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- 1. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 GRASS でリモートセンシング入門 縫村崇行 1,2 (NUIMURA, Takayuki) 1 2 名古屋大学 OSGeo 財団日本支部 2013/10/31 1 / 50
- 2. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 GRASS とは 強力な解析機能を持った、オープンソースのデスクトップ GIS 今年で 30 歳! 現在の最新版は 6.4.3-1 強力な解析機能 (ラスタ、ベクタ、画像) オープンソース (GPL) 2 / 50
- 3. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 GRASS の特徴 長所 非常に多くの解析機能を持つ GUI でも CUI でも利用可能 トポロジーに厳密 短所 作図機能 =⇒QGIS や GMT がおすすめ 独自データ形式 =⇒ インポート/エクスポートが必要、 QGIS からは読める 3 / 50
- 4. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 GRASS の基礎知識 基本はコマンドラインで行うプログラムだが、 最近のバージョン (6.3 以降) では GUI が洗練されてきた。 4 / 50
- 5. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 GRASS モジュールの概念 画像表示モジュール (d.) データベースモジュール (db.) 一般モジュール (g.) 画像処理モジュール (i.) その他のモジュール (m.) ポストスクリプトモジュール (ps.) ラスター処理モジュール (r.) ボクセル処理モジュール (r3.) ベクター処理モジュール (v.) 5 / 50
- 6. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 Landsat Landsat ETM+の band3 及び band4 (GeoTIFF 形式)1 USGS EarthExplorer (http://earthexplorer.usgs.gov/) EarthExplorer 1 300 m グリッドにリサンプリングしてある 6 / 50
- 7. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 SRTM CGIAR 提供の SRTM3 DEM (GeoTIFF 形式)1 CGIAR-CSI (http://srtm.csi.cgiar.org/) CGIAR-CSI 1 300 m グリッドにリサンプリングしてある 7 / 50
- 8. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 GRASS データベースについて (岩崎, 2012) GRASS では独自のデータ形式を使っているため、 インポート/エクスポートが必要 8 / 50
- 9. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセット ロケーション (座標系、範囲、解像度 (ラスター) を定義) 例えば 地理座標系 =⇒ gcs UTM 座標系ゾーン 45 =⇒ utm45 マップセット (作業する単位、ユーザーなど) handson user1 ロケーションには座標系がわかりやすい名前がおすすめ、 マップセット名は適当で OK。 9 / 50
- 10. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 初めて GRASS を起動するとき、GRASS データの場所の指定を 要求されます 10 / 50
- 11. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 C ドライブの直下など、わかりやすい場所に grassdata フォル ダを予め作成しておいて選択します 11 / 50
- 12. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 地理座標系のデータを扱う場合 ロケーション名を入力 (例. gcs) リストから選択 12 / 50
- 13. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 リストから地理座標系を探し て選択 =⇒ll 投影パラメータ =⇒ 楕円体に関連付けられた データム 13 / 50
- 14. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 測地系データムを選択 =⇒ wgs84 データム変換方法 =⇒1 14 / 50
- 15. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 =⇒ 完了をクリック 解析対象地域&解像度を設定 できるのだけど · · · ⇓ あとで説明する g.region コマンドで の設定がおすすめなので いいえ 15 / 50
- 16. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 ちなみに はい を選ぶとこの画面で、 解析範囲と解像度を手入力できます マップセット名は =⇒handson 16 / 50
- 17. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 このような元の画面にもどりますので、マップセット名を 選択してから GRASS の起動 をクリック 17 / 50
- 18. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 GRASS の画面の説明 データのリスト表示 解析機能へのアクセス データの表示領域 18 / 50
- 19. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 UTM 座標系 (ゾーン 45) のデータを扱う場合 ロケーション名を入力 (例. utm45n) リストから選択 19 / 50
- 20. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 リストから UTM 座標系を探して選択 =⇒ll 投影パラメータ =⇒ 楕円体に関連付けられたデー タム 20 / 50
- 21. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 測地系データムを選択 =⇒ wgs84 データム変換方法 =⇒1 21 / 50
- 22. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 =⇒ 完了をクリック 先ほど同様 いいえを選択 その後、handson マップセットを 作成 22 / 50
- 23. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ロケーションとマップセットの作成 この画面にもどりますので、UTM のマップセット名を 選択してから GRASS の起動 をクリック 23 / 50
- 25. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ベクターデータのインポート 配布した handson フォルダの中の khumbu_himal_basin.shp データを選択 ⇓ インポート 25 / 50
