2012 nov foss4g_presentation
8 likes4,251 views
FOSS2012 Tokyo/Osaka presentation
2012 nov foss4g_presentation
- 1. FOSS4G 2012 Tokyo/Osaka 様々なFOSS4Gツールによる 地形解析の紹介 Topographical analysis by FOSS4G tools 縫村崇行*1・平松孝晋*2 （*1 名古屋大学、*2 アジア航測） Takayuki Nuimura*1・Takahiro Hiramatsu*2 （*1 Nagoya University、*2 Asia Air Survey co., ltd.）
- 2. 地形解析とは ● 数値標高モデル（DEM）を用いた定量的地形分析 Quantitative land surface analysis using Digital Elevation Model ● 画像処理技術を地表形態計測に応用している Application of image processing for land surface measures (geomorphometry) ● 高解像度DEM、全球DEMデータが利用しやすくなった Improve the availability of DEM (ex. SRTM, LiDAR) ● FOSS4Gツール開発と地形解析研究が活発化した Rapid growing field of study, development of FOSS4G tools
- 3. GISによる地形解析 Topographical analysis by GIS 一般的なGISによる地形解析の区分 Classification of topographical analysis on GIS ● DEMによる様々な地形指標の計算 Topographical index ● 測量データからのDEMの生成 Interpolation from field measurements ● 様々な地形指標/データの可視化 Visualization of topographical index/data ● DEMベースのモデル計算 DEM based simulation
- 4. 地形解析ができるオープンソースGIS Open source GIS software capable for topographical analysis OSGeoのプロジェクトのソフトウェア OSGeo projects ● GDAL コマンドベースで空間データ処理、速い Command based utilities, high speed calculation ● QGIS GUIベース、直感的に扱いやすい GUI base, good usability ● GRASS 空間解析の種類が非常に豊富 So much spatial analysis functions QGIS GRASS
- 5. 地形解析ができるオープンソースGIS Open source GIS software capable for topographical analysis その他のオープンソースGIS Not OSGeo projects ● SAGA 空間解析の種類が豊富、地形解析に強い So much analysis functions, especially topographic analysis ● GMT 空間データを綺麗に可視化可能 Beautiful visualization of spatial data ● R 統計解析に強い。もちろんGIS解析も Statistical analysis (including GIS analysis) SAGA R
- 6. 地形解析手法の分類 Categories for topographical analysis ● 補間手法 interpolation algorithms Nearest, Bilinear/Bicubic, Spline, Kriging (GDAL, QGIS, GRASS, SAGA, GMT, R) ● 近傍解析 neighboring analysis Focal mean/median, roughness (GDAL, QGIS, GRASS, SAGA, GMT) ● 地形指標 topographic parameters Aspect, Slope, Curvature (GDAL, QGIS, GRASS, SAGA, R) ● 水文解析 hydrological analysis Flow direction, Basin, (QGIS, GRASS, SAGA)
- 7. GDAL ● gdal_contour 等高線データの生成 Generation of vector contour file ● gdaldem 陰影図、傾斜、斜面方位、段彩図、 起伏指数、位置指数、粗度 hillshade, slope, aspect, color-relief, TRI, TPI, roughness ● gdal_grid IDW、移動平均、最近隣法などにより、 点データからラスターに補間 Raster generation using IDW, moving window, nearest neighbor interpolation from points.
- 8. QGIS (plugin) ● GdalTools GDALに含まれるコマンド群の GUIフロントエンド GUI front end of GDAL utilities ● ラスター空間解析 raster terrain analysis gdaldemのGUIフロントエンド GUI front end of gdaldem ● 変換 interpolation IDWやTINにてベクターからラスターに変換 Converting vector to raster using IDW/TIN
- 9. GRASS GIS ● ラスター/地形解析 Raster / Terrain analysis 等高線 (r.contour)、 陰影図 (r.shaded.relief)、 傾斜と方位 (r.slope.aspect)、 地形分類 (r.param.scale) http://grass.fbk.eu/gdp/html_grass64/r.param.scale. html ● ラスター/水文モデリング Raster / Hydrologic modeling 流線 (r.flow)、 集水域解析 (r.watershed)
- 10. GRASS GIS ● ラスター/近傍処理 Raster / Neighborfood analysis Windowサイズと各種統計値を選択しての近傍分析 (r.neighbors)→平滑化、起伏量、接峰面など ● ラスター/曲面補間 Raster / Interpolate surfaces 点からスプライン(v.surf.bspline)やIDW(v.surf.idw)で補間。 点&線から補間(v.surf.rst)。 Converting vector to raster as IDW/TIN interpolation
- 11. SAGA GIS ● 地形計測 Morphometry 傾斜、方位、曲率、累積高度曲線 接谷面、比高、斜面位置、谷幅-深さ比 Basic and state-of-the-art methods ● 水文解析 Hydrology 地形指標(LS-Factor, Topographic Wetness Index) Hydrological indeces ● 日照解析 Lighting 日射量、天空率、開度 Insolation, Sky View Factor, Openness
- 12. SAGA GIS ● シミュレーションSimulation 水文モデル（IHACRES, TOPMODEL, Kinematic Wave） Hydrological modelling and runoff simulation ● 画像解析 Imagery 教師つき・教師なし分類、領域分割 Classify and segmentation for Digital Elevation Model ● 空間統計 Spatial & Geostatistics 傾向面、クリギングによる分析・補間 Regression analysis, Kriging
- 13. GMT ● blockmean, blockmedian, blockmode 近傍フィルタ（window内の平均、中央値、最頻値） GUI front end of gdaldem ● nearneighbor, surface, triangulate 最近隣法、スプライン、TINで内挿補間 GUI front end of GDAL utilities ● grdgradient 傾斜と方位の計算、陰影図作成にも Converting vector to raster as IDW/TIN interpolation
- 14. R (packages) ● rgdal GDALライブラリでGISデータの読み書きを可能に For reading/writing GIS data using GDAL library ● gstat 地理空間解析 (クリギングなど) Geostatistical modeling (ex. kriging) ● raster ラスターデータの処理 (地形解析も) Raster data analysis, including topographic analysis ● rasterVis ラスターデータの可視化 Visualization of raster data
- 15. 解析事例（流域地形指標による地殻変動量の推定） Introductions for practical application (tectonic geomorphology) 1. 水系網、流域界の算出 Delineate watershed and river network SAGA / QGIS 2. 流域ごとの正規化勾配(S)、累積高度曲線(HI)、河床縦断曲率(SCI)の算出 Calculate indices associated with tectonic uplift (channel profile, hypsograph, and other indices) SAGA / R / QGIS HIの大きい流域は →侵食が進んでいない →周囲より隆起速度が大きい 3. 隆起量と流域地形指標の比較・評価 Evaluate stream power law and incision rate
- 16. 解析事例（ヒマラヤの氷河の高度分布の解析） Introductions for practical application (DEM analysis for Glaciology) Trend analysis Visualization Multi temporal Elevation Altitudinal DEMs R change GRASS distribution
- 17. まとめ ● QGISのプラグイン (GDAL, GRASS, ManageR, SEXTANTE) を 通してかなりの種類の解析は可能 Various analysis are available through QGIS plugin ● GIS解析のバッチ処理はGDAL, GRASS, SAGA GDAL, GRASS, and SAGA have advantage for batch GIS analysis ● 統計解析+グラフ作成のバッチ処理はR R has advantage for combination of statistical analysis and visualization ● きれいなグラフ作成はGMT GMT is best for beautiful visualization