パソコンによる環境情報システムのさきがけ環境総合研究所のSuperシリーズ 2016/4/8更新
最高水準のシミュレーション・解析を最少の費用で!
環境総合研究所
Super シリーズ
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固定発生源大気拡散予測
Super AIR
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道路交通振動予測
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時系列データ管理・2次元スプライン補間・簡易GISシステム Super SPLINE

市町村境範囲内集計(最小、最大、平均、標準偏差)一覧出力(2016/1/26)
海上等、測定地点から離れた範囲を指定した値でクリア(2016/1/21)
補間計算結果より座標指定した任意の複数地点の値一覧取得(2016/1/20)

地図上で時系列データ等を管理、2次元スプライン法で分布地図を作成し、複数のレイヤの処理・集計を行う簡易GISシステムです。

 Super SPLINE/GISは大気汚染濃度、気温等の測定値等のように場所(座標)日時のあるデータを地図上の時系列データとして簡単な操作で管理し、2次元スプライン補間法でコンター(分布図)を計算・作成できる簡易GISシステムです。
 対象時期の異なる複数の2次元スプライン補間地図をマウスクリックで切り替え変化を視覚的に把握することができます。たとえば、地形、濃度、人口、土地利用、地域別アンケート結果など、異なる要素の複数レイヤを作成・編集できます。
 また、任意の多角形のデータ編集(地形データの造成など)、レイヤへの演算、異なるレイヤ間の演算、測定値・レイヤの単純集計(度数分布)、重み付け集計(分級値毎の影響人口の算出等)、クロス集計(複数の要因の分析)など、さまざまな処理・活用ができます。
 国土地理院の「数値地図50mメッシュ(標高)」「数値地図5mメッシュ(標高)」基盤地図情報(数値標高モデル)10mメッシュ・5mメッシュ宇宙システム開発利用推進機構(Japan Space Systems)のASTER GDEM(全球3次元地形データ)から日本全戸ユーケー、全世界の地形データを作成できます。VectorMapMakerを用いて基盤地図情報等から作成したDXFファイルから等高線データを読み込むこともできます。
 Super NOISE(P),Super NOISE(H)(騒音予測)、Super AIR, HIWAY(大気汚染予測)など他の予測システムの地形データを簡単に作成できます。

Super SPLINE/GISで作成

地図で地点管理

地図上の場所でデータ管理

  • データ位置を地図上のマウスクリックや座標で入力・管理するので簡単です。
  • 継続した調査を実施する時に、前回の地点が正確に確認できます。
  • 地図上でマウスクリックすると座標が緯度・経度で保存されます。
  • 座標が緯度・経度、原点からの距離等で記録されるので、データの交換、他の目的での活用が簡単です。
  • 地図に好きな画像ファイルを使えます。(右図はGoogle Mapsから作成した例)
  • 地図画像を簡単に作成する補助機能もあります。


充実した地点座標・時系列データ管理

緯度経度による簡単な座標管理

  • 測定地点の地点名、測定値、X・Y座標(メートル単位)、緯度・経度を登録管理します。
  • X・Y座標(メートル単位)、緯度・経度は地図上でクリックするだけで自動的に入力されます。座標や緯度・経度をあとから数値として確認・変更することも可能です。
  • 測定地点の全データをエクスポート(ファイル出力)し、他のシステムでインポートする(読み込む)ことが出来ます。対象地域の範囲が異なる場合でも緯度経度で管理されているので正しい位置に表示されます。
  • 緯度経度が不要な場合にはメートル単位の座標で登録管理可能です。
 

時系列データの登録

  • データは地点毎に複数、日時、備考情報とともに記録できるので時系列データを一括管理、活用できます。
  • 指定した測定日の結果を一覧表示、編集することが可能です。
  • 登録した実測値の履歴はCSVファイルに出力し、Excelやその他のアプリケーションソフトウェアで読み込み、活用できます。
  • CSVファイルから登録した実測値を読み込み、既存の測定結果を一括入力することで、これまでの測定データを簡単に有効活用できます。


スプライン補間図

スプライン補間図

  • 2次元スプライン補間法を用いて分布図を簡単に計算・作成できます。
  • 測定時期を指定して複数作成、マウスクリックを順番に表示し、変化を容易に把握できます。
  • 分級値、色、地点名・測定値の表示の有無等は自由に変えることができます。
  • スプライン補間した結果から、任意の複数の座標の結果を周辺の値より内挿計算により補間して取得することができます(CSVファイル出力可能)
  • 標高データの無い地点を0あるいは指定した値にすることができます。これにより地形作成の際の海の部分を0としたり、放射線の航空機モニタリングのデータを補間するような場合に、データがない範囲をクリアしておくことができます。

地形データの作成


市町村境表示および集計

  • 計算範囲に緯度経度を設定した場合には、指定した都道府県について市町村境を表示することができます。
  • 表示した市町村境の内部にあるメッシュの値より最小値、最大値、平均値、標準偏差等を計算し、CSVファイルに一覧として出力できます。

他システムでの活用

  • 環境総合研究所の工場・事業所・建設工事騒音予測システムSuper NOISE(P)、道路交通騒音予測システムSuper NOISE(H)等の地形データを簡単に作り、地形データを元に、音源の高さ、評価点の高さ、伝搬高さ、回折減衰等の考慮を行うことが可能です


