地図画像 表示ソフトによるbit画像出力,1チャネル2値化,GISへ
      数値地図沖縄50000を例に 2003.8.7作成 8.10修正 10.6修正

このページを読まずに,機械的に処理したいのであれば,このリンクを参照。

 (注記)以下は地図画像50000を例にして提示したが,地図画像25000も同様である。
 地図画像50000の図郭はUTMの等分割法を必ずしも取っていない。特に沖縄県などの島嶼地域がそうで,注意する必要がある。

 この2.0MAPDSP表示ソフトは地図画像CDに含まれている。例えば平成13年3月1日発行の数値地図沖縄50000には含まれていた。平成14年4月1日発行の数値地図沖縄25000には,v.3が同梱されている。使用法はほぼ同じだ。ぼくはMacOS9上のVirtualPC内のWindows98にインストールして使っている。

BMPファイル出力まで

 沖縄本島関係の図郭の出力を例に示す。例えば名護図幅は,久米島(東)・那覇(西)の範囲に収録されている。このインデックスを選ぶと,名護を含むインデックスマップが現れる。グラフィック上で名護図幅を選び,表示/表示内容の設定/を選ぶと,8ビットレイヤーが現れるので,「河川水面,海水面,湖水面」(2万5千分の氓フ場合は,「水面」)と,「等高線,がけ,土堤,温室・畜舎・タンク」(2万5千分の氓フ場合は,「等高線・地下鉄など」)のチェックを残して他のチェックを外す。(2万5千分の1地図画像では「水涯線など」もチェックしている)。そして,編集/地図画像全域のBMPファイル作成/を選ぶ。等倍出力を選び,出力ファイルを指定する。保存パスを指定するが,ぼくの場合は,Win-Mac共有フォルダ内の沖縄本島フォルダを指定する。ファイル名を入力するが,extensionsの.bmpは自動的に追加される。例えば「沖縄市南部」だと,9650kB (5144×3842) 254dpiという情報が表示される。
 この画像情報の意味については,9650kBはファイルサイズ,5144×3842は画像の幅×高さピクセル値,254dpiは解像度。この情報は画像出力の後,PhotoshopやGraphicConverterなどで画像情報を表示すると得られる。

 .bmpはWindows用のファイル形式であるがMacのPhotoshopでもGraphicConverterでも開くことができ,tiff画像に変更できる。PhotoshopでもGraphicConverterでもIBM用かMac用か指定する必要がある(白黒画像の露出計的基礎 0.とすると白をゼロにすることに該当しMac用,1.とすると黒をゼロにすることに該当しIBM用)が,いずれにしてもマックで読み込める。tiff画像にすると何れも18.7MBになった。.BMPファイルのちょうど2倍になっている。つまりは2ビット分だけのファイルを作っても画像サイズが縮小されない。
 「名護」のCDロム中のファイルは6.2MBである。これはPackbits圧縮がなされていて圧縮比は1:2である。これを8bit分全部含んだまま.bmpファイルに出力すると17.3MBとなった。画像ソフトで6.2MBの元ファイルを読み込んで非圧縮のtiff画像として保存すると17.4MBとなった。このように2bit分だけ取り出す作業をしても何らファイルサイズは小さくならない。

