琉球大学地理情報システムの構築(1)　－アプリケーションソフトの開発－: University of the Ryukyus Repository

Title

琉球大学地理情報システムの構築(1) −アプリケーショ

_{ンソフトの開発−}

Author(s)

陳, 延偉; 我如古, 慎; 国吉, 剛司; 仲尾, 善勝; 上間, 淳也

Citation

琉球大学工学部紀要(58): 85-93

Issue Date

1999-09

URL

http://hdl.handle.net/20.500.12000/15629

Rights

85

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Geographic Information System of University of the Ryukyus I

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Development--Yen-Wei CHEN·, Shin GANEKO*, Takeshi KUNIYOSffi*,

Zensho NAKAO· and Jyunya UEMA**

Abstract

We have developed a

geographic information system

(GIS) for University of the Ryukyus. The system is

composed of map data and other related information. It is expected

to

be used as an integrated

information system of the university.

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陳・我如古・国吉・仲尾・上間：琉球大学地理情報システムの檎築Ｉ 8６ プログラムの作成が簡単である。パフォーマンス が最適化されており、高速に地図を描画すること ができる。ユーザー・インターフェイスの作成は、 Windowsプログラムに見られるほとんどのインタ ーフェイス・エレメントを、アプリケーションに 適用することができる。MapObjectsの機能とし て以下に挙げる。 道路や河川、境界などの複数の地図レイヤを 持つ地図の表示 地図全体の拡大表示や表示範囲の移動 ポイントやライン、円、ポリゴンなどの図形 の描画 テキスト／注記の描画 地図上でフィーチャーを指定して、その属性 を表示する 航空写真や衛星画像などの画像データの描画 属性の項目値を使用した注記表現 リアル・タイムなデータや時系列データの動 的な地図表示 MapObjectslnternetMapServerを使うことに より、MapObjectsで作成したアプリケーションを WorldWideWeb上で公開することもできる。 操作だけで、シミュレーションを行い、結果を直ち に知ることができる。 台帳としてのデータベースが更新されれば、直ち にそれが地図場にも反映されるという点も大きな利 点である。さらに、蓄稲された情報を、複数のシス テムで共有化を図ることもできる。 現在、自治体や民間のさまざまな分野でＧＩＳが 活用されている[1]。 3．研究開発の要素 3.1研究開発の手順 ＧＩＳの研究開発の分野は２つある。１つは地図 ベクトルデータを作成する分野であり、もう１つ は、アプリケーションを開発する分野である。地 図ベクトルデータを作成する分野の開発手順I土を 以下に示す。 １．紙地図をスキャナーで読み込む ２．読み込んだデータのノイズを除去する ３．線の幅が１ピクセルになるように細線 化処理をおこなう ４．途切れた線をつなげるために補間処理 をおこなう ５．データのベクトル化をおこなう _{4．システムの栂築[7］} この章では、開発した琉球大学地図情報システ ムについて述べる。 アプリケーションを開発する分野の開発手順を 以下に示す。 １．アプリケーションの全体像を決定する ２．属性及び写真、建物内のデータなどの 情報の入力 ３．地図と属性と外部データを表示するア プリケーションを開発する。 ４．１システムの開発 4.1.1地図情報システムの全体図を決定する 今回は琉球大学の紙地図をベクトル化したデータ （レイヤー)[8]を使用して、地図情報システムのア プリケーション開発をおこなった。 レイヤーは、１／３０００の紙地図をスキャナ

ーで読みこみ,ベクトルデータ化したもの(ryudai）

と、建物のみ(kaoku)の２つ、属性はkaokuのレ

イヤーの中に、建物の面積、建物の周囲の距離、 建物に番号をつけたもの、建物の名称の４つであ る。これらのレイヤーを図２及び図３に示す。 地図ベクトルデータの開発については別の論文 [2-4]で詳しく述べられているのでそちらを参照し ていただきたい。 3２システム開発環境について

アプリケーションの開発に使用したソフトは、

Microsoft社のMicrosoftExcel97とMicrosoft VisualBasic5・OEnterpriseEditionとパスコ のMapObjectsの３つである。 Excel97は、地図ベクトルデータの開発で入力 した属性の修正に用いた。 VisualBasicとMapObjectsは、アプリケーシ ョン開発に用いた。 ここで、MapObjectsについて簡単に紹介する。 MapObjectsとは、ＧＩＳのソフトウェア・コンポー

