地理情報システム基礎

引用

Bolstad, P., & Manson, S. (2022). GIS Fundamentals: A First Text on Geographic Information Systems (7th ed.). Eider Press.

章の要約

本書は GIS の大部な入門教科書で、第7版は732ページ、2000年代初頭から何度も改訂されてきた（先行する版は2008年、2012年、2016年、2019年に刊行）。Paul Bolstad はミネソタ大学とバージニア工科大学で GIS を教え、先行する各版を執筆した。Steven Manson はミネソタ大学の地理学教授で、第7版から加わった。裏表紙は GIS を、空間データの入力、維持、解析のための計算機ベースの道具と定義し、本書は理論と応用の両方への入門であり、1年次の GIS 授業での使用と実務者の参考書を想定していると述べている。

GIS とは何か、空間データをどうモデル化するか

本書は GIS の導入から始まり、空間データモデルへと進む。これは地球上の地物や曲面をデジタルな形で表現する方法である。これらの話題が、本書の残りが依拠する用語の土台をつくる。

地図投影と座標系

地図投影は出版社の挙げる話題に含まれている。異なる出典のデータを組み合わせるには共通の枠組みに置く必要があるため、GIS の作業の基礎となる。

データを取り込む：データ入力、画像、測位

話題には、データ入力、画像データ、衛星測位（第7版では GNSS、第6版では GPS）、デジタルデータの出所が含まれる。空間データがどのように収集・変換され、GIS に取り込まれるかを扱う部分である。

データを管理する：データベース、メタデータ、標準、精度

GIS におけるデータベースシステム、メタデータ、標準、精度が扱われる。空間データがどう保存され、文書化され、品質が確認されるかに関わる話題で、解析が信頼できるかどうかに影響する。

解析：一般的な空間解析、ラスタ解析、地形モデリング

解析に関する話題は、一般的な空間解析、ラスタ解析、地形モデリングである。裏表紙は、本書が理論と実践の内容を両立させ、読者が現実の問題に GIS を応用できるようにしていると述べる。

主要概念

データと表現

• 空間データモデル：GIS で地理的な地物や曲面を表現する方法。
• 地図投影：地球の曲面を平面に置く方法。
• 画像データと GNSS：GIS に画像や位置を供給する情報源。

管理と解析

• データベース、メタデータ、標準：空間データを整理し共有するための構造と文書。
• 精度：空間データの品質と、それが結果に及ぼす影響。
• 空間解析、ラスタ解析、地形解析：資源管理などで GIS を役立てる解析操作。

批判的分析

長所

• 理論と実践の均衡。 出版社は、第7版が理論と実践の内容を両立させ、読者が GIS の知識を現実の問題に応用できるようにしていると述べている。
• 最初の授業のために書かれている。 裏表紙によれば、1年次の GIS 授業に使い、実務者の参考書としても使えるため、一冊で授業とその後の利用の両方に役立つ。
• 教育経験の豊かな著者。 Bolstad は35年以上 GIS を教え、4,000人以上の学生を指導した。Manson も地理情報科学と空間解析で数千人の学生を教えてきた。
• 更新が続いている。 複数の版を重ねており、出版社によれば第7版では各章が更新され、40点以上の図が新規または改良された。

短所

• 分量が大きい。 700ページを超え、大半の一学期の授業で使える範囲を超えているため、教員や読者は話題を選ぶ必要がある。
• 複数の版が流通している。 2002年から2022年までの各版が同じ書名で流通し、ページ数が異なる（2012年の第4版は688ページ、2019年の第6版は764ページ、第7版は732ページ）うえ、第7版から共著者がいるので、授業で指定された版を確認する必要がある。
• ソフトウェアの手引きではない。 話題の一覧は GIS の方法とデータに関するもので、特定のソフトウェアの操作ではない。ソフトウェアの訓練が必要な読者は、チュートリアルやソフトのマニュアルを併用する必要がある。

コースにおける位置づけ

Bolstad の本は、データモデルから解析までを扱う GIS 技術の一般的な入門教科書である。Longley、Goodchild、Maguire、Rhind の Geographic Information Science and Systems は同じような範囲を扱うが、GIS を応用科学として提示し、表現、データ、ソフトウェアとデータベース、解析、地図作成から管理と政策へと進む。この二冊は、互いに代わりうる最初の教科書としても、併用しても使える。O'Sullivan と Unwin の Geographic Information Analysis は統計的・解析的な方法をより深く扱い、二つ目の科目に向く。

GIS の視覚的な面では、Krygier と Wood の Making Maps が GIS ソフトで地図を作る人のための地図デザインの手引きであり、Monmonier の How to Lie with Maps は地図がどう単純化し誤導するかを短く紹介する。Harley の The New Nature of Maps は、地図を文化的・歴史的文書として見る上級の批判的視点を提供する。

本書の使い方

地理学、環境科学、林学、計画学などの学部生や、GIS の仕事に移る実務者に向く。GIS の経験は前提としない。

読み方の例：

• 最初は順に読む。 GIS、データモデル、地図投影についての初めの章が、のちのデータ入力、データベース、解析の土台になる。
• データの基礎が固まってから解析の話題へ。 応用的な仕事に進みたい読者には、ラスタ解析と地形モデリングが目標になる。
• 実習と組み合わせる。 デスクトップ GIS で実際のデータセットを使い、本書が説明する操作を練習する。
• のちに参考書として使う。 メタデータ、標準、精度の話題は、プロジェクトを計画するときに立ち返る価値がある。
• 版を確認する。 第7版は先行する版を章ごとに更新したものなので、頁数を参照するときは授業で指定された版を使う。