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PMSヒント集(Tips)

このページでは・・・

 「作業計画・管理支援システム」の使用方法について寄せられたお問い合わせの中から,ガイドの説明では不十分な使用法や,役に立つ使用法などについて,「使用上のヒント集」として順次公開しています。

 

ヒント一覧

 

 ※ 本ページで紹介している Polygon Makerページ を開きます!

 

イントラネット内複数コンピュータでの利用

 SQLサーバ上に"圃場DB"や"農薬DB"がインストールされた1台のコンピュータ(WindowsPC)をイントラネット内のWindowsネットワーク下において複数のコンピュータで共有することで,たとえば事務所内の複数のWindowsPCにセットアップしたPMSから,1台のPC上にある圃場DB(SQLサーバを共有公開しているPC上)にアクセスしながら(データベースを共有しながら)運用することができます。

 ただし,現在公開しているセットアップパッケージではこのようなネットワークを介した運用状態を自動的にセットアップすることはできないので,Windowsネットワーク化で共有運用するためには各コンピュータにPMSをインストールした後で以下の手動設定が必要です。これらの設定にはWindowsネットワークやファイアウォール,テキストエディタなどについての知識が必要となります。

 以下,その手順を紹介しています。

 Windowsネットワーク環境下でPMSを運用するためには,

 

  1. Windowsネットワーク環境下で運用するすべてのコンピュータ(PC)で,相互に認識できるようWindowsネットワークを構築する。
    (ドメインを構成するか,ワークグループを構成し,すべてのPCをそこに参加させます)
  2. "圃場DB"などのデータベースを搭載・共有に出す「親機」となるPCに通常パッケージのPMSを完全インストールする。
    すでに,運用中の"圃場DB"を搭載したPCがあれば,それを「親機」としても構いません。
  3. 「親機」上の"圃場DB"を共有利用する「子機」となるPCにクライアントパッケージのPMSをインストールする。
    通常パッケージで"圃場DB"ともどもインストールしても構いません。後の設定で「子機」上の"圃場DB"を使用しなくなるだけです。
  4. 「親機」上のSQLサーバのセキュリティ設定を行い,ネットワークアクセスを許可する。
    (詳細手順は「インストールガイド」を参照して下さい)
  5. 「親機」上でファイアウォールが有効になっている場合はSQLサーバに対してファイアウォール通過許可を与える。
    (お使いのファイアウォールソフトのマニュアル,およびSQLサーバのプログラムパス・使用するポートを参考に)
    (「インストールガイド」には一般的なSQLサーバのプログラムパスおよび使用ポート情報が記載されています)
  6. 「子機」上で,PMS構成プログラムの設定ファイル(テキスト形式)を直接編集し,SQLサーバ接続先をローカルマシン(「子機」自身)から「親機」に変更する。
  7. 「子機」上でPMS構成プログラムを起動し,「親機」上の"圃場DB"に正しく接続できることを確認する。

 

の手順を取ります。各手順の詳細については最新の「インストールガイド」を参考にしてください。

 SQLサーバ(特に,SQL Server 2005/2008 Express)の構成ツールを使用したネットワークアクセス許可設定手順については,以下のリンク先も参考になります。

 

 

 ファイルウォール設定に必要な情報(SQLサーバのプログラムファイルパス,使用ポート番号など)についても,SQLサーバに付属の構成ツールで確認できます。確認手順については上記参考リンク先を参照して下さい(2番目の@ITサイトがお勧めです)。また,ファイアウォールソフトそのものの操作法については,お使いのファイアウォールソフトのマニュアル等を参照して下さい。

 

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日本地図センターネットショッピングサイトでの空中写真検索例

 地元自治体の役所等から圃場地図用の元データが入手できない場合は,国土地理院等で販売されている空中写真画像や衛星画像を購入して利用できます。

 以下では,空中写真とだいちマップの例を紹介します。

 

※ 以下の例は2009年当時のものです。現在の画面とは大きく異なります。実際の画面・操作・商品内容・金額等については日本地図センターのショッピングサイトでご確認ください。購入可能な地図データも新しくなっております。

 

空中写真

 ネットショッピングでは,平成18年撮影までの空中写真を5500〜9700円/枚(解像度に依存)で購入できるようです。これより新しい写真の入手手順はこちらで紹介しています。