ネントの集合体であり、ＯＬＥコントロール(OCX)と

３０以上のＯＬＥオートメーション・オブジェクトで

構成されている[5,6]oVisualBasicなどの標準的

なプログラム環境により、アプリケーションに地

図機能を追加することができる。ＯＣＸを使用した

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▲ 毛呂■ 図２レイヤー(ryudai）

琉球大学工学部紀要第58号，1999年 8７ 不十分なので、新たにＮＡｌＥという属性を追加し、 それぞれの建物の名称を追加した。属性データの 一部を表１に示す。

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図３レイヤー(kaoku） 凸ｌ田 ：芸･作物罫､月 田紀麺亜会 一一両■■￣Ｔ、－ 口Ｔｍ画■■可Ｔ---可、■＝Ｔ祠￣戸一一 面一両 レイヤーとは、家屋、行政界、地形、道路、鉄 道、河川、町丁目など情報の内容、すなわち地図

の構成要素ごとにそれぞれ１つの層[レイヤー]とし

て作った物である。レイヤーの概念を図４に示す。 表１属性の一部 4.2写真、建物内のデータなどの情報の入力 属性データは完成したが、これだけでは建物 の内部のことや建物の写真などは表示すること はできない。しかし、これらの情報を属性デー タとして追加すると､属性データが膨大になり、 後で追加や編集する時に不便である。そこで、 検索機能の強化と、地図に付加価値を加えるた めに、属性データとは別の形で建物の画像と建 物の内部のデータを加えることにした。建物の 写真は、デジタルカメラで撮影した後、４ＯＯｘ ３００ピクセルのピットマップに変換した。建 物の画像を図5に示す。 ｉこ奴■

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属性にはそのレイヤーに関する様々な情報が入

力されている。

これらのデータを元にアプリケーションを開

発していくのだが、今回開発するシステムの全

体像として、以下のようなものを挙げた。

地図の表示 ・建物の画像が表示できるようにする。 ．様々な検索機能の追加 ・建物から建物への移動の際の道順検索 ・動画の取り込み _{図５建物の画像} 建物の内部のデータは、建物の各階の見取り図

と、各部屋の情報の２種類準備した。建物の見取

り図は、まず、それぞれの建物の１階にある掲示 板の見取り図をデジタルカメラで撮影した後、ｈ ｐというGraphicEditerでトレースし、見やすい ように加工した。加工後の見取り図を図６に示す． 4.1.2属性データの入力

地図データを利用した地理情報システムを開発す

るためには、ただのベクトルデータでしかない地 図に情報を追加しなければならない。その情報の ことを属性という。このシステムの属性には､kaoku というレイヤーにIこは、最初からAREA(建物の面

積)、PERI肥TER(建物の周囲の長さ)、kaoku-(建物

を区別するための番号)、kaoku-ID(kaoku-と同じ）

という属性データがついていたが、それだけでは

陳・我如古・国吉・仲尾・上間：琉球大学地理情報システムの檎築Ｉ 8８ 12．地図上の建物を所属学部別、用途別に 色分けして表示する の１２点である。 それでは、それぞれの機能について説明する。 4.3.1地図の拡大／縮小 最初に拡大の方法について説明する。最初にア

イコンの圏をクリックする。そして、マウスで拡

大したい範囲を指定すると、指定された範囲が拡

大表示される。実行結果を図７及び図８に示す

図６トレース後の見取り図 各部屋の説明のデータは、部屋番号、部屋を 所有している学科,部屋にいる先生の名前及び、 部屋の名前で構成されている．データ は,VisualBasicが読み取りやすいようにデータ とデータの区切りはカンマ(,）でされている。デ ータの一部を表２に示す． 234,機械システムエ学科，，,,流体工学研究室 ､235,機械システムエ学科，，，，事務室 236,機械システムエ学科，，,，共通学科目会鍍室 301,電気電子工学科，，，,Nakao/ChenＬａｂ 302,電気電子工学科,仲尾善勝,陳延偉,,研究室 303,共通学科目，，，，研究室 ３０４，，，，，学部倉庫 305,環境建設工学科，，,,構造工学実験研究室 306,環境建設工学科,伊良波繁雄…構造工学実験研究室 図７拡大前 表２各部屋の説明のデータＵ詞砕） 4.3システムの説明 ここでは、開発した地図情報システムの説明を おこなう。 現在、利用できる機能は、 １．地図の拡大／縮小表示 ２地図の表示範囲の移動

