1

歴史統計歴史統計歴史統計歴史統計 GeoWebGeoWebGeoWebGeoWeb

１．はじめに .......................................................................................................................... 1

２．システム構成 ................................................................................................................... 2

２．１ サーバ ................................................................................................................... 2

２．２ クライアント ........................................................................................................ 2

３．データ .............................................................................................................................. 3

４．基本機能 .......................................................................................................................... 3

４．１ 起動画面 ............................................................................................................... 3

４．２ 年次とレイヤの選択 ............................................................................................. 4

４．３ 地図表示 ............................................................................................................... 5

４．４ コロプレス図 ........................................................................................................ 7

４．５ カルトグラム ...................................................................................................... 10

４．６ 円ドット ............................................................................................................. 12

４．７ 属性検索 ............................................................................................................. 14

４．６ ラベル表示 ......................................................................................................... 17

４．７ 情報表示 ............................................................................................................. 19

４．８ ＥＳＤＡ／グラフ............................................................................................... 20

５．空間分析機能 ................................................................................................................. 26

５．１ 分析手法の選択 .................................................................................................. 27

５．２ 基本統計量 ......................................................................................................... 27

５．３ 空間回帰 ............................................................................................................. 28

５．４ 地域分類（因子分析＋クラスター分析） .......................................................... 37

６．まとめ ............................................................................................................................ 43

１．はじめに

筑波大学村山研究室では歴史統計 WebGIS を公開しているが，開発後１０年近く経過し，

その間２００５年以降の Google Maps/Earth 等の登場による,「地理空間情報革命」ともい

える大きな技術発展のために機能やパフォーマンスを改善する必要が出てきた．

そこで，近年，前述の Google の技術革新の影響を受けた GeoWeb または Geospatial Web

という Web2.0 ベースで，Java 言語などのプラグインたよらなくても，標準のウェブブラ

ウザーのみで，デスクトップＧＩＳ並みの機能を実現し、前述の Google などのウェブサー

ビスを利用して独自に開発してはいない付加機能を取り込んだ技術，および，ＦＯＳＳ（府

2

―リーオープンソースソフトウェア）の統計解析ソフトで近年普及の著しいＲ言語を援用

し，既存システムのリニューアルとして，「歴史統計 GeoWeb」を開発した．

２．システム構成

本システムは図１のようにクライアント－サーバシステムである．

図１ システム構成図

２．１ サーバ

・ＭＳ４Ｗ（Apache+MapServer+PHP）

・Ｒ言語およびパッケージ

・ＳｃａｐｅＴｏａｄ（カルトグラム作成プログラム）

２．２ クライアント

・MapFish(OpenLayers ベース)

使用するウエブブラウザは FireFox とし,バージョンは 3.6 以上４．０を推奨とする．他

ク

ラ

イ

ア

ン

ト

ブ

ラ

ウ

ザ

M

a

p

f

i

s

h

サーバ

A

p

a

c

h

e

P

H

P

M

a

p

s

e

r

v

e

r

R

歴史統計データ

（シェープファイル）

レイヤ指定

主題図

条件検索

空間分析

O

p

e

n

L

a

y

e

r

s

Google

Visualization API

ScapeToad(カルトグラム作成)

