GRASSを用いた地理情報システム入門(第5回)


目    次                  

   3-6-4.ベクトルプログラムモジュール
   3-6-5.サイトプログラムモジュール
   3-6-6.画像処理(イメージ)モジュール
   3-6-7.ハードコピー出力モジュール
まとめ(5)


第5回目

 第5回目の講義です.今回は前回の続きで,GRASSモジュールの各コマンドの機能を説明します.なお,ここで示したものは,前回と同様に機能のほんの一部です.

 実習ではGRASSのデータベースを最初から作成する操作を説明します.


3-6-4.ベクトルプログラムモジュール

----- ベクトルファイルの入力・出力変換 -----

v.in.ascii: GRASSのASCII形式のベクトルファイルをGRASSで使用できるバイナリー形式に変換・入力し,ベクトルデータとして登録する.

v.in.arc: ARC/INFO(世界的に知られているGISソフト)のデータ形式のファイルをGRASSのベクトル形式に変換・入力し,ベクトルデータとして登録する.

v.in.dxf:AutoCad(世界的に知られているCADソフト)のDXF形式のファイルを,GRASSのベクトル形式に変換・入力し,ベクトルデータとして登録する.

v.out.ascii:GRASSのバイナリー形式のベクトルファイルをASCII形式に変換し,ファイル出力する.

v.out.arc:GRASSのベクトルファイルをARC/INFOの「Generate」ファイル形式に変換し,ファイル出力する.

v.out.dxf:GRASSのASCII形式のベクトルファイルを,ASCII形式のDXF (AutoCad)形式に変換し,ファイル出力する.

v.to.rast:ベクトル地図をラスター形式の地図に変換する.

v.to.sites:ベクトル地図レイヤーからデータを抽出して,サイトデータに変換する.

----- ベクトルレイヤーの設定・再分類等 -----

v.reclass:ベクトル地図レイヤーのカテゴリーの再分類を行う(r.reclassと基本的に同じ機能).

v.support:ベクトル地図レイヤーに関するサポートファイルの生成と修正を行う.

----- ベクトルレイヤーの合成・演算等 -----

v.area:表示したベクトルファイルに関して,マウスで指定した領域の面積と周囲長を求め表示する.

v.cutter:2つの既存のベクトル地図の交差関係に基づいた演算(ブール代数のANDオーバーレイ)を行い,新しい地図レイヤーを作成する.

v.mkgrid:ベクトル形式の格子を作成する.

----- ベクトルレイヤーの作成・編集等 -----

v.digit:画面上で操作するメニュー方式の対話型ベクトル地図レイヤー作成・編集プログラム.v.digitはベクトルデータのデジタイズ,エディティング,ラベリング,ウインドウ,およびベクトルデータをラスター形式に変換する機能を持っている.v.digitはデジタイザーやマウスで操作します.

v.proj:ベクトルレイヤーの投影変換を行う.

v.transform:xy座標で入力したベクトルファイルをUTM座標系に変換する.

v.prune:ベクトル地図レイヤーのデータに対して,既定の与えられた許容範囲において,正確さを保ちながらも余分なポイントを消す.これにより,必要とするディスクスペースを減らすことができる.

v.clean:ベクトルデータファイルの中で削除マークを付けた線を全て取り除く.この指定は,v.digitコマンドやエディターで行なう.

 

3-6-5.サイトプログラムモジュール

----- サイトデータの入出力 -----

s.in.ascii:サイト地図データをアスキー形式で入力する.入力は標準入力(キーボード)あるいはinput=nameでファイルから入力できる.入力は位置(easting, northing)およびカテゴリーラベルを入れます.fs=nameオプションで入力フィールドの間に指定されたセパレータを指定できます.セパレータは,文字,空白,あるいはタブのいずれかです.

s.out.ascii:既存のサイトリストファイルをASCII形式で出力します.

----- サイトデータから曲面の推定(ラスターの作成) -----

s.surf.idw,s.surf.tps:ランダムに分布するサイトデータの位置における値を満足する曲面をラスター形式で作成する.例えば,色々な位置で測定した重力値を補間して曲面を求めたりします.また,等高線をデジタイズし,そこから地形図(DEM)を作成したりもします.

 

3-6-6.画像処理(イメージ)モジュール

----- 画像の合成等 -----

i.composite:指定した3つの画像バンドファイルからカラー合成画像を作る.

i.group:画像ファイルのグループやサブグループの形成および編集を行う.

i.grey.scale:ラスター地図レイヤーにグレイスケールカラーテーブルを割り当てる.

