オープンデータ

AIの応用

【奈良市オープンデータ活用】AIによる地目分類の教師データ作成とモデル登録までの道のり

地目分類というと、従来は現地調査や紙図面による手作業が中心でした。しかし、近年ではAIとGIS技術の進化により、地目の自動分類が現実のものとなりつつあります。本記事では、奈良市が公開しているオープンデータを活用し、地目分類AIを構築する過程を紹介します。特に焦点を当てたのは、AIモデルの核となる「教師データ」の作成プロセスと、それをAIに学習させて運用可能な分類器として登録するまでの工程です。教師データとは、AIに「これは何か」を教えるための正解付きデータです。本プロジェクトでは、空中写真や地番図といった奈良市のオープンデータを組み合わせ、手動による精密なアノテーションを行い、高精度な教師データを作成しました。これにより、田・畑・宅地・山林・雑種地といった主要な地目をAIが高い精度で識別可能になります。AIモデルの学習にはPyTorchを利用し、空中写真と地番ポリゴンの対応関係をもとにCNN(畳み込みニューラルネットワーク)を構築。最終的にはGeoJSON形式で分類結果を出力する仕組みを整備しました。これにより、地目分類結果をQGISなどのGISソフトで可視化・検証できるようになっています。この記事では、教師データ作成・AI学習・分類結果の出力までを、因果・対比・同等という3つの論理構造で整理。従来の手作業との比較、教師データの質と精度の因果関係、そして人とAIの役割分担の同等性についても掘り下げています。また、プロジェクトで用いたコードやモデルはGitHubで公開されており、他自治体や研究機関が自由に応用できるよう設計されています。都市計画、農地管理、災害対策など、幅広い応用が期待される地目分類AI。その第一歩として、本記事が実務と技術の架け橋となることを目指しています。#奈良市 #オープンデータ #教師データ #AI活用 #地目分類 #QGIS #PyTorch #都市管理 #地図AI #GitHub公開
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奈良市オープンデータで地目分類AIを作ってみた

奈良市が公開している地籍・地目情報のオープンデータを活用し、AIによる土地分類(地目判別)を自動化するための教師データを作成・学習するプロジェクトです。本プロジェクトでは、地図や航空写真と地目ラベル(例:宅地、公衆道路、原野、学校用地など)を組み合わせて、小さなパッチ画像(例:100m四方)を作成し、それを元にPyTorchを用いた深層学習モデルで土地の種類を識別できるように学習を行います。地目分類は不動産評価、都市計画、防災対策など幅広い分野で必要とされている一方、従来は目視や手作業に依存する場面が多く、効率化が求められていました。本プロジェクトでは「auto-geomoku-classifier」で用いていた手法を奈良市に適用し、地域特化型のAIモデルを再構築することを目的としています。データの整備にはQGISを使用し、地目ポリゴンとオルソ画像を視覚的に確認しながらパッチ画像を生成。教師データ生成用スクリプト(create_patches_count_fixed_CSV_ONLY.py)と学習用スクリプト(train_land_classifier_ADD.py)を用いて、オープンデータから実用的な学習セットを構築しました。さらにGitHubを使ってプロジェクト全体をバージョン管理し、再現性やチーム共有も可能としています。このプロジェクトは、他自治体や他地域への展開を見据えたテンプレート構成となっており、奈良市以外の地目データに差し替えることで柔軟に応用が可能です。教師データ構築・地目分類AIモデルの学習・評価・公開という一連の工程を通じて、オープンデータ利活用とAI技術の融合による地域課題の解決を目指します。
GISアプリ

自動地目分類器(auto-chimoku-classifier)をGitHubで公開しました。

地理空間情報を活用した自動分類器「自動地目分類器(auto-chimoku-classifier)」をGitHubで公開しました。
GISアプリ

MapLibreで古地図を表示

MapLibreを用いて過去と現在の地図を重ね合わせ、都市や自然環境の変遷を可視化する「今昔地図」表示方法を紹介します。国土地理院の地図や「今昔マップ on the web」の古地図を利用し、浜松駅周辺を例に複数時代の地図を切り替え表示可能。透過度調整や背景地図変更にも対応しており、地理や歴史、都市開発の研究・教育にも活用できます。TMS形式への対応やレイヤー管理など、MapLibre実装時の技術的ポイントも解説します。
WebMAP

2023全国交通事故現場を3Dで表示

2023年の全国交通事故地点を3Dで視覚化したマップを提供。警察庁が公開した交通事故統計情報のオープンデータを基に、全国各地の交通事故現場を3Dで表示し、事故地点の周囲の環境や地形的要因を立体的に確認できます。3D表示により、事故現場の特徴、隣接する建物の影響や視界の開け具合、地形の高低差や坂道など、平面では把握しにくい情報を視覚的に捉えることが可能です。これにより、事故原因や事故発生時の状況をより深く理解し、交通安全向上や事故防止策の立案に役立つ新たな視点を提供します。3Dマップを使うことで、事故発生場所の危険因子や視覚的な障害を特定でき、ドライバーや交通管理者が効率的に安全対策を講じるための貴重なデータを提供します。事故の原因となる地形や建物の配置、道路の曲がり具合など、具体的なリスク要因を3D視覚化することにより、より効果的な交通安全教育やシミュレーションが可能となります。さらに、事故現場の立体的な分析を通じて、再発防止策や交通規制の強化に貢献できるため、行政や地方自治体によるリソースの効率的な配置にも役立ちます。交通事故の減少と安全性の向上を目指して、3Dマップを活用した新たな解析方法を提案します。このデータに基づく3D表示は、道路設計者や都市計画者、さらには運転者にとって重要なツールとなり、交通事故を未然に防ぐための実践的な手段を提供します。事故発生地点の詳細な地形データと周囲の環境情報を確認することで、地域ごとの交通安全対策を強化し、公共の安全を向上させるための取り組みが可能になります。
WebMAP