クラウド

3

のブラウザーではユーザーインターフェースが正常に表示されない．

３．データ

・昭和（国勢調査（１９２０年・１９３０年））、都道府県別

４．基本機能

４．１ 起動画面

サイトは以下にある．

http://giswin2.geo.tsukuba.ac.jp/mapfish/MapFish-1.1/client/geoweb/hgeo/

起動画面を図２に示す．

図２ 起動画面（FireFox）

起動後,スタートアップウィンドー を閉じると,シ

ステムが利用できる．

FireFox 以 外 の ブ ラ ウ ザ ー だ と , ス タ ー ト ア ッ プ ウ ィ ン ド ー

地図表示領域

各機能アコーディオンメニュー

移動コントロール

ズームコントロール

システムスタートアップ

ウィンドーアップ

ツールバーメニュー

レイヤー表示切り替えパネル

全体図表示

4

が表示される．

４．２ 年次とレイヤの選択

デフォルトでは茨城県の１９２０年のコロプレス図が表示されるが,ツールバーメニューに

ある「年次」コンボボックスで,表示したい年次を（図３），続いて同じくツールバーにある

「レイヤ」コンボボックスで表示したい都道府県を選択する（図４）．

図３ 年次の選択

図４ レイヤの選択

上記の選択後，図５の地図がコロプレス図表示される．コロプレス図のデフォルト分類

は等サイズである．

5

図５ 選択年次のレイヤの表示

４．３ 地図表示

４．３．１ 拡大

図６の「＋」の部分をクリックすると段階的に拡大表示ができ，「－」部分をクリックす

ると段階的に縮小表示ができる（図７）．または真ん中のボタンを操作する．

図６ ズーム関連のコントロール

6

図７ 拡大表示

４．３．２移動

図８の上下左右の矢印をマウスのドラッグでおこなえる．

図８ 移動のコントロール

４．３．３ 全画面表示

図６の地球の形をした部分をクリックすればよい．

４．３．４ レイヤ表示切り替え

レイヤ表示切り替えは画面右上の「レイヤ表示切り替え」パネル（図９）でおこなう。

レイヤにはレイヤー名の左側に のあるベースレイヤと がある主題レイヤの２種類が

7

ある．ベースレイヤは必ず１つのみ表示されなければならないに対して,主題レイヤは表示

の切り替えがをクリックしてオンオフすることで自由に行える．「レイヤ表示切り替え」パ

ネルそのものの表示のオンオフも右上のボックスをクリックすることでおこなえる（表示

している場合は“―（マイナス）”が表示され,閉じている場合は“＋（プラス）”が表示さ

れる）．

図９ 「レイヤ表示切り替え」パネル

４．３．５ 全体図の表示

全体図の表示は画面右下のパネルに表示される（図１０）．パネル内の地図の赤い破線で

囲んだ部分が現在の表示範囲である．このパネルの表示の切り替えは, 「レイヤ表示切り替

え」パネルと同様に右上のボックスをクリックすることでおこなえる．

図１０ 「全体図の表示」パネル

４．４ コロプレス図

デフォルトでは表示されているが,閉じている場合は「コロプレス図」パネルをクリック

すると，図１１が表示される．

パネル表示切り替え

ボックス

パネル表示切り替え

ボックス

8

図１１ コロプレス図パネル

４．４．１ 属性の選択

属性の選択は図１２のように，コンボボックスより選ぶ．

9

図１２ 属性選択

４．４．２ 階級分類の選択

階級分類方法は図１３のようにコンボボックスより選ぶ．

図１３ 分類選択

４．４．３ 色指定

色の指定は図１４のように，色のパターンを選ぶ．

10

図１４ 色指定

４．４．４ 階級区分

階級区分の数は図１５のようにコンボボックスより選ぶ．

図１５ 階級区分数指定

４．４．５ 表示変更の例

図１６に上記の変更の例を示す．

図１６ 変更時の表示例

４．５ カルトグラム

カルトグラム作成に使用したソフトは ,物理学者 Mark Newman のアルゴリズム

(Diffusion-based method for producing density-equalizing maps) を使用して、スイス

の大学で開発された ScapeToad（http://scapetoad.choros.ch/index.php）のオリジナルプロ

グラムに,日本語処理,バッチ処理及び若干の高速化を修正追加したものである．

