湖沼図から底質ラスターデータの作成

前回の記事では湖沼図の等深線を基に内挿を行うことで水深ラスターデータを作成しました。今回は同じ湖沼図から底質ラスターデータを作成します。

底質データの作成は以下の4つのステップからなります。

1. 湖沼図の入手
2. ジオリファレンス
3. 底質データの書き込み
4. 内挿

このうち1と2については、前々回の記事を参照してください。ここでは3.底質データの書き込みと4.内挿について説明します。

3. 底質データの書き込み

QGISにジオリファリンス済みの地図を表示してください。等深線を書き込んだときは線を用いましたが、底質データは湖沼図上ではある地点の底質をアルファベットで示しているので点で書き込みます。なお、それぞれのアルファベットの意味はここにまとめました。

やることは単純で、各アルファベット上に点を打ち、底質の情報を入力するだけです。

まずは点を打つレイヤを準備します。画面左上にある「新規シェープファイルレイヤ」をクリックします（フロッピーディスクのようなアイコンの真下にあるやつ）。入力画面が開くので、ファイル名を入力し（ここでは、「sediment.shp」とした）、ジオメトリタイプで点（ポイント）を選択します。そして、新規フィールド欄の名前を「Sediment」とし（任意ですが、ここではSedimentとしました）、データ型を「テキストデータ」にしてから「フィールドリストに追加」をクリックします。すると下のフィールドリストに「Sediment」というフィールドが追加されます。下の「OK」をクリックすると「sediment」というレイヤが追加されます。

追加されたレイヤを選択し、「編集モード切替」をクリックし、続いて「点地物を追加する」をクリックします（図1）。

図1

その状態で地図上の底質を示すアルファベットにカーソルを合わせてクリックします（例えば図1の赤い円の中の「M」）。入力画面が現れるので、「Sediment」にその地点のアルファベットを入力してOKをクリックします。すると地図上に点が表示されます。これを繰り返して地図上の全ての底質データをレイヤに入力します。

4. 内挿

前回は水深という数値データを基に内挿を行いましたが、今回は文字データを基に内挿を行います。そのため、今回は「Multilevel b-spline interpolation for categories」を用います。「プロセシングツールボックス」の検索窓にこれを入力して選択します。

パラメータ入力画面が現れるので、以下のように設定して「実行」を押します（図2）。

• Points: sediment（レイヤ名）
• Attribute: Sediment （内挿を行う属性）
• Output extent: 「レイヤから計算」>地図のレイヤを選択（内挿の範囲指定）
• Cell size: 0.001（数字が小さいほど解像度が高い）
• Fit: 0（よくわからないが、試した範囲では「1」にしても結果はほぼ変わらなかった）
• Categories: sediment_cell001（アウトプットファイル名。任意）
• Probability: sediment_cell001_prob（確率のアウトプットファイル名。任意）
  

  

  図2

  
  

完了すると図3のような内装された底質レイヤが得られます。以上で底質ラスターデータの作製は完了です。

図3

＊エラーが出て内挿ができない場合

QGISは内部でSAGAというプログラムを呼び出して「Multilevel b-spline interpolation for categories」を実行しています。しかし、PCにインストールされているSAGAのバージョンがQGIS推奨のバージョンと一致しないとエラーになることがあります。使っているOSがLinuxの場合、以下のコマンドで直接SAGAによる内挿を実行できます（ここでは上記のパラメータ設定と同じ設定をしています）。コマンドを実行してできたファイルのうち拡張子が.sdatとなっているものをラスターとしてQGISに読み込ませれば結果を見ることができます。

saga_cmd grid_spline 7 -POINTS Biwa_Sedimentpoint_shape.shp -FIELD Sediment -TARGET_USER_SIZE 0.001 -TARGET_USER_XMIN 135.853200 -TARGET_USER_XMAX 136.006200 -TARGET_USER_YMIN 34.974000 -TARGET_USER_YMAX 35.173800 -TARGET_USER_FITS 0 -CATEGORIES sediment_cell001 -PROPABILITY sediment_cell001_prob

コマンド先頭の「saga_cmd grid_spline 7」はこの解析が「Multilevel b-spline interpolation for categories」であることを指定しているので変更する必要はありません。「-POINTS」は内挿を行うシェープファイル、「-FIELD」はQGISの入力画面で「Attribute」とされているもの、「-TARGET_USER_SIZE」は「Cell size」、「-TARGET_USER_XMIN」から「-TARGET_USER_YMAX」はQGISの「Output extent」で指定したものを別々に指定、「-TARGET_USER_FITS」は「Fit」、「-CATEGORIES」は「Categories」、「-PROBABILITY」は「Probability」をそれぞれ意味しています。一度QGISで内挿を走らせるとログが出力されるのでそれを参考にすると設定しやすいと思います。