３．拡大した地図を最初の範囲に戻す

４．地図の座標表示 ５．フォームサイズの自動変更 ６建物の名称による建物の検索 ７．空間検索ツール

８部屋番号、その部屋の名前、その部屋

の属している学科、その部屋にいる先

生の名前による検索 ９．地図の印刷 １０検索結果の印刷 １１．地図上に建物の名称を表示する 図８拡大後

この機能で使用しているのはTrackRectangleとい

うメソッドである。このメソッドは、ユーザーが

マウスのボタンを押している間のマウスの移動を

追跡しており、同時に、ラバー･バンドの長方形を

琉球大学工学部紀要第58号，1999年 8９ 描画する。ユーザーがマウスのボタンを離したら、

TrackRectangleメソッドは、Rectangleオブジェ

クトを返し、アプリケーションが､マップのExtant プロパテイに割り当てる。その結果、地図が新し い範囲で再描画される。 次に縮小について説明する。最初にアイコンの

園をクリックしする。次に、地図上の任意の場所

で左クリックをすると、そのクリックした地点を 中心として１／２の大きさで縮小表示される。実 行結果を図９及び図１０に示す。

この機能では、マウスでクリックされたとき、

マウスでクリックされた座標を地図の単位のポイ ントに変換する。次に、現在表示されている地図

の上下左右の位置を取得する。ScaleRectangleで

現在表示されている地図の長方形のサイズを２倍

にした後に、マウスでクリックされた座標を中心

としてScaleRectangleで決められた大きさに再描

画される。 図１０縮小後 4.3.2地図の表示範囲の移動 地図の表示範囲の移動方法について説明する。

最初にアイコンの四をクリックする。そして地図

上の任意の場所をマウスで左クリックしたまま移

動させると、地図が移動する。実行結果を図１１及 び図１２に示す。

この機能では、Ｐａｎメソッドが使われている。

Ｐａｎメソッドが検出されると、フォーカスがＭａｐ

コントロールに移り、マップ･エクステントが設定 できるようにカーソルがアクティブになる。地図

内でカーソルを移動し、ドラッグすると、地図が

移動される。マウスを離すと、地図の他の部分を 再描画する。 図１１移動前 図９縮小前 図１２移動後

陳・我如古・国吉・仲尾・上間：琉球大学地理情報システムの槽築Ｉ 9０ 4.3.3拡大した地図を最初の範囲に戻す 拡大した地図を最初の範囲に戻す方法について

説明する。アイコンのＩＪＩをクリックすると、拡

大／縮小されていた地図が、起動時の大きさに戻 る。実行結果を図１３及び図１４に示す。 図１６座標の表示 この機能ではTbMapPomtメソッドが使用され ている。地図上をマウスが動くと、TbMapPomt メソッドが、Ｍａｐコントロール上のフォーム単位 のＸ，Ｙ位置を、地図上の単位のポイントに変換 した後、ステータスバーに表示している。 図１３戻す前 4.3.5フオームサイズの自動変更 アプリケーションを実行してから、フォームの サイズを変更しても、そのフォームのサイズに合 わせて地図のサイズを変更するようにした。実行 結果を図１７及び図１８に示す。 図１４戻した後

この機能では、FunExtentプロパテイが使われ

ている。このプロパティを実行すると、地図の

Layerｓコレクション内の全てのレイヤの最大範囲

をRectangleを返す。その結果、地図が起動時の

範囲で再描画する。 図１７拡大前

フォームの大きさが変更になった場合、最初に

フォームの大きさが変更になっても大きさが変わ

らないツールバー(アイコンが並べられている場所

のこと)とラベル(`建物の名称で検索：”などの文字

を表示させている場所のこと)とステータスバー(地

図の座標などが表示されている場所のこと)の縦の

大きさを計算する。次に、変更になったフォーム

4.3.4地図の座標表示

地図上でマウスを動かすと、そのマウス上の地

図の座標をフォームの左下にあるステータスバー

に表示する。この機能は、ソフトウェアが起動し

ている間有効である。座標が表示されている様子

を図１６に示す。

琉球大学工学部紀要第58号，1999年 9１ の大きさの値と先ほど計算した変更のない大きさ の値より、Ｍａｐｌの縦の大きさを決定する。地図 の横の大きさは地図の左右にコントロールボック スがないため、フォームの大きさをそのまま地図 の大きさにしてある。最後にＭｏｖｅメソッドを使 用して地図の大きさを変更する。 位置づける。この場合、コードは、最初のレコード のshapeフィールドの値を取得する。コードは、 シェイプのExtentを縮尺化し、マップのExtent に設定する。マップは、Reneshメソッドを使用し て、明示的に再描画される。最後にシェイプを決め られた回数点滅して検索を終了させている。 4.3.7空間検索ツール 空間検索ツールの方法について説明する。最初

