14.3. Lesson: 林分をデジタイズする

ジオリファレンスされた地図を単純な背景画像として使うのでなければ、次の自然なステップは、そこから要素をデジタイズすることです。それは Lesson: 新しいベクタデータセットを作成するで学校の運動場をデジタイズしてベクタデータを作成する演習ですでにやっています。このレッスンでは、航空写真の代わりにジオリファレンスされた地図を使い、地図に緑色の線で表示されている林分境界線をデジタイズします。

このレッスンの目標： デジタイズ作業の助けになる技法を学び、林分をデジタイズし、最後にそれらに目録データを追加します。

14.3.1. Follow Along: 林分境界を抽出する

前のレッスンで保存した、map_digitizing.qgs プロジェクトをQGISで開いてください。

地図をスキャンし、ジオリファレンスすれば、その画像をガイドとして見ながら直接デジタイズすることができます。デジタイズに使おうとしている画像が、例えば航空写真の場合には、それが最も適した方法でしょう。

ここでの場合のように、デジタイズに使用しているものが良い地図であれば、情報は要素の種類ごとに異なる色の線として明確に表示されているでしょう。これらの色は、 GIMP のような画像処理ソフトウェアを使用すれば、個別の画像として比較的簡単に抽出できます。このような個別の画像はデジタイズの支援に使用できます。それはこの後見ていきます。

最初のステップは、GIMPを使って林分だけ、つまりオリジナルのスキャン地図に見ることができる緑がかったすべての線、を含んだ画像を得ることです:

GIMPを開きます（まだインストールされていない場合は、インターネットからダウンロードするか、先生に頼んでください）。
元の地図画像、exercise_data/forestry フォルダーにある rautjarvi_map.tif をファイル ► 開くで開きます。林分が緑の線で表現されていることに注意してください（各ポリゴン内には林分の番号も緑で表示されています）。
これで林分の境界（緑がかったピクセル）を構成している画像内のピクセルを選択できます：
1. ツール選択 ► 色域を選択を開きます。
2. このツールをアクティブにした状態で、画像を拡大し（Ctrl + マウスホイール）、林分の線が、ラインを形成するピクセルを区別できるほど大きくなるようにします。下の左の画像を見てください。
3. 線の中央でマウスカーソルをクリックアンドドラッグし、ツールが、いくつかのピクセルの色の値を収集するようにします。
4. マウスクリックを解除し、数秒待って。ツールによって収集された色と一致する画素が画像全体を通して選択されます。
5. 画像全体で緑がかったピクセルが選択されていることを確認するために縮小します。
6. 結果に満足できない場合は、クリックアンドドラッグ操作を繰り返します。
7. ピクセルの選択は、下の右の画像のようになるはずです。
選択を完了したら、新しいレイヤとしてこの選択をコピーして別の画像ファイルとして保存する必要があります。
1. 選択したピクセルをコピー (Ctr+C) します。
2. そして、ピクセルを直接貼り付けると（Ctr+V）、GIMPは貼り付けたピクセルを新しい一時的なレイヤとしてレイヤ - ブラシパネルにフローティング選択範囲（貼り付けられたレイヤー）として表示します。
3. その一時レイヤを右クリックして新しいレイヤーの生成を選択します。
4. 貼り付けられたレイヤーのみが表示されるよう、元の画像レイヤの隣の「目」のアイコンをクリックしてそれを非表示にします:
最後にファイル ► エクスポート... を選択し、ファイル形式の選択（拡張子で判別）を TIFF画像とし、 digitizing フォルダーを選択して rautjarvi_map_green.tif という名前を付けます。聞かれたら、圧縮なしを選択します。