----- 画像の位置合わせ等 -----

i.target:画像は正確な座標情報を持っていないことが多いため,通常xy座標系のLOCATIONで取りこみます.それをUTM座標系のLOCATIONに変換して用います.このためには,3つの作業が必要です.まず,i.targetコマンドでUTM座標系側のLOCATION(ターゲットロケーション)とマップセットを指定し,次に,i.pointsで位置あわせのための座標を求め,i.rectifyで実際にUTM座標系に変換します.なお,座標が正しくわかっている場合(例えば,国土地理院の地図画像2万5千分の1など)は,i.pointsコマンドでの操作は必要なく,vi等で座標の対応関係を示すASCII形式のファイルを直接作成し利用することができます.

i.points:座標変換を行う際に必要となる座標変換マトリックスを2つの画像を表示しながら作成します.リモートセンシング画像や空中写真を地図に正確に合わせるためには通常GCP(グラウンドコントロールポイント)という位置の情報が必要です.画像と地図を見比べながら,確実な同一地点を選ぶことにより,これらを作成します.i.pointsはズーム機能があり,拡大表示しながら作業を行えます.座標変換マトリックスはそのまま,座標変換コマンドi.rectifyの入力として利用できます.

i.rectify:コマンドi.pointsによって作られた座標変換マトリックスを用いて,画像の座標変換(位置合わせ)を行います.このプログラムは,変換時には近傍点のリサンプリングをおこないます.また,線形アフィン変換を用いています.

i.rectify2:i.rectifyと似ていますが,1次,2次あるいは3次の多項式を用いた座標変換を行います.

----- 画像の多変量解析(分類等) -----

i.class,i.cluster,i.maxlik,i.gensig:組み合わせて何段階かの処理により,ラスターレイヤーの分類を行います.画像処理で一般的な教師つき分類や教師なし分類を実現します(詳細な説明は省略します).

i.pca:主成分分析(Principal Component Analysis)を行います.

----- 画像の磁気テープ等入力 -----

i.tape.mss,i.tape.tm,i.tape.spot:1/2インチ磁気テープからLandsat MSS,Landsat TMおよびSPOTの画像データ等を読み込みます.これを応用して,CD-ROMからファイルを読み込むことも可能です.

 

3-6-7.ハードコピー出力モジュール

----- 出力プリンターの設定 -----

p.select:ハードコピーのための出力装置を選びます(ヒューレットパッカードのプリンターは設定した経験があるのですが,他は経験がありません.ドライバー等のすりあわせが面倒な場合があり,Unixの知識が必要な場合があります).

ps.select:ハードコピーのためのポスト・スクリプト (PostScript)デバイス(通常はプリンター)を選びます.

----- カラーの設定 -----

p.chart:現在選ばれているプリンターのカラーチャートをプリントします.

p.colors:プリンター出力と直接対応するための色の設定を行います.

----- ハードコピー出力 -----

p.map:カラー出力装置にハードコピーを出力します.出力はラスター地図,ベクトルオーバーレイ,位置データ,テキストラベルなどです.

ps.map:ポストスクリプト形式のプリンターで一般的に対応するハードコピー用のファイル出力します.操作はp.mapとほぼ同じです.このファイルは,MS-WindowsのCorelDrawなどの新しいバージョンでは直接変換入力(インポート)できるものがあります(講師らは,きれいな図を必要とする場合は,このコマンドをよく利用しています.).

----- その他の出力 -----

p.vrml:バーチャルリアリティモデルのファイルを作成します.

注)バーチャルリアリティモデルは,3次元モデルの動的な可視化表示が可能なVRML(Virtual Reality Modeling Language)を用いて作成します.このVRMLは標準的な仮想3次元空間記述言語であり,3次元的にモデルの面やその材質等を定義することにより基本的な3次元空間の形状モデルを記述することが可能です.Netscape Navigator / Comunicaterなどの比較的新しいWebブラウザではこのVRMLを用いたモデルをリアルに可視化するツールがプラグインとして付属しています.また,テキスト形式でモデルを記述するために,ワープロやエディターのソフトで変更や修正(簡単なものであれば作成)が容易に行なえます.なお,vrmlの一般的な拡張子は.wrlです.これらに関しては後日実習を行う予定です.

 


まとめ(5)

ベクトルプログラムモジュール(v.

ファイルの入力・出力変換(v.in.arc v.in.ascii v.in.dxf v.out.arc v.out.ascii v.out.dxf v.to.rast v.to.sites
設定・再分類等(
v.reclass v.support
合成・演算等(
v.area v.cutter v.mkgrid
作成・編集等(
v.digit v.proj v.transform v.prune v.clean

サイトプログラムモジュール(s.

サイトデータの入出力(s.in.ascii s.out.ascii
サイトデータから曲面の推定(ラスターの作成)(
s.surf.idw s.surf.tps

画像処理モジュール(i.

画像の合成等(i.composite i.group i.grey.scale
画像の位置合わせ等(
i.target i.points i.rectify i.rectify2
画像の多変量解析(分類等)(
i.class i.cluster i.maxlik i.gensig i.pca
画像の磁気テープ等入力(
i.tape.mss i.tape.tm i.tape.spot

ハードコピー出力モジュール(p.ps.

出力プリンターの設定(p.select ps.select
カラーの設定(
p.chart p.colors
ハードコピー出力(
p.map ps.map
その他の出力(
p.vrml

 

(以上,第5回講義)


 

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