TOPIC 3：3D都市モデルデータの基本

3D都市モデルは、CityGMLと呼ばれるデータ形式を基本とし、ほかにもさまざまなデータ形式に変換したものが配布されています。このトピックでは、3D都市モデルデータの入手方法やデータ形式の違い、そしてCityGMLの基本的な構造について説明します。

【目次】

3.1　 3D都市モデルのダウンロード

　3.1.1　 3D都市モデルポータルサイトと検索

　3.1.2　 3D都市モデルに格納されている属性の違い

　3.1.3　 3D都市モデルをダウンロードする

　3.1.4　 ダウンロードできるデータの種類

3.2　 CityGML形式ファイルの構成

　3.2.1　 3D都市モデルを定める仕様

　3.2.2　 頒布されるファイルの構造

　3.2.3　 地物ごとのフォルダ分け

　3.2.4　 メッシュコードによるファイルの分割

3.1 _ 3D都市モデルのダウンロード

3D都市モデルは、「G空間情報センター」（https://www.geospatial.jp/）で配布されています。

3.1.1 _ 3D都市モデルポータルサイトと検索

G空間情報センターには、「3D都市モデル（Project PLATEAU）」のポータルサイトがあります。ポータルサイトには、提供されている都市のリンクがあり、そこから各都市の3D都市モデルのダウンロードページに遷移できます（図 3-1）。

【3D都市モデル（Project PLATEAU）ポータルサイト】

https://www.geospatial.jp/ckan/dataset/plateau/

もしくは、3D都市モデルオープンデータ（https://www.mlit.go.jp/plateau/opendata/）から、全国の3D都市モデルをダウンロードできます。（図 3-2）。

3.1.2 _ 3D都市モデルに格納されている属性の違い

3D都市モデルには、建物の分類や建築年、都市計画、土地利用など、属性と呼ばれる、さまざまな情報が含まれています（詳しくは「3.3　 CityGMLデータの詳細」で後述します）。どのような属性をオープンデータとするかは整備主体である地方公共団体の判断によるため、含まれる属性情報は都市によって異なります。PLATEAUでは継続的に属性情報の拡充を進めていく方針です。

ポータルサイトには、「属性リスト」と呼ばれるExcelもしくはPDF形式のファイルが提供されており、それぞれのデータに含まれる属性を一覧で確認できます（図 3-3）。

3.1.3 _ 3D都市モデルをダウンロードする

実際に3D都市モデルをダウンロードしてみましょう。地域によって含まれるデータの違いがあるので、「東京都23区」と「北海道札幌市」の2種類のデータを扱います。

■ 東京都23区の3D都市モデルのダウンロードページを開く

3D都市モデルポータルのリンク、あるいはデータセットの検索からたどる、もしくは下記のURLからたどると、「3D都市モデル（Project PALEAU）東京都23区」のダウンロードページを開けます（図 3-4）。

【3D都市モデル（Project PALEAU）東京都23区】

https://www.geospatial.jp/ckan/dataset/plateau-tokyo23ku

■北海道札幌市の3D都市モデルのダウンロードページを開く

同様にして、「3D都市モデル（Project PALEAU）札幌市」のダウンロードページを開けます。

3.1.4 _ ダウンロードできるデータの種類

3D都市モデルは、いくつかのデータ形式で配布されています。

■ 配布されている主なデータ形式

3D都市モデルは、「CityGML」と呼ばれるXML形式のデータで提供されています。

都市によっては、3Dソフトなどで扱いやすいデータ形式に変換されたファイルを試験的に提供していますが、それらはCityGMLから変換したものです。都市によっては提供されていないこともあります。提供されていない場合は、何らかのツールを使って、自分でCityGMLから変換します。その方法については、【CityGMLから各種データ形式へのコンバート】で説明します。

また地形テクスチャとして利用できるオルソ画像も提供されています（表 3-1）。

■ 3D都市モデルのダウンロードページ

ダウンロードできるデータの種類は、都市ごとに異なります。図 3-5は、東京都23区の場合です。

■ データ目録

提供されているデータの種類は、「データ目録」に記載されています。データ目録はExcel形式のファイルです。東京都23区の場合の目録の例を図 3-6に示します。

3.2 _ CityGML形式ファイルの構成

以下では、3D都市モデルのデータフォーマットであるCityGML形式ファイルについて解説します。

3.2.1 _ 3D都市モデルを定める仕様

CityGMLは、OGC（Open Geospatial Consotium）で提唱されている、3D都市モデルを扱うための標準的なフォーマットです（https://www.ogc.org/standards/citygml）。

PLATEAUで扱う3D都市モデル固有の仕様は、「3D都市モデル標準製品仕様書（PDF版：https://www.mlit.go.jp/plateau/file/libraries/doc/plateau_doc_0001_ver02.pdf／HTML版：https://www.mlit.go.jp/plateaudocument/）」として定められています。この標準製品仕様書では、データフォーマットはもちろん、データの品質やフォルダやファイルの命名規則、データの分割方法なども規定されています。

標準製品仕様書には、さまざまな地物や属性の仕様が定められていますが、都市によって、3D都市モデルに含まれる対象の地物や属性が異なります。どの地物を対象としているかについては、都市ごとの「拡張製品仕様書」に記載されています（拡張製品仕様書は、ダウンロードしたCityGML形式のファイル一式に同梱されています）。

