数値標高モデルから等高線の作成

2014年07月18日

基盤地図情報の数値標高モデルのダウンロード

必要な範囲の地域メッシュコードを確認
以下のサイトが広域を一度に確認しやすく便利。確認するのは2次メッシュコードまででOK。
標準地域メッシュまっぷ - 三匹のウリボ
http://space.geocities.jp/bischofia_vb/webmaps/mesh/
基盤地図情報ダウンロードサービスから必要な数値標高モデルをダウンロード
http://fgd.gsi.go.jp/download/
JPGIS(GML)形式、JPGIS形式のどちらにするか検討
処理するツールによって対応形式が異なる（後述する、「基盤地図情報閲覧コンバートソフト」と「基盤地図対応GDAL/OGR」のみJPGIS形式対応）。
ファイル容量が形式で異なる（JPGIS(GML)形式の方が少ない。JPGIS形式と比べて１/７程度になる）。
平成２６年8月以降は、JPGIS（GML）形式のみの提供になる模様。
http://www.gsi.go.jp/kibanjoho/kibanjoho40075.html
選択方法の検討
「地図から選択」の方が不要なファイルをダウンロードする事が無くて良い。
2次メッシュコードを１つずつ選択する必要があるが、結果的に早くGeoTIFF形式の変換ができる可能性が高い。
「リストから選択」の方は行政単位なので、不要なファイルが含まれる可能性がある。
不要なファイルが含まれれば、ダウンロードやGeoTIFF形式の変換時の取捨選択に時間を要する。
平成２６年8月以降は、２次メッシュ単位のみの提供になる模様。

基盤地図情報の数値標高モデルをGeoTIFF形式に変換

複数の方法があり、以下に主な方法を記す。

「基盤地図情報標高DEMデータ変換ツール」

以下のサイトからダウンロード
http://www.ecoris.co.jp/contents/demtool.html
操作手順
ダウンロードしたファイルの「変換およびコンパイル方法.txt」に記してある通りに進める。

JPGIS(GML)形式の数値標高モデルを解凍したフォルダを用意
「変換結合.vbs」をダブルクリック
投影法を選択
JPGIS(GML)形式のxmlファイルが入っているフォルダを選択
海域の標高を選択（０もしくは-9999）
変換処理開始

１メッシュ毎、GeoTIFFファイルが作成される。
最後に１つのGeoTIFFファイルにマージされる。

QGISプラグイン(基盤地図情報DEMインポータ)

ソフト公開のページ - 三匹のウリボウ　からダウンロード
http://space.geocities.jp/bischofia_vb/qgis-plugins/fgddemImporter/
操作手順
上記URLに記してある通りに進める。

ダウンロードして解凍したfgddemImporterフォルダをQGISのプラグインフォルダにコピー
または、QGISのプラグイン-プラグインの管理とインストール-設定で、リポジトリURLを追加してインストール
QGISのプラグイン-プラグインの管理とインストールで、「fgddemImporter」にチェックを入れる
プラグインメニューやプラグインツールバーから「基盤地図情報DEMインポータ」をクリック
「追加」ボタンをクリックして、JPGIS(GML)形式の数値標高モデルを選択する
一度に複数のzipファイルまたはxmlファイルを指定できる
出力先フォルダを指定
変換のみ（バックグラウンド動作）にチェックを入れる
「変換」ボタンをクリック

１メッシュ毎、もとのファイル名（拡張子を除く）のGeoTIFFファイルが作成される。

Pythonスクリプト

ソフト公開のページ - 三匹のウリボウ　からダウンロード
http://space.geocities.jp/bischofia_vb/python/fgddem/
操作手順
上記URLに記してある通りに進める。

OSGeo4Wでgdal-pythonパッケージをインストール
ダウンロードして解凍した中にある、fgddem.pyとfgddem.batをOSGeo4W\binフォルダにコピー
「コマンドの説明」を参照し、OSGeo4W Shellでコマンド入力
JPGIS(GML)形式のzipファイルまたはxmlファイルを指定できる
ワイルドカードを用いた複数指定もできるコマンド実行

fgddem ^
-out_dir C:\DEM\fgddem ^
C:\DEM\FG-GML-*.xml

１メッシュ毎、もとのファイル名（拡張子を除く）のGeoTIFFファイルが作成される。
１つのzipファイルの中に、複数のxmlファイルがある時は、含まれるメッシュがすべて結合されたGeoTIFFファイルが作成される。

