CS立体図とは？作り方をやさしく解説——ソフト不要、ブラウザだけで作る方法も

CS立体図を作りたいけれど、QGISの環境構築やパラメータ調整でつまずいていませんか。この記事では、CS立体図の原理と従来の作り方を整理したうえで、ソフトのインストールなしにブラウザだけで作る方法まで紹介します。

CS立体図とは

CS立体図は、長野県林業総合センターの戸田堅一郎氏が開発した地形表現図法です。名前の「C」は曲率(Curvature)、「S」は傾斜(Slope)に由来します。

地形図から読み取れる代表的な地形量である「標高」「傾斜」「曲率」をそれぞれ異なる色調で着色し、重ねて透過処理することで、地形の凹凸を直感的に読み取れるようにしたものです。等高線を追わなくても、尾根・谷・地すべり地形・崩壊跡などの「地形種」がひと目で判読できるのが最大の特長です。

もともとは森林作業道の路網設計で崩壊危険地形を避けるために開発されましたが、現在は防災(地すべり・深層崩壊跡の判読)、砂防、道路設計の予備調査、災害査定資料など、測量・建設コンサルの幅広い実務で使われています。

原理: 3つの地形量を重ねる

CS立体図は、原理としては次の3層の重ね合わせです。

1. 標高: DEM(数値標高モデル)そのもの
2. 傾斜: 標高の一次微分。急傾斜ほど濃く着色
3. 曲率: 標高の二次微分。尾根(凸)と谷(凹)を色分け

曲率の計算前にガウシアンフィルタ等で標高を平滑化しますが、この平滑化の強さによって強調される地形のスケールが変わります。平滑化を弱くすると表層崩壊や湧水などの微地形が、強くすると断層などの大地形が浮かび上がります。使うDEMの解像度に応じてパラメータを調整するのが、判読しやすいCS立体図を作るコツです。

従来の作り方(1): QGIS + CS立体図作成プラグイン

無償で作るなら、QGISに長野県林業総合センターが公開しているCS立体図作成ツール(QGISプラグイン)を導入する方法が定番です。大まかな手順は次のとおりです。

1. 基盤地図情報ダウンロードサービス(国土地理院)で対象範囲のDEMを入手(利用者登録とログインが必要)
2. ダウンロードしたJPGIS(GML)形式のXMLを、変換ツールでGeoTIFFに変換
3. QGISにプラグインを導入し、ラスタレイヤを選択して実行
4. DEM解像度に合わせてパラメータを調整

注意点として、配布元の案内にあるとおり、このツールの初期設定は1mメッシュDEMの使用を想定したパラメータになっています。5m/10mメッシュを使う場合は調整が必要です。また、XMLからGeoTIFFへの変換や座標系の設定など、QGISに慣れていないと手順2〜4でつまずきやすいのが実情です。

従来の作り方(2): ArcGIS Pro

ArcGIS Proでも、傾斜角ラスタと曲率ラスタを作成し、シンボルと透過率を設定して重ね合わせることでCS立体図を作成できます。ただしSpatial Analystエクステンションが必要で、ライセンス費用がかかります。既にArcGIS環境がある事業所向けの選択肢です。

もっと簡単な方法: ブラウザだけで作る

「対象範囲のCS立体図を今すぐ確認したい」だけなら、ソフトのインストールもXML変換も不要な方法があります。hoshitori GEOは、地図上で範囲を囲むだけで国土地理院の5m/10mメッシュDEMを取得し、その場でCS立体図を生成できるブラウザツールです。

手順は次の3ステップです。

1. 地図上で対象範囲をポリゴンまたは矩形で囲む(KML/GeoJSONの取り込みも可。範囲は100km²まで)
2. 図の種類で「CS立体図」を選び、色合い(標準／くっきり／白黒＋赤青／段彩)を選ぶ
3. 生成された画像をダウンロードする

出力はワールドファイル(.pgw)と座標系ファイル(.prj)、出典記載テキストを同梱したZIPです。位置情報つきなので、QGISなどのGISにドラッグするだけで正しい位置に重なります。座標系はWebメルカトルのほか、測量実務で使う平面直角座標系でも出力できます。同じ範囲のDEMを点群(LAS/XYZ)としてダウンロードすることも可能です。

QGISの環境構築・変換ツール・パラメータ調整をスキップして、判読作業にすぐ入れます。国土地理院の点群・標高データの整備状況は新着情報ページで毎日自動更新しています。

用途に応じた使い分け

• 独自のパラメータ調整を細かく詰めたい/GeoTIFF形式そのものが必要 → QGIS または ArcGIS
• 地形判読を今すぐ始めたい/予備調査・社内検討・GISに重ねる位置情報つき図が欲しい → ブラウザツール(hoshitori GEO)

CS立体図は「作ること」が目的ではなく、地形を読むための道具です。作図にかける時間を短くして、判読と現地検証に時間を使いましょう。

よくある質問

どの解像度のDEMを使えばいいですか？

判読したい地形のスケールによります。0次谷や湧水などの微地形判読には1m〜5mメッシュ、広域の地形概観には10mメッシュが目安です。

作ったCS立体図は自由に使えますか？

CS立体図は作成方法が公開されており、長野県や静岡県など複数の自治体が自県のCS立体図をオープンデータとして公開しています。自分で作成した図を利用する際は、元データであるDEMの利用規約(出典明記など)に従ってください。