地理情報レイヤの 3 つの基本表現
地理情報を表現および管理するための GIS の振舞いはすべて、これらの地理情報の基本表現または条件式に基づいています。
各データ タイプを以下に説明します。
フィーチャ - ポイント、ライン、ポリゴン
フィーチャは、地球の地表または地表付近に位置する物体を表します。フィーチャには、自然に発生するもの(河川、植生など)、建造物(道路、パイプライン、井戸、建物など)、土地の一部(郡、政治的な区域、土地区画)があります。
フィーチャには他にもさまざまなタイプがありますが、一般的には、ポイント、ライン、ポリゴンとして表されます。
- ポイントは、井戸の位置、電柱、水位観測所など、ラインまたはエリアとして表すには小さすぎるフィーチャの個々の位置を定義します。また、住所の位置、GPS 座標、山頂などを表すこともできます。
- ラインは、道路の中心線や河川など、エリアとして表すには細すぎるオブジェクトの形状と位置を表します。また、等高線や行政区域など、長さはあるが面積のないフィーチャを表すのにも使用されます(この後で説明するように、等高線は連続したサーフェスを表すのに使用できる重要なフィーチャです)。
- ポリゴンは、囲まれたエリア(多辺形状)であり、県、市、土地区画、土壌タイプ、土地利用区域など、同種のフィーチャの形状と位置を表します。次の例では、ポリゴンが土地区画を表しています。
属性
マップは、マップ シンボル、色、ラベルを通じて詳細情報を伝えます。例を次に示します。
- 道路は、道路クラス(たとえば、中央分離帯のある幹線道路、主要道路、歩行者専用道路、未舗装道路、小道などを表すライン シンボル)に基づいて表示されます。
- 河川、湖、池は、水を表す青で描画されます。
- 市街道路には名前が表示され、多くの場合、街区情報も示されます。
- 特殊なポイント シンボルやライン シンボルは、鉄道線路、空港、学校、病院、さまざまなインシデントなど、特定のフィーチャを示します。
GIS では、説明のための属性はテーブルで管理されます。これらのテーブルは基本的なリレーショナル データベース概念に基づいています。属性テーブルは、属性情報を格納して操作するための汎用的なデータ モデルを提供します。属性テーブルはシンプルで柔軟性に優れているため、幅広いアプリケーションのサポートが可能であり、本質的にオープンです。これには、次の重要な概念が含まれます。
- 説明目的のデータは、テーブルに整理されます。
- テーブルには行が含まれます。
- テーブルの行はすべて同じ列を持ちます。
- 各列には、整数、小数、文字、日付といったタイプがあります。
- リレーショナル データベースではこれらの概念を拡張して、テーブルやテーブルのデータ エレメントの操作に使用可能な一連のリレーショナル関数および関係演算子を備えています。これは SQL(Structured Query Language)と呼ばれます。
画像
GIS の画像からよく参照するセルベースまたはピクセルベースのデータ ソースは、衛星、航空写真、デジタル標高モデル、ラスタ データセットなど、広範にわたっています。
画像は、行と列のグリッドとして整理されたセルからなる、ラスタ データ タイプとして管理されます。ラスタ データセットの座標系には、地図投影に加えて、そのセル サイズと参照座標(通常は、グリッドの左上または左下のコーナー)が含まれています。
これらの特性により、ラスタ データセットを左上の列から始まる一連のセル値で表すことができます。
一般的な画像のソースとしては、地上の位置へのジオリファレンスと補正が可能な、航空写真(デジタル オルソ写真など)を撮影できるカメラがあります。
画像は、電磁スペクトルの可視部分と非可視部分のデータの収集にも使用されます。その一例は、LANDSAT 衛星に搭載されたマルチスペクトル スキャナであり、電磁スペクトルに沿って 7 つのバンド(またはレンジ)を記録します。各バンドの計測値は、個別のグリッドに記録されます。7 つのグリッドのスタックから、マルチバンド画像が作成されます。