ベクターデータからPMTilesを生成する方法

はじめに

この記事は FOSS4G Advent Calendar 2023 11日目の記事です。

GIS界隈ではCloud Optimizedが重要なキーワードになっています。Cloud Optimizedとは、特別なサーバ実装を必要とせず、大きな位置情報データの一部分を配信することを可能とするファイル形式の総称です。本記事は、Cloud Optimized形式のうち、PMTiles（ベクトルタイル）の生成方法に焦点を当てた記事になります。具体には、京都市がオープンデータとして公開している、京都市固定資産税（土地）地番図データからPMTilesを生成する方法について説明します。PMTilesの生成方法については、Zennでも記事を書いていますので、あわせてご覧ください。

PMTilesの特徴

• 単一ファイル形式のタイルデータ
• ラスタータイル、ベクトルタイルともに対応
• 地球規模のタイルマップの保存
• S3 のようなストレージとHTTP Range Requestsのみを使用

PC環境

OS：Windows 10 Pro
CPU：Intel Core i7-9700
メモリ：32GB

前提条件

• ベクターデータからPMTilesの生成は、手元にMBTilesがあるならProtomaps公式のgo-pmtilesを使用したほうが良さそうです。
• 一方で、手元にGeoJSONやFlatGeobufがあるならfeltのtippecanoeを使用したほうが良さそうです。
• 今回は、後者のfeltのtippecanoeを用いた、PMTilesの生成方法について説明します。

環境構築

• QGISがインストール済みであること。
• QGISのバージョンは、3.34.0です。

• WSL2（Ubuntu-20.04）がインストール済みであること。

• feltのtippecanoeがインストール済みであること。

• Windows 10へのtippecanoeのインストール方法は下記のとおりです。

• ただし、上記に記載のgit clone https://github.com/mapbox/tippecanoe.gitの箇所をgit clone https://github.com/felt/tippecanoe.gitへの変更が必要です。

• tippecanoeのバージョンはv2.23.0です。

• 下記のサイトより京都市固定資産税（土地）地番図データのシェープファイルをダウンロードし、解凍済みであること。

シェープファイルからFlatGeobufを生成

• シェープファイルからFlatGeobufの生成にはQGISを使用します。
• 地番図データの座標参照系（CRS）が平面直角座標系6系（EPSG：2448）なので、エクスポート時の座標参照系（CRS）をWGS84（EPSG：4326）にしておきます。

FlatGeobufからPMTilesを生成

• FlatGeobufからPMTilesの生成にはfeltのtippecanoeを使用します。
• WSLを起動して、下記のコマンドを実行します。

tippecanoe -o kyotoshi_chiban_r05.pmtiles kyotoshi_chiban_r05.fgb -pf -pk -P

• tippecanoeのオプション
  -P：並列読み込み
  ただし、下記の記事によると、-Pオプションが有効なのは、GeoJSONSeqのみのようです。

-pf：地物数制限を無視する（1タイルあたり200,000フィーチャに制限しない）
-pk：ファイルサイズ制限を無視する（1タイルあたり500Kバイトに制限しない）

-z, -Z：ズームレベル指定

• ズームレベルを指定する場合は下記のとおりになります。
• -Z10 -z18とすると、ズームレベル10-18の範囲でタイルを生成します。
• 指定しない場合は自動的に設定されます（ズームレベル0～14）。
• 大文字のZが最小ズームレベル、小文字のzが最大ズームレベルを示すことに注意が必要です。

tippecanoe -o kyotoshi_chiban_r05.pmtiless -Z10 -z18 kyotoshi_chiban_r05.fgb -pf -pk -P

• 下記でズームレベルごとの地理分解能の概数がわかります。
• ズームレベル14で0.5m相当となり、これは一般的なWeb地図では十分な分解能と言えます。
• お好みでより高い精度を求めることは可能ですが、タイル数とのトレードオフになります。

生成したPMTilesの確認

• 生成したPMTilesの確認には、PMTiles Viewerが便利です。
• PMTilesをドラッグ&ドロップすると、フィーチャが地図上に表示されます。

生成したPMTilesをMapLibre GL JSで表示する

• 上記の方法で生成したPMTilesとMapLibre GL JSで作成したデモサイトを下記のGitHubにて公開しています。

参考文献