地理情報学

土地測量の方法論には、地上の地点の測定と分析が含まれます。これらの測定値は、地点の角度、距離、高さに関する情報を伝達します。^{[ 13 ]}これは、現在の法的財産へと発展した土地の境界を確立するのに役立った芸術と科学であるとよく考えられています。^{[ 14 ]}

土地測量は、区画整理計画と設計、土木工学、建設に深く関わっています。^{[ 14 ]}

地理可視化は、地図作成とコンピュータサイエンスを組み合わせて空間データを視覚化します。使用されるインタラクティブなツールと技術は、探索を支援し、最終的な結論を伝えるのに役立ちます。そのため、従来の地図とは異なり、知識構築のプロセスが重視されます。^{[ 15 ]}これらは、 3D モデル、タイムラプス アニメーション、および操作された画像の形で提示できます。 ^{[ 16 ]}

関連するコンピュータ処理により、ユーザーはフィルタデータレイヤーを介して視覚パラメータを迅速に変更でき、静的な紙の地図に比べてより鮮明な画像が生成されます。^{[ 17 ]}地理情報学に関しては、地理情報エンジニアが生データを収集し、地理情報可視化によってこの情報を容易に理解できるようになります。^{[ 16 ]}

水文地質学という関連分野は、海面またはその他の水域の表面上、上空、または下層で行われる測量作業に関連する領域をカバーしています。この下位分野は、より一般的には水路測量として知られており、これは16世紀半ばに造語されました。^{[ 18 ]}

水路地理学の先駆者の一人は、最初の水路測量士であるアレクサンダー・ダルリンプルで、1795年にイギリス海軍に任命されました。彼の仕事は航海用の海図を準備して印刷することであり、海軍と商船の運航に貢献しました。 ^{[ 19 ] [ 20 ]}ダルリンプルの歴史は、この分野が持つ基礎的な軍事的つながりに直接結びついており、その現代における範囲は、軍事監視から海洋生息地の保護まで、水文地理学のより多くの側面を含むように広がっています。^{[ 21 ] [ 22 ]} 1795年に英国水路局（UKHO）が設立された後、 1854年に米国海軍天文台水路局（USNO）が正式に設立され、安全な航行、世界的な海運、防衛への道が開かれました。^{[ 23 ]}

米国海洋大気庁（NOAA）と呼ばれる米国政府機関は、水路測量学/水路測量の応用例の一つです。海底地形（または水深測量）が求められており、マルチビームソナーなどの一般的な測量技術を使用して海底マッピングが行われます。^{[ 24 ]}

健康地理情報学は、場所と健康の重要な関係についての理解を深めることができ、疾病予防などの公衆衛生上の課題や、より良い医療サービスの計画に役立ちます。^{[ 25 ]}重要な研究分野の一つは、救命活動の計画におけるオープンデータの使用です。^{[ 26 ]}

鉱業地理情報学は、鉱業に特化した地理情報学の一分野です。鉱業環境における物体や現象に関する空間データの取得、処理、分析に重点を置き、鉱業操業における監視、モデリング、予測、可視化、意思決定を支援します。^{[ 27 ]}その発展は、専門教育や現代の鉱業のニーズに適応した専門能力の形成とますます密接に結びついています。^{[ 28 ]}

かつて「測量」、「測量工学」、「地形科学」といった名称だった大学の学科の多くが、「ジオマティクス」や「ジオマティクス工学」といった名称に変更しており、また「空間情報技術」などのプログラム名に変更しているものもある。^{[ 29 ] [ 30 ]}

1990年代以降の地理情報科学の急速な進歩と認知度の向上は、コンピュータハードウェア、コンピュータサイエンス、ソフトウェアエンジニアリングの進歩に加え、航空機や宇宙からのリモートセンシング技術の進歩によって可能になった。

