ウェブマッピング

ウェブマッピングまたはオンラインマッピングとは、通常、ウェブ地理情報システム（Web GIS）を使用して、ワールドワイドウェブ（Web）上で地図を使用、作成、配布するプロセスです。 ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}ウェブマップまたはオンラインマップは、提供されると同時に消費されるため、ウェブマッピングは単なるウェブ地図作成以上のものです。それは、消費者が地図に表示する内容を選択できるインタラクティブなサービスです。^{[ 4 ]}

ウェブマッピングの登場は、地図作成における大きな新しいトレンドと見なすことができる。最近まで、地図作成は少数の企業、研究所、地図作成機関に限られており、比較的高価で複雑なハードウェアとソフトウェア、熟練した地図作成者と地理情報技術者が必要だった。^{[ 5 ]}

ウェブマッピングは、OpenStreetMapによって生成された無料のデータセットや、 Baidu、Google、HERE、TomTomなどが所有する独自のデータセットなど、多くの地理データセットをもたらしました。 ^{[ 6 ]}また、 ArcGISのような独自のツールと並んで、地図を生成するためのさまざまな無料ソフトウェアも考案され、実装されています。その結果、ウェブ上で地図を提供するための参入障壁が低くなりました。^{[ 5 ]}

The terms web GIS and web mapping are often used interchangeably, but the terms are distinct.^{[1][2][3][7][8][9][10]} Web GIS uses and enables web maps, and end users who are web mapping are gaining analytical capabilities from Web GIS, however Web GIS has more applications than web mapping, and web mapping can be accomplished without Web GIS. Web GIS emphasizes geodata processing aspects more involved with design aspects such as data acquisition and server software architecture such as data storage and algorithms, than it does the end-user reports themselves.^[11] The term location-based services refers to web mapping consumer goods and services.^[12] Web mapping usually involves a web browser or other user agent capable of client-server interactions.^[13] Questions of quality, usability, social benefits, and legal constraints are driving its evolution.^[14][15]

A first classification of web maps has been made by Kraak in 2001.^[11] He distinguished static and dynamic web maps and further distinguished interactive and view only web maps. Today there is an increased number of dynamic web maps types, and static web map sources.^[16]

Static web maps

静的ウェブページは、アニメーションやインタラクティブ機能がなく、閲覧のみが可能です。これらのマップは、技術の進歩によりユーザーが操作できるようになる以前によく使用されていました。^{[ 23 ]}これらのファイルは、多くの場合手動で一度作成され、更新頻度は低いです。静的ウェブマップの一般的なグラフィック形式は、ラスターファイルの場合はPNG、JPEG、GIF、またはTIFF (例: drg ) 、ベクターファイルの場合はSVG、PDF、またはSWFです。これには、スクリーンマップとして設計されていないスキャンされた紙の地図も含まれます。紙の地図は、同じ物理サイズの一般的なコンピュータディスプレイよりもはるかに高い解像度と情報密度を持ち、間違った解像度で画面に表示されると読み取れない場合があります。^{[ 11 ]}

現在、様々な企業がクラウドベースのSaaS（Software as a Service）としてウェブマッピングを提供している。これらのサービスプロバイダーは、ユーザーがデータをサーバー（クラウドストレージ）にアップロードすることで、地図を作成・共有できるようにする。地図は、ブラウザ内エディタを使用するか、サービスプロバイダーのAPIを活用するスクリプトを作成することで作成される。

