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GISを学ぶ Vol.9:PLATEAUデータと3次元表示への挑戦

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はじめに

こんにちは、古閑です。
これまでの学習で、GISデータの形式や検索方法といった基礎を固めてきました。
今回はさらに一歩踏み込み、3次元データの扱いに挑戦しました。
国土交通省が進める**PLATEAU(プラトー)**プロジェクトによって公開されている都市の3Dモデルデータは、GIS分析の可能性を大きく広げます。
今回は、書籍『地理空間データ分析』第4章の内容を参考に、QGISを使ってPLATEAUデータを取り込み、3D表示を試みた記録を共有します。

1. 3次元データとは?

私たちが普段見ている地図データ(ベクターやラスター)は、基本的にX(経度)とY(緯度)の2次元座標で位置を表します。
これに対し、3次元データはさらに**Z座標**(高さ、標高、深度など)を持ちます。
GISにおける3次元データには、主に以下の形式があります。

  • ベクターデータ: 3次元座標を持つ点・線・ポリゴンで表現されます。
  • ラスターデータ: **DEM(数値標高モデル)**として知られる形式で、各ピクセルが標高や高さの値を持っています。

    GISにおける3次元表示の3つのケース

まず、GISでZ軸(高さ)を利用してデータを表示するケースは、大きく分けて以下の3種類があります。

ケース Z軸の情報 表現できること
第一のケース 実際の高さ (標高、建物の高さ) 現実空間の再現、浸水シミュレーション、景観シミュレーションなど。
第二のケース 統計データ(指標) 高さで人口、色で高齢者比率など、2種類の指標の大小を同時に表現。
第三のケース 時間 過去から現在までの土地利用の長期的な変化や、人の動き(時空間パス)を1つの地図に表現。特に第一のケースで、建物の高さを表すPLATEAUや、地表面の標高を示すDEM (数値標高モデル)、地表上の樹木や建物を含む**DSM (数値表層モデル)**といったデータが活用されます。

2. PLATEAUデータの取り込みと実践

今回は、PLATEAUで公開されている沖縄県の都市モデルデータをQGISに取り込みました。

実践できたこと

  • データのダウンロード: PLATEAUから沖縄県の都市モデルデータを正常にダウンロードできました。

    データの入手
    PLATEAU 3D都市モデルのデータは、「G空間情報センター」においてオープンデータとして公開されています。2025年1月現在、全国200以上の都市の3D都市モデルが公開されています。

  • QGISへの取り込み: ダウンロードしたPLATEAUデータ(CityGML形式)を、QGISのレイヤーとして無事に取り込むことができました。

QGISでPLATEAU CityGMLを取り込む手順(要点)
PLATEAUの3D都市モデル(CityGML形式)は、QGISの標準機能では不具合が生じる場合があるため、専用の**「PLATEAU QGIS Plugin」**を使用して読み込みます。

  1. プラグインのインストール
    QGISのメニューバーから**[プラグイン]→[プラグインの管理とインストール]**を開きます。
    **[全プラグイン]**タブで、「plateau」と検索します。
    **「PLATEAU QGIS Plugin」を選択し、[インストール]をクリックします。
    インストール後、
    [インストール済]**タブでプラグインにチェックが入っていることを確認します。
  2. CityGMLの読み込み
    プロセシングツールボックスを開きます。

    **[Project PLATEAU]→[PLATEAU 3D都市モデルを読み込む]の順に選択し、プラグインを起動します。
    起動したプラグインのウィンドウで、読み込みたいCityGMLファイルを指定します。
    【補足:複数ファイルのバッチ処理】
    複数のCityGMLファイルを一度に読み込みたい場合は、プラグインの起動後、
    「バッチプロセスで実行…」**をクリックすることで、まとめて処理を行うことができます。


読み込んだPLATEAUデータ

  • 書籍データの利用: 書籍の学習用データに含まれるaprxファイル(ArcGIS Proのプロジェクトファイル)を取り込み、GISデータの学習環境を整えることができました。

APRXファイルの読み込み

  1. QGISの左側にある「ブラウザパネル」を開きます。
  2. APRXファイルを保存したフォルダに移動します。
  3. 目的のgiswork01.aprxファイルを右クリックし、「レイヤをプロジェクトに追加」を選択します。
    参考過去ポスト[QGISを用いてサンプルファイル(aprxファイル)を開き地図を描く](https://zenn.dev/hiroakikody/articles/3283e098fc44f4)

最大の挑戦:3D表示の壁

一番の目標だったQGISでの3D表示機能(QGISでは「3Dマップビュー」など)にチャレンジしましたが、残念ながら処理落ちしてしまい、スムーズな表示はできませんでした。

  • 感想: 「3D表示をQGISでもできる!と思いチャレンジしてみた。結論から言うと、処理落ちして3D表示はできなかった。」
    これは、都市モデルのような大規模な3Dデータは、PCのグラフィック性能やメモリを非常に多く消費するためです。しかし、データを取り込み、表示するところまでは成功しているので、一歩前進です。

3. 次のステップ

今回は処理落ちしてしまいましたが、QGISで3D表示を行うには、データを軽くする、またはPCの性能を考慮した設定を試す必要があります。
今後は、まずDEMデータ(ラスター形式)のような比較的軽い3Dデータを使って、QGISでの3D表示の基本操作を習得することから再挑戦したいと思います。
また、PLATEAUのデータは多岐にわたるので、軽量なデータセットから試してみることも重要だと感じています。

参考文献・サイト

ArcGIS Proではじめる地理空間データ分析 桐村 喬 著 出版社 ‏ : ‎ 古今書院 (2024/4/13)
https://www.kokon.co.jp/book/b642158.html

QGISにPLATEAUの3D都市モデルを追加しよう〜PLATEAU QGIS Plugin〜
https://qgis.mierune.co.jp/posts/usecase_plateau-qgis-plugin

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