最終更新：2026-01-02

1 はじめに

  • 「国土数値情報　行政区域データ」から得た市区町村地図行政境界データに国土数値情報「鉄道時系列データ」を接続し、地図を作成し、Rで可視化する方法を説明する。

2 「国土数値情報　行政区域データ」データ読み込み

  • 座標参照系は、世界測地系（EPSG:6668 - JGD2011）である。
  • 座標形式は、平面直角座標系。
# 必要なパッケージの読み込み
library(sf)
# シェープファイルの読み込み
kuiki03 <- sf::st_read("N03-20240101_03_GML/N03-20240101_03.shp")
## Reading layer `N03-20240101_03' from data source 
##   `/Users/ayumu/Documents/GitHub/research/4_GIS/railway/N03-20240101_03_GML/N03-20240101_03.shp' 
##   using driver `ESRI Shapefile'
## Simple feature collection with 8224 features and 6 fields
## Geometry type: POLYGON
## Dimension:     XY
## Bounding box:  xmin: 140.6531 ymin: 38.74765 xmax: 142.0725 ymax: 40.45026
## Geodetic CRS:  JGD2011
# 座標系の確認
sf::st_crs(kuiki03)
## Coordinate Reference System:
##   User input: JGD2011 
##   wkt:
## GEOGCRS["JGD2011",
##     DATUM["Japanese Geodetic Datum 2011",
##         ELLIPSOID["GRS 1980",6378137,298.257222101,
##             LENGTHUNIT["metre",1]]],
##     PRIMEM["Greenwich",0,
##         ANGLEUNIT["degree",0.0174532925199433]],
##     CS[ellipsoidal,2],
##         AXIS["geodetic latitude (Lat)",north,
##             ORDER[1],
##             ANGLEUNIT["degree",0.0174532925199433]],
##         AXIS["geodetic longitude (Lon)",east,
##             ORDER[2],
##             ANGLEUNIT["degree",0.0174532925199433]],
##     USAGE[
##         SCOPE["Horizontal component of 3D system."],
##         AREA["Japan - onshore and offshore."],
##         BBOX[17.09,122.38,46.05,157.65]],
##     ID["EPSG",6668]]

3 「鉄道時系列データ」の読み込み

3.1 データの概要

  • 座標参照系は、EPSG:6668 - JGD2011である。
  • 座標形式は、平面直角座標系。

駅については：

  • フィーチャー数：23,812個
  • 属性フィールド：11個

路線については：

  • フィーチャー数：2645個
  • 属性フィールド：12個

3.2 駅・路線データの読み込み

  • QGISで都道府県名を接続したシェープファイルを使用する。
# 必要なパッケージの読み込み
library(sf)
# シェープファイルの読み込み
#eki <- sf::st_read("N05-24_GML/UTF-8/N05-24_Station2.shp")
eki <- sf::st_read("Data_raw/Merged.shp")
## Reading layer `Merged' from data source 
##   `/Users/ayumu/Documents/GitHub/research/4_GIS/railway/Data_raw/Merged.shp' 
##   using driver `ESRI Shapefile'
## Simple feature collection with 23812 features and 17 fields
## Geometry type: POINT
## Dimension:     XY
## Bounding box:  xmin: 127.6523 ymin: 26.19326 xmax: 145.7539 ymax: 45.41634
## Geodetic CRS:  JGD2011
# シェープファイルの読み込み
senro <- sf::st_read("N05-24_GML/UTF-8/N05-24_RailroadSection2.shp")
## Reading layer `N05-24_RailroadSection2' from data source 
##   `/Users/ayumu/Documents/GitHub/research/4_GIS/railway/N05-24_GML/UTF-8/N05-24_RailroadSection2.shp' 
##   using driver `ESRI Shapefile'
## Simple feature collection with 2645 features and 11 fields
## Geometry type: LINESTRING
## Dimension:     XY
## Bounding box:  xmin: 127.6523 ymin: 26.19315 xmax: 145.7539 ymax: 45.41634
## Geodetic CRS:  JGD2011