従来の手法と比較して、マッピングソフトウェアには多くの利点がある。欠点についても述べておく。

• ウェブマップは最新情報を簡単に提供できます。データベースからマップが自動的に生成される場合、ほぼリアルタイムで情報を表示できます。印刷、マスタリング、配布の必要もありません。例：
  • 選挙結果が判明次第、選挙結果を表示する地図が表示されます。
  • センサーネットワークによって収集された交通データを用いた交通渋滞マップ。
  • バスや電車などの公共交通機関の現在位置を示す地図。利用者は停留所や駅での待ち時間を最小限に抑えたり、運行の遅延状況を把握したりすることができる。
  • NEXRADなどの気象図。
• ウェブマップ用のソフトウェアとハ​​ードウェアのインフラは安価です。ウェブサーバーのハードウェアは安価に入手でき、ウェブマップを作成するためのオープンソースツールも数多く存在します。一方、地理データはそうではありません。衛星や自動車のフリートは、高価な機器を使用して継続的に情報を収集します。おそらくこのため、特に地理データが高価な地域では、多くの人が地理データの公開に依然として消極的です。彼らは、適切な許可を得ずに他人がデータを使用することで著作権侵害を受けることを恐れています。
• 製品のアップデートは容易に配信できます。Webマップはリクエストや読み込みのたびにロジックとデータの両方を配信するため、Webユーザーがアプリケーションを再読み込みするたびに製品のアップデートが行われます。従来の地図作成では、印刷された地図やオフラインメディア（CD、DVDなど）で配布されるインタラクティブマップを扱う場合、地図の更新には多大な労力が必要となり、再印刷や再マスタリング、メディアの再配布が必要となります。Webマップでは、データと製品のアップデートはより簡単、安価、迅速で、頻繁に行われます。おそらくこのため、多くのWebマップはシンボル表示、コンテンツ、データの正確性において品質が低いものとなっています。
• ウェブマップは、分散データソースを組み合わせることができます。オープンスタンダードとドキュメント化されたAPIを使用することで、投影システム、地図の縮尺、データ品質が一致していれば、異なるデータソースを統合（マッシュアップ）できます。中央集権型データソースを使用することで、各組織が同じデータセットのコピーを維持する負担が軽減されます。欠点は、外部データソースに依存し、信頼する必要があることです。さらに、詳細な情報が利用可能になり、分散データソースが組み合わされることで、個人の多くのプライベート情報や個人情報が発見され、組み合わせられる可能性があります。現在では、高解像度の航空写真や衛星画像を通じて、世界中の誰でも個人の所有地や不動産にアクセスできるようになりました。
• ウェブマップではパーソナライズが可能です。ユーザープロファイル、パーソナルフィルター、パーソナルスタイル、シンボル設定などを使用することで、ウェブマッピングシステムがパーソナライズに対応していれば、ユーザーは独自のマップを設定・デザインできます。アクセシビリティの問題も同様に対処できます。ユーザーがお気に入りの色やパターンを保存できれば、色覚異常などで容易に識別できない色の組み合わせを避けることができます。しかし、紙の地図と同様に、ウェブマップにも画面スペースの制限という問題があり、特にその影響は顕著です。これはモバイルウェブマップにとって大きな問題です。携帯機器の画面は通常非常に小さいため、パーソナライズの余地が限られてしまうからです。
• ウェブマップは、 DHTML / Ajax、SVG、Java、Adobe Flashなどのウェブマッピング技術と同様に、分散データ取得と共同作業を可能にする共同マッピングを実現します。このようなプロジェクトの例としては、OpenStreetMapプロジェクトやGoogle Earthコミュニティが挙げられます。しかし、他のオープンプロジェクトと同様に、品質保証は非常に重要ですが、インターネットとウェブサーバーインフラストラクチャの信頼性はまだ十分ではありません。特に、ウェブマップが外部の分散データソースに依存している場合、元の作成者は情報の可用性を保証できないことがよくあります。
• ウェブマップは、ウェブ上の他の情報へのハイパーリンクをサポートしています。他のウェブページやウィキと同様に、ウェブマップはウェブ上の他の情報へのインデックスとして機能します。マップ上の任意の機密領域、ラベルテキストなどは、追加情報へのハイパーリンクを提供できます。たとえば、公共交通機関のオプションを示すマップは、オンライン列車時刻表の対応するセクションに直接リンクできます。しかし、ウェブマップの開発は、現状でも十分に複雑です。ウェブマッピングやウェブGISアプリケーションを作成するための無料および商用ツールの利用可能性が高まっているにもかかわらず、インタラクティブなウェブマップを作成することは、画像を組版して印刷するよりも複雑な作業です。多くのテクノロジー、モジュール、サービス、データソースを習得して統合する必要があります。さまざまなウェブテクノロジーの集合体の開発およびデバッグ環境は、依然として扱いにくく、不便です。

このセクションには、ウェブマッピング、オンラインマッピングサービス、アトラスのマイルストーンがいくつか含まれています。^{[ 13 ]}

• 1989年：WWWの誕生、研究文書の交換のためにCERNでWWWが発明された。 ^{[ 24 ]}
• 1993年：Xerox PARC Map Viewerは、 CGI / Perlに基づいた最初のマップサーバーであり、再投影スタイルとマップ範囲の定義を可能にした。^{[ 25 ]}
• 1994年：カナダ国立地図帳、カナダ国立地図帳の初版が発行された。これは最初のオンライン地図帳とみなすことができる。
• 1995年：スコットランド地名辞典 スコットランド地名辞典のプロトタイプ版がリリースされた。インタラクティブな地図機能を備えた初の地理データベース。
• 1995年：米国国勢調査局によるタイガーマッピングサービス。初の全国規模の街路レベルのウェブ地図であり、米国政府による初の主要ウェブ地図。^{[ 25 ]}ウィキメディア・コモンズ
• 1995年：MapGuide、当初はArgus MapGuideとして発表。
• 1996年：先端空間技術センターのインタラクティブマッパーは、 CGI / Cシェル/ GRASSに基づいており、ユーザーが地理的範囲、ラスターベースレイヤー、およびベクターレイヤーの数を選択して、パーソナライズされたマップを作成できるようにした。
• 1996年：Mapquestが登場。地図出力機能を備えた、初の人気オンライン住所照合・経路案内サービス。
• 1996年：英国を拠点とするウェブサイトMultiMapが開設され、オンライン地図、ルート案内、位置情報サービスを提供開始。英国で最も人気のあるウェブサイトの一つに成長した。
• 1996年：MapGuide、AutodeskはArgus Technologiesを買収し、Autodesk MapGuide 2.0を発表しました。