画像内の他の要素で同様の処理を行うことができます。例えば、道路を表す黒い線や地形等高線を表す茶色の線を抽出できるでしょう。しかし私たちにとっては林分で十分です。

14.3.2. Try Yourself 緑色画素の画像をジオリファレンス

前のレッスンで行ったように、この新しい画像は、データの残りの部分とともに使用できるようにするためにジオリファレンスする必要があります。

この画像は、ジオリファレンスツールに関する限り、基本的に元の地図画像と同じ画像であるため、地上基準点をデジタイズする必要はもうないことに注意してください。ここで、覚えておいていただきたいことがあります：

このイメージも勿論 KKJ / Finland zone2 CRSです。
保存した地上基準点を使用する必要があります、ファイル ► GCP を読み込み。
変換設定を確認することを忘れないでください。
出力ラスタの名前は digitizing フォルダーの rautjavi_green_georef.tif にします。

新しいラスタが元の地図ときちんと合っていることを確認してください。

14.3.3. Follow Along: デジタイズを助けるポイントを作る

QGISでのデジタイズツールが念頭にあると、デジタイズ中にこれらの緑のピクセルにスナップできたら便利だろうとすでにお考えかもしれません。それはまさに次にしようとしていること、つまり、QGISで利用可能なスナップツールを使ってこれらのピクセルからポイントを作成し、後で林分の境界線に沿ってデジタイズするために使います。

ラスタ ► 変換 ► ポリゴン化(ラスタからベクタ) ツールを使用して、緑の線をポリゴンにベクタ化してください。やり方を覚えていない場合は、 Lesson: ラスタからベクタへの変換で確認できます。
digitizing フォルダーに rautjarvi_green_polygon.shp として保存します。
拡大してポリゴンがどのように見えるかを見てください。このような物が見えるでしょう：
ポリゴンからポイントを得るための次の選択肢は、その重心を得ることです:
1. ベクタ ► ジオメトリツール ► 重心... を開きます。
2. 入力レイヤを rautjarvi_green_polygon （今作ったポリゴンレイヤ）に設定します
3. フォルダー digitizing の green_centroids.shp ファイルに重心の出力を設定します
4. アルゴリズムの終了後に出力ファイルを開くをチェックします
5. 実行を押します。これでポリゴンの重心が新しいレイヤとして計算され、プロジェクトに追加されます。
これで、 rautjarvi_green_polygon レイヤをTOCから削除することができます。
重心レイヤのシンボロジを次のように変えます:
1. green_centroids のレイヤプロパティを開きます。
2. シンボロジタブに移動します。
3. 大きさを 1.00 にし、地図単位を選びます

ポイント１つ１つを区別する必要はありません。それらはスナップツールが使用するためそこにある必要があるだけです。これらのポイントを使用することで、それらがない場合よりもずっと簡単に元の線をたどれるようになりました。

14.3.4. Follow Along: 林分をデジタイズする

これで実際のデジタイズ作業を開始する準備が整いました。ポリゴンタイプのベクタファイルの作成から始めますが、この演習では、関心域の一部をデジタイズしたシェープファイルがあります。主要道路（幅の広いピンクの線）と湖の間に残っている林分の半分のデジタイズを完了するだけです：

../../../_images/forest_stands_to_digitize.png

ファイルマネージャのブラウザで digitizing フォルダに移動します。
forest_stands.shp ベクタファイルを地図へドラッグ＆ドロップします。
新しいレイヤのシンボロジを変えて、デジタイズしたポリゴンがよく見えるようにします。
1. 塗りつぶし色を緑にし、不透明度を 50% に変えます。
2. シンプル塗りつぶしを選んでストローク幅を 1.00 mm にします。

さて、過去のモジュールを思い出すと、スナップオプションの設定と有効化が必要です:

プロジェクト ► スナップオプション... に移動します
^{スナップを有効にする} を押し、詳細設定を選びます
green_centroids と forest_stands レイヤをチェックします
各レイヤの型を :guilabel:`頂点`にします
各レイヤの許容範囲を 10 にします
各レイヤの単位をピクセルにします
forest_stands レイヤの重なりを避けるをチェックします
トポロジ編集を押します
詳細設定に従うを選びます
ポップアップを閉じます

