2012.4．14第２回 FOSS4G 名古屋 勉強会

中部大学 国際GISセンター竹島喜芳

GIS初心者のGRASS GISの学び方とそのための研修の組み立て方

ーJICA 天然資源管理のためのGRASS研修を通してー

目次

• 演者の立ち位置（2001-2010）

• JICA地理情報システムを用いた天然資源管理研修

• 演者のGRASS習得の道のり

• 初心者のGRASS習得の道のり（実施研修のコンセプト）

• それでもGRASS? それでもオープンソース？

• 演者の立ち位置（2001-2010）

どんなユーザーか？（土俵）

林業振興のための情報管理・データ収集→ GIS・GPS・測量・リモートセンシング

アプリケーション①森林境界明確化②樹種分類（光学衛星）③蓄積推定（LiDAR)

どんなユーザーか？（技量）

‘96-’00 森林組合・大学演習林などへGISソフトの企画・営業‘98-’11 Windows

ER-Mapper/PCI/ERDAS/eCognition C言語の簡単な画像処理プログラムArcMap with 3D Analyst ,Spatial AnalystAccess with VBAPhotoshopMicrostation/TerraScanCygwin→×

’00- Slackware/RedHat→×

’07 Mandriva with FOSS4G CD GRASS/QGIS/GPSbabel/GIMP/ImageMagick/ Gnuplot/shell

’09 Ubuntu 上記に加え gdal/ogr2ogr/listgeoWindows OSGeoインストーラー

Linux度・・・・極めて低い

• JICA地理情報システムを用いた天然資源管理研修

JICA 研修（スタート2000年）と演者のかかわり2000年 0日2001年-2004年 1日 ハンディGPSの使い方研修(Garmin eTrex/garmap)2005年-2006年 1日 ハンディGPS and QGIS2007年 2日 ハンディGPS with GoogleEarth and GPSBabel/QGIS2008年 5日 ハンディGPS with GoogleEarth and GPSBabel/GRASS2009年 5日 ハンディGPS with GE, GPSbabel/GRASS2010年 6日 ハンディGPS with GE, GPSBabel/GRASS/QGIS2011年 8日 ハンディGPS with GE, GPSBabel/GRASS/QGIS

JICA研修の講師を行うモチベーション（新規チャレンジをして、何か新しい知見を得たい！）

・自分の技量（Linux/Shell/フリーソフト群/FOSS4G）

・教育手法のチャレンジ(学びの体系化)

( 途上国の行政官・研究機関・大学に勤める者を対象にリモセン・GISの研修を行う40日くらいト

レーニング)

• JICA地理情報システムを用いた天然資源管理研修

JICA 研修の全体の流れ（最近）◯ Win版 GRASSインストール（OSgeo4 インストーラー）◯ GRASSを使ったGIS研修（GRASS/Spearfish） 約４日

/大阪市立大 ベンカ先生◯ GRASSを使ったリモセン研修（GRASS/チュートリアル）約４日

/産業総合研究所 野々垣先生◯ GRASSを使ったケーススタディー 約８日

/中部大学 竹島◯ Mapserver/OpenLayer等を使ったWeb Mapping 約３日

/帝塚山学院大学 吉田先生

( 途上国の行政官・研究機関・大学に勤める者を対象にリモセン・GISの研修を行う40日くらいトレー

ニング)

最近落ち着いた、学びの項目（ケーススタディー）・ハンディGPS – eTrex/コンパス測量/ GE⇔eTrex・GRASS ジオコーディング・モザイク・（オルソフォト）・

NDVI・分類・仮想ミッション(市役所の職員として緑被率から区別公園整備の優先順位)

• 演者のGRASS習得の道のり2006年まで・・・HPを見ながらLinux（Fedora)へのGRASSインストールを試みる

・リナックスをインストールするのに一苦労・GRASSのインストール

依存関係という概念を知らなかったので無理だった・・・2007年・・・大阪市立大学のFOSS4Gツールキット with Mandriva Linux

・GRASSの使い方を覚えることに集中できた→ 大阪市立のHP GRASSの再現→ Open Source GIS A GRASS Approach Third Editionの自習→ ケーススタディーを想定した操作方法習得（自ら問題を仮想）⇒ 野々垣氏のヘルプが大いに助かった

