建設コンサルタント業のプロジェクト担当者や不動産デベロッパーが土地の利用状況調査や開発計画の分析を行う際に欠かせないものとしてGISデータがあります。そして、GISデータで多く利用されるファイル形式のひとつが、Shapefile（シェープファイル）です。建物の位置や形状はもちろん、名称や面積・人口といった情報も扱えるShapefileはGISデータにとって欠かせないものといえるでしょう。しかし、Shapefileの仕様は古く、データ量に制限があるといった注意点もあります。
そこで今回は、Shapefileの概要・メリット・構成を見たうえで、デメリットや使用時の注意点についてもお伝えします。
Shapefileとは？
Shapefileとは、GISデータのフォーマットのひとつで、GISソフトで扱えるベクター形式のデータです。特定の建物を点で示す「ポイント」、河川や道路を線で表す「ライン」、湖沼や森林などを面で表す「ポリゴン」などの形で地図上の空間要素を示します。
また、Shapefileは上述した図形情報のほか、属性情報も併せ持っているため、例えば高速道路と一般道、国道と県道などの形で地図上に表示させることも可能です。
なお、GISとは、Geographic Information Systemの略称で日本語では「地理情報システム」と訳されます。コンピューター上で地図上に空中写真や地形データ、都市計画・土地利用図、道路・河川の台帳などのデータを重ね合わせて表示させるためのシステムです。地理情報の可視化や、複数の情報の相関性を把握するのに役立つため、まちづくり・都市防災計画、商圏分析などで幅広く活用されています。
GIS、GISデータについて詳しくは、下記リンクからご覧ください。
Shapefileを使用するメリット
Shapefileを使用する最大のメリットは、GISデータで多く利用されているファイル形式だという点です。そのため、Web上にはさまざまなデータが提供もしくは販売されていて、データを入手すれば多くのGISソフトでの利用が可能です。
また、汎用性の高さもShapefileのメリットといえます。仕様が公開されているため、独自のアプリケーション開発をしたり、複数ファイルから構成されていて必要な部分だけを取り出して組み合わせたりといった使い方も可能です。
Shapefile形式の主な構成
前述したようにShapefileは、複数のファイルで構成されています。そのなかでも必須とされるファイル拡張子は、「.shp」「.dbf」「.shx」の3つです。それ以外にも「.prj」「.sbn」「.sbx」などがあり、右図のように、拡張子ごとのファイルが並びます。
また、それぞれの概要は次のとおりです。
- ⮚ .shp：
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「.shp」はShapeファイルのなかでも特に重要で、道路のラインや建物の形状といった図形情報を格納するファイルです。
- ⮚ .dbf：
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「.dbf」は高速道路と一般道、一級河川と二級河川など図形の属性情報を格納するファイルです。
- ⮚ .shx：
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「.shx」は図形のインデックス情報を格納するファイルで、具体的には「.shp」と「.dbf」の関連付けを行います。
複数ファイルの情報をまとめる役割を果たします。
以上、「.shp」「.dbf」「.shx」の3ファイルは、どれか1つが欠けていてもGISソフト上でShapefileとしては認識されません。
- ⮚ .prj
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：「.prj」は、Shapefile形式のデータの表示方法を定義するためのファイルです。
具体的に、どのような投影法や地球楕円体等に基づく空間参照情報で表示するかなどを定義します。
- ⮚ .sbn/.sbx
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：「.sbn/.sbx」は、いずれも空間インデックスを格納するファイルです。
主に「隣接する」「一定距離内になる」など異なるデータ間の位置関係から条件に合う場所を特定する空間検索で利用されます。
Shapefile形式使用時の注意点
Shapefileは、GISデータにとって欠かせないファイルであり、さまざまなGISソフトで利用されています。しかし、作成は1998年と古く、最終更新も2006年です（2023年4月時点）。
当時とは比較にならないほど多くのデータの量・種類が扱われるようになった現在では、いくつかの問題点も存在します。ここでは、Shapefileのデメリットと使用時の注意点について見ていきましょう。
