QGISで滑らかな等高線を作成する

QGISで描画した等高線が滑らかではない場合があります。測量データからDEMを作成して等高線を描画した場合の多くは、過剰に微細地形を拾ってしまいます。滑らかな等高線を得るための「平滑化」という手法について解説します。

標高差を過剰に拾ってしまっているのがわかります。特に、データが足りないところは角ばったラインになってしまいます。

GRASS GISのr.mapcalcを使う

プロセッシング→ツールボックス

GRASS→ラスタ

r.mapcalc.simpleをクリック

1. ラスタA：DEMを指定（プルダウンメニューに表示中のラスタデータの一覧が表示されます）
2. 計算式：(A[-1,-1]+A[0,-1]+A[1,-1]+A[-1,0]+A[0,0]+A[1,0]+A[-1,1]+A[0,1]+A[1,1])/9

3. 下の方にスクロールして保存先を指定
4. 「raster_10cm_smooth01.tif」で保存
5. 「実行」

エラーメッセージが表示されますが、気にしなくてだ丈夫です。

新たなDEMが作成されました。

このままではよくわからないので等高線を生成します。
ラスタ→抽出→等高線（contour）

1. 入力ラスタ：（上の処理で作成したDEMを指定）
2. 等高線の間隔：任意ですが、ここでは0.5mを指定
3. 「実行」
   

灰色が元の等高線、赤色が平滑化後の等高線です。

さらに平滑化する

平滑化の処理は重ねて行うことができます。先ほど平滑化処理したDEMにもう一度同じ手順を施すと、さらに滑らかになります。

1. r.mapcalc.simple

2. ラスタA：先に生成した平滑化したDEM

3. 計算式：(A[-1,-1]+A[0,-1]+A[1,-1]+A[-1,0]+A[0,0]+A[1,0]+A[-1,1]+A[0,1]+A[1,1])/9

4. 「実行」（ファイルの保存先を指定すること）
   

5. ラスタA：上記で生成した2回目平滑化DEM

6. 等高線の間隔：0.5m

7. 「実行」
   

赤線が平滑化1回目の等高線、青線が平滑化2回目の等高線

満足のいくまで平滑化

平滑化処理を5回おこなったDEMから等高線を発生させました。
グレーが平滑化前、赤色が平滑化処理5回です。

図面全体の仕上がり。

平滑化の計算式

r.mapcalc.simpleコマンドで使用した計算式は次のとおりです。
(A[-1,-1]+A[0,-1]+A[1,-1]+A[-1,0]+A[0,0]+A[1,0]+A[-1,1]+A[0,1]+A[1,1])/9

A[x,y]はDEMラスタの要素（個別のデータ点）にアクセスする記法です。ここでは、DEMの個別の要素（画素）とその周囲8点の平均を計算しています。