2008年-2009年・・・大阪市立大学のFOSS4Gツールキット with Mandriva Linux・PostgreSQL/Shell/

2010年- ・・・OSGeoインストーラー on Win7

特記事項自分のためにGRASSを覚えたのではない研修をするために覚えた

GRASS習得2つの関所基本 Mapset/Location ・ Region/Resolution

ステップアップVector/Database/ データ構造PostgreSQL/R 周辺ソフト

• 初心者のGRASS習得の道のり（実施研修のコンセプト）GIS初心者へGRASSの教育を行ない感じたGRASSマスターのポイント

３ 基本：これをマスターしないと表示さえできない①投影法②フォーマット変換③Mapset/Location

４ ステップアップ：理解していないと明後日の方向の解析をすることになる

④Region/Resolution

• 初心者のGRASS習得の道のり（実施研修のコンセプト）GIS初心者へGRASSの教育を行ない感じたGRASSマスターのポイント

３ 基本：これをマスターしないと表示さえできない①投影法②フォーマット変換③Mapset/Location

４ ステップアップ：理解していないと明後日の方向の解析をすることになる

④Region/Resolution

関所以前の問題２ 基本以前

コンピュータリテラシー（コマンドライン心得）

１ そもそも試行錯誤するセンス折れない心

GISをマスターのすための知識の構成

基本（コンピュータリテラシー）OS/二進法/画像処理/データベース/CAD等

投影

法の

理解

GISを

取り巻く

フォ

ーj

マッ

ト理

解

個別ソフトの習熟

（ソフトの機能・使い方）

投影

法の理解

GISを

取り

巻く

フォ

ーjマ

ット理解

基本（コンピュータリテラシー）

OS/二進法/画像処理/データベース/CAD等

GISを

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基本（コンピュータリテラシー）

OS/二進法/画像処理/データベース/CAD等

投影

法の理解

GISは屋根。学びを習得できるかどうかは各項目のバランスに依存講師の操作をフォローする研修は、屋根だけをつくるようなもの。

「試行錯誤するセンス・折れない心」があるものとしてGRASSマスターをカリキュラムにするには

• 初心者のGRASS習得の道のり（実施研修のコンセプト）想定するユーザーGIS初心者がGRASS（途上国天然資源管理実践）の技術をものにする心の動き

技術を学ぶ4段階

1st Stage 知る

2nd Stage 真似をする

3rd Stage 理解する（退屈な話が身につく）

4th Stage 問題解決する

学びを習得できるかどうかは各項目のバランスに依存。退屈な話に果敢に挑みながら（トラップの用意）どう学びの技術体系を組むか

基本（コンピュータリテラシー）OS/二進法/画像処理/データベース/CAD

等

投影

法の理解

GISを

取り巻くフォー

jマ

ット理解

個別ソフトの習熟

（ソフトの機能・使い方）

• 初心者のGRASS習得の道のり（実施研修のコンセプト）

技術を身に着ける4段階三角形

1st Stage 知る

2nd Stage 真似をする

3rd Stage 理解する

4th Stage 問題解決する

知る 訳が解らぬともともかくやらせる

真似 訳は解らぬともできる

理解 訳がわかる

問題解決

想定するユーザーGIS初心者がGRASS（途上国天然資源管理実践）の技術をものにする心の動き

学びの量

ものになる（1人でできる）

ケーススタディ（時間をかける）

チュートリアル（詰め込む）

ケーススタディの問題点；学びのレベルが違うものを一斉教育で同時進行させるには？

• 初心者のGRASS習得の道のり（実施研修のコンセプト）実務体系図（学びのモチベーション）

GPSデータ

位置情報のあるラスター

位置情報のないラスター

ベクトルデータ

測量データ

統計データ

地図の統合

新しい主題図の作成・データベースの作成

意思決定

地図の出力

情報共有・発信

内業・外業のループ

よりよい意思決定のためのフィードバック

利用可能なデータ

GRASS/QIGS etc.