このスナップ設定により、デジタイズ中に重心レイヤのポイントやデジタイズしたポリゴンの頂点に近づくと、そのポイントにピンクの四角が表示されスナップされます。
最後に、 forest_stands と rautjarvi_georef を除くすべてのレイヤの可視性をオフにします。地図画像に透過性がなくなっていることを確認します。

デジタイズを始める前に知っておく重要なポイント：

境界のデジタイズではあまりに正確にしようとしないでください。
境界が直線である場合は、2つのノードだけでデジタイズしてください。一般的に、できるだけ少ないノードを使用してデジタイズしてください。
正確であることが必要と感じた場合のみ拡大して範囲を閉じてください。例えばいくつかの角や、ポリゴンを特定のノードで他のポリゴンと接続したいときです。
デジタイズしながら、マウスの中ボタンを使用して拡大/縮小および地図を移動してください。
一度に1つのポリゴンをデジタイズしてください。
1つのポリゴンをデジタイズした後、地図から読める林分IDを書き込みます。

これでデジタイズを開始できます：

林分番号 357 を地図ウィンドウに表示させます。
forest_stands レイヤを選択します。
^{編集モード切り替え} をクリックして編集を有効にします
^{ポリゴン地物を追加} ツールを選びます。
林分 357 のデジタイジングを始め、ドットのいくつかを繋ぎます。スナップを示すピンクの十字に注目してください。

完了すると:

ポリゴンのデジタイジングを終わるには右クリックします。
フォームに林分 ID を入力します（この場合は 357）。
OK をクリックします。

ポリゴンのデジタイジングを終了してもフォームが表示されない場合は、設定 ► オプション ► デジタイズで、地物作成後に属性フォームをポップアップさせないがチェックされていないことを確認してください。

デジタイズされたポリゴンは次のようになります:

次に、2つ目のポリゴンとして、林分番号358をピックアップします。forest_stands レイヤの Avoid Overlap がチェックされていることを確認してください（上図参照）。このオプションは、ポリゴンが重ならないようにするものです。つまり、既存のポリゴンの上でデジタイズした場合、新しいポリゴンは既存のポリゴンの境界線に合うようにトリミングされます。このオプションを使用すると、共通の境界線を自動的に取得することができます。

林分357と共通する角の一つで林分358のデジタイズを始めてください。
両林分で共通なもう一つの角まで、普通に進めます。
最後に、共通の境界が交差されていないことを確認しながらポリゴン357内のいくつかのポイントをデジタイズします。下の左の画像を参照してください。
右クリックして林分358の編集を終了します。
ID を 358 と入力してください。
OK をクリックします。新しいポリゴンは、下の画像にあるように、林分357と共通の境界を持っている筈です。

既存のポリゴンと重なっていた部分は自動的に切り落とされ、意図した通りの共通の境界が残されています。

14.3.5. Try Yourself 林分のデジタイズを完了する

これで、2つの林分ができました。そして、続行する方法について良いアイデア。主要道路と湖によって制限されているすべての林分がデジタイズされるまで、自分でデジタイズを続けてください。

それは大変な作業のように見えるかもしれませんが、すぐに林分をデジタイズするのに慣れるでしょう。それは約15分かかります。

デジタイズ中に、ポリゴンを編集したり削除したノードを、分割またはマージする必要がある場合があります。 Lesson: 地物のトポロジで必要なツールについて学びましたが、今がそれらを読み直す良い機会でしょう。

トポロジの編集を有効がアクティブな場合、2つのポリゴンに共通のノードを移動すると、その共通の境界は、両方のポリゴンが同時に編集されるようになることを思い出してください。

結果は次のようになります:

../../../_images/stands_fully_digitized.png

14.3.6. Follow Along: 林分データを結合する

地図のために持っている森林目録データは、紙に書かれている可能性があります。その場合は、最初にテキストファイルやスプレッドシートにそのデータを記述する必要があります。この演習では、1994年目録（地図と同じ目録）からの情報は、カンマ区切りテキスト（CSV）ファイルとして準備ができています。

テキストエディタで exercise_data\forestry ディレクトリの rautjarvi_1994.csv ファイルを開き、インベントリデータファイルには ID という属性があり、林分の番号が書かれていることに注目します。これらの番号は、ポリゴンに入力した林分のIDと同じで、テキストファイルのデータをベクタファイルにリンクするために使うことができます。このインベントリデータのメタデータは、同じフォルダの rautjarvi_1994_legend.txt というファイルで見ることができます。
次にこのファイルをプロジェクトに追加します:
1. ^{CSVテキストレイヤを追加} ツールを使用します。これはレイヤ ► レイヤを追加 ► CSVテキストレイヤを追加... からアクセスできます。
2. ダイアログで以下のように詳細を設定します:
3. 追加`を押して、フォーマットされた :file:`csv ファイルをプロジェクトに読み込みます。
.csv ファイルのデータとデジタル化されたポリゴンをリンクさせるために、2つのレイヤーの間に結合を作成します:
1. forest_stands レイヤのレイヤプロパティを開きます。
2. テーブル結合タブに移動します。
3. ダイアログボックスの下部にある ^{新規結合(join)を追加} をクリックします。
4. 結合するレイヤに rautjarvi_1994.csv を選択します
5. 結合基準の属性に ID を設定します
6. ターゲット属性に ID を設定します
7. OK を2回クリックします。

テキストファイルのデータがベクタファイルとリンクしているはずです。何が起こったかを見るには、forest_stands レイヤを選択し、 ^{属性テーブルを開く} を使ってください。目録データファイルのすべての属性が、デジタイズしたベクタレイヤにリンクされていることが確認できます。

フィールド名の先頭に rautjarvi_1994_ が付いていることがわかります。これを変更するには:

forest_stands レイヤのレイヤプロパティを開きます。
テーブル結合タブに移動します。
結合するレイヤ rautjarvi_1994 を選択します
^{選択した結合を編集} ボタンをクリックして編集可能にします
属性名の接頭辞の下の接頭辞を取り除きます

.csv ファイルのデータは、ベクタファイルにリンクされているだけです。このリンクを恒久化し、実際にベクタファイルにデータを記録するには、forest_stands レイヤを新しいベクタファイルとして保存する必要があります。これを行うには:

forest_stands レイヤを右クリックします
エクスポート ► 新規ファイルに地物を保存... を選びます
形式に ESRI Shapefile を設定します
ファイル名を forestry フォルダ下の forest_stands_1994.shp に設定します
新しいファイルをプロジェクトのレイヤとして含めるには、保存されたファイルを地図に追加するをチェックします

14.3.7. Try Yourself 面積と周囲の長さを追加する

これらの林分に関連する情報を収集するために、林分の面積と周囲の長さを計算することができます。あなたは Lesson: 補足実習で多角形の面積を計算しました。必要であれば、そのレッスンに戻り、林分の面積を計算してください。新しい属性に Area という名前を付け、計算された値がヘクタールであることを確認します。また、周囲の長さについても同じことができます。

これで forest_stands_1994 レイヤの準備が整い、利用可能なすべての情報を詰め込むことができました。

プロジェクトを保存し、後で戻ってくる必要がある場合に備えて、現在の地図レイヤを保持します。

14.3.8. In Conclusion

これにはマウスを数回クリックする必要がありますが、これで古い登録データをQGISで使用できるデジタル形式で手にいれました。

14.3.9. What's Next?

まっさらな新しいデータセットで異なる分析することで開始できますが、より最新のデータセットの分析を行うことにより興味があるのではないでしょうか。次のレッスンのトピックは、現在の航空写真やデータセットにいくつかの関連情報の追加を使用した林分の作成になります。