• 1997年：米国オンライン国立地図イニシアチブ、米国地質調査所は、米国のオンライン国立地図を調整および作成する任務を負った。^{[ 26 ] [ 27 ]}
• 1997年：UMN MapServer 1.0。NASA ForNetプロジェクトの一環としてミネソタ大学（UMN）で開発されました。森林管理担当者向けにリモートセンシングデータをウェブ経由で配信する必要性から生まれました。
• 1998年：航空写真（主に白黒）とUSGS DRGを提供するWebマップサービス「Terraserver USA」がリリースされました。これは初期の人気WMSの一つです。このサービスはUSGS、 Microsoft、HPの共同開発によるものです。

• 2003年：NASA World Windがリリースされました。インターネット上の分散リソースからデータを読み込むオープンな仮想地球儀です。地形や建物を3次元で表示できます。（ XMLベースの）マークアップ言語により、ユーザーは独自のコンテンツを統合できます。この仮想地球儀は専用ソフトウェアが必要で、Webブラウザでは動作しません。
• 2004年：スティーブ・コーストによって設立された、オープンソースでオープンコンテンツの世界地図であるOpenStreetMap。
• 2004年：ヤンデックスマップが設立される。
• 2005年：Googleマップ。Googleマップの最初のバージョン。クワッドツリー構造で構成されたラスタータイルをベースとし、XMLHttpRequestを使用してデータ読み込みを行った。この地図アプリケーションは、他のユーザーがGoogleマップサービスを自身のウェブサイトに統合できるようになったこともあり、ウェブ上で非常に人気を博した。
• 2005年：Baidu Mapsはベータ版だった。
• 2005年：MapGuide Open SourceがAutodeskによってオープンソースとして発表されました。
• 2005年：Google Earth 。仮想地球儀のメタファーに基づいて、Google Earthの最初のバージョンがリリースされました。地形や建物を3次元で表示できます。KML （XMLベース）マークアップ言語により、ユーザーは独自のコンテンツを統合できます。この仮想地球儀は専用ソフトウェアが必要で、Webブラウザでは動作しません。
• 2005年：オープンソースのJavaScriptライブラリであるOpenLayersの最初のバージョンがリリースされました。
• 2006年：WikiMapiaがローンチされる
• 2009年：MapTilerがWebマップ用の地理データのタイル化のためのオープンソースソフトウェアとしてリリースされました。^{[ 28 ]}
• 2009年：ノキアはOvi Mapsを自社製スマートフォン向けに無料提供した。
• 2012年：初のベクタータイルベースの地図アプリであるApple Maps ^{[ 29 ]}がリリースされ、Apple独自のGoogle Mapsクライアントに代わって、Appleプラットフォームのデフォルトの地図アプリとなった^{[ 30 ] 。}
• 2020年：Petal Mapsがリリースされる。

ウェブマッピング技術には、サーバー側アプリケーションとクライアント側アプリケーションの両方が必要です。以下は、ウェブマッピングで利用される技術の一覧です。

• 空間データベースは通常、地理データ型、メソッド、プロパティで拡張されたオブジェクトリレーショナルデータベースです。Web マッピング アプリケーションが動的データ (頻繁に変化するデータ) や大量の地理データを扱う必要がある場合は、空間データベースが必要です。空間データベースでは、空間クエリ、サブ選択、再投影、ジオメトリ操作が可能で、さまざまなインポートおよびエクスポート形式が提供されます。PostGISは その代表的な例で、オープンソースです。MySQLも空間機能の一部を実装しています。Oracle Spatial、Microsoft SQL Server (空間拡張機能付き)、IBM DB2 は商用の代替品です。Open Geospacial Consortium (OGC) の仕様「 Simple Features」は、空間データベース用の標準ジオメトリ データ モデルおよび演算子セットです。仕様のパート 2 では、SQL を使用した実装が定義されています。
• タイル状のウェブマップは、ラスター画像の「タイル」で構成されたレンダリングされた地図を表示します。
• ベクタータイルも人気が高まっており、GoogleとAppleは既にベクタータイルに移行しています。Mapbox.comもベクタータイルを提供しています。この新しいスタイルのウェブマッピングは解像度に依存せず、操作に応じてフィーチャを動的に表示・非表示できるという利点もあります。
• WMSサーバーは、レイヤーの順序、スタイルとシンボル表示、データの範囲、データ形式、投影法など、ユーザーオプションのパラメータを使用してマップを生成します。これらのオプションはOGCによって標準化されています。もう1つのWMSサーバー標準はタイルマップサービスです。標準画像形式には、PNG、JPEG、GIF、 SVGなどがあります。