4 岩手県に鉄道時系列データを限定

  • crop()関数を使って、岩手県の範囲（kuiki03.shp）にデータを限定する。
# 必要なパッケージの読み込み
library(sf)
library(raster)
# 岩手県の範囲に限定
eki_iwate1 <- sf::st_crop(eki, kuiki03)
senro_iwate <- sf::st_crop(senro, kuiki03)

5 はみだす駅を除去

# `subset()`関数を使って、岩手県の駅データに限定
eki_iwate <- subset(eki_iwate1, N03_001 == "岩手県")

# データをCSV形式で保存
rio::export(eki_iwate, "Data_output/eki_iwate.csv")
rio::export(senro_iwate, "Data_output/senro_iwate.csv")

6 重要な駅を変数として追加

# 重要な駅の駅名を変数として追加
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="盛岡"] <- "盛岡"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="一ノ関"] <- "一ノ関"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="北上"] <- "北上"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="花巻"] <- "花巻"
#eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="新花巻"] <- "新花巻"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="水沢"] <- "水沢"
#eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="水沢江刺"] <- "水沢江刺"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="釜石"] <- "釜石"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="宮古"] <- "宮古"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="久慈"] <- "久慈"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="盛"] <- "盛"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="北雫石"] <- "北雫石"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="いわて沼宮内"] <- "いわて沼宮内"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="茂市"] <- "茂市"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="遠野"] <- "遠野"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="陸前高田"] <- "陸前高田"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="二戸"] <- "二戸"
eki_iwate$Major_Station[eki_iwate$N05_011=="雫石"] <- "雫石"

7 岩手県の地図に描く

# 必要なパッケージの読み込み
library(ggplot2)
# 岩手県地図の作成
ggplot() +
  geom_sf(data = kuiki03, fill = "white", color = "black", size = 0.2) +
  geom_sf(data = senro_iwate, color = "blue",
          size = 0.5, alpha = 0.1) +
  geom_sf(data = eki_iwate, color = "red",
          size = 0.5, alpha = 0.1) +
  # Major_Stationをラベルとして表示
  geom_sf_text(data = eki_iwate, aes(label = Major_Station),
                  size = 2, family = "Osaka", color = "black",
                  nudge_y = 0.01) +
  labs(title = "Railway Stations and Lines",
       subtitle = "Iwate Prefecture",
       caption = "Source: Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism") +
  theme_minimal() +
  theme(axis.text = element_blank(), # 目盛りを非表示
        axis.title = element_blank())  # 軸タイトルを非表示
TRUE

TRUE 

# 保存
ggsave("fig/iwate_all_stations.png", width = 8, height =
       6, dpi = 300)

8 営業年次ごとに駅と路線を抽出

8.1 2024年現在営業中

  • N05_005eが9999の値の場合は、2024年現在営業中。
# `subset()`関数を使って、営業中の駅を抽出
eki_iwate_2024 <- subset(eki_iwate, N05_005e == 9999)
# `subset()`関数を使って、営業中の路線を抽出
senro_iwate_2024 <- subset(senro_iwate, N05_005e == 9999)

8.2 2010年現在営業中

  • 東日本大震災前（2010年）時点で営業中の駅を抽出。
  • N05_005bが2010年以前の値の場合は、2010年以前に営業開始。
  • N05_005eが2010年以降の値の場合は、2010年現在営業中。
# `subset()`関数を使って、2010年現在営業中の駅を
eki_iwate_2010 <- subset(eki_iwate, N05_005b <= 2010 & N05_005e >= 2010)
# `subset()`関数を使って、2010年現在営業中の路線
senro_iwate_2010 <- subset(senro_iwate, N05_005b <= 2010 & N05_005e >= 2010)

