ラスタデータとは?

実世界をデジタル地図で表現する場合、実世界を個別の図形で表現する「ベクタデータ」と、セルで表現する「ラスタデータ」の2つの表現方法があります。本稿ではラスタデータについて説明します。

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ラスタデータの属性

デジタルカメラなどで撮影した写真や、描画ソフトなどで、デジタル化した物体の描写は一般的に画像データ(イメージ)と呼ばれます。画像データは格子状(グリッド)に並んだピクセル(画素)の集合体であらわされています(図①の升目一つ一つがピクセルと呼ばれるものです)。このような画像データと同様のデータ構造を「ラスタ」と呼びます。ラスタデータの各ピクセルは属性として一つの位置座標と数値を持ちます。

図① ラスタデータのデータ構造
図① ラスタデータのデータ構造
  • 「ラ」の文字を作っているピクセルは、ある基準点から近い何行何列目の位置にあり(位置情報)、255という数値で表現される、最も色が濃いピクセル(数値情報)。
  • 「タ」の文字を作っているピクセルは、基準点から離れた何行何列目の位置にあり(位置情報)、60という数値で表現される、色が薄いピクセルで(数値情報)。

上記のように、ラスタデータは座標で表現されるデータです。

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ラスタデータのファイル形式について

ラスタデータの構造に基づいて物理的な記録形式(フォーマット)が定義されています。
一般的なフォーマットとしては、BMP、JPEG、TIFF等が挙げられます。
それぞれに特徴があり、必要に応じて最適のフォーマットで保存すると活用範囲が広がります。

ファイル形式の違いについて

形式 特徴 標準的なアイコン
BMP Windowsで標準的に使われている画像形式。圧縮されないで保存されるため、ファイル容量が大きいのが難点。 アイコン.bmp
JPEG 圧縮によって画質とファイルサイズが変化する形式。圧縮して劣化したものは元には戻らない。デジカメ画像やWebでの写真画像に利用されている。 アイコン.jpg
TIFF 画質を劣化させることなく圧縮が可能。この画像形式にはさまざまな種類があるため、互換性にやや問題がある。 アイコン.tif
GIF 扱える色数が最大256色の画像形式。使用する色数の少ないイラスト画像などを保存するのに向く。主にWeb用に使われる。 アイコン.gif
PNG Web上での画像表示を目的として作られた。GIF形式と似ているが、扱える色数は最大280兆色とはるかに多い。 アイコン.png

GIS業界で使用されるものとしては、ERDAS IMAGINEのオリジナルフォーマットであるIMG(*.img)、ESRI社のオリジナルフォーマットであるESRI GRID、そして、GeoTIFFなどがあります。

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解像度について

図② 1m解像度
図② 1m解像度
図③ 40cm解像度
図③ 40cm解像度

デジタルカメラだけでなく、最近では携帯電話でも、「2メガピクセル」などの綺麗な(高精度の)画像データが撮影できるようになりましたが、高精度の画像データ程、解像度は高くなります。航空写真を例にとってみますと、画像データの1ピクセルが地上のどの位の長さに相当するかを表したものが解像度であり、解像度は画像データの詳細さを表します。

同じ範囲の写真を撮った時に、1ピクセルのサイズが小さいほど、詳細になります。詳細になるほどデータ容量は増えます。

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