Mapserver

自分でとってくるデータ

退屈な話の大切さに気づかせながら、どう退屈な話を維持するか？

豊富な機能を紹介するのではなく、同じ目的を別の手段（機能）で達成させる内容

通常のチュートリアル研修

Start Case Study

Learn Step 1*

Pass?

Check A – Test:Try by yourself

Learn Step2*

Check 2 – Test:Try by yourself

Pass?

Make Manual of Step 1

Check 1 – Test:Try by yourself

Make Manual of Step 2

Learn Step3*

Check 3 – Test:Try by yourself

Pass?

Make Manual of Step 3

Learn Step4*

Check 4 – Test:Try by yourself

Pass?

Make Manual of Step 4

Learn Step5*

Try Challenge Practical topi by yourself

Try your own theme

Accomplish Your Case Study

Case Study phase１（知る・真似る・理解する）

Case Study phase2（問題解決）

ケーススタディの学びの流れ全体の流れを明確なステップに分けて、ブルース・リー死亡の塔作戦

下の敵を倒さねば、上の階の敵を倒せない

Detail of the Case Study

Step5 Essential topic for landuse manager

5-1 Unsupervised classification

5-2 Supervised classification

5-3 Analyzing raster data with vector data

Step4 Essential Topic for GIS raster data edit and analyze

4-1 Mosaicing 4 topo maps into one map

4-2 Create NDVI maps with ALOS data – Original Map resolution is 10 m

4-3 Masking

Step3 Essential Topic for GIS vector data edit and analyze

3-1 Digitize with QGIS

3-2 Digitize with GRASS

3-3 Calculate length and Area with QGIS

3-4 Calculate length and Area with GRASS

3-5 Edit Attribute data with QGIS

3-6 Join the Attribute data and csv files

3-7 Attribute Calculator

Step1 Essential Topic for field worker

1-1 To master the handy type GPS

1-2 To master the data exchange between GPS and Google Earth

Step2 Essential Topic for QGIS/GRASS users

2-1 Perfect mastering of GRASS specific concept / location.,mapset region. resolution

2-2 Perfect mastering of projection and reprojection

2-3 Perfect mastering of vector file format conversion

Examination 1

Examination 2-1

Examination 2-2

Examination 3

Examination 4

Challenge

Basic

Practical

Case Study phase１（知る・真似る・理解する）

• 初心者のGRASS習得の道のり（実施研修のコンセプト）学びの２つの工夫

ラジオ体操式 スタンプカード

step1 step2 Step3

Step4 Step5

参考にしたものトヨタ式生産方式・見える化・星取表

意図している効果スタンプ欲しさのモチベーション次に何をすべきかわかりやすい現実を知る競争原理（優越感）聞ける人がいる安心感動画録画ソフトの導入

CamStudioの導入・ソフト操作DVDを配布積み上げ教育を一斉教育で行う困難さを除去（できる者はほっといてもできる。研修のアウトラインを渡しDVDを渡し放置プレイ。救済すべきはできないもの）

・学びながら画面を録画 ・・・自分のため聞いた話を国に帰って再現できるため（コンピュータの操作よりも、処理の流れ理解に集中するため）

• それでもGRASS? それでもオープンソース？①自分をユーザー（研究目的）に設定したら・・・

絶対GRASS絶対Linux⇒折れない心は持ち合わせている

・ホームリモートセンシング・ホームGISだから！！②実務者をユーザーにした場合

初心者には厳しい？しかし、GRASS以前のPCリテラシーと折れない心を醸成すれば便利な道具

③研修メニューの作り方（より学びやすくする工夫）

④研修生のGIS技量を上げる秘訣

ソフトの使い方（２０％）

問題解決の戦略構築力（８０％）※GISは戦略を具現化する道具