標高・傾斜度メッシュデータの可視化

伊豆地域の例

1 目的

• 国土数値情報の標高・傾斜度5次メッシュを用いて静岡県伊豆地域（伊豆エリア）の平均標高と平均傾斜角度を可視化．
  • 伊豆観光公式サイト 美伊豆 B-Izu，伊豆半島とはによると伊豆地域は以下の通り．

パッケージ：sf，tidyverse

library(sf)
library(tidyverse)

2 標高・傾斜度メッシュデータ

2.1 ダウンロード

• 国土数値情報ダウンロードサイト　>　標高・傾斜度5次メッシュ　>　ダウンロードするデータの選択
  • 次の4地域のメッシュをクッリクし，ダウンロード
    • 5138，5138，5238，5239
    • ダウンロードしたZIPファイルを展開し作業フォルダに格納．
• crs（座標参照系）はJSD2011に投影するため6668と指示．
  • 標高・傾斜度5次メッシュデータはcrsが付与されていない模様．

#メッシュデータの読込
mesh_5138 <- 
  read_sf("G04-d-11_5138-jgd_GML/G04-d-11_5138-jgd_ElevationAndSlopeAngleFifthMesh.shp",
          crs=6668) 

mesh_5139 <- 
  read_sf("G04-d-11_5139-jgd_GML/G04-d-11_5139-jgd_ElevationAndSlopeAngleFifthMesh.shp",
          crs=6668)

mesh_5238 <- 
  read_sf("G04-d-11_5238-jgd_GML/G04-d-11_5238-jgd_ElevationAndSlopeAngleFifthMesh.shp",
          crs=6668) 

mesh_5239 <- 
  read_sf("G04-d-11_5239-jgd_GML/G04-d-11_5239-jgd_ElevationAndSlopeAngleFifthMesh.shp",
          crs=6668) 

2.2 データの結合・加工

• 4つのメッシュデータを1つにまとめる（rbind）．縦方向に長くなる．

• 利用する列（変数）は次の2つ．

  • 平均標高（G04d_002列）
  • 平均傾斜角度（G04d_010列）

• 平均標高，平均傾斜角度を連続変数として扱えるように数値に変更（as.numeric()）．

#結合
mesh <-
  rbind(mesh_5138, mesh_5139,
        mesh_5238, mesh_5239)

#数値化
mesh <- mesh %>% 
  mutate(G04d_002=as.numeric(G04d_002),
         G04d_010=as.numeric(G04d_010))

2.3 平均標高の可視化

• 伊豆地域が含まれていることを確認．
  • scale_color_viridis_b()，scale_fill_viridis_b()：連続的な値を離散的に変換．

ggplot()+
  geom_sf(data=mesh, 
          aes(color=G04d_002,
              fill=G04d_002))+
  scale_color_viridis_b(option="G")+
  scale_fill_viridis_b(option="G")+
  labs(color="平均標高", fill="平均標高",
       caption="出典：国土数値情報（標高・傾斜度5次メッシュデータ）")+
  ggtitle("平均標高")+
  coord_sf(datum = NA)+
  theme_void()

3 行政区域データ

3.1 静岡県の行政区域データのダウンロード

• 国土数値情報ダウンロードサイト　>　行政区域（ポリゴン）　>　静岡 世界測地系 2024年（令和6年） 10.9MB N03-20240101_22_GML.zip
  • ダウンロードしたZIPファイルを展開し作業フォルダに格納．

#行政区域データの読込
Shizuoka <-
  read_sf("N03-20240101_22_GML/N03-20240101_22.shp")

3.2 伊豆地域の抽出

• filterを用いて伊豆地域の市町を抽出．

Izu <- Shizuoka %>% 
  filter(N03_004=="沼津市" | 
           N03_004=="三島市" |
           N03_004=="函南町" |
           N03_004=="熱海市" |
           N03_004=="伊豆の国市" |
           N03_004=="伊豆市" |
           N03_004=="伊東市" |
           N03_004=="東伊豆市" |
           N03_004=="下田市" |
           N03_003=="賀茂郡")

• 伊豆地域を1つのポリゴンに変更．
  • 上の市町で共通なのは静岡県内に位置すること．そこでN03_001列（すべての要素が静岡県）で1つにまとめる．

Izu %>%
  group_by(N03_001) %>%
  summarise() ->
  Izu

3.3 伊豆地域の可視化

• 白枠が伊豆地域．

ggplot()+
  geom_sf(data=mesh, 
          aes(color=G04d_002,
              fill=G04d_002))+
  scale_color_viridis_b(option="G")+
  scale_fill_viridis_b(option="G")+
  geom_sf(data=Izu, 
          color="white", fill="NA",
          linewidth=0.6)+
  labs(color="平均標高", fill="平均標高",
       caption="出典：国土数値情報（標高・傾斜度5次メッシュデータ，行政区域データ）")+
  ggtitle("伊豆地域")+
  coord_sf(datum = NA)+
  theme_void()

4 メッシュと伊豆地域行政区域の結合

• meshとIzuを結合．st_intersection()を用いて共通部分を抽出．

#Warning（警告）を出さないため
st_agr(mesh)="constant"
st_agr(Izu)="constant"

#結合
mesh_izu <-
  st_intersection(mesh, Izu)

4.1 伊豆地域の平均標高の可視化

• 平均標高の目盛り位置を手動で指定し，オブジェクト名をmy_breaksとする．

my_breaks <- c(0, 250, 500, 750, 1000, 1250)
           
           
ggplot()+
  geom_sf(data=mesh_izu, 
          aes(color=G04d_002,
              fill=G04d_002))+
  scale_color_viridis_b(option="G", breaks=my_breaks)+
  scale_fill_viridis_b(option="G", breaks=my_breaks)+
  labs(color="平均標高", fill="平均標高",
       caption="出典：国土数値情報（標高・傾斜度5次メッシュデータ，行政区域データ）")+
  ggtitle("伊豆地域，平均標高")+
  theme_void()

4.2 伊豆地域の平均傾斜角度の可視化

• scale_color_viridis_c()，scale_fill_viridis_c()：連続的な値として可視化．

ggplot()+
  geom_sf(data=mesh_izu, 
          aes(color=G04d_010,
              fill=G04d_010))+
  scale_color_viridis_c(option="G")+
  scale_fill_viridis_c(option="G")+
  labs(color="平均傾斜角度", fill="平均傾斜角度",
       caption="出典：国土数値情報（標高・傾斜度5次メッシュデータ，行政区域データ）")+
  ggtitle("伊豆地域，平均傾斜角度")+
  theme_void()

Rによる地理空間データの可視化

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