 

1.日本地図センターショッピングサイトをブラウザで開き,空中写真データのページを開く。

 

1 >> 2
[ ネットショッピング トップ から 航空・空中写真データページ へ ]

 

2.画面の下方にある国土地理院撮影の空中写真ページを開く。

 

3 >> 4
[ 空中写真データページ から 国土地理院撮影の空中写真ページ へ ]

 

3.「商品一覧・購入へ」ボタンをクリックして,検索・購入手続きに入る。

4.「空中写真を見る」をクリック。

 

5

 

5.大まかなエリアをクリックして指定する。

 

6

 

6.地図画面を操作して(拡大・移動),写真を検索したいエリアの中心を地図画面の中心にもってくる。

 

7

 

7.[検索]ボタンを押す。

  (検索された写真の種類と撮影位置がアイコン表示される)

 

8

 

8.希望する写真アイコンにマウスカーソルを合わせる。

  (写真のコードと撮影位置,範囲(黄色反転)などが表示される)

9

 

9.そのまま写真アイコンをクリックする。

  (写真画像(閲覧用)が表示される)(閲覧用に縮小された画像です)

10

 (100dpi,200dpiを切り替えて画像を確認できます)

 

10.画像を確認し,購入するのであれば,そのまま[入手先]をクリックし,以降は画面指示(解像度選択→カートに入れる)に従って購入手続きを行います。

 

10a >> 10b

 

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衛星写真(陸域観測技術衛星「だいち(ALOS)」

 ネットショッピングでは,ALOSおよびLANDSAT撮影のGIS用にある程度加工された画像を購入できるようです。撮影範囲はALOSの場合で2次メッシュ(約10km四方)単位となります。LANDSATはより広域となるので圃場図目的では利用は困難です。ALOSの場合でも2.5m解像度の画像でないと圃場の識別は困難だと思われます。さらに,中山間地帯などの小区画圃場では2.5m解像度でも厳しいかも知れません。その場合は,上記空中写真(航空機撮影による)をご検討ください。

 価格は「2次メッシュ」2.5m解像度で42000円,「だいちマップ2.5」で52500円〜となっているようです(2009年4月時点)。

 

1.日本地図センターショッピングサイトをブラウザで開き,衛星写真データのページを開く。

 

1 >> 11
[ ネットショッピング トップ から 衛星写真データページ へ ]

 

2.だいち「2次メッシュ」または「だいちマップ」をクリックする。

  (以下は「2次メッシュ」画面例)

3.「商品一覧・購入」ボタンをクリックする(だいちマップの場合は「だいちマップ2.5」の「商品一覧・購入」ボタンをクリックする)。

 

12

4.1次メッシュ範囲(およそ80km四方)をクリックして選択する。

 

13

 

5.2次メッシュ範囲(およそ10km四方)をクリックして選択する。

 

14

 

6.購入画面が表示されるので,画面にしたがって希望する画像の購入手続きを行う。

 

15

 

 2次メッシュ,だいちマップともエリア選択操作は同一です。購入画面では,選択された2次メッシュに登録されている商品画像が数点あるので,その中から希望する商品を選んで購入することになります。価格は1枚当たり2次メッシュ2.5m解像度で 42000円,だいちマップ2.5で 52500円 からとなっています。

 

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背景用画像の回転

 圃場図作成ソフト:ShapeMaker(ビルド2704以降)に追加された画像編集(回転)機能を使用すると,空中写真画像などの回転ズレを補正し,画像の水平(X)・垂直(Y)方向を東西(X)南北(Y)方向に合わせることができます。

 ShapeMakerに従来から搭載されていた座標変換(ヘルマート変換)機能と画像読み込み画面を組み合わせて(同時表示して),画像上の2点とその地理座標を与えることにより,その画像がひずんでいないという前提の下で,回転成分を含むヘルマート変換行列を取得できます。この結果から回転ズレ角度を算出し,元の画像を逆回転させることにより回転ズレを補正します。

 操作手順概略は以下のとおり(画面ショットは後日掲載予定)。

 

1.ShapeMakerを起動し,座標変換画面を表示しておく。

2.対象となる画像を編集用に読み込む。

  (画像表示・編集用子フォームが開きその中に表示される)

