GIS（Geographic Information System）、または地理情報システムは、デジタル時代の重要なツールとして注目されています。

GISとは、地理的データを収集、分析、管理するためのシステムで、さまざまな分野での応用が可能です。

この記事では、GISの基本概念から、その主なメリット、活用分野、そして日本で人気のフリーソフトウェアまでを簡潔に解説します。

最後までお読みいただければ、ビッグデータとテクノロジーの進化が地理情報の活用方法にどのように影響を与えているかを理解できるでしょう。

<この記事を読むとわかること>

• GISの基本概念とその重要性
• GISの主要なメリットとその影響
• GISがどのように様々な分野で活用されているか
• 日本で人気のGISフリーソフトウェアとその特徴

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|GISとは？

GIS（地理情報システム）は、地理的データを捉え、管理し、分析し、表示するためのシステムです。

主に、地図上でデータを視覚的に表示することで、地理的なパターンや関係を理解するのに役立ちます。

GISの用途は多岐にわたります。

例えば、都市計画、環境管理、災害対応、交通システムの管理、不動産市場分析、公衆衛生など、さまざまな分野での活用が可能です。

GISは、地理的な要素とそれに関連する情報を組み合わせることで、問題の解決や意思決定の支援を行います。

GIS技術は、衛星データ、GPS（グローバル・ポジショニング・システム）、リモートセンシングなどの技術と組み合わされることが多く、より正確で詳細な地理的分析を可能にしています。

また、モバイルデバイスやオンラインアプリケーションとの連携により、より多くのユーザーがアクセスできるようになり、日常生活におけるGISの利用は拡大する一方です。

|GISの主なメリット

現代社会において、3次元的な空間データは非常に価値が高いです。

私たちが日常的に使用しているGoogleマップにも、GISの技術が採用されています。

最近では、大ヒットしたARゲーム「ポケモンGO」にも3次元的な位置情報システムを利用した要素が盛り込まれ、その活用範囲も広がりを見せつつあります。

ではなぜ、GISがここまで広く普及したのでしょうか。

ここでは、GISを活用するメリットについて、詳しく解説します。

①空間データを視覚化できる

GISを使用する最大のメリットの一つは、複雑な空間データを理解しやすい視覚的フォーマットに変換できることです。

地理的データは本質的に多次元的であり、文字や数値のみの形式では、その全体像を捉えるのが難しいことがあります。

GISは、このデータを地図上で視覚化することにより、より直感的で理解しやすい形式で情報を提供してくれるのです。

例えば、人口密度、気候変動、交通流動などの情報は、GISを通じて地図上に色やパターンで表され、地域ごとの違いやトレンドを一目で把握することができます。

また、災害時の被害状況や救助活動の範囲など、緊急時の対応計画においても非常に有効です。

この視覚化は、データのパターンや関連性を迅速に識別するのに役立ちます。

視覚化されたデータは、非専門家でも理解しやすく、プレゼンテーションや教育の文脈での利用にも最適です。

また、複数のデータセットを重ね合わせることで、異なる情報源からのデータ間の関係を探ることも可能です。

②意思決定プロセスの改善

GISは、データ駆動型の意思決定をサポートする強力なツールです。

地理的要素を考慮に入れた意思決定は、より情報に基づいたものになり、結果的により効果的かつ効率的です。

例えば、都市計画や不動産開発において、GISは人口動態、交通の流れ、地形、既存のインフラなどの多様なデータを分析することで、どこに新しい施設やインフラを建設するかの意思決定を支援します。