8.3 2011〜2024年に営業終了

  • 東日本大震災後に営業終了した駅を抽出。
  • N05_005bが2011年以前の値の場合は、2011年以前に営業開始。
  • N05_005eが2011年から2024年までの値の場合は、2011年〜2024年に営業
# `subset()`関数を使って、2011年〜2024年に営業
eki_iwate_closed <- subset(eki_iwate, N05_005b < 2011 & 
                             (N05_005e >= 2011 & N05_005e <= 2024))
# `subset()`関数を使って、2011年〜2024年に営業
senro_iwate_closed <- subset(senro_iwate, N05_005b < 2011 & 
                             (N05_005e >= 2011 & N05_005e <= 2024))

9 地図の作成

9.1 岩手県で2010年現在営業中の駅・路線の地図作成

# 必要なパッケージの読み込み
library(ggplot2)
# 岩手県地図の作成
ggplot() +
  geom_sf(data = kuiki03, fill = "white", color = "black", size = 0.2) +
  geom_sf(data = senro_iwate_2010, color = "blue",
          size = 0.5, alpha = 0.7) +
  geom_sf(data = eki_iwate_2010, color = "red",
          size = 2, alpha = 0.7) +
  # Major_Stationをラベルとして表示
  geom_sf_text(data = eki_iwate, aes(label = Major_Station),
                  size = 2, family = "Osaka", color = "black",
                  nudge_y = 0.01) +
  labs(title = "Railway Stations and Lines",
       subtitle = "Iwate Prefecture (2010)",
       caption = "Source: Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism") +
  theme_minimal() +
  theme(axis.text = element_blank(), # 目盛りを非表示
        axis.title = element_blank())  # 軸タイトルを非表示
TRUE

TRUE 

# 保存
ggsave("fig/iwate_2010_stations.png", width = 8, height = 6, dpi = 300)

9.2 岩手県で2024年現在営業中の駅・路線の地図作成

# 必要なパッケージの読み込み
library(ggplot2)
# 岩手県地図の作成
ggplot() +
  geom_sf(data = kuiki03, fill = "white", color = "black", size = 0.2) +
  geom_sf(data = senro_iwate_2024, color = "blue",
          size = 0.5, alpha = 0.7) +
  geom_sf(data = eki_iwate_2024, color = "red",
          size = 2, alpha = 0.7) +
  # Major_Stationをラベルとして表示
  geom_sf_text(data = eki_iwate, aes(label = Major_Station),
                  size = 2, family = "Osaka", color = "black",
                  nudge_y = 0.01) +
  labs(title = "Railway Stations and Lines",
       subtitle = "Iwate Prefecture (2024)",
       caption = "Source: Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism") +
  theme_minimal() +
  theme(axis.text = element_blank(), # 目盛りを非表示
        axis.title = element_blank())  # 軸タイトルを非表示
TRUE

TRUE 

# 保存
ggsave("fig/iwate_2024_stations.png", width = 8, height = 6, dpi = 300)

9.3 岩手県で2011〜2024年に営業終了した駅・路線の地図作成

# 必要なパッケージの読み込み
library(ggplot2)
# 岩手県地図の作成
ggplot() +
  geom_sf(data = kuiki03, fill = "white", color = "black", size = 0.2) +
  geom_sf(data = senro_iwate_closed, color = "blue",
          size = 0.5, alpha = 0.7) +
  geom_sf(data = eki_iwate_closed, color = "red",
          size = 2, alpha = 0.7) +
  # Major_Stationをラベルとして表示
  geom_sf_text(data = eki_iwate, aes(label = Major_Station),
                  size = 2, family = "Osaka", color = "black",
                  nudge_y = 0.01) +
  labs(title = "Closed Railway Stations and Lines",
       subtitle = "Iwate Prefecture (Closed: 2011-2024)",
       caption = "Source: Ministry of Land, Infrastructure, Transport and Tourism") +
  theme_minimal() +
  theme(axis.text = element_blank(), # 目盛りを非表示
        axis.title = element_blank())  # 軸タイトルを非表示
TRUE

TRUE 

# 保存
ggsave("fig/iwate_closed_stations.png", width = 8, height =
       6, dpi = 300)