GIS(地理情報システム)とは|仕組みと活用事例をやさしく解説

GIS(地理情報システム)とは|仕組みと活用事例をやさしく解説

ドローンによるインフラ点検、スマート農業、防災DXなど、位置情報を軸にした取り組みが企業や自治体で急速に広がっています。こうした現場でたびたび登場するのが「GIS」という言葉です。

ニュースや会議で耳にしたものの、地図アプリやカーナビと何が違うのか、いまひとつ説明できないという方も多いのではないでしょうか。GISは単なる地図表示ソフトではなく、位置情報を軸にさまざまなデータを重ね合わせて分析するための仕組みを指します。

本記事では、GIS(地理情報システム)の基本的な仕組みと、防災・インフラ・物流など具体的な活用事例を、初めて学ぶ方にもわかりやすく整理します。

この記事のポイント
  • GISは地図に位置情報を重ねてデータを分析・可視化する仕組み
  • 国土交通省が国土数値情報を無償公開しており、誰でもGISデータを入手可能
  • 防災・インフラ・物流・都市計画など幅広い分野で意思決定を支援

GIS(地理情報システム)とは

GIS(ジーアイエス)とは、Geographic Information System(地理情報システム)の略称です。国土地理院は、GISを「地理的位置を手がかりに、位置に関する情報を持ったデータ(空間データ)を総合的に管理・加工し、視覚的に表示し、高度な分析や迅速な判断を可能にする技術」と説明しています。(参照:地理情報システム(GIS)とは | 国土地理院)

かみ砕いて言えば、GISは「地図」というキャンバスの上に、人口統計、道路網、土地利用、災害リスクといったさまざまなデータを重ね合わせ、目に見える形にして分析するための道具です。単独のデータだけでは気づけない傾向や関係性を、地図上に重ねることで浮かび上がらせられます。

GISソフトウェア大手のEsri Japanも、GISを「地球上に存在する地物や事象をコンピューター上の地図に可視化し、情報の関係性やパターン、傾向をわかりやすい形で導き出す仕組み」と紹介しています。公的機関と民間企業のいずれも、GISを「データを扱うためのシステム・技術基盤」として捉えている点は共通しているといえるでしょう。(参照:GIS(地理情報システム)とは | Esri Japan)

GISの仕組み:地図にデータを重ねて分析する

GISにおけるレイヤー構造

レイヤー構造で位置情報を紐づける

GISの核となる考え方は、「レイヤー(層)」の重ね合わせにあります。国土地理院は、「地理空間情報は、その位置情報をキーにして異なるデータを重ね合わせることで、分析等の活用がなされる」と説明しています。

道路網、建物の位置、標高、人口分布、災害リスクといった情報はそれぞれ単独のデータとして存在していますが、いずれも「緯度・経度」という共通の位置情報を持っています。この位置情報を接着剤のように使い、複数のデータを透明なシートを重ねるように1枚の地図の上でレイヤー化することで、単独では見えない相関関係を浮かび上がらせられます。

たとえば「浸水想定区域」のレイヤーと「高齢者施設の分布」のレイヤーを重ねれば、優先的に避難支援が必要な施設を地図上で一目で把握できます。これがGISにおける最も基本的な分析の考え方です。

GISが持つ4つの機能

Esri Japanは、GISの中核機能として「データ作成・編集」「マッピング・可視化」「空間解析」「リアルタイム共有」の4つを挙げています。現実世界の変化に応じてデータを更新し、地図上に可視化して隠れていた傾向を把握したうえで、データ同士の関係性や最適なルート・立地を導き出す空間解析を行い、ダッシュボードなどを通じて関係者へ迅速に共有する、という一連の流れが想定されています。

つまりGISは、データを集めるだけの仕組みではありません。地図として可視化し、分析し、関係者と共有するところまでを含めた一連の情報基盤と捉えると理解しやすくなります。

GISを支えるデータ:国土数値情報

GISを使いこなすには、地図に重ねる「材料」となる空間データが欠かせません。国土交通省が運営する国土数値情報ダウンロードサイトでは、「地形、土地利用、公共施設、交通、災害リスク情報、都市計画、地価などの国土に関する基礎的な情報をGISデータとして整備し、無償で提供」しており、行政・企業・研究機関を問わず誰でも利用できます。(参照:国土数値情報ダウンロードサイト | 国土交通省)