カルトグラムを作成するには ,コロプレス図のパネルの凡例の下にあるボタン

がある．このボタンを押すと,コロプレスパネルで選択されている属性を使って,

11

面連続型カルトグラムを作成できる．

本システムでは,カルトグラムを随時計算しており, 処理時間は,データのサイズおよび属

性により３０秒から１，２分ほどかかる．

上記のボタンをクリックすると,図１７のダイアログが表示され,処理が終了するまでは,

他の機能は利用できない．

図１７ カルトグラムの処理ダイアログウィンドー

カルトグラム作成処理後,図１８のウィンドーが表示され,処理経過時間が分かる．

図１８ 処理終了メッセージ

このウィンドーをＯＫボタンをクリックして閉じると,カルトグラムが表示される（図１

９）．

12

図１９ カルトグラムの表示

凡例はコロプレス図と共有している．カルトグラムはベースレイヤとして作成されてお

り,元のコロプレス図との重ね表示はおこなえない．これらの表示の切り替えは,右上のレイ

ヤ表示切り替えパネルでおこなう．

カルトグラムを削除するには , 作成後コロプレス図の凡例下に表示される

ボタンをクリックして削除する．

別の変数のカルトグラムを作成するには,最初に変数を選択して,コロプレス図を表示し

てから（この際にカルトグラムは消去される）,カルトグラム作成ボタンを押す．

４．６ 円ドット

４．６．１ 属性選択

図２０の円ドットパネルで属性選択をすると円ドット図が表示される（図２１）．

13

図２０ 属性選択

14

図２１ 円ドット図表示

４．６．２ レイヤ削除

円ドット図が不要な場合は円ドットパネルの ボタンを押して削除できる．

４．７ 属性検索

「属性検索」パネルをクリックすると，図２２が表示される．

15

図２２ 属性検索パネル

４．７．１ 属性選択

図２３のコンボボックスで検索したい属性を選択する．

16

図２３ 属性選択

４．７．２ 条件式

図２４のコンボボックスで条件式を選択する．

図２４ 条件式の選択

４．７．３ 値入力

図２５のように検索用の値を入力する．

17

図２５ 値入力

最後に ボタンを押すと実行結果が表示される（図２６，図２７）．

図２６ 条件にマッチした件数を示すダイアログ

図２７ 検索結果の表示（黄色部分が条件にマッチした部分）

４．５．４ 選択フィーチャの削除

検索結果が不要な場合は ボタンを押して選択されたフィーチャの削除

ができる．

４．６ ラベル表示

「ラベル表示」パネルをクリックすると図２３が表示される．

18

図２３ 「ラベル表示」パネル

４．６．１ 表示

図２４のコンボボックスで属性を選択すると，選択された属性が表示される（図２５）．

図２４ 属性表示

19

図２５ ラベルの表示

４．６．１ ラベルの表示の切り替え

ラベルを消すには ボタンを押せばよい．

４．７ 情報表示

マウスで地図上の任意のポリゴンをクリックすると，その属性がダイアログに表表示あ

れる（図２６）．

20

図２６ 情報表示

表示を終了するには，ダイアログの右上にある ボタンをクリックする．

４．８ ＥＳＤＡ／グラフ

ＥＳＤＡ／グラフ機能はＥＳＤＡと散布図が表示できる．

「ＥＳＤＡ／グラフ」パネルをクリックすると，図２７が表示される．

図２７ 「グラフ」パネルの表示

４．８．１ ＥＳＤＡの選択

図２８でＥＳＤＡを選択する．

21

図２８ ＥＳＤＡの選択

選択後，図２９の散布図が表示される．

図２９ ＥＳＤＡの散布図

属性の選択は図３０のように選択すると，散布図が表示される（図３１）．

22

図３０ 属性の選択

図３１ 散布図の表示

23

図３１の任意の点を選択すると，散布図上に情報がポップアップで表示され（図３２）レ

イヤの該当するフィーチャが選択される（図３３）．

図３２ 散布図上の任意の点の情報表示

選択フィーチャ

24

図３３ 選択された該当するフィーチャ

これとは逆に，ＥＳＤＡの散布図ウィンドーが開いているときに、任意のフィーチャを

クリックすると、該当する散布図の情報がポップアップ表示される（図３４）．

図３４ 任意のフィーチャーの選択による散布図上の該当ポイントの情報表示

検索結果が不要な場合は ボタンを押して選択されたフィーチャの削除

ができる．

４．８．２ 散布図の選択

図２８でグラフの種類を選択する．

図３５ グラフ種別の選択