1チャネル2値化

 「名護」の2bit画像出力した.bmpファイルは9.3MBであるが,これをAdobe Photoshopなどの画像処理ソフトでRGBモードにしてチャネルウィンドでRGBの各チャネルのみを表示することができる。Rチャネル表示だけにすると海域が黒に染まる。Bチャネル表示だけにすると「樹木に囲まれた居住地」は黒になり等高線を隠す。川筋の表示も消える。そこでGチャネルだけを残すように,RチャネルとBチャネルを削除する。ただ,まずRチャネルを削除するとRGBモードから外れ,丸チャネルモードになり,マゼンダとイエローの2チャネルになる。イエローがBに対応しているようでこれを削除し,マゼンタだけを残す。これで气`ャネルとなる。この段階では1.4MBになる。これを2値化すると664kBになった。そしてGRASSで使えるようにtiff画像へ別名で保存にすると,2.3MBになった。かなり軽くなる。RGBチャネルすべては必要ないのでこの方法は有効であろう。画像サイズに変更はない。
 2bit画像出力過程を経ないで,原画像を1チャネル2値化する場合でも当然ながらファイルサイズは縮小される。最終ファイルサイズは例えば「高槻」25000図幅の場合,2MBとなった。ただ解像度がデフォルトでは原図通り254dpiとなっておりピクセル寸法・プリントサイズとも何ら変更がない。
 これに対し,2bit分のレイヤーを.BMP出力過程を取った場合はプリント寸法が4倍余りになり画像解像度は
1/4近くの72dpiとなった。画像サイズの変更はない。画面上で見る限り画質は一致している。
 そこで
Photoshopの画像解像度表示機能を使って,「名護」図幅について検証した。次の図1は.BMP出力後1チャネル2値化したものの情報である。
図1

 

 次の図2は元図の情報である。
図2

そして,次の図3はこの元図で解像度を72にしてプリントサイズを51.28に指定した結果である。
図3

 この図3は図1の情報と一致しており,画像の解像度,ピクセル寸法は一致していることが理解できたのである。

参考: 数値地図「地図画像」の画像情報の意味 2003.8.7作成

 CDロムのfile:///OKINAWA/MAPDSP2/READ25.HTMは,数値地図25000(地図画像)データファイル仕様説明書である。地図画像の大枠を知るためにこの一部を次に抜粋する。

図葉ファイルフォーマット
(1)概要
・2万5千分1地形図1面が図葉ファイルとして1つのTIFFファイルとなっている。
・画像データの範囲は、原則として図郭左上隅から左方に9.0 mmおよび上方に7.5 mmの地点と図郭右下隅から右方および下方に9.0 mmの地点を結ぶ線を対角線とし、上辺と平行な辺を含む長方形とする。したがって、地形図の上辺は、TIFFファイル内の画像データのピクセル方向と一致している。

(2)TIFFファイルの構造
・図葉ファイルは、PackBits圧縮されたTIFF(Revision5.0以上)ファイルである。
・1ピクセル8ビットで表現されたパレットカラー画像であり、各ビットが2万5千分1地形図の各版(通常は、全部で8版)に対応している。各ピクセルにおいて、その版に画線があれば1、なければ0である。
版とビット位置の関係は、次のようになっている。

注記 注記マスク 墨 藍 褐 墨マスク 藍マスク 褐マスク
<−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−>
上位ビット               下位ビット

・各版の内容は、標準的には、次のとおりです。
注記版・・・・・・居住地名や人工物、自然物等の名称、または、建物記号等
注記マスク版・・・注記文字を含む範囲をマスク
墨版・・・・・・・道路、鉄道、建物、境界等
藍版・・・・・・・水涯線、水田
褐版・・・・・・・等高線、がけ、土堤、地下鉄
墨マスク版・・・・樹木に囲まれた居住地
藍マスク版・・・・河川水面、海水面、湖水面
褐マスク版・・・・国道
* 地形図データの一部に注記版と墨版が合版され、注記が墨版に入っている場合
や注記の下の道路、建物、境界等の部分が欠落している場合があります。

管理ファイルフォーマット

 図葉ごとの図歴、図郭四隅の経緯度、UTM座標、ライン・ピクセル番号を1レコードとするCSV形式のファイル。 ファイル名は、KANRI.CSV。項目とその内容のうち,重要なものを抜粋する。

レコードの後半部分では,
図郭四隅のUTM座標(N,E)をピクセル単位で表している。つまり、この値に1ピクセルに相当する地上距離を掛けると、通常のUTM座標が得られる。但し、Eの値は中央子午線上で0としている。 
図郭四隅の画像データ上でのピクセル(P)およびライン(L)座標。画像データの上辺は、ピクセル方向と一致しているので、左上及び右上のLの値は一致する。

 以上の記述から,先の画像の意味が理解されるのではないか。

この情報を,これまで述べてきたことから,理解することができるであろう。

以 上