地理情報 系統地理

【高校地理分野】地理情報

このページでは、高校地理の地理情報分野について概観します。
地理情報分野の内容として、地球上の位置の表現、地図の分類と歴史、地理情報とGISに分けてまとめます。

地球上の位置の表現

ここでは、地球上の位置を表現するための様々な概念についてまとめます。
地理では地球上の空間を扱うので、球体の地球上で位置を表現するために様々な概念があります。

位置情報の表現

地球の緯度(左)と経度(右)。地球上のある地点の位置情報を数値で表現する方法として、南北の位置を示す「緯度」と東西の位置を示す「経度」を組み合わせて表現される。緯度の基準は自転軸の上に位置する北極点・南極点とその中間点である赤道を基準として、赤道から南北に0-90°の数値が割り振られている。一方、経度はイギリスのグリニッジ天文台を通る本初子午線とその裏側に位置する日付変更線を基準として、本初子午線から東西に0-180°の数値が割り振られている。出典を加工して作成。出典:Wikimedia Commons, CC0, 2024/4/11閲覧

球体の地球上で位置を表現する際には、南北の位置を表す緯度と東西の位置を表す経度を組み合わせた地理座標によって表現します。
数学のxy座標は平面上の位置を表しますが、地理座標では球体の地球表面の位置を表します。

緯度は赤道を0°として北を北緯、南を南緯として位置を表現し、北極点が北緯90°、南極点が南緯90°です。
経度は本初子午線を0°として東を東経、西を西経として位置を表現し、東経180°と西経180°の経線(日付変更線)が一致します。

参考緯度と経度(重要な緯線と経線)

続きを見る

陸地と海洋

ロビンソン図法による世界地図。ロビンソン図法は、地球上の全域を平面で表現する際に生じる様々な問題をふまえ、様々な図法を折衷させて編み出された図法である。出典:Wikimedia Commons, Public domain, 2021/1/7閲覧

地球上は陸地と海洋が3:7の比率で広がっています。
陸地が北半球に偏って分布しているのに対し、南半球では海洋の比率が非常に高くなります。

陸半球と水半球

地球で最も陸地が多くなるように切り取った半球を陸半球と呼び、陸半球の中心はフランス西部のナントです。
一方、最も海洋が多くなるように切り取った半球を水半球と呼び、水半球の中心はニュージーランド南東沖です。
これら2点は地球のちょうど反対側に位置する2点を対蹠点(たいせきてん)と呼びますが、陸半球の中心(ナント)と水半球の中心(ニュージーランド)は対蹠点の関係にあります。

大陸と標高

地球上には6つの大陸がありますが、大陸ごとに標高の分布は大きく異なります。
ヒマラヤ山脈があるユーラシア大陸(のうちアジア)やアンデス山脈がある南アメリカ大陸は、標高5,000mを超える高山がある一方、オーストラリア大陸は標高500m未満が占める割合が高いです。

参考陸地と海洋(大陸と外洋を大まかに理解)

続きを見る

時差

世界の国と地域のタイムゾーン(標準時間帯、等時帯)の一覧。大部分の地域では協定標準時(UTC)から1時間単位の時差であるが、斜線をひいている地域(インドやオーストラリア中央部など)は時差がグリニッジ標準時と分単位(30分単位など)の時差がある。出典:Wikimedia Commons, Public domain, 2021/1/7閲覧

地球上を東西に進むと、日の出や日没のタイミングが変わります。
このため、世界中で同じ時間を使うと、同じ午前7時なのに場所によって朝だったり夕方だったりしてしまい不便です。
そこで現代では、地球上の東西の位置ごとに同じ時刻(標準時)を使う一方、東西に離れた場所では1時間単位で時刻をずらした標準時を使います。
このような運用をしているため、東西に離れた場所(例:日本と中国)を移動すると、出発地と到着地で時刻がずれる時差が発生します。
球体である地球の1周が360°、1日は24時間なので、360°/24=15°ごとに1時間の時差が発生します。