ウェブマッピングの使用に伴う個人情報のプライバシーと機密性に関する懸念が提起されています。ウェブマップには、人、場所、物の位置、身元、属性などの個人情報が含まれています。適切に保護されていない場合、あなたの情報は権限のない第三者によってアクセス、コピー、または操作される可能性があります。^{[ 40 ]}これにより、政府機関は個人とその行動に関する大規模なデータベースを作成することができ、民間部門は個人情報の記録を保持することができます。^{[ 33 ]}また、プライバシー侵害、データ損失、または法的責任につながる可能性もあります。^{[ 34 ]}

これらの問題が主に職場環境で発生するのを防ぐには、データを暗号化し、安全なプロトコルとサーバーを使用し、アクセス制御と認証メカニズムを適用する必要があります。^{[ 40 ]} Webマッピングによって生じる可能性のあるもう1つの障壁は、Webマップのセキュリティを脅かす可能性のあるデータの完全性と品質です。

ウェブマップは、不正確、古かったり、破損している可能性のあるデータソースに完全に依存しています。データが定期的に検証および更新されない場合、ウェブマップの信頼性に影響する可能性があります。^{[ 34 ]}ウェブマッピングは、データの改ざん、なりすまし、または注入攻撃に対しても脆弱であり、偽または有害なデータがウェブマップに挿入される可能性があります。ウェブマップが事故や交通状況で更新されない、または最も効率的なルートを案内しないなど、それほど脅威ではない状況もあります。これらの問題がさらに発生しないようにするには、危険な道路状況や、ウェブマッピング機能の制限または不確実性を報告することが重要です。

• オンライン地籍図
• ウェブ地図サービスの比較
• 地理情報システム（GIS）
• オンライン地図サービス一覧
• 新地理学
• ジオブラウジング
• ジオウェブ
• 市民参加型地理情報システム（PPGIS）
• サウンドマップ
• ボランティアによる地理情報（VGI）

• Fu, P.、および J. Sun. 2010. Web GIS: Principles and Applications . ESRI Press. Redlands, CA. ISBN 1-58948-245-X。
• グラハム、M. 2010.新地理と場所のパリンプセスト。経済と社会の地理に関する情報。 101(4)、422–436。
• Kraak, Menno-Jan および Allan Brown (2001): Web Cartography – Developments and prospects、Taylor & Francis、ニューヨーク、ISBN 0-7484-0869-X。
• ミッチェル、タイラー（2005）：Webマッピング図解、オライリー、セバストポル、350ページ、ISBN 0-596-00865-1本書では、さまざまなオープンソースのウェブマッピングプロジェクトについて解説し、ヒントやコツ、そして事例を紹介します。
• Peterson, Michael P. (編) (2014): Mapping in the Cloud、Guilford、ISBN 978-1-462-51041-2。
• ピーターソン、マイケル・P.（編）（2003）：地図とインターネット、エルゼビア、ISBN 0-08-044201-3。
• Rambaldi G、Chambers R、McCall M、Fox J. 2006. PGISの実務者、ファシリテーター、技術仲介者、研究者のための実践的倫理。Wayback Machineに2011年7月16日にアーカイブ済み。PLA 54:106-113、IIED、ロンドン、英国
• Gaffuri J, 2012.ベクトルデータを用いたウェブマッピングに向けて. Lecture Notes in Computer Science Vol. 7478. Springer, Ch. 7, pp.  87–101. DOI:10.1007/978-3-642-33024-7_7
• フェルドマン、S 2010年。「ウェブマッピングの歴史 - スライドデッキ」および「ウェブマッピングの歴史 - マインドマップ」

サイト

• UMN MapServerのドキュメントとチュートリアル
• SVG、Postgis、UMN MapServerを使用したWebマッピングのチュートリアル（2017年6月11日にWayback Machineにアーカイブ済み）
• 国際地図学会（ICA）は、地図作成と地理情報科学の専門家のための世界的な組織です。
• オンラインマッピングツールの比較、デューク大学