ボロノイ図を使った最寄り医療機関の可視化

浜松市の予防接種委託医療機関をボロノイ図で可視化し、エリアごとの最寄り医療機関が直感的に分かる地図を提供。中央区、浜名区、天竜区の各医療機関を色分けし、効率的に最寄り施設を確認できます。迅速な判断と適切な医療機関の選択をサポート。
WebMAP

静岡県ポイントクラウドを一覧で地図に表示

静岡県内の3次元点群データを地図上にポイントとして表示。ポイントをクリックすると、Potreeで詳細な点群データを簡単に閲覧できます。この地図データは、PMtilesを使用して作成され、効率的なデータ表示とインタラクティブな体験を提供しています。
この違いわかる?

太陽で最強クラスのフレアが発生

今週、太陽から発生した最強水準のXクラスフレアとコロナ質量放出(CME)が、地球の通信、送電網、衛星に影響を与える可能性が警告されています。通信障害やGPS誤差など、磁気嵐によるリスクに注意が必要です。
この違いわかる?

航空写真の特徴と位置ズレ

オルソ画像と正射投影の仕組み航空写真の特徴と位置ズレ航空カメラで撮影された空中写真は、通常中心投影と呼ばれる手法で撮影されます。これは、レンズの中心に光束が集まり、対象物までの距離によって写真に写る像に位置ズレが生じる現象です。特に、写真に写る対象物が地面から高ければ高いほど、また写真の中心から離れた周辺部になるほど、ズレが大きくなります。例えば、高層ビルや山のような背の高い対象物は、中心から外側に向かって傾いた形で写ることがあります。このため、空中写真は現実の対象物の位置や形状を正確に表していない場合があります。オルソ画像とは?オルソ画像は、これらの位置ズレを修正して、写真上の対象物を正しい位置と大きさで表示する画像です。これを実現するために、正射投影という手法が使用されます。正射投影は、写真をあたかも真上から見たように変換し、対象物が傾かず、正しい形状と位置で表示されるようにします。オルソ画像の利点と利用分野オルソ画像は、正確な地形情報を提供するため、地理情報システム(GIS)などで広く利用されています。位置、面積、距離などを正確に測定することができ、地図データと重ね合わせて分析することも可能です。このため、都市計画や環境モニタリング、災害対策など、さまざまな分野で活用されています。さらに、オルソ画像は高精度であるため、航空写真やドローンによる撮影データを元にした詳細な地図作成に非常に有用です。土地の形状や建物の配置を正確に把握できるため、地理的な分析に役立ちます。
地理情報

2023年版・全国で最も危険な交差点ランキング

2023年版・全国で最も危険な交差点ランキングサンプルマップリンクはこちら日本損害保険協会が2024年9月13日に発表した「全国交通事故多発交差点マップ」によると、2023年に全国で人身事故が多発した交差点が明らかになりました。この記事では、その中からワースト5の交差点を取り上げ、交通事故が多発する原因について簡単に説明します。2023年・危ない交差点ワースト5池袋六ッ又交差点(東京都)長居交差点(大阪府)谷町9丁目交差点(大阪府)谷町4丁目交差点(大阪府)神宮前交差点(東京都)、赤羽橋交差点(東京都)、笹島交差点(愛知県)、折戸交差点(愛知県)、上本町6丁目交差点(大阪府)、梅新東交差点(大阪府)、瓜破交差点(大阪府)ランクインした交差点の特徴今回ランクインした11の交差点のうち、3か所が東京都、2か所が愛知県、6か所が大阪府にあります。いずれも交通量が非常に多い場所であり、交通の流れや信号の設計が複雑な点が共通しています。上位交差点の分析1位:池袋六ッ又交差点(東京都)池袋六ッ又交差点は、東京の繁華街にある複数の道路が交差する場所で、交通の流れが非常に複雑です。視界が悪い場所や、急な車線変更が必要な箇所が多いため、事故が発生しやすくなっています。1位(同率):長居交差点(大阪府)長居交差点は、大阪市南部の交通量が多いエリアにあり、特に夕方のラッシュ時には信号無視や不注意が原因で事故が多発しています。3位:谷町9丁目交差点(大阪府)谷町9丁目交差点は、大阪の主要な交差点の一つで、車両や歩行者が多く、特に右折時に事故が発生しやすい場所です。まとめ2023年の事故多発交差点ランキングから、交通量の多い都市部では、交差点の設計や信号の配置が事故の原因になっていることがわかります。交通ルールを守り、事故を防ぐための対策が引き続き必要です。