同サイトが提供する主なデータは、次のように整理されています。

カテゴリ 主なデータ例
国土(水・土地) 行政区域、標高、傾斜度、土地利用、地価
政策区域 都市計画区域、景観地区、洪水・津波・土砂災害等の災害リスク情報
地域 公共施設、医療機関、学校、文化施設、保護保全地域
交通 道路、鉄道、空港、港湾、駅別乗降客数
各種統計 メッシュ別将来推計人口データ

同サイトでは、無償GISソフトウェア「QGIS」向けの活用マニュアルやウェブマッピングシステム、具体的な活用事例も公開されています。GISを初めて扱う担当者にとっても、比較的取り組みやすい環境が整いつつあると言えるでしょう。

GISの活用事例

防災・危機管理での活用

防災科学技術研究所(防災科研)は、地震・津波・豪雨などのリスクを可視化する複数のGISツールを公開しています。地震の揺れやすさを地図化する「J-SHIS」、津波の危険度を示す「J-THIS」に加え、各機関の災害情報を集約する基盤的防災情報流通ネットワーク「SIP4D」、そこで共有された情報を統合的に発信するプラットフォーム「防災クロスビュー」などが代表例です。(参照:防災科学技術研究所)

これらはいずれも、位置情報をキーに複数のリスクデータを重ね合わせて可視化するという、GISの考え方を土台にした仕組みです。デジタル庁も防災DXの取り組みの一つとして、被災状況などの防災データを行政機関・自治体間で流通しやすくする「データ流通促進」を掲げており、位置情報を核にしたデータ連携は国の防災政策でも重視されています。

インフラ・物流・都市計画での活用

インフラ・物流に関わる活用方法としては、GISの活用分野としてゴミ収集ルートの最適化、河川管理、商圏分析、高速道路管理、サプライチェーンの最適化、交通渋滞の解析などがあります。

GISの主な活用分野
  • ハザードマップ作成による防災・避難計画の立案
  • 点検データと設備台帳を重ねたインフラ管理
  • 配送ルートの最適化による物流コスト削減
  • 出店候補地の選定など商圏分析
  • 渋滞・交通量解析による都市計画への活用

これらの業務に共通しているのは、位置情報を軸に複数のデータを重ね合わせなければ判断できないという点です。インフラ点検の現場を例に挙げると、ドローンで撮影した空撮画像やGPSによる位置情報、既存の設備台帳、過去の点検履歴などをGIS上で重ね合わせることで、劣化が進みやすい箇所の傾向をつかんだり、点検の優先順位を判断したりできるようになります。

AIS Insight

GISという言葉は、地図表示アプリやカーナビの延長として理解しがちです。実際にはGISの価値は地図を表示することではなく、複数のデータを重ね合わせて意思決定を支援することにあります。ドローンやセンサーで集めたデータをGIS上に載せて初めて、点検計画や防災対応の優先順位付けといった実務上の判断に活用できるようになります。

自社の業務にどう活かすか

DX推進やインフラ管理、安全管理を担当する立場からGISを見ると、まず押さえておきたいのは「自社が持つデータのどこに位置情報が眠っているか」を洗い出すことです。設備台帳、点検記録、顧客の所在地データなど、多くの企業がすでに位置情報を含むデータを保有しているものの、個別のExcelやシステムに分散したまま地図上で重ね合わされていないケースは少なくありません。

こうしたデータを国土数値情報のような公開データと組み合わせてGIS上に可視化するだけでも、これまで気づけなかった業務上の傾向が見えてくることがあります。まずは自社の点検データや顧客データに緯度・経度情報が含まれているかどうかを確認するところから始めてみると良いでしょう。

まとめ

GISとは、位置情報をキーにさまざまなデータを地図上で重ね合わせ、分析・可視化するための仕組みです。国土地理院やEsri Japanが説明するように、GISはデータの作成・編集から可視化、空間解析、関係者への共有までを含む一連の情報基盤であり、防災・インフラ点検・物流・都市計画など幅広い分野の意思決定を支えています。国土交通省の国土数値情報ダウンロードサイトのように、GISに必要なデータの多くは無償で公開されており、担当者が自社のデータと組み合わせて活用できる環境も整いつつあります。まずは自社に眠る位置情報付きデータを見直すところから、GIS活用の第一歩を踏み出してみてはいかがでしょうか。

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