にアイコンの鰯をクリックする。次に、検索した

い建物をクリックする。そうすると、検索した建 物の名称で新しいフォームが作成され、そこに建 物の属性一覧、建物の画像を表示する。建物の中 にある部屋一覧がある場合は、それもあわせて表 示される。工学部２号館を検索した結果を図２０に 示す。 図１８拡大後 ４３６建物の名称による建物の検索 建物の名称による建物の検索の方法について説 明する。最初に、”建物の名前で検索：'，の右側に あるTbxtBmに建物の名称を入力する。入力後、 リターンキーを押すと、検索した建物の所在地を 拡大した後、その建物が数回点滅する。工学部２ 号館を検索させた結果を図１９に示す。 この機能では、最初に、IbxtBoxのＴｂｘｔプロパ ティを値を利用して、ＳＱＬの簡単な検索式を作成

する。次に、コードは、SerchExpressionメソッド

を使用してkaokuレイヤーを検索する。検索結果 は、Recordsetオブジェクトである。Recordsetの EOFプロパテイの値がFalseの場合、コードは、 検索式を満足する最初のレコードにRecordsetを 図２０検索結果 この機能では、マウスで地図がクリックされると 最初に検索するレイヤーにkaokuが指定される。 次にマップ上の座標を取得する。そして、 SearChByDistanceによって、取得した座標より 範囲１の範囲に建物が存在するかどうか検索する。 範囲内に建物があった場合、リストボックスに属 '性の一覧が表示される。次に、KAOKUユＤの数 値より、建物の画像を検索しPictureBoxに建物の 画像を表示する。そして建物内部の部屋一覧デー タがあるときは、そのデータをフレックスグリッ ドに表示する。 4.3.8建物内のデータを利用した検索 この検索は、空間検索ツールの検索結果を表示 させている状態で、フレックスグリッド上に建物 内部の部屋一覧のデータが表示されている状態の 時のみ使うことができる。まず、オプションボタ