Shapefileのデメリット
⮚ファイルの管理が煩雑になりやすい
Shapefileの大きなデメリットとして挙げられるのが、複数のファイルで構成されているため、ファイルの管理が煩雑になりやすい点です。特に必須とされている「.shp」「.dbf」「.shx」は、どれか1つでも欠けてしまうと機能しなくなってしまいます。
また、「.prj」が必須の拡張子ではないため、地図上で表示された場所が本当に正しいか判断が難しく、GISソフトによっては確認に手間がかかるケースも考慮します。
⮚文字コードの扱いに注意が必要
GISソフトによっては、属性情報が文字化けするリスクがあるのもShapefileの注意点のひとつです。文字コードがShift_JIS のShapefileは少なくありませんが、Shift_JISで読み込んだ際にUTF-8でエンコードされて保存されるようなGISソフトでは、文字化けしてしまう可能性が高まります。
また、フィールド名をつける際、日本語では5文字しか使えません。そのため、長いフィールド名の場合、フィールド名を見るだけではどのようなファイルなのか分からなくなるケースも生じかねません。
⮚データ容量の上限が2GBしかない
Shapefileのサイズ上限は2GBしかありません。そのため、属性項目が多いようなデータは扱えない場合もあります。
⮚属性情報の型に制限がある
Shapefileの属性情報の型には制限があります。例えば、日付のフィールドには時刻の指定ができず、時間別の人流調査のような分析には使えません。
1つのShapefaileに異なるジオメトリは共存させられない
Shapefileは、1つのファイルに1つのジオメトリ（ポイント・ライン・ポリゴン）しか格納できません。異なるジオメトリを共存させるには、特定の建物（ポイント）周辺の道路や河川（ライン）など複数のShapefileで扱う必要があります。
Shapeファイルを使用する際の注意点
Shapeファイルのデメリットを理解したうえで、使用する際の注意点としては、次の4点です。
- 1.
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移動する場合は、必須ファイルである「.shp」「.dbf」「.shx」をバラバラにせず、必ずセットで移動させること
- 2.
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編集する際は、必ずバックアップを取ったうえで行うこと
- 3.
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文字コードを変更する場合は、注意深く行うこと。また、日本語で5文字以上あるよう長いフィールド名の場合は、短縮させるか英語表記にする必要がある。なんのファイルなのか後で分からなくならないようフィールド名を別にメモしておき、区別できるようにすること
- 4.
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データ量が2GBを超えられないことや、日付フィールドに時刻を格納できないことを知ったうえで活用する
特に4つ目には注意が必要です。データ量が膨大な場合や人流調査や時刻指定を用いた調査をしたい場合など、用途によっては、ほかのファイル形式の使用も検討しなければなりません。
Shapefileは注意点も把握したうえで効果的に活用しよう
Shapefileとは、GISソフトで扱えるベクター形式のGISデータです。ほとんどのGISソフトで使え、公的機関を含め多くの機関からデータが提供もしくは販売されていることから、GISデータの標準ともいえます。
ただ、使いにくい点やデータ量の増加に追いつけていない点も少なくありません。そのため、使用する際は、Shapeファイルの特徴・デメリットの把握をすることで、デメリットをカバーしながらの運用が必須です。
また、Shapefileを扱ううえで、地図データの選択も意識する必要があります。Shapefileは、1つのファイルで1つのジオメトリしか格納できません。そのため、データの少ない地図データを使用すると、いくつものShapefileを用意する必要があり非効率的です。地図データ自体が多くのデータを持っているものを選択すれば、効率的にデータの可視化・分析が可能になります。
弊社が提供する建物ポイントデータは、住宅や商業ビル・オフィスビルをはじめマンションや、アパートなど全国約3,800万棟の建物一軒一軒の情報を収録したデータです。建物ポイントデータもShapefileに変換すれば、GISソフトでも扱いやすくなり、さまざまな情報が可視化されるため、分析業務も大幅に軽減されます。
Shapeファイルを扱う際は、あわせて建物ポイントデータの活用もご検討されてみてはいかがでしょう。
