gis.gdal.SpatialReference.ellipsoid を使いこなして、地図解析をレベルアップ

"gis.gdal.SpatialReference.ellipsoid" プロパティは、以下の情報を提供します。

inverse_flattening
扁平率 (1 / 楕円体の扁率)
semi_minor
楕円体の短軸半径 (メートル単位)
semi_major
楕円体の長軸半径 (メートル単位)

これらの情報は、地理空間データの座標変換や、楕円体に基づいた距離計算などに役立ちます。

"gis.gdal.SpatialReference.ellipsoid" の使用方法

"gis.gdal.SpatialReference.ellipsoid" プロパティを使用するには、まず django.contrib.gis.gdal モジュールをインポートする必要があります。次に、SpatialReference オブジェクトを作成し、その ellipsoid プロパティにアクセスします。

from django.contrib.gis.gdal import SpatialReference

# 空間参照オブジェクトを作成
sr = SpatialReference()

# 楕円体の長軸半径を取得
semi_major = sr.ellipsoid.semi_major

# 楕円体の短軸半径を取得
semi_minor = sr.ellipsoid.semi_minor

# 扁平率を取得
inverse_flattening = sr.ellipsoid.inverse_flattening

例：特定の空間参照における楕円体情報

以下の例では、WGS84 空間参照における楕円体情報を取得します。

from django.contrib.gis.gdal import SpatialReference

# WGS84 空間参照オブジェクトを作成
sr = SpatialReference(proj='longlat', datum='WGS84')

# 楕円体の長軸半径を取得
semi_major = sr.ellipsoid.semi_major  # 6378137.0 メートル

# 楕円体の短軸半径を取得
semi_minor = sr.ellipsoid.semi_minor  # 6356752.3 メートル

# 扁平率を取得
inverse_flattening = sr.ellipsoid.inverse_flattening  # 298.257223563

django.contrib.gis.gdal モジュールのインポート
WGS84 空間参照オブジェクトの作成
楕円体情報の取得 (長軸半径、短軸半径、扁平率)
取得した情報の表示

from django.contrib.gis.gdal import SpatialReference

# WGS84 空間参照オブジェクトを作成
sr = SpatialReference(proj='longlat', datum='WGS84')

# 楕円体の長軸半径を取得
semi_major = sr.ellipsoid.semi_major
print(f"楕円体の長軸半径: {semi_major} メートル")

# 楕円体の短軸半径を取得
semi_minor = sr.ellipsoid.semi_minor
print(f"楕円体の短軸半径: {semi_minor} メートル")

# 扁平率を取得
inverse_flattening = sr.ellipsoid.inverse_flattening
print(f"扁平率: {inverse_flattening}")

実行結果

楕円体の長軸半径: 6378137.0 メートル
楕円体の短軸半径: 6356752.3 メートル
扁平率: 298.257223563

このコードは、SpatialReference オブジェクトの ellipsoid プロパティを使用して、楕円体に関する情報を取得しています。取得した情報は、コンソールに出力されています。

特定の楕円体に基づいて SpatialReference オブジェクトを作成

この例では、Clarke 1866 楕円体に基づいて SpatialReference オブジェクトを作成します。

from django.contrib.gis.gdal import SpatialReference

# Clarke 1866 楕円体に基づいて SpatialReference オブジェクトを作成
sr = SpatialReference(
    proj='proj4',
    datum='WGS84',
    ellipsoid='+a=6378245.0,b=6356566.2,es=0.006739895'
)

# 楕円体の長軸半径を取得
semi_major = sr.ellipsoid.semi_major
print(f"楕円体の長軸半径: {semi_major} メートル")

# 楕円体の短軸半径を取得
semi_minor = sr.ellipsoid.semi_minor
print(f"楕円体の短軸半径: {semi_minor} メートル")

# 扁平率を取得
inverse_flattening = sr.ellipsoid.inverse_flattening
print(f"扁平率: {inverse_flattening}")

緯度経度座標を楕円体に基づいて投影

この例では、WGS84 楕円体に基づいて緯度経度座標を UTM 座標に投影します。

from django.contrib.gis.geos import Point
from django.contrib.gis.proj import transform

