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地理情報システムの歴史

3万5千年前頃、フランスのラスコーの近くにある洞窟にクロマニョン人が動物の絵を描いている。動物の絵とともに、これを狩った際の位置や数などの記録が残されている。これは端的に現代の地理情報システムの構造を示している。即ち、図形情報と、これに関連する属性情報である。

1700年代には、調査手法として地形図の作成手法が開発され、科学や国勢調査データを用いた初期の主題図も用いられる。

20世紀に入ると、フォトリソグラフィーの技術により、地図をレイヤーに分割するようになる。1950年代、ワシントン大学で研究が始まった。

1967年には、世界で初めて動作可能な地理情報システムが、カナダのオンタリオ州オッタワで開発された。ロジャー・トムリンソンに開発されたシステムは、カナディアンGIS (CGIS) と命名され、Canada Land Inventory の収集するデータを保存、分析するのに用いられた。分析用に分類機能も追加されていた。これはメインフレーム上のシステムで、商業的に入手可能ではなかった。

マイクロコンピュータの発達により、ESRI、MapInfo、CARISなどがCGISの機能を取り込んだ地理情報システムを開発する。これは空間情報と属性情報を分離し、属性情報をデータベースの形式で管理する形態である。1980年代頃からUNIXワークステーションやパーソナルコンピュータで開発されている。20世紀末頃になると、それまで多種多様であったシステムやデータ、データ変換方式に標準化が導入されるようになり、インターネットに配信されるようになる。日本では昭和50年代から研究が始まっている。

地図製作はリアルとバーチャルの架け橋となる夢のデータベース

夢の地理情報システム(GIS)

コンピュータの性能が飛躍的に高性能化して、これまでに出来なかったいろんなことがシミュレーションとして出来るようになりました。どんどんコンパクトになってゆくコンピュータが今に人間のコピーとして働くことになるロボットが完成するのが、すぐそこまで来ています。

GISはコンピュータ上に地図情報やさまざまな付加情報を持たせ、作成・保存・利用・管理し、地理情報を参照できるように表示機能をもったシステムです。

人工衛星、現地踏査などから得られたデータを、空間、時間の面から分析・編集することができ、科学的調査、土地、施設や道路などの地理情報の管理、都市計画などに利用される。韓国では、GISを地理情報体系と訳している。

コンピュータの発展にともなって膨大なデータの扱いが容易になり、リアルタイムでデータを編集(リアルタイム・マッピング)したり、シミュレーションを行ったり、時系列のデータを表現するなど、従来の紙面上の地図では実現不可能であった高度な利用が可能になってきています。

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★ 命名規則

地図上の場所に名前を付ける方法がいくつかある。初期の探索者はいくつかの方法――自分たちの名前や、生まれ故郷、あるいは彼らの国の統治者の名前による――で名前を付けた。また、発見したもの、その土地の気候、周辺で起こった事件、あるいは場所から名前を付けられた例もある。

ブラジルの海岸の多くの場所は、1500年頃のポルトガルの探検家によって名前が付けられたが、(彼らの探検の詳細な時系列があとで復元できるように)カトリックのカレンダーの聖人の名前が割り振られた。

地図学者はまたその土地の土着の名前を借りることもあった。時々は書かれたものをラテンアルファベットに字訳したが、多くは音をそのまま写すか、そうしようとした。探検家は近くにいた土地の住人にこの土地がなんと呼ばれているかを質問し、答えが何であれ、それをその土地の名前とした。

ユカタン半島(ユカタンは土地の住民の言葉で「何と言ったんだ?」の意味)はこのようにして名前が付けられ、アラスカのノームも同じようにしてつけられたという伝説があります。

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★ 技術の変化

ヨハネス・ケプラーによる世界地図地図学において、新しい世代の地図製作者や利用者の要請にこたえるため、技術が継続的に変化している。初期の地図はブラシと羊皮紙を用いて手作業で作られ、それゆえ1枚ごとに品質が異なり、配布も限られたものとなっていた。方位磁針やずっと後の時代の磁気記憶装置といった磁気装置の出現によって、はるかに正確な地図が作成できるようになり、デジタル的にそれらを保存したり操作したりすることができるようになった。

印刷機、四分儀、ノギスといった機械装置の進歩により、より正確なデータからより正確な地図の複製を大量生産できるようになった。望遠鏡、六分儀、その他望遠鏡を用いた機器などの光学的技術により、土地の正確な測量が可能になり、正午には太陽の、夜には北極星の高度を測ることで、その土地の緯度を知ることができるようになった。