全地球航法衛星システムは、地球全体を網羅する地理空間システムの集合体です。この技術は、通信からモバイルナビゲーションまで、さまざまな目的で使用されています。^{[ 31 ] [ 32 ]}現在運用されている 6 つの GNSS コンステレーションは、米国のGPS運用コンステレーション、ロシア発のGLONASS (GLObal NAvigation Satellite System )、欧州のGalileo、中国のBeiDou/Compass、日本の準天頂衛星システム ( QZSS )、およびインドの地域航法衛星システム ( IRNSS ) です。

地理情報専門家は、地理データの処理に関連するバリューチェーン全体を扱います。彼らの仕事は、データの収集と取得から始まります。地理情報専門家は、地形測量法（例：トータルステーションまたは差分GPS）（測定対象地点まで出向く方法）とリモートセンシング法（例：写真測量またはライダー）（リモート測定）を区別できなければなりません。また、平面測量（x、yまたは緯度、経度）、高度測量（zまたはH）、または衛星テレメトリ測定（宇宙から取得した測定値の分析）を実行できなければなりません。収集されたデータはその後、クリーニングされ、さらに処理できるようになります。^{[ 42 ]}

地理情報専門家は、地理データの正確性（空間的および時間的）、完全性、そして検証が不可能な場合（例えば、アクセス不可能な地形）には妥当性を検証する責任を負います。自動化の試みにもかかわらず、彼らは依然として、実体（点、線、領域）の位置と地理座標系、そして少なくとも2つの座標（緯度と経度）、場合によっては高度、およびそれらに関連する属性（例えば、性質、面積、体積、人口、飲料水ネットワークに接続されているかどうか）を計算するよう求められます。その後、地理データは処理および分析され、データモデル、ひいてはデータベースが作成されます。必要に応じて、データは地図を作成するためにフォーマット化されます（縮尺、色、線の太さ、凡例の選択）。

熟練した地理情報専門家は不足しており、さまざまなデータ交換フォーマットを区別し、変換し、さまざまなソースからのデータを評価、解釈、統合できる専門家が十分に育成されていない。^{[ 43 ]}

地理情報技術者の仕事には、空間データと統計の分析が含まれます。^{[ 44 ]}この情報は「空間的にインデックス付けされた依存構造」をモデル化しており、独立かつ同一分布のデータセットという考え方と対立します。^{[ 44 ]}これは地理空間分析とも呼ばれ、地理空間内の特定の場所に関する情報です。この分野で地理情報技術者が行う分析は、調査対象に応じて実用的な洞察を提供します。^{[ 45 ]}

土木技術者と協力して、測量技術者はGNSSと高精度機器を使用して、エリアの法的および地理的境界を決定します。^{[ 46 ] [ 47 ]}生データは地理情報システム（GIS）データベースで処理され、その後、チームによってソースとして使用されます。

最適なレイアウトを評価するために、提案された設計は、氾濫原、湿地、急斜面などの制約データを通して実行されます。^{[ 48 ]}区画図が作成されます。これは、境界、寸法、および関連する分割を示す法的に記録された地図です。^{[ 49 ]}

地理データの解釈能力は、業界の企業にネットゼロ排出量の達成を促している。^{[ 54 ]}持続可能な開発目標（SDGs）や国連気候変動会議シリーズのさまざまな版など、世界中の協定や計画は気候中立性を推進している。^{[ 54 ] [ 55 ]}

クリストファー・フィッシャーが立ち上げた地球アーカイブ・イニシアチブは、地球のデジタルベースラインを作成し、気候危機を緩和することを目的としている。^{[ 54 ] [ 56 ]}リモートセンシング技術であるLiDARを使用して、地球の表面積の約30%を占めると推定される地球の陸地のスキャンを実行する。LiDARスキャンは、現在利用可能なデータと地球の将来の状態のデータセットを提供する。そうすることで、視覚的な表現で気候変動危機を理解し、対処するのに役立つ。^{[ 57 ]}