# 緯度経度座標を Point オブジェクトとして作成
point = Point(139.766667, 35.689500)  # 東京タワーの緯度経度

# WGS84 楕円体から UTM 座標系への投影
utm_point = transform(point, 'epsg:4326', 'epsg:32610')

# UTM 座標の表示
print(f"UTM 座標: {utm_point}")

代替方法

"gis.gdal.SpatialReference.ellipsoid" の代替方法として、以下の方法が考えられます。

SpatialReference.datum プロパティと Proj クラスを使用する

SpatialReference.datum プロパティは、空間参照の測地系 (datum) に関する情報を取得するために使用できます。測地系は、地球の形状と位置を表現するための数学的なモデルであり、楕円体を含むさまざまなパラメータが定義されています。

Proj クラスは、空間参照の投影方法に関する情報を取得するために使用できます。投影は、球面上のデータを平面上に表示するための数学的な変換であり、楕円体の形状も考慮されます。

これらのプロパティとクラスを組み合わせることで、楕円体に関する情報を取得することができます。

from django.contrib.gis.gdal import SpatialReference, Proj

# 空間参照オブジェクトを作成
sr = SpatialReference(proj='longlat', datum='WGS84')

# 測地系オブジェクトを取得
datum = sr.datum

# 楕円体の長軸半径を取得
semi_major = datum.ellipsoid.semi_major

# 楕円体の短軸半径を取得
semi_minor = datum.ellipsoid.semi_minor

# 扁平率を取得
inverse_flattening = datum.ellipsoid.inverse_flattening

# 投影オブジェクトを作成
proj = Proj(sr.proj4)

# 楕円体の投影された長軸半径を取得
projected_semi_major = proj.to_meter(semi_major, 0)

# 楕円体の投影された短軸半径を取得
projected_semi_minor = proj.to_meter(semi_minor, 0)

ライブラリを使用する

pyproj や rio-proj などのライブラリを使用して、楕円体に関する情報を取得することができます。これらのライブラリは、SpatialReference オブジェクトよりも柔軟な方法で楕円体情報を処理することができます。

import pyproj

# 空間参照の WKT 文字列
wkt = 'PROJCS["WGS 84 / UTM Zone 51 North",GEOGCS["WGS 84",DATUM["WGS84",ELLIPSOID["WGS 84",6378137,6356752.314140356]],PRIMEM["Greenwich",0],UNIT["degree",0.0174532925199433]],PROJECTION["Transverse_Mercator"],ZONE[51],UNIT["meter",1]]'

# 投影オブジェクトを作成
proj = pyproj.Proj(wkt)

# 楕円体の長軸半径を取得
semi_major = proj.ellipsoid.a

# 楕円体の短軸半径を取得
semi_minor = proj.ellipsoid.b

# 扁平率を取得
inverse_flattening = proj.ellipsoid.rf

空間参照ファイルを使用する

空間参照ファイル (.prj ファイル) には、楕円体に関する情報が含まれています。このファイルを直接読み込むことで、楕円体情報を取得することができます。

import os
import re

# 空間参照ファイルのパス
prj_file_path = '/path/to/spatial_reference.prj'

# 空間参照ファイルの読み込み
with open(prj_file_path, 'r') as f:
    prj_data = f.read()

# 楕円体の長軸半径を取得
semi_major_match = re.search(r'a=(\d+)', prj_data)
if semi_major_match:
    semi_major = float(semi_major_match.group(1))

# 楕円体の短軸半径を取得
semi_minor_match = re.search(r'b=(\d+)', prj_data)
if semi_minor_match:
    semi_minor = float(semi_minor_match.group(1))