地図とは？定義・歴史・種類・投影法とGISによる作成法

地図とは、通常は地球または地球の一部の地域のイメージです。地図が航空写真と異なるのは、解釈を含むからである。多くの地図は、星図や海図などの「海図」と呼ばれています。20世紀後半まではほとんどの地図は紙であったが、現在ではスマートフォンやパソコンの画面で見ることが多くなった。

また、「地図」という言葉は、アイデア、人、出来事、その他考えられるものの間の関係を示すチャートや図面のことを言うのにも使われます。Web開発者がWebサイトのWebページのリストをサイトマップと呼ぶのはこのためです。

地図を作る人は地図屋さんです。

今日、多くの地図はGISコンピュータシステムを使用して作成されています。これらは、名前付きレコードの代わりに場所ごとに整理されたデータベースシステムです。

地図が紙やパソコンの画面にある場合、地図を投影しなければなりません。これは、地球は丸く、紙や画面は平らだからです。地図を投影するために数学を使う方法はたくさんあります。映写されない唯一の地球の地図は、球体に描かれたものです。

地図の定義と要素

地図は場所や空間情報を記号や色で表現した図です。基本的な地図の要素には次のものがあります。

• 縮尺（スケール）：実際の距離と地図上の距離の比率。縮尺により細部の表現や表現範囲が決まります。
• 凡例（レジェンド）：記号や色の意味を説明する部分。
• 方位（北矢印）：地図の向きを示す。
• 座標・グリッド：経度緯度や投影座標など、位置を正確に示すための目盛り。
• 引図（インセット）：拡大図や位置の概観を示す小図。

簡単な歴史

地図の歴史は古く、古代メソポタミアやギリシャの時代に遡ります。代表的な人物や出来事としては、古代ギリシャの地理学者プトレマイオスの世界地図や、16世紀のメルカトル（Mercator）による投影法の発展があります。日本では測量・実測を行った伊能忠敬（いのう ただたか）などが有名です。印刷技術の発達により地図は広く流通し、20世紀以降は航空写真や衛星画像、コンピュータ技術の導入で急速に進化しました。

地図の種類

目的や用途によって地図には多くの種類があります。代表的なものを挙げます。

• 一般図（街図・道路地図）：道路や建物など日常の移動に使われる地図。
• 地形図（等高線図）：地形の起伏を等高線などで表した地図。登山や土木設計で重視されます。
• 主題図（テーママップ）：人口、気候、土地利用など特定のテーマに焦点を当てた地図。
• 海図・航海図：海上の深浅、航路、危険箇所などを示す地図（原文の海図などの「海図」とに該当）。
• 星図：天体の位置を表す図（原文の星図）。
• 気象図：気圧、前線、降水など天気情報を示す地図。
• 専門図：地下資源、地質図、都市計画図など用途特化型の地図。

地図投影法（投影法）と歪み

地球の表面（球面または楕円体）を平面に表す際には必ず歪みが生じます。投影法はその歪みの性質を制御する数学的な方法です。主な投影法と特徴：

• 円筒図法（例：メルカトル投影）：方位が保存されるため航海図に便利だが、高緯度で面積が大きく歪む。
• 円錐図法（例：ランベルト正角円錐図法）：中緯度地域に適しており、形状や方位のバランスが良い。
• 方位図法（例：正射図法、ステレオ投影）：ある点からの方向（方位）が正しくなる。航空図や極域地図に使われる。
• 等積図法（例：アルバース等積円錐図法）：面積比を保持するため、分布の比較に適しているが形は歪む。

投影を選ぶ際は、用途（方位重視か面積重視か）と対象領域（全世界か狭い地域か）を考慮します。さらに、座標参照系（Datum）や基準楕円体（例：WGS84、Tokyo97）も正確な位置表現に重要です。

GIS（地理情報システム）による地図作成法

現代の地図作成は多くがGISで行われます。GISでは地理空間データを格納・解析・可視化できます。作成の流れと主要概念：

• データ収集：GPS測位、航空写真、衛星画像、既存の地図データ、現地調査などから取得します。
• データモデル：ベクタ（点・線・面）とラスタ（ピクセル）の2種類があり、用途に応じて使い分けます。
• ジオリファレンス（位置付け）：画像や古地図を現実の座標に合わせる処理。投影と座標系の指定が必要です。
• 属性データ管理：地物ごとに名前や面積、用途などの属性をテーブルで管理します。
• 空間解析：バッファ、オーバーレイ、ネットワーク解析などで地理的な問いに答えます。
• シンボル化と地図表現：凡例、色分け、ラベリング、凡例の作成、縮尺に応じた表示などを行います。
• 出力と配信：印刷用の地図や、Web地図（タイル地図、WMS/WFS、GeoJSONなど）として配信します。

代表的なGISソフトにはQGIS、ArcGIS、Mapboxなどがあり、データ形式ではShapefile、GeoJSON、GeoTIFFなどがよく使われます。Web地図では地図タイル（XYZタイル）やAPIを介して地図表示やインタラクティブな操作が可能です。

実務上の注意点・倫理

• 地図は解釈を含むため、正確性と信頼性の確認が重要です。データの出典や作成日を示すメタデータを残しましょう。
• 位置情報には個人情報や機密情報が含まれる場合があります。プライバシー保護と法令遵守が必要です。
• 用途に合わせた投影法と縮尺の選択、そして地図利用者が誤解しない表現（凡例や注記）は必須です。

まとめ（要点）

• 地図は空間情報の視覚的な表現で、紙地図・デジタル地図・専門図など多様な形式がある。
• 投影法により必ず何らかの歪みが生じるため、用途に応じた投影・座標系の選択が重要。
• 今日の地図作成はGISやリモートセンシング、GPSなどの技術によって高度化しているが、凡例・縮尺・メタデータなど基本的要素は変わらない。

質問と回答

Q:地図とは何ですか?

Q:地図と航空写真の違いは何ですか?

Q:地図の例にはどのようなものがありますか?

Q:地図は誰が作っているのですか?

Q:地図はどのように紙やコンピューターの画面に映し出されるのですか?

Q:投影する必要のない地図の種類はありますか?

Q:ウェブ開発者は、なぜウェブページのリストをウェブサイトと呼ぶのですか?

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