ンで、どのデータ(部屋番号、その部屋を所有して

いる学科、部屋の名前、先生の名前)で検索するか

選択する。次に、テキストボックスに検索する内

容を入力した後、検索ボタンを押す。検索後、新

しいフォームが開き、検索結果のデータ一覧とそ 図１９検索後のフォーム

陳・我如古・国吉・仲尾・上間：琉球大学地理情報システムの櫛築Ｉ 9２

索結果以外のものが表示されていないのである。

の部屋の階の見取り図が表示される。複数のデー

タがある場合、最後に表示されている部屋の階の

見取り図が表示される。図２０の検索結果の状態で

陳延偉助教授の名前で検索させた結果を図２１に示

４．３．１１地図上に建物の名称を表示する 地図上に建物の名称を表示する方法について説 明する。まず、名称表示のチェックボックスをク

リックする。その次に、地図の拡大／縮小、拡大

した地図を元の表示サイズに戻す、地図の移動の

機能を使うと、地図上に建物の名称が表示される。

実行結果を図２２に示す。 図２１検索結果 この機能では最初に、テキストボックスに入力 した文字を認識する。次にどのオプションボタン カミ押されているかによって、何について検索する のか決定する。フレックスグリッドの内容から検 索した結果を新しいフォームで表示する。検索結 果の一覧はフォーム上部にあるフレックスグリッ ドに表示する。検索結果の最後に表示されている 部屋番号より見取り図を表示する階を決定し、フ ォーム中央にあるピクチャーボックスに表示する。 図２２建物の名称を表示したところ この機能には、Labemendererオブジェクト を使用している。最初にレイヤーを,'kaoku''に 設定し､次に参照する属性フィールドを"ＮＡＭＥ，， に設定する。次に文字の色とフォントを指定す る。今回文字の色をmoRedに、フォントを''Ｆ Ａぽぽる'，に指定した。その結果、地図上に建 物の名称が表示される。 4.3.9地図の印刷 地図の印刷方法について説明する。まず、印刷し たい範囲を地図の拡大／縮小機能などの機能を使 ってＭａｐ上に表示させておく。その状態で、アイ コンのｃをクリックする。そうすると表示され ている範囲の地図がプリンターで印刷される。 この機能では，ＰｒｍｔＭａｐメソッドというのが 使われている．このメソッドを実行すると、現在 表示されている地図のデータのみをデフォルトの プリンターに出力する。 4.3.12地図上の建物を所属学部、用途別に色 分けして表示する 地図上の建物を所属学部、用途別に色分けして 表示する方法を説明する。まず、，'学部別に色分け” というチェックボックスをクリックする。その後、 地図の拡大／縮小、地図の表示範囲の移動、拡大 した地図を最初の範囲に戻すの機能を使って地図 の表示範囲を変化させると、地図上の建物が学部 別に色分けされて表示される。色の種類は、工学 部がmoLimeGreen,農学部がmoGreen,理学部が

moDarkGreen,法文学部がmoOrange,教育学部が

moPurple,医学部がmoMagenta,生協がmoRed,宿

泊施設がmoOlive,付属小学校、付属中学校が moCyan,不明がmoBlackその他がmoB1ueとなっ ている。実行結果を図２３に示す。 4.3.10検索結果の印刷 検索結果の印刷方法について説明する。まず、 ４．２．７と４．２．８の検索結果を表示させる。 その後、印刷のボタンを押すと、検索結果のみが 印刷される。印刷物にオプションボタンやテキス トボックスなど検索結果以外のものは印刷されな いのが特徴である。この機能では、印刷のボタン が押されると、Ｆｏｒｍ上から必要なコントロール ボックス以外を消去する。それから印刷を実行す る。その後、消去していたコントロールボックス を元の状態に戻す。よって印刷された紙には、検

琉球大学工学部紀要第58号，1999年 9３ ので全ての建物について手動で設定した。それぞれ の設定値に対して、どのような色で表示するのかを 決定する。最後に、設定されていない属性値に対し て、どのような色で表示するのかを設定して、地図 上に表示して終了する。 5．結論 総合情報案内システムとして、琉球大学地理情報 システムを新しく開発した。これまでの紙地図にな い、探索機能や属性データの表示など様々な機能を 有している。今後インターネットに公開し、広く利 用できるようにしていく予定である。 参考文献 [1］桜井博行,ＧＩＳ電子地図革命，東京経済新報社,１９９７年６月 [2］国土地理データ基盤推進協議会,ＴｈｅＯｐｅｎＧｉｓＧｕｉｄｅオー プン･ジオデータ相互運用性仕様(OGIS)に関する資料,国土 空間データ基盤推進協議会,１９９７年７月 [3］谷尻豊寿・谷尻かおり、はじめてのVisualBasic5，技術評 瞼社,１９９７年７月 [4］谷尻豊寿・谷尻かおり，VisualBasic5ステップアッププロ グラミング技術評論社,1998年６月 [5］株式会社パス。，はじめてのMapObjects,株式会社パスコ [6］株式会社パス。，MapObjectsアプリケーション構築ガイ ド,株式会社パスコ [7］我如古、國吉、陳、仲尾、上間，琉球大学地理情報システ ムの開発，平成１０年電気学会・電子情報通信学会合同講 演会瞼文集，１９９８年１２月 [8］國吉剛司琉球大学地理情報システムの開発Ⅱ，平成１０ 図２３色分けされた地図

この機能では，最初にVbllueMapRendererを宣

言する。これは属性値によってフィーチャーをシン ボル化するときに使われるオブジェクトである。次 に､kaokuというレイヤーを割り当てる｡次にField プロパティでここで表現するフィールドを設定する。 ここでは、kaoku-mを設定している。次にValue 配列内のアイテム数を設定している。ここでは、建 物の総数である１２６に設定してある。次に、Value 配列にそれぞれの値を設定する｡今回の属性値には、 家屋が何処に所属されているかという属性値がない 年度琉球大学工学部卒業論文，1999年３月 '四回Ⅲ雨亜■■￣

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H起祠､腿B前置ハブＴ÷ｒｉ ■■■I■■■■

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