参考標準時と時差(時刻のルールと時差の計算)

続きを見る

地図

いくつかの施設と鉄道路線を強調した賢島の地図(三重県南東部・志摩市賢島、2016年作成)。この地図では、近鉄志摩線の1969年廃止区間である賢島ー真珠港間を強調している。真珠港駅跡に近接するホテル「賢島パークホテルみち潮」を表示することで、現存しない真珠港駅跡の場所を分かりやすくしている。他にも近鉄系列の施設(志摩観光ホテルや賢島宝生苑など)の建物の形を表示しているが、2016年作成の地図なので、2021年に閉館した水族館である志摩マリンランドが表示されている。このように、地図上に表示する内容を取捨選択したり表示に強弱をつけることで、わかりやすく情報が伝わる地図になる。出典:Wikimedia Commons, ©Miyuki Meinaka, CC BY-SA 4.0, 2025/7/26閲覧

地図とは、地球上に広がる山脈や湖沼、道路や建物など様々なものを平面上に記号として表現したものです。
複雑に分布する土地の情報を文字や記号を使ってシンプルに表現することで、行ったことがない土地の情報を簡単に伝えることができます。

地球は実際には3次元の球体であるため、2次元の紙の上に表現された地図は、実際の土地の情報を100%再現することは不可能です。
目的に応じて様々な種類の地図が存在するため、地図を使う際には伝えたい情報に応じて適切な地図を選択する必要があります。

以下では、地図投影法、地図の歴史、地図の種類について順にまとめます。

地図投影法

円筒図法の模式図。円筒図法は地図投影法の一種であり、紙を地球に巻きつけ、地球を囲んで円筒状にした状態で地表の情報を紙の上に投影する。一番手前側の世界地図は、投影された地図を横に広げたものである。円筒図法の特徴として、経線と緯線が90°で直交し、緯線同士、経線同士は互いに平行である。転じて、数学的な変換に基づく地図投影法であっても、経線と緯線が直交する地図投影法は円筒図法に分類する。出典:Wikimedia Commons, Public domain, 2024/5/28閲覧

地図投影法(ちずとうえいほう)とは、地球上の土地の情報を地図上に落とし込む手法です。
3次元の地球表面を2次元の地図上に落とし込むため、全てを完全に落とし込むのは不可能であり、地図作成の目的に応じて必要な情報が正確に残るように適切な地図投影法を選択する必要があります。

分類としては、投影方法に基づく分類(円筒図法や円錐図法)何を正確に表現するかに基づく分類(正角図法や正積図法)などがあります。

表 代表的な地図投影法

地図投影法活用例
メルカトル図法海路図(等角航路
正積図法主題図など
正距方位図法特定地点からの航空路線図
参考地図投影法とその分類

続きを見る

地図の歴史

プトレマイオスの世界地図(2世紀、この地図自体は15世紀に作成された写本)。プトレマイオスの世界地図は2世紀のローマ、ギリシャ世界で広く知られていた世界地図である。ヨーロッパが比較的正確に描かれているのに対し、遠く離れたアジアやアフリカは不正確である。プトレマイオスの世界地図の画期的な点は、天体観測を用いて地球上の位置を特定したことと経線と緯線を用いて地図を描いたことである。出典:Wikimedia Commons, Public domain, 2024/5/8閲覧

地図の歴史は非常に古く、2世紀にはプトレマイオスの世界地図と呼ばれる「世界地図」が作製されています。
初期の世界地図は、遠隔地は想像で描かれており縮尺も不正確でしたが、測量技術の発達や地図投影法の発展により正確な世界地図を作製できるようになりました。

15-17世紀の大航海時代になると、ヨーロッパ人による世界各地の進出がはじまり、それまで知られていないかった南北アメリカ大陸やオーストラリア大陸などの新大陸が発見されていきました。
ヨーロッパ人は進出した各地を測量して地図を作製し、次第に世界全体を正確に表した世界地図が作られるようになりました。
日本でも、江戸時代後期に伊能