- 27. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ベクターデータのエクスポート 出力先とファイル名を指定して実行 ファイル ⇒ ベクトルデータのエクス ポート 27 / 50
- 29. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ラスターデータのインポート 配布した handson フォルダの中の srtm_dem_300.tif データを選択 ⇓ インポート 29 / 50
- 30. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ラスターデータの表示 読み込んだラスターデータが下図のように表示されます しかし実は解析範囲が正しく設定されていないので 一部しか表示されていません ⇓ 範囲設定に g.region モジュールを使用 30 / 50
- 31. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 解析範囲の設定 (g.region) 設定メニュー ⇒ 領域 ⇒ ⇒ 領域設定を選択 参照するラスターに、 srtm_dem_300 を選択 31 / 50
- 32. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 解析範囲の設定 (g.region) ラスターレイヤ名を右クリックして選択したマップにズームを 選択すると全域が正しく表示されます。 32 / 50
- 33. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 ラスターデータのエクスポート 出力場所とファイル名を指定して 実行 ファイル ⇒ ラスターデータのエクス ポート 33 / 50
- 34. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 データ表示の変更方法 (ベクター) 右クリックから、プロパティ⇒ ⇒ 色タブを開く エリアの塗りつぶし色をクリックし て色を変更 34 / 50
- 35. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 データ表示の変更方法 (ベクター) ポリゴンデータの表示カラーが図のように変更されます 35 / 50
- 36. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 データ表示の変更方法 (ラスター) 右クリックから、カラーテーブルの セットを選択 カラーテーブルのタイプで srtm を 選択して実行 36 / 50
- 37. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 データ表示の変更方法 (ラスター) DEM データの表示カラーが図のように変更されます 37 / 50
- 38. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 地形解析 (傾斜、方位) ラスターメニュー =⇒ 地形解析 =⇒ 傾斜・方位を選択 r.slope.aspect ウィンドウが開くので 入力データに srtm_dem_300 を選択 38 / 50
- 39. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 地形解析 (傾斜、方位) 出力タブに移って、 傾斜ファイルに slope、 傾斜方位ファイルに aspect と入力 計算後、傾斜と傾斜方位が自動で 読み込まれます 39 / 50
- 40. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 バンド間演算 handson フォルダにある landsat_band3_300.tif、 landsat_band4_300.tif をインポート 40 / 50
- 41. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 NDVI の計算 NDVI (正規化植生指数) NDVI = (IR − R ) (IR + R ) IR: Infrared (赤外バンド) R ：Red (赤色バンド) Landsat の場合 (R⇒Band3、IR⇒Band4) NDVI = (Band4 − Band3) (Band4 + Band3) IR: Band4 R ：Band3 41 / 50
- 42. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 NDVI の計算 ラスターメニュー ⇒ ラスターマップカルキュレータを選択 以下のコマンドを入力して実行 42 / 50
- 43. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 NDVI の計算 NDVI が図のように変更されます 43 / 50
- 45. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 コマンドコンソール GUI ウィンドウにもコマンドを 入力する画面はあります ⇓ ためしに、今日使用したモジュール名を 入力してみましょう v.in.ogr g.region r.out.gdal 45 / 50
- 46. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 GUI ツールからコマンドを学ぶ ほとんどの GUI ツールには コピー ボタンがあり、 現在入力している処理のコマンド文字列を取得できます 上の場合は以下の文字列がコピーできます v.in.ogr dsn=C:¥handson¥khumbu_himal_basin.shp output=basin 46 / 50
- 47. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 スクリプトの作成 そのようにコピーした一連の処理をスクリプトとして 残しておけば解析を再現することができます 以下のスクリプトは DEM を読み込み傾斜を求めて GeoTIFF として出力する例です r.in.gdal input=C:¥handson¥srtm_dem_300.tif output=srtm_dem_300 g.region rast=srtm_dem_300 r.slope.aspect elevation=srtm_dem_300 slope=slope r.out.gdal input=slope output=C:¥handson¥slope.tif 47 / 50
- 48. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 他のソフトとの連携 (R 言語) GRASS の処理と、より高度な空間統計解析や統計処理、図の作 成を組み合わせたい場合は、統計解析言語 R の GRASS 連携ライ ブラリ spgrass6 などもあります。 明日 R 言語を使ったリモートセンシング解析の話をします。 48 / 50
- 49. はじめに データ 初期設定 基本 応用 GUI から CUI 補足資料 GRASS の次期バージョン (GRASS 7) GRASS の次期バージョンでは、新たに時系列モジュール (t.) が追 加されるなど、様々な変更点があります。 これらの新機能について、FOSS4GOsaka で紹介します。 49 / 50
- 50. 参考文献 I 岩崎, 亘典 (2012). GRASS を用いた衛星・GIS データ処理の基礎. FOSS4G2012Tokyo, 東京.