3.2地点を決めてピクセル座標を座標変換画面に転送する。

4.転送された2地点のピクセル座標に対応する地理座標を入力する。

5.変換行列(係数)を計算する。

  (画像編集画面に回転角度が転送される)

6.画像編集画面で画像を回転する。

7.ShapeMakerメイン画面で回転補正された画像を画像ファイルに保存する。

 

 以上の手順で,回転補正された画像を取得できます。この後,WldMakerで再度2地点のピクセル座標と地理座標の対応を取り,ワールドファイル(地理情報ファイル)を作成します。

 複数の背景画像に対して回転補正が必要な場合はそれぞれの画像に対して上記手順を繰り返して補正画像を取得します。

 

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複数背景画像を用いた圃場図作成

 圃場図作成ソフト:ShapeMaker(ビルド2702以降)に追加された複数背景画像読み込み・表示機能を使用すると,同時に複数の背景画像を表示した状態で,一つの圃場図を作成できます。

 これまでは順次,背景図を読み込んで切替ながら一つの圃場図を作成していましたが,この場合,背景図の境目にある圃場などは圃場区画を作成しづらい場合がありました。このような場合でも,正しく地理情報(ワールドファイル)が付与された背景図同士であれば適切に重なり表示されるので,境目にある圃場の区画作成も容易になると思われます。もちろん,背景図を切り替えることなく,順次一つの圃場図上に区画を作成できるようになるので,操作性も若干ですが改善されます。

 複数の背景画像を読み込む手順は以下のとおりです(画面ショットは後日掲載予定)。

 

1.ShapeMakerを起動し,これまで同様に最初の背景図ファイル(地理情報付き画像ファイル)を読み込む。

  (メイン画面内に読み込んだ画像が地理座標付きで表示される)

2.続いて,再度背景図読み込み操作を行い,次の背景図ファイルを指定し読み込む。

  (これまでと異なり,新たに読み込んだ画像で上書きされるのではなく,追加表示される)

3.上記2を繰り返し,必要な背景図を順次読み込む。

 

 以上の手順で,複数の背景図を読み込み表示した状態で,圃場図作成を行うことができます。

 なお,この手順で読み込む背景図はすべて同一の座標系・測地系で作成されている必要があります。異なっている座標系または測地系だと正しい位置には表示されません。

 

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複数の背景画像および背景シェープを用いた地図表示

 初期設定:Config.exeの管理ファイルに対する「圃場地図設定」画面において,圃場図シェープ(管理ファイルごとにかならず一つ指定),背景用シェープ(管理ファイルごとに最大8個まで指定可能),背景図画像(管理ファイルごとに最大32個まで指定可能)の3種類の圃場地図ファイルを登録します。

 通常,必須の圃場図シェープの他に背景図画像を一つ指定する場合が多いですが,上記ヒントにもあるように複数の背景図を用いて圃場図を作成した場合などは最大32個までの背景図を登録できます。それと同様にして,背景用のシェープ(ESRIシェープファイルの他にDXF形式などのCADファイルも指定可能)を最大8個まで登録できるので,国土数値情報数値地図2500(空間データ基盤)に基づくシェープファイルを重ね表示できます。

 以下はPMSパッケージに収録されている「近中四農研サンプル」に対して,2枚の背景図画像,5つの空間データ基盤から変換作成したシェープを重ね表示した例です。

 

複数背景地図表示例

 

 右側中央付近にあるのが「近中四農研サンプル」の背景を伴う圃場図エリアです。それに対して,福山市中心部の道路や河川,鉄道などの空間基盤データおよび空中写真が重ね表示されています。以下は上記地図設定を行っている画面例です。

 

複数地図設定例

 

 必須の「圃場シェープ」の他に,5つの背景ベクトル(シェープまたはCAD形式)用ファイル,3つの背景図用画像ファイルを指定しています。

 

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地図の基礎知識

 作業計画・管理支援システムでは,GIS(地理情報システム)と互換性のある地図データ(具体的には,ESRI ArcGISシリーズなど多くのGISソフトで標準的に利用可能な ESRI Shape(エスリ シェープ)形式ファイルや画像ファイル)を用いて,圃場図や背景図を表示し,データの視覚的な管理を実現しています。圃場図にはシェープ形式,背景図には画像ファイル(TIFF,JPEG,Bitmap)を使用しています。

