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ラスタデータとベクタデータの違いは?GISでの整理

ソクタ

ソクタ

「ラスタ」と「ベクタ」、どっちがどっちかわからなくなりませんか?データ形式の根本的な違いと、使われる場面をここで整理します。

この記事の要点

ラスタデータとベクタデータの違いを測量士補試験の視点で整理します。ラスタはピクセルの集合、ベクタは点・線・面による表現です。GISでの使い分けを解説します。

GISを学ぶとき、最初につまずきやすいのがラスタとベクタの区別です。

ここでは2つのデータ形式の特徴と、GISでの使い分けを整理します。

ラスタデータとは、規則的に配置されたピクセル(画素)の集合で空間情報を表現するデータ形式です。

GISでは空間データをラスタとベクタの2種類に分類して扱います。

測量成果や地図データを扱う際にどちらの形式かを理解することは、実務・試験両面で重要です。

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簡単に言えば、ラスタデータは「画像(ピクセルの集まり)」、ベクタデータは「点・線・面を数式で定義したデータ」です。「写真とイラストの違い。拡大するとモザイクになるかどうか」みたいなイメージです。

ラスタデータとベクタデータの特徴

ラスタデータの意味・定義

ラスタデータとは、空間を格子状のピクセル(画素)に分割し、各ピクセルに値(色・標高・属性など)を割り当てることで空間情報を表現するデータ形式です。

航空写真・衛星画像・オルソ画像DEM(数値地形モデル)はラスタデータの代表例です。

ラスタデータの解像度はピクセルの大きさで決まり、ピクセルが小さいほど詳細な表現が可能です。

ベクタデータの意味・定義

ベクタデータとは、点(ポイント)・線(ライン)・面(ポリゴン)の座標で空間情報を表現するデータ形式です。

各要素には属性情報(名称・面積・種別など)を付加できます。

建物の外形・道路・河川・土地境界線・行政区域などはベクタデータで表現されます。

測量で取得した座標データはベクタデータとして格納・活用されます。

ラスタデータとベクタデータの違い

2つのデータ形式の違いを表でまとめます。

地図編集の規定は、作業規程の準則(下図)の第8章に定められています。

作業規程の準則 第8章 地図編集(第331条)
出所:国土交通省「公共測量 作業規程の準則」p.100 第8章 地図編集 第331条(地図編集の要旨)
項目 ラスタデータ ベクタデータ
表現方式 格子状のピクセルの集合 点・線・面の座標
代表例 航空写真・DEM・オルソ画像 建物形状・道路・境界線
拡大時の変化 ピクセルが粗くなる(解像度依存) 拡大しても滑らか(解像度に依存しない)

GISでは両方のデータ形式を扱います。

航空写真(ラスタ)と建物外形データ(ベクタ)を重ね合わせて表示するような使い方が一般的です。

試験で問われやすいポイント

令和2年第24問(GIS)では、「ラスタデータとは、地図や画像などを微小な格子状の画素(ピクセル)に分割し、画素ごとに輝度や濃淡などの情報を与えて表現するデータ」という選択肢が正しい文として出題されています(選択肢1が正しい、正答4)。

令和3年第24問(GIS)では、「ベクタデータのファイル形式としてTIFFがある」という記述が誤りとして出題されています(TIFFはラスタ形式、正答2: a,cが誤り)。

混同しやすい用語

ラスタ と ベクタ

ラスタはピクセルの格子で表現、ベクタは座標値で点・線・面を表現します。

「写真はラスタ、建物の輪郭線はベクタ」という具体例で覚えると区別しやすいです。

解像度 と スケール

解像度はラスタデータのピクセルの細かさを表します。

スケール(縮尺)は地図上の距離と実距離の比率です。

解像度が高いほど詳細ですが、これは縮尺とは別の概念です。

試験での問われ方|ソクタの一言

「DEMはベクタデータの一種である」は誤りです。

DEMは格子状の標高値の集合(ラスタデータ)です。

「航空写真はベクタデータである」も誤りで、航空写真はラスタデータです。

写真・画像系はラスタ、形状・座標系はベクタという分類で整理しましょう。

一問一答

問題:ラスタデータとは、格子状のピクセルに値を割り当てて空間情報を表現するデータ形式である。

〇か×か。

答え:

ラスタデータの定義通りです。航空写真・DEMなどが代表例です。

問題:DEM(数値地形モデル)はベクタデータの一種である。

〇か×か。

答え:×

DEMは格子状の標高値の集合であるラスタデータです。ベクタデータではありません。

問題:ベクタデータは点・線・面の座標で空間情報を表現するため、拡大しても解像度が低下しない。

〇か×か。

答え:

ベクタデータは座標値による表現なので、拡大しても滑らかに表示されます。

まとめ

今回はラスタデータとベクタデータの違いについて説明しました。

ラスタデータはピクセルの格子で空間情報を表現し(航空写真・DEM等)、ベクタデータは点・線・面の座標で表現します(建物形状・道路等)。

GISではこの2種類のデータを組み合わせて活用します。

DEMはラスタ、測量座標はベクタという対応を確実に覚えておきましょう。

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参考法令・規格

  • 測量法(昭和24年法律第188号)
  • 公共測量作業規程の準則(国土交通省)第6章 地形測量
初心者が学ぶ測量士補 編集部

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初心者が学ぶ測量士補 編集部

測量士補試験の用語・計算・法規を、国土地理院の公式情報と作業規程の準則に照らして整理しています。

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