組み合わせて作る オープンソース GIS 環境 鮭科生息地解析を例として (20min) 今木 洋大 （ NOAA, Northwest Fisheries Science Center ）

Presentation on theme: "組み合わせて作る オープンソース GIS 環境 鮭科生息地解析を例として (20min) 今木 洋大 （ NOAA, Northwest Fisheries Science Center ）"— Presentation transcript:

1 組み合わせて作る オープンソース GIS 環境 鮭科生息地解析を例として (20min) 今木 洋大 （ NOAA, Northwest Fisheries Science Center ）

2 オープンソース GIS を使うことの強 み 1. 研究の必要に合わせ自分なりに地理情報 解析を行う環境を作り上げられる 2. オープンソースコミュニティーは道具が いっぱい 1.freegis.org: 2 月 27 日現在、 349 の GIS 関連ソフ ト 2.Sourceforge: オープンソースソフトの宝庫 3.Python, R, NASA World Wind 3. 高機能フリーソフト 1.Google Earth, Virtual Earth

3 どのような状況で？ コロンビア川の河川および河畔林タイプ予測 – 予測モデルの構築および予測 PostGIS ＋ QGIS ＋ R – 河川の傾斜計測、そのほかの属性抽出 PostGIS ＋ StarSpan ＋ Python – 予測結果の現地踏査 PostGIS ＋ GoogleEarth ＋ GeoServer – 結果地図の図表化 PostGIS ＋ MapScript ＋ Python – 河川の抽出（ラスター分析） GDAL ＋ Python ＋ NumPy

4 PostGIS 、 QGIS 、 R の関係 QGISPostGIS R GIS データ の視覚化

5 環境修復を目的とした米国コロン ビア川における鮭科生息地解析 プロジェクトの目的 – 絶滅危惧種に指定されているシャケ科 5 種の生 息環境修復のためのガイドライン作り 方法 – ヨーロッパ移民による土地改変が大規模に行 われる以前（ 1850 年頃）の生息環境を GIS 上に 復元 – 復元された生息環境を参照して修復事業の優 先順位付け、および修復のガイドラインを作 成

6 コロンビア川流域 総面積 668,000km 2 主流総延長 2,000km コロンビア川流域 総面積 668,000km 2 主流総延長 2,000km

7 日本総面積 377,944km 2

8 潜在的にはどんな川？ 直線型蛇行型網型島網型 河川形態類型は Beechie et al. 2(2006) に従う

9 河川形態を決める 5 つの要素 根茎の強さ 樹木の供給 谷の閉じこみ度 堆砂供給 堆砂サイズ 流量 河川の傾斜

10 最終的なアウトプット 島網型 蛇行型 閉塞型 直線型

11 分析の流れ トレーニン グデータの 作成 トレーニン グデータの 保存 予測モデル の作成と予 測 予測値の 保存 データの 視覚化 バギング 線形判別分析 ランダムフォレスト サポートベクターマ シン 属性値の計 算 フィールドへの データの持ち出 し PostGIS R QGIS GoogleEarth GeoServer

12 PostGIS とは？ 空間情報データベースの一種 – 他には Oracle 、 MySQL 、 SQLite 、 IBM DB2 、 SQL Server2008 、 Ingres 等がある – このうちオープンソースは、 PostgreSQL 、 MySQL 、 SQLite 、 Ingres 空間情報データベースとは？ – データベース上でジオメトリーオブジェクト定義し、ジオメト リー情報を格納し、空間情報の検索やジオメトリーの操作を可 能にしたリレーショナルデータベース PostgreSQL のオープンソース ライブラリとして提供 –PostGIS という単独の GIS ソフトウェアーではない – いうなれば、 PostgreSQL を機能拡張するアドインのようなもの

13 PostGIS とは？

14 QGIS からの PostGIS データの利用

15

16 PGquery for QGIS PostGIS マネージャー PostGIS SQL マネージャー PostgreSQL への シェープファイ ルのインポート

17 QGIS から PostGIS クエリー

18 分析の流れ トレーニン グデータの 作成 トレーニン グデータの 保存 予測モデル の作成と予 測 予測値の 保存 データの 視覚化 バギング 線形判別分析 ランダムフォレスト サポートベクターマ シン 属性値の計 算 PostGIS R QGIS フィールドへの データの持ち出 し GoogleEarth

19 実際には、 RODBC で PostgreSQL にア クセス R パッケージを 使いモデルの作 成 モデルを使い予 測 RODBC で予測結 果を PostgreSQL に戻す # ライブラリーの読み込み library (RODBC) # 接続オブジェクトの作成 channel<-odbcConnect("cb_basin2", uid="postgres") #SQL 文の作成 sql_count <- paste ("select count uid from channel_table;") #SQL 文の実行と変数への格納 n_rows <- sqlQuery(channel, sql_count) # 接続の切断 odbcClose(channel)

20 フィールドでのオープンソース GIS トレーニン グデータの 作成 トレーニン グデータの 保存 予測モデル の作成と予 測 予測値の 保存 データの 視覚化 バギング 線形判別分析 ランダムフォレスト サポートベクターマ シン 属性値の計 算 フィールドへの データの持ち出 し PostGIS R QGIS GoogleEarth GeoServer

21 フィールドでのオープンソース GIS 予測した河川形態型を現地踏査で確認す る 予測結果の保存 データの WMS レ イヤー化 予測結果と GPS ポ イントの現地での 重ね合わせ PostGIS R QGIS GoogleEarth GeoServer

22 GeoServer は何をするのか？ リアルタイムで要求に応じて地図画像を 作成する （ Web Mapping Service) 地図情報のブラウザーである Google Earth の要求を受けて地図画像を作成

23 Google Earth によるレイヤーの重ね 合わせ例

24 Google Earth で リアルタイムナビケーション

25 まとめ オープンソース＋フリー GIS ソフトで自分 の研究環境にあった GIS 環境を築くことが できる オープンソースコミュニティーに積極的 に参加することにより、コミュニティー 全体のレベルが上昇する どんどん使って見よう！ オープンソース GIS ポータル GeoPacific.org