 この圃場図や背景図(まとめて「圃場地図」と呼ぶことにします)を表示したり管理したりする際に,地図が持っている座標(地理上の位置を表す数値)の基準・条件(これを「座標系」と呼びます)として,日本国内で一般的に用いられている「平面直角座標系」を使用しています。

 平面直角座標系は,国内を島嶼部・離島も含めて19の座標系(I〜XIX)に分けて,それぞれの原点から緯線・経線方向の距離(メートル系)で,任意の地点の座標を表します。近畿中国四国地域は,III(3)〜VI(6)系に属しています。島根・広島・山口県はIII系,四国4県はIV系,兵庫・鳥取・岡山県はV系,兵庫を除く近畿5府県と福井・三重県はVI系です。

 自治体等が所有している大縮尺(1000〜5000分の1)の地形図(都市計画図,国土基本図など)では,以下のように図郭の隅に平面直角座標系の座標値が記載されています(以下の例では単位はキロメートル)。座標系については,図郭内の片隅または図郭外に印刷された凡例中に記載されています。

地形図例
1000分の1〜5000分の1の大縮尺地形図(自治体が所有している)なら圃場形状もだいたい分かる。
地形図の例

 圃場図(のシェープファイル)や背景図(のワールドファイル)には,この座標値が記録されています。圃場図では,記録されている一つ一つのシェープ(圃場区画)の位置・形状情報を表すためにこの座標値が使用されています。背景図では,画像ファイル中のピクセル座標を平面直角座標系上の座標値に変換する係数がワールドファイルに記録されています。

 圃場図と背景図を,作業計画・管理支援システムの画面上でピッタリ重ねるためには,この平面直角座標系と座標値が一致していなければなりません。

 さらに,その座標値を決める日本国内の測量基準が,平成14年の測量法改正により,それ以前の「日本測地系」からそれ以後(現行)の「世界測地系」に変わっています。この関係で,地形図にも日本測地系と世界測地系の2通りがあります。詳しくは,国土地理院の解説ページ(「世界測地系移行の概要」)などを参照してください。

 このため,座標系とともに,圃場図・背景図を取り扱う際には,測地系についても配慮しなければなりません。作業計画・管理支援システムで使用する際には,日本・世界のどちらでも構いませんが,圃場図と背景図で測地系が一致している必要があります。

 以上から,作業計画・管理支援システムで使用する圃場図と背景図は,座標系と測地系がそれぞれ同じでなければなりません。

[余談]

 カーナビなどで使用されているGPS(ジー・ピー・エス:Global Positioning System)で計測される位置情報(緯度・経度値)は基本的に世界測地系です。製品によっては日本測地系に補正しているものもあります。市販やフリーの地図ソフトの中にもGPSに対応したものがありますが,この場合も同様に測地系に関する設定があります。

[補足]

 圃場地図(圃場図と背景図の組み合わせ)は,管理ファイル毎に指定しますので,管理ファイルと圃場図・背景図の組み合わせ毎に座標系と測地系が一致していればよいわけです。管理ファイルを越えたすべての圃場地図で一致していなければならないと言うことではありません。

[参考]

 生産支援システム研究近中四サブチーム・高橋氏の解説ページ「GISによるデータ作成について」(※別窓・タブで開きます)

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WldMaker によるジオレファレンス(ワールドファイル)作成

 WldMaker は背景図(TIFF, JPEG, Bitmapなどの画像ファイル:ラスタデータとも呼びます)に地理座標を付与するプログラムです。

 コンピュータ画面上に表示されている画像ファイルには,「ピクセル座標」と呼ばれる画像ファイルの1ドットに対応した座標があり,そのドット数の総数で解像度または画素数(縦○○ピクセル,横△△ピクセル)が決まります。一方,背景図に使用される画像は,各ドットの中心が,地理上のある1点を表しているので,地理座標を持ちます。平面直角座標系であれば,その地点が所属する座標系の原点からの距離(メートル)で表される2次元座標(X,Y)です。

 画像ファイル上のピクセル座標(px, py)とたとえば平面直角座標系で表された地理座標(X, Y)との関係を定めることを「ジオリファレンス」と呼びます。ワールドファイルは,この関係を定めるパラメータファイルに他なりません。そして,WldMakerは,GUI画面を用いながら,そのパラメータを算出するプログラムです。