基盤地図対応GDAL/OGR

http://www.osgeo.jp/foss4g-mext/
現状公開されている基盤地図対応GDAL/OGRは、JPGIS形式の数値標高モデルのみ対応
操作手順
ダウンロードして解凍した中にある、「readme.txt」に記してある通りに進める。

gdal.batのROOTDIR=に、解凍先の階層を記す。
gdal.batをダブルクリック
GDALコマンドを入力

gdal_translate ^
-a_srs EPSG:4612 ^
C:\DEM\FG-JPS-5333-20-dem10b-20090201.xml ^
C:\DEM\FG-JPS-5333-20-dem10b-20090201.tif

１メッシュ毎、指定したファイル名のGeoTIFFファイルが作成される。

基盤地図情報閲覧コンバートソフトとQGIS2.4（またはGDALコマンド）ArcGIS for Desktop

数値標高モデルをポイントシェープファイルに変換し、ポイントシェープファイルをGeoTIFFファイルに変換する

基盤地図情報閲覧コンバートソフトでポイントシェープファイルに変換

新規プロジェクト作成をクリック
JPGIS(GML)形式またはJPGIS形式のzipファイルまたはxmlファイルを追加（複数選択可）
「OK」ボタンをクリック
読込処理が始まり、完了すると数値標高モデルがカラー表示される
エクスポート-標高メッシュをシェープファイルへ出力をクリック
全データを出力を選択、出力先を指定
１度に多数のメッシュを変換しようとすると、メモリ不足で変換できない事が多い
手間がかかるが１メッシュ毎に変換を行う
複数のメッシュを変換したいときは、「出力サイズ確認」ボタンをクリックして、メモリ不足のメッセージがでなければOK
現状、基盤地図情報閲覧コンバートソフトは３２bitなので、約２GB以下の出力サイズにする必要がある
「出力サイズ確認」ボタンをクリックした時は、表示される出力サイズを記録しておくと、後のQGIS2.4の処理で利用できる

ポイントシェープファイルが作成される。

QGIS2.4またはGDALコマンドでポイントシェープファイルをGeoTIFFファイルに変換

QGIS2.4ラスタ-ラスタ化(ベクタのラスタ化)メニューをクリック
上記で作成したポイントシェープファイルを指定
自動で属性フィールドが選択される
出力するGeoTIFFファイルを指定
新規にラスタ化する時は、出力サイズまたは解像度の指定が必要となる
数値標高モデルのxmlファイルをテキストエディタ等で開き、
<gml:low>0 0</gml:low>
<gml:high>1124 749</gml:high>
low、highに記されているサイズを確認する
または、基盤地図情報閲覧コンバートソフト「出力サイズ確認」ボタンをクリックして表示されたサイズを入力
「OK」ボタンをクリック

上記３.までの設定で以下のGDALコマンドがQGIS設定画面に記述される

gdal_rasterize -a 標高 -ts 1125 750 -l 533320_point C:/DEM/533320_point.shp C:/DEM/533320_qgis.tif

GeoTIFFファイルが作成される。

ArcGISでポイントシェープファイルをGeoTIFFファイルに変換

ArcGIS１０．１以前にある基盤地図情報のインポート（Import FGD）ツールは、基盤地図情報のスキーマ情報の参照に関わる問題で、利用できない場合が多い。ESRIのサポートサイトにも、利用できない場合は基盤地図情報閲覧コンバートソフトかArcGIS１０．２を利用するよう記されている。

ArcGISのArcToolboxにあるラスタへ変換、ポイント → ラスタ（Point to Raster）ツールをクリック
上記で作成したポイントシェープファイルを指定
値フィールドを指定
出力するGeoTIFFファイルを指定
その他はデフォルトのままでOK
「OK」ボタンをクリック

GeoTIFFファイルが作成される。

GeoTIFFファイルのマージ

１メッシュ毎作成されたGeoTIFFファイルは、以下のGDALコマンドまたは、QGISのラスタ-その他-結合メニューでマージする。

gdal_merge -o merge.tif *.tif *.tif ・・・・

dir /b /s *.tif > tiff_list.txt
gdal_merge -o merge.tif --optfile tiff_list.txt

gdalbuildvrt merge.vrt ./*.tif
gdal_translate merge.vrt merge.tif

GeoTIFF形式からラインシェープファイル形式（等高線）の作成

GDALコマンド（QGISのラスタ-等高線メニュー）でコンターシェープファイルを作成

gdal_contour -a ELEV -i 50.0 merge.tif merge.shp