都市によっては、追加の地物や属性を定義していることもあります。どのような属性が含まれているのかについては、先に「3.1.2 _ 3D都市モデルに格納されている属性の違い」で説明したように、属性リストで確認できます。

3.2.2 _ 頒布されるファイルの構造

3D都市モデルは、ZIP形式で提供されています。

東京都23区のCityGML形式データ（13100_tokyo23-ku_2020_citygml_3_2_op.zip）を展開したフォルダ構造例を、下記に示します（フォルダ構造は、2022年10月時点のものです）。

13100_tokyo23-ku_2020_citygml_3_2_op
├─13100_indexmap_op.pdf
├─codelists
├─metadata
├─specification
└─udx
    ├─bldg
    │  ├─53392633_bldg_6697_appearance
    │  ├─…略…
    ├─brid
    │  ├─53392641_brid_6697_appearance
    │  ├─…略…
    ├─dem
    ├─fld
    │  ├─natl
    │  │  ├─arakawa_arakawa_1
    │  │  ├─…略…
    │  └─pref
    │      ├─arakawa_kandagawa
    │      ├─…略…
    ├─frn
    │  └─53394525_frn_6697_sjkms_appearance
    ├─lsld
    ├─luse
    ├─tran
    └─urf

都市によってCityGML形式データに含まれる地物が異なるため、フォルダの構造も、都市によって異なります。札幌市のCityGML形式データ（01100_sapporo-shi_2020_citygml_3_op.zip）を展開した場合は、下記のとおりです（2022年10月時点）。比較するとわかりますが、東京23区には都市設備のデータを格納するfrnというフォルダがありますが、札幌市にはありません。逆に札幌市には、津波浸水想定を含むtnmフォルダがあります。

01100_sapporo-shi_2020_citygml_3_op
├─01100_indexmap_op.pdf
├─codelists
├─metadata
├─specification
└─udx
    ├─bldg
    │  ├─64414267_bldg_6697_appearance
    │  ├─…略…
    ├─dem
    ├─fld
    │  ├─natl
    │  │  ├─ishikarigawa_atsubetsugawa
    │  │  ├─…略…
    │  └─pref
    │      ├─hoshiokigawa_hoshiokigawa
    │      ├─…略…
    ├─lsld
    ├─luse
    ├─tnm
    │  └─01_1
    ├─tran
    └─urf

3.2.3 _ 地物ごとのフォルダ分け

データ目録にも記載されていますが、どの3D都市モデルでも、udxフォルダ以下に地物ごとに付けられた接頭辞のフォルダに分けて格納されています（表 3-2）。

例えばビルなどの建築物であれば、udx\bldgフォルダに格納されています。

3.2.4 _ メッシュコードによるファイルの分割

それぞれのフォルダには、次の命名規則でファイルが格納されています（表 3-3）。

メッシュコード_地物接頭辞_CRS_オプション_op

ここで重要なのが、メッシュコードです。3D都市モデルは、1つのファイルで構成されているわけではなく、「メッシュコード」で規定される区域ごとに分割されています。

■ メッシュコードの区域を確認する

メッシュコードは、区域ごとに設定されている番号です。ダウンロードしたZIP形式ファイルのルートに含まれているPDFファイル（東京都23区の場合は「13100_indexmap_op.pdf」、札幌市の場合は「01100_indexmap_op.pdf」）というファイル（もしくは、3D都市モデルのダウンロードページにある「図郭マップ」）に、メッシュコードの区域が記載されています。

■ メッシュと分割

3D都市モデルで採用されているメッシュは、国が地域の統計に用いるために経緯度に基づいて設定された区域で、「標準地域メッシュ」と呼ばれるものです（https://www.stat.go.jp/data/mesh/m_tuite.html）。

「第1次メッシュ」「第2次メッシュ」「第3次メッシュ」、そして、さらにそれより小さい、「2分の1地域メッシュ」「4分の1地域メッシュ」などが規定されています（表 3-4）。

3D都市モデルでは、3次メッシュもしくは2次メッシュの単位で、ファイルが分割されています（表 3-5、図 3-8）。

■ メッシュコードを確認する

このようにファイルがメッシュ単位で分割されているため、3D都市モデルを使う場合、まずは、利用したい地物が、どのメッシュに含まれているのかを調べて、ファイル名を特定することから始めます。

メッシュコードは、配布されているZIP形式ファイルに同梱されている図（前掲の図 3-7）で確認できます。

目的物を白地図上で見つけづらい場合は、統計局の「地図で見る統計（jSTAT MAP）」を使うと便利です。以下に、「東京都庁」がどの3次メッシュに含まれるのかを調べる方法を示します。

［1］「地図で見る統計（jSTAT MAP）」を開く

ブラウザで以下のURLを入力して、「地図で見る統計（jSTAT MAP）」を開きます。

［2］GISを始める

［ログインしないでGISを始める］をクリックします（図 3-9）。

［3］3次元メッシュとラベルを表示する

地図右上左側のドロップダウンリストをクリックし、［3次メッシュ］と［ラベル表示］にチェックを付けます（図 3-10）。すると地図上に3次元メッシュを区切る赤線が表示され、そのコードが左上に表示されます。

［4］目的の地物を見つける

地図をスクロールしたり、左上の検索ボックスに地物の名前を入力したりするなどして探し、どのメッシュに含まれているのかを確認します。

例えば「東京都庁」は、「53394525」という3次メッシュに含まれていることがわかります（図 3-11）。