単純集計・クロス集計

3つの集計方法

  • 単純集計・重み付け集計・クロス集計が簡単にできます。
  • 集計した結果はCSVファイルで保存できます。

単純集計

  • 測定地点、メッシュデータのそれぞれについて設定した階級別の地点数、メッシュ数・面積を簡単に単純集計できます。

重み付け集計

  • 集計したいレイヤ(濃度等)に別のレイヤ(人口密度等)で重み付けすることのより、濃度ランク別の人口のような重み付け集計ができます。

クロス集計

  • 指定した2つのレイヤのクロス集計が出来ます。2つの異なる要素の関連等の解析等に活用できます。

豊富な結果の活用方法

多様な機能の一例

  • 三次元表示による数値分布のプレゼンテーションによる活用。シンプル表示および陰影付きの高速3Dグラフィックスの2種類の方法により、プレゼンテーション効果が上がります。
  • 勾配グラフおよび数値ファイル出力による減衰の把握。単純なグラフによる数値レベルの減衰の様子も分かります。
  • 各種表示結果のクリップボード経由でのワープロなどでの報告書作成における活用。高解像度グラフィックスをワープロ、グラフィックスソフトなどに貼り付けることが可能です。
  • マウスカーソルの位置の濃度が表示され、任意の場所の数値が簡単に分かります。
  • コンターラインのDXFファイルへの出力(レイヤ別出力)CAD、グラフィックスソフトでの活用、再利用が簡単です。

1999年度市民参加による松葉中ダイオキシン類濃度地図
なくせ!「ダイオキシン汚染監視運動」実行委員会調査
(事務局:環境総合研究所)より



任意の断面を指定した勾配グラフ

 

活用分野の一例

  • 大気汚染濃度の地域濃度分布の時系列解析(空間線量率はSuper GEIGERが専用です)
  • 水質汚濁・放射能汚染の水域分布の時系列解析
  • 水温・気温データの地域分布の時系列解析
  • 土壌汚染等の濃度データの地域濃度分布解析
  • 大学キャンパス・工場敷地内の環境調査モニタリングデータの登録・管理・解析
  • 大気汚染、水質汚濁のバックグラウンド分布推定
  • 国土地理院の数値地図、基盤地図情報や、等高線等から地形3次元データの生成。騒音予測システム等の地形データとして活用
  • 地域別アンケートによる市民意向地域特性の把握、解析

地図上に示された測定地点位置の例


計算および表示の設定画面の例




カラーメッシュ図サンプル(二酸化窒素濃度年間98%値の例)

コンター図サンプル
(二酸化窒素濃度年間98%値の例)



単純集計(地点数)の例


単純集計(濃度ランク別面積)の例


重み付け集計(濃度ランク別の影響人口)の例


クロス集計(濃度・人口ランク別面積)の例




日本海海底地形構築・潮流シミュレーションに活用した例

スプライン補間図の応用事例


土壌試料採取地点図 
 
濃度のスプライン補間カラー図
 
地形三次元図
 
濃度の三次元図
 
地形三次元図と濃度色表示
土壌中の鉛調査結果分布図の例
市民グループ依頼により
環境総合研究所2003年実施


諫早湾水質汚濁経年変化の実測値を用いたスプライン補間による解析例
(環境総合研究所自主研究より)
解析例と同じ位置の堤防閉切後
諫早湾衛星画像(1997/5/27)


地形・建物データ作成例
等高線入力 

地形・建物データ作成例
等高線入力(拡大図)
 
 
地形・建物データ作成例
スプライン補間により作成した地形
3次元陰影表示例

地形・建物データ作成例
スプライン補間により作成した地形+建物
3次元陰影表示例 

地形・建物を考慮した
Super NOISE(H)による騒音予測結果例
3次元陰影表示
Super SPLINGE/GISによる地形作成と
Super NOISE(H)による騒音予測の事例
  (環境総合研究所実施事例より)

基本仕様

対象項目
物質
・2次元座標を伴う数値データであればどんなものでも計算可能。
・2次元座標は代表地点でも可(地域別住民意向調査、複数地点においてサンプリングを行った測定結果等)
・測定時測定日時等も合わせて管理可能
計算モデル 2次元スプライン補間法
座標設定 メモリ容量に依存、通常100×100~300×300メッシュ程度が適切、さらに細かい設定も可能。
メッシュ間隔は自由設定。
 地点数・
履歴数
事実上無制限(PCのメモリ容量によって制約される可能性があります) 
データ入力
方法
・画面に表示された地図上におけるマウスによる座標入力、データベース画面からの測定値、測定日時、備考等の入力。(Google Maps等を利用してユーザーが自分で地図画像を簡単に作成可能)
・CSVファイルによる2次元座標データ、測定地点名データ、測定値データ、履歴データの入力。
・地形データ作成の際には国土地理院の「数値地図50mメッシュ(標高)」「数値地図5mメッシュ(標高)」基盤地図情報(数値標高モデル)10mメッシュ・5mメッシュ宇宙システム開発利用推進機構(Japan Space Systems)のASTER GDEM(全球3次元地形データ)の任意の範囲のデータを読み込み可能。国土地理院のデータで日本全国、ASTER GDEMで全世界に対応。VectorMapMakerを用いて、基盤地図情報等から作成したDXFファイルから等高線データを読み込み可能。
地図画像 JPEG, GIF, BITMAP(Google Mapsからユーザー自身で簡単に地図画像を作成できます)
動作環境 Windows XP SP3(32bit版), Windows Vista SP1以降, Windows 7、8、8.1、10 (32bit版, 64bit版)がインストールされているPC
HDD:空き容量120MB程度
メモリ:OSが推奨する一般的な容量
USB:空きポート1つ以上

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