石版印刷や光化学的プロセスなどの光化学的な進歩により、細部にわたって綿密で、形がゆがまず、湿気や摩滅に強い地図の製作が可能になった。これにより、さらに、版への彫刻が必要なくなり、地図の作成や複製の時間が短縮された。

20世紀半ば以降の電子技術の進歩は、地図学における新たな大変革に至っている。とくにスクリーン、プロッタ、プリンタ、スキャナ、分析的ステレオプロッタといったコンピュータハードウェア装置と視覚化、画像処理、空間分析、データベースなどのソフトウェアによって、地図の製作は民主化され、大いに広がることになった。

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地理情報システム

(ちりじょうほうしすてむ) (GIS, Geographic Information System) は、コンピュータ上に地図情報やさまざまな付加情報を持たせ、作成・保存・利用・管理し、地理情報を参照できるように表示機能をもったシステムです。

人工衛星、現地踏査などから得られたデータを、空間、時間の面から分析・編集することができ、科学的調査、土地、施設や道路などの地理情報の管理、都市計画などに利用される。韓国では、GISを地理情報体系と訳している。

コンピュータの発展にともなって膨大なデータの扱いが容易になり、リアルタイムでデータを編集(リアルタイム・マッピング)したり、シミュレーションを行ったり、時系列のデータを表現するなど、従来の紙面上の地図では実現不可能であった高度な利用が可能になってきています。

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地図の歴史 2

ヨーロッパの地図学的な進歩は中世まで眠ったままとなった。この間の時代は哲学的思想が宗教のほうに向いていたからである。ロジャー・ベーコンによる投影法の調査が行われたり、ヨーロッパの通商路を行き来するためのポルトラーノ(海図)が作られたりするなど、この分野はいくつかの点で進んだものの、地図学の組織的研究や応用への刺激にはほとんどならなかった。

この時代の世界の「地図」のほとんどは、キリスト教の宇宙観を示した図であって、厳密な地理的表現をもくろんだものではなかった。文字通り長方形と円で作られた、いわゆる「T-O地図」の様式に従っていた。この様式は地球が海に囲まれた円盤状の大地からなっていることを表現している。

大規模な地図製作も同様に抽象的な図示のほうに向いていた。というのも地籍の必要性が、一般的には測定値によるよりむしろ目標の説明によって満たされていたからである。対照的に、この時代の中国では、厳密でないとはいえ実際の測量に基づいた、長方形の座標系が使われていた。

中国での宇宙観が自分たちの経験の外にある土地を説明する教義を与えなかったため、中国では世界地図は生産されなかった。残された文書から、中国の哲学者は地球が平らであると考えていたことが示唆される。ラクタンティウスなどの少数意見の2、3の神学者を除き、キリスト教とイスラム教の哲学者は球面の地球というギリシアの概念を固守していた。

ヨーロッパ人によるアメリカの発見と、それに続く統治と分割の努力のために、科学的な地図製作法が必要となった。大航海時代に始まった世界化の潮流はルネサンスまで続いた。これは、結局、科学的な正確さに対する懸念を啓蒙時代に引き継ぎ、世界を分類したいという欲求が地図製作をさらに科学的に発展させることになった。

大航海時代が進展しつつあった16世紀には地理学者メルカトルがメルカトル図法を考案し、航海用の地図の重要な図法として地図製作の歴史に大きな功績を残した。

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地図の歴史 1

中世の世界地図
ムハンマド・アル=イドリシによる世界地図知られているもっとも古い地図は、紀元前5千年紀にさかのぼる。もっとも古い地図は、関連する、隣り合う、含まれる地域といった、位相的な関係を強調している。

紀元前23世紀にバビロニアで始まったとされる幾何学の出現とともに、地図製作が大きく発展した。バビロニアの歴史のカッシート人の時代(紀元前14世紀〜紀元前12世紀)のものと考えられる、聖都ニップールの彫刻地図がニップールから見つかっている。エジプト人は幾何学を用いて土地を測量し、ナイル川の定期的な氾濫のあとで不明瞭になった区画を再測量した。

古代ギリシア人は、地図製作に多くの芸術と科学を加えた。ストラボン(紀元前63年頃 - 紀元21年頃)は「地理学」(Geographia) を著し、他の人物の作品を批判したため、「地理学の父」として知られている(彼が言及しなければ、批判された人物のほとんどが知られることはなかったであろう)。