図で属性を選択すると，グラフが表示される（図３６・図３７）．

25

図３６ 属性の選択

図３７ グラフの表示

マウスでグラフ上の任意の点をクリックすると値が表示される（図３８）．

26

図３８ 任意のポイントの値表示

５．空間分析機能

「空間分析」パネルをクリックすると，分析手法のコンボボックスが表示される（図３

９）．

27

図３９ 「空間分析」パネル

５．１ 分析手法の選択

分析手法の選択は「空間分析」パネルのコンボボックスよりおこなう（図４０）．

図４０ 分析手法の選択

５．２ 基本統計量

基本統計量を選択すると，選択されているレイヤの基本統計量をダイアログに表示する（図

４１）．

28

図４１ 基本統計量の表示

５．３ 空間回帰

コンボボックスで「空間回帰」を選択すると「空間回帰：変数選択」ダイアログが表示

される（図４２）．

29

図４２ 「空間回帰：変数選択」ダイアログ

「空間回帰：変数選択」ダイアログで，従属変数をコンボボックスより選ぶ（図４３）．

変数を複数選択する場合は，変数が連続している場合は，シフトキーを押しながら選び，

変数が離れている場合は，コントロールキーを押しながら選ぶ．

30

図４３ 従属変数の選択

次に図４４のように，独立変数を１つないし複数選択する．

選択する変数が連続している場合には，シフトキーを押しながらマウスでクリックして選

択し，選択する変数が離れている場合には，コントロールキーを押しながら選ぶ．

31

図４４ 独立変数の選択

選択した変数をマウスのドラッグ＆ドロプして（図４５）左側のパネルに移す（図４６）．

32

図４５ 選択された独立変数を項目パネルに移す

図４６ 選択された独立変数

33

ボタンを押すと，サーバでの計算処理後，結果がダイアログに追加されて表

示され（図４７），予測値も地図表示される（図４８）．

図４７ 計算結果のダイアログ

34

図４８ 予測値の地図

凡例は「回帰分析結果地図表示」タブをクリックするとタブパネルに表示され（図４９），

このタブパネルでコロプレス図と同様に，階級数や色の塗りつぶしパターンを変更できる．

35

図４９ 「回帰分析結果地図表示」タブ

残差図は「回帰分析結果地図表示」タブパネルのコンボボックスで「残差」を選択する

と（図５０），残差図が表示される（図５１）．

36

図５０ 残差図の選択

図５１ 残差図

残差図の色の塗りつぶしパターンを変更したものを図５２に示す．

37

図５２ 残差図の色塗りつぶしパターンの変更

予測図および残差図のレイヤが不要になった場合は，タブパネルの ボタンで

削除できる．

５．４ 地域分類（因子分析＋クラスター分析）

地域分類（因子分析＋クラスター分析）は複数の変数を使って，因子分析（主因子法＋

バリマックス回転）及びクラスター分析（Ward 法）によって地域分類をおこない，最終結

果を地図化する．

コンボボックスで「地域分類（因子分析＋クラスター分析）」を選択すると「因子分析＆

クラスター分析：地域分類」ダイアログが表示される（図５３）．

38

図５３ 「因子分析＆クラスター分析：地域分類」ダイアログ

分析したい変数を図５４のように選択する．

図５２ 変数の選択

選択した変数を右側の項目リストにマウスでドラッグ＆ドロップする（図５３・図５４）．

39

図５３ 変数を選択し，ドラッグ

図５４ 選択された変数を項目パネルに移す

ボタンを押すと，サーバでの計算処理後，結果がダイアログに追加されて表

示され（図５５），樹形図（図５６）が表示される

40

図５５ 累積因子寄与率と因子負荷量

図５６ 樹形図

図５６の右側にあるスライダーバーを操作することで，クラスタ数を変更して（図５７），

地域分類図（図５８）を表示できる．図５７のクラスタの色の塗りつぶしは，図５８のコ

ロプレス図の塗りつぶしに対応している．

41

図５７ 樹形図でのクラスタ数の指定

42

図５８ 地域分類図

地域分類図の凡例は，図５９の「地域分類（因子分析・クラスター分析）」ダイアログの

「地域分類」タブパネルに表示される．色指定の変更は現状では対応していない．

43

図５９ 地域区分図の凡例

６．まとめ

本システムは旧システムの機能をほぼ実現できた．

今後は本システムをベースにして，より多くのデータを取り扱え，機能も豊富なシステ

ムを開発していきたい．