 背景図に使用する画像ファイルに対して,WldMakerを使用してジオリファレンス(ワールドファイル)を作成するには,2点の画像上のピクセル座標と,それに対応する地理座標が必要となります。つまり,2点の画像上(ピクセル座標)と地理上(地理座標)の対応関係からパラメータを算出しファイル化したものがワールドファイルです。

 背景図画像は,通常,大縮尺の地形図や空中写真などを用います。シェープデータをラスタ化した画像でも構いません。圃場や道路,河川などの地理的対象物が明確に識別できる画像ファイルであれば背景図として使用できます。

 ジオリファレンスを作成するには,地理座標の分かっている2点から画像上のピクセル座標を求めるか,または画像上の2点に対応する地点の地理座標を求める必要があります。

 一般に,地理座標の分かっている2点というのはあまり身近には無いですから,画像上の適切な2点に対する地理座標を何らかの方法で求めます。たとえば,GPSセンサを使用して緯度・経度を測る,市販の緯度経度が表示される地図ソフトを使用して求める,などの方法があります。

 このようにして,地理座標の分かっている2点が用意できれば,あとはWldMakerを起動して,画面上の背景図となる画像を見ながらその2点(2つのピクセル座標)を指定し,対応する2つの地理座標を入力します。最後に,ワールドファイル作成を実行すれば,背景図ファイルと同じ名前で拡張子が画像形式に応じて,*.tfw,*.jgw,*.bpwのいずれかとなるワールドファイルが作成されます(以下の作成手順例を参照)。

 WldMakerには,この他に,GPSセンサで読み込んだ度分秒単位を十進度単位に変換したり,測地系の簡易変換機能なども用意されています。

画像上の地点Aの指定
手順1.画像上で地点Aを指定(マウスカーソルを合わせクリック)

手順2.地点Aに複写
手順2.「地点Aに複写」ボタンをクリックして地点Aのピクセル座標を確定

地点Bの複写・確定
手順3.手順1〜2と同様にして地点Bを確定

対応する地理座標入力
手順4.対応する2点の地理座標を入力
(この例では平面直角座標値を入力しています)
(III系,世界測地系の数値例です)

ワールドファイル作成
手順5.「ワールドファイルの計算」→「ワールドファイルの出力」の
順にクリックして,ワールドファイルを出力保存

WldMakerによるワールドファイル作成手順例

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既存シェープファイルの導入手順

 ESRI ArcGIS などで既に利用中のポリゴンシェープファイルを「作業計画・管理支援システム」(以下,本システム)で利用するには,本システムに付属の「圃場地図作成支援ソフト:ShapeMaker」で,本システムが使用する所定の属性フィールドとそのレコード値を作成・入力しておく必要があります。

 本システムが必要とするシェープ属性フィールドについては,ユーザガイドの付録に記載されているので参考にしてください。

 導入手順は以下のようになります。

  1. ShapeMakerを起動し,ArcGIS等で使用中(作成済み)のポリゴンシェープファイルを読み込みます。
    (この際,所定の属性フィールドがなければ追加され,緯度・経度値フィールド以外の所定フィールドについてはレコード値が自動的に入力されます。)
  2. 座標系,測地系を選択します。
  3. 属性レコード編集画面を開きます。
  4. 「LAT」フィールドまたは「LON」フィールド内の任意のセルを選択します。
  5. 選択したセル内で右クリックしてショートカットメニューを表示し,「緯度・経度算出」を実行します。
    (これにより,緯度・経度値が計算され,編集テーブル内に入力されます)
  6. 「OK」ボタンをクリックして,属性値編集を確定します。
  7. シェープファイルを保存します。

 以上の操作により,システムが必要とする所定の属性フィールド・レコードが作成され,本システムで利用できる状態になります。保存したシェープファイル("*.shp", "*.shx", "*.dbf" の3ファイル)を,本システムをインストールしたディレクトリ内の"SHP"ディレクトリ内にコピーして,初期設定プログラムで管理ファイルに登録して使用します。

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(C) 2007-11 DSS(LAIS) WeNARC, 2011-16 AGinfo NARO (AgSys-IT NARC), 2016-2021 AGinfo IAM/NARO, 2021 AGinfo RCAIT/NARO

2021.05