また、環境保護に関連するプロジェクトでは、GISは生態系の影響や保全領域の選定において重要な役割を果たす可能性が高いです。

このように、GISを活用することで、意思決定者はより広範なデータを考慮に入れることができ、リスクを軽減し、効率を向上させることができます。

このようなデータ駆動型のアプローチは、仮説に基づく推測よりも精度が高く、結果としてより成功率の高い意思決定が可能になります。

③コスト削減と業務効率化

GISは、業務効率化とコスト削減に大きく貢献します。

特に、地理的要素が重要な役割を果たす業務において、GISの利用は効率性の向上とコストの削減に直結する可能性が非常に高いです。

例えば、公共事業や交通管理において、GISは最適なルートの選定、交通渋滞の分析、メンテナンスが必要な地域の特定などに役立ちます。

また、農業分野では、土地の利用効率の分析や作物の健康状態のモニタリングに利用され、資源の最適な配分を実現することも可能です。

このように、GISを利用することで、物理的な現地調査の必要性が減少し、時間とコストの節約につながります。

また、より正確なデータに基づく計画と実行は、無駄な投資や運営コストの削減に寄与します。

|GISの主な活用分野

先述したように、GISは単なる地図情報としての活用ではなく、エンターテインメントや建築など、さまざまな領域での活用が目立ってきました。

ここでは、そんなGISの主な活用分野についてご紹介します。

①土地管理や都市計画

土地管理や都市計画において、GISは空間データの分析と視覚化により重要な役割を果たします。

都市や地域の土地利用パターン、人口分布、インフラの配置など複雑な情報を一元的に把握し、分析することができるためです。

GISは、これらのデータを地図上で直感的に表示し、地理的文脈における各種要素の関係性を明確にします。

<具体的なユースケース>

• 新しい住宅地や商業施設の計画
• 既存のインフラ（道路、公共交通、水道など）の最適化
• 環境影響評価と土地利用の変更
• 都市再開発計画の策定
• 人口増加に伴う都市サービスの拡張計画
• 防災計画の策定と災害時のリスク管理

GISを活用することで、都市計画者や土地管理者は、よりデータ駆動型で科学的なアプローチを取ることが可能です。

②環境保護と資源管理

環境保護と資源管理では、GISは地理的なデータを活用して環境の状況を分析し、保全計画を策定するための重要なツールです。

この分野では、生態系の健康、自然資源の分布、環境汚染のレベルなどの複雑な情報を扱います。

GISはこれらのデータを統合し、地理的文脈で分析することにより、環境保護の取り組みを効果的にサポートします。

<具体的なユースケース>

• 野生生物の生息域や移動パターンのモニタリング
• 森林伐採や土地開発の影響分析
• 水質や大気質の環境監視
• 自然保護区域の設定と管理
• 環境影響評価（EIA）の実施
• 気候変動に関連するリスク評価と軽減策の策定

GISの活用により、環境保護と資源管理の専門家は、環境の変化やリスクをより正確に特定し、対応策を立てることが可能になります。

③公共安全と緊急対応

公共安全と緊急対応において、GISは災害発生時のリアルタイム情報の提供や、リスク管理計画の策定において不可欠なツールです。

地理的データを活用することで、救助隊や管理者は災害の規模、影響範囲、救援が必要な地域を迅速かつ正確に把握することができます。

また、事前にリスクを特定し、緊急時の対応計画を立てる際にもGISは重要な役割を果たします。

<具体的なユースケース>

• 地震、洪水、火山噴火などの自然災害のリスクマッピング
• 緊急避難路の計画と表示
• 緊急時の資源配分と物資の管理
• 事故や災害発生時のリアルタイム情報提供
• 防災教育とコミュニティのリスク意識向上
• 災害復興計画の策定と実施

GISを活用することにより、公共安全の専門家や緊急対応チームは、災害発生時の迅速な対応と資源の効率的な配分を実現できます。

また、事前にリスクを特定し、適切な対応計画を立てることにより、災害の影響を軽減することが可能です。

④交通と物流

交通と物流分野において、GISは輸送ネットワークの最適化、交通流の分析、物流プロセスの効率化に重要な役割を果たします。

GISは、道路網、交通量、配送ルートなどのデータを地理的文脈で分析し、より効率的で効果的な輸送戦略の策定を支援することが可能です。

<具体的なユースケース>

• 交通渋滞の分析と交通流の最適化
• 公共交通のルートとスケジュールの計画
• 配送ルートの最適化と物流コストの削減
• 道路維持管理とインフラの改善計画
• 交通事故の分析と安全対策の策定
• スマートシティのための交通システムの設計

GISの活用により、交通計画者や物流管理者は、輸送システムの効率と安全性を向上させることができます。

⑤医療と公共サービス

医療と公共サービスの分野では、GISは健康関連のデータを地理的文脈で分析し、公衆衛生の改善やサービスの効率化に貢献します。

地理的な要因が健康上のリスクやサービスアクセスに与える影響を理解することは、効果的な健康政策やプログラムの策定に不可欠です。

GISは、人口の健康状態や医療リソースの分布などのデータを分析し、需要に応じたサービスの提供を支援します。

<具体的なユースケース>

• 疾病の発生パターンと拡散の追跡
• 医療施設の配置とアクセス性の最適化
• 予防接種や健康啓発プログラムの効果的な実施
• 緊急医療サービスと救急車のルート最適化
• 健康不均衡の地域的な特定と対策の策定
• 公衆衛生危機への迅速な対応とリソース配分

GISを利用することで、医療提供者や公共サービスの計画者は、地域社会のニーズに基づいたより効果的なサービスを提供できます。

|日本で人気のGISフリーソフト

GISをメインコンテンツとしてリリースしている企業は数多く存在します。

しかし、総じて企業用のソフトウェアが多く、個人で利用する場合はコスト面がどうしても課題となってしまいます。

そこでここでは、無料で使える日本で人気のフリーソフトについて、代表的なものをいくつかご紹介します。

①QGIS (Quantum GIS)

