窪地処理済のDEMを選択するほか、外部流域の最小サイズを20000と入力して実行。
※この処理により、20000相当以上のセルを持つ小流

頗美宇川
基盤地図情報（数値標高モデル）のうち10m メッシュ（標高）を加工して掲載

知決辺川域が抽出される。
⑥プロセッシング＞ツールボックス＞GRASS>ラスタ

鬼岸部川>r.to.vectをクリックし、前述の処理で作成されたラスター「流域ラベルの出力」を選択し、「面の角を滑らかにする」にチェックを入れて実行。

日高幌内川

東和川
オバウス沢

※この処理で、分割された流域界がポリゴン化（shpシュルク沢ファイル）される。
⑦QGIS画面上で、使用する流域ポリゴンをすべて選択し、選択したポリゴンのみエクスポートして保存する。
⑧あとはQGISのベクタメニューで、選択した複数のポリゴンを融合させ、小流域ポリゴンを作成する。
図－7は10mメッシュ標高から抽出された厚真川のこの地図は、https://github.com/koukita/2018_09_06_atumatyou で公開されている地図データを改変したものである

図－7

厚真川上流域で抽出された小流域と崩壊地小流域に④で得られた河道網を併せて示している。
QGISでは、こうして抽出された小流域ポリゴンを利な集計・解析を行うことができる。

用し、例えば小流域内に含まれる崩壊地面積など、様々
14

寒地土木研究所月報№810

2020年10月

①分割された小流域毎に抽出された表層崩壊地の shp ファイル②①で抽出された崩壊地の小流域毎の面積計算

図－8４．２

厚真川上流域で抽出された小流域内に含まれる表層崩壊地面積の集計

小流域毎の崩壊地面積集計

図－7には、平成30年北海道胆振東表－1

支流域毎の表層崩壊地面積集計結果
崩壊地面積率c=b/a (%)

部地震で喜多 によって公開された崩ID

流域面積(m2) a

流域名

壊地を修正した結果も併せて表示して

216
431

25,889,781.4
5,173,404.0

ショロマ川流域
オバウス沢流域

330

14,948,409.6

鬼岸部川流域

2,878,916.1

19.3

285

10,090,066.1

メルクンナイ沢流域

1,077,218.9

10.7

394

13,079,061.0

シュルク沢流域

878,801.3

6.7

366

13,692,115.2

日高幌内川流域

1,962,882.5

14.3

271

30,136,500.9

知決辺近悦府流域

4,225,416.3

14.0

レイヤにこれまで抽出した小流域の232

40,406,248.7

頗美宇川流域

5,617,286.9

13.9

shpファイルを複数選択し、座標系、

389

5,066,776.3

東和川流域

1,774,940.9

35.0

出力ファイルを指定して実行。これで193

103,002,761.0

残流域

7,421,736.5

7.2

計261,485,124.4

厚真川上流域

27,612,531.3

10.68)

あり、ここでは抽出した小流域内に含まれる崩壊地面積を集計する方法を説明する。
①ベクター＞データ管理ツール＞ベク
タレイヤのマージをクリックし、入力複数の小流域界を合体した1つのshp

表層崩壊地面積（m2) b
893,782.8
881,549.1

3.5
17.0

ファイルが作成される。
②QGISのレイヤパネルで①で合体した複数流域界のshpファイルを選択し、ベクタ＞空間③以上により出力されるファイル（”Ext_SF”）の属演算ツール＞切り抜きをクリック、オーバーレイレイ性テーブルを開き、フィールド演算機を開く。

ヤに崩壊地のshpファイルを選択し、出力ファイル（仮④フィールド演算機で新しいフィールドを作るにチェに ”Ext_SF”）を設定し、実行キーをクリックする。

ックし、フィールド名を例えば「AreaSF」と入力する。

寒地土木研究所月報№810

2020年10月

15

（図－8の①）

議決定、令和元年6月7日改正）：オープンデータ⑤フィールド型を小数点付き数値にし、フィールド

基本指針：https://cio.go.jp/sites/default/files/

長を20、精度を6とし、フィールド計算機ウィンドウ

uploads/documents/data_shishin.pdf.（令和2年7右下のジオメトリ内の ”$area”をダブルクリックし、月31日確認）ウィンドウ右下のOKキーをクリック（図－8の②）。

2)

内閣官房 情報通信技術(IT)総合戦略室：自治体

これで、”Ext_SF”の属性テーブルを開くと、小流域のオープンデータ、https://www.itdashboard.

毎に集計された崩壊地面積が表示されるので、これをgo.jp/Statistics/autonomy.（令和2年7月31日確認）

エクセルなど表計算ソフト上にコピー＆ペーストし、

3)

国土交通省国土地理院：「地理院マップシート」

崩壊地面積率まで求めた結果を表－1に示す。以上のダウンロードページ、https://renkei2.gsi.go.jp/

操作により、比較的容易に小流域毎の崩壊地面積の集

renkei/130326mapsh_gijutu/index.html.（令和2計が可能となる。

年7月31日確認）
4)

国土交通省国土地理院：基盤地図情報ダウンロードサービス、https://fgd.gsi.go.jp/download/

５．おわりにmenu.php.（令和2年7月31日確認）
ここでは、地理院地図による防災施設情報の作成・

5)

国土交通省:国土数値情報ダウンロード、流域共有化手法、QGISを用いた鳥類の営巣箇所からの視界・非集水域データ、https://nlftp.mlit.go.jp/ksj/

野解析手法、厚真川流域の崩壊地分析の一部を紹介しgmlold/datalist/gmlold_KsjTmplt-W12.html.（令た。現在のところ、行政担当者が直接GISを操る機会

和2年7月31日確認）は決して多くないかもしれない。しかしながら、技術6)

久保まゆみ：はじめてのラスタ解析：FOSS4G北力向上の一環として、ここで紹介した地理院地図や海道支部、OSGeo財団日本支部、https://www.

QGISを用いた問題解決手法が参考になれば幸甚であslideshare.net/Mayumit/qgis-38312837, 2014.6.29.

る。

（令和2年7月31日確認）
7)

株式会社エコリス：基盤地図情報 標高DEM
データ変換ツール、https://www.ecoris.co.jp/

参考文献

contents/demtool.html.（令和2年7月31日確認）
1)

高度情報通信ネットワーク社会推進戦略本部・官

8） 喜多耕一：https://koukita.github.io/2018_09_06_

民データ活用推進戦略会議（平成29年5月30日会

atumatyou/, 2018.9.（令和2年7月31日確認）

村上 泰啓
MURAKAMI Yasuhiro
寒地土木研究所
寒地水圏研究グループ
水環境保全チーム
特別研究監付地域景観チーム（併任）
主任研究員
博士（工学）

16

寒地土木研究所月報№810

2020年10月