ミレトスのタレス(紀元前600年頃)は、地球が水で支持される円盤であると考えた。ミレトスのアナクシマンドロスは同じ時期に地球が円筒状になっているという理論を提唱した。紀元前288年、サモスのアレスタルコスは太陽が宇宙の中心であるとする説(地動説を参照)を歴史上初めて唱えた。

紀元前250年頃、キネスのエラトステネスは現在認められている値の15パーセントの誤差のうちに、地球の周長を推定した。イオニアのピュタゴラスが、地球が丸いと唱えた最初の著名な人物であった。アリストテレスはのちにこの考えを支持して議論を提供した。その議論は以下のようにまとめることができます。

月食の影は常に丸い。
船が遠ざかって地平線に消えるとき、沈んでいくように見える。
地球の一部の地域でしか見られない星がある。
ギリシア人も地図の投影の科学、すなわち飛行機から地球の曲面を表現する方法を開発した。エラトステネス、アナクシマンドロス、ヒッパルコスは緯度と経度の格子のしくみを開発したことでその名が残されています。

紀元前200年頃にエラトステネスは正距円筒図法を発明したと見られる。クラウディオス・プトレマイオスも紀元前150年頃に正距円錐図法を含む地図の投影法を発明している。

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地図学とは

さてそんな地図ですが、地図学(ちずがく)または地図製作法(ちずせいさくほう)として、地図または地球儀を作成するための研究する学問として確立されています。また地図学といった場合、工学方面では、地図を使った測量、読図などの技術を研究する測量学的な研究を指します。

地図は伝統的に、紙とペンを使って作成されたが、コンピュータの出現と広がりが地図製作に革命をもたらしましたが、現在はほとんどの地図は、CAD、GIS、および地図製作に特化されたソフトウェアの3つの主な種類のソフトウェアを用いて作成されています。

地図は空間データの視覚化のための道具として機能し、空間データは測定から得られ、データベースに保存することができます。データベースから、空間データを多様な目的のために抽出することができます。

この分野における現在の傾向は、アナログな地図製作方法から、デジタル的に操作することができるダイナミックで双方向的な地図作成の方向に移り変わってきています。地図作成の過程は、客観的な現実の状態があり、抽象概念のレベルを加えることによってその現実の状態を信頼できる形で表現できるという前提に基づいています。

地図学は、現在都市工学や地理学、日本史(古文書関係)の専門課程を置く学部で開講されている事が確認できる。特に地理学方面では地図用いる学問から、必修の科目となっています。

多くは、今まで書かれているような歴史的背景や観念的なものではなく、地図を用いた測量法・地形図判読・地図作成法など実際的な側面が強い実習を兼ねたプログラムとなっている事が多い。

実態は、地図に関する知識の取得ではなく、測量技術を修得する意味合いがつよく、測量学と連携している事も多い。コンピューター技術の発達により電子的に地理情報を処理することが多くなり、地理情報システム(GIS)などの隣接分野も盛んになってきているようです。

本当にワクワクします。

地図のこと

地図と言うと車の為の道路地図が身近にありましたが、これが最近はすっかりナビに代わっちゃったねぇ。知らない土地に出かける時は本当に便利です。又パソコンでは検索エンジンのGoogleが無料で見れる継ぎ目のないグーグルアースという世界地図ができました。こんな地図製作はどうやるんだろうね?
これを使って世界中を仮想旅行するのも楽しいですねぇ。

旅行と言えば、携帯電話の地図情報も使えますねぇ。先日、車で都内に出かけることがありました。目的の場所がどうしても絞りきれません。その時に隣にいた友人が思いついたように、携帯電話を取り出してゴソゴソと操作してましたら・・・、今度の信号を左だなと言ってきました。

え?と思って運転しながら聞いてみたら、au携帯にはこれが付いてるんだと自慢げに話しているんです。最初から出せよと思ったけど、内心助かったのと、すごいことが手の中で出来るんだ!という感動が、心をドキドキさせたのを覚えていてこのブログを書くことになりました。

どんどんデジタル化する地図ですが、広告業界などで印刷物に使用する地図製作アプリケーションソフトのアドビイラストレータで作成した簡単な案内地図等や、どうやって地図製作してるんだろう?と思わせる超立体的な地理ナビゲーションソフトなどもあって、今後の地図製作の発展にワクワクします。



※この記事他はあくまでも私の趣味として連載してます。間違いがありましても私は一切責任は負いません。