QGISは、オープンソースの地理情報システム（GIS）ソフトウェアです。

使いやすく、多機能かつ拡張可能なプラットフォームを提供し、様々なGISタスクを実行できます。

多様なデータフォーマットに対応しており、デスクトップ上での地理情報の視覚化、編集、分析を行えます。

<QGISで主にできること>

• 地理データの視覚化と地図作成
• データ編集とデータベース管理
• 空間分析ツールの利用
• 地図情報のオーバーレイと統合
• リモートセンシングデータの分析
• GPSデータの取り込みと処理
• プラグインを用いた機能の拡張

QGISはオープンソースソフトウェアであり、無料で利用することができます。商用利用も可能で、追加のライセンス料やサブスクリプション料は必要ありません。

ただし、特定のプラグインやサードパーティ製の拡張機能には、別途費用がかかる場合がある点には注意が必要です。

②GRASS GIS

GRASS GIS（Geographic Resources Analysis Support System）は、パワフルなオープンソースの地理情報システムソフトウェアです。

地理データの管理、画像処理、空間モデリング、視覚化などの幅広い機能を提供します。

科学的な分析とデータ処理に特化しており、複雑なGISタスクを実行するための高度なツールを備えていることが特徴の一つです。

<GRASS GISで主にできること>

• 地形と地球表面データの分析
• 衛星画像と航空写真の処理
• 空間分析とモデリング
• 3D地図の作成と視覚化
• 水文学的モデリングと分析
• ベクトルとラスターデータの統合処理
• 時間的データの分析

GRASS GISもオープンソースソフトウェアであり、無料で利用することができます。

商用利用や教育目的での使用も可能で、追加のライセンス費用はかかりません。

③gvSIG

gvSIGは、多機能でユーザーフレンドリーなオープンソースGISソフトウェアです。

デスクトップ版とモバイル版があり、地理データの視覚化、分析、編集を手軽に行うことができます。

特にユーザーインターフェースの使いやすさと、多言語への対応が特徴です。

<gvSIGで主にできること>

• 地図の作成と視覚化
• 空間データの編集と分析
• 複数のデータフォーマットへの対応
• ネットワーク分析とルート計算
• 3D地図の表示と分析
• モバイルデバイスでのデータ収集と処理
• 地理情報の共有と公開

gvSIGもオープンソースであり、無料でダウンロードして使用することができます。

個人利用から商用利用まで幅広く対応しており、追加のライセンス料は不要です。

ユーザーコミュニティによるサポートが基本ですが、プロジェクトや企業に特化した有料サポートを提供するサービスもあります。

④MapWindow GIS

MapWindow GISは、柔軟性と拡張性に優れたオープンソースのデスクトップGISアプリケーションです。

地理情報の視覚化、編集、分析機能を提供し、プラグインの追加により機能をカスタマイズすることが可能です。

特に開発者や中級から上級のGISユーザーに適しており、独自のGISアプリケーションの開発にも利用されます。

<MapWindow GISで主にできること>

• 地理データの視覚化と地図作成
• 空間データの編集と分析
• プラグインを用いた機能拡張
• GISアプリケーションのカスタム開発
• ベクトルとラスターデータの処理
• 地理情報の共有とウェブマッピング

MapWindow GISは無料で利用できるオープンソースソフトウェアです。

個人から商業目的まで幅広く使用可能で、追加のライセンス費用は必要ありません。

⑤SAGA GIS

SAGA GIS（System for Automated Geoscientific Analyses）は、高度な空間データ分析機能を提供するオープンソースのGISソフトウェアです。

主に科学研究と教育目的で使用され、地理的分析やモデリングに特化しています。

ユーザーフレンドリーなインターフェースと、豊富な分析ツールが特徴です。

<SAGA GISで主にできること>

• 地形分析と地形モデリング
• 土壌分析と水文学的モデリング
• 環境モニタリングとリモートセンシングデータの分析
• 空間統計分析
• 植生分析と生態系のモデリング
• 地理情報の可視化と地図作成

SAGA GISは無料で利用できるオープンソースソフトウェアで、商用利用を含めて追加料金なしで使用できます。

|ビッグデータ時代の今、GISも注目されている

この記事では、GIS（地理情報システム）の基本概念からメリット、活用分野、人気のフリーソフトウェアまでを幅広く紹介しました。

GISは、空間データの視覚化、意思決定プロセスの改善、コスト削減と業務効率化という点で特に価値を持っています。

現代社会におけるGISの役割は非常に大きく、ビッグデータや先進技術の発展とともにその重要性はさらに増しています。

今後もGISは、都市計画、環境保護、公共安全など多岐にわたる分野で重要なツールとして利用され続けるでしょう。

この記事を通じて、GISに関する基本的な知識を身につけ、それを自分の職業や日常生活での意思決定、問題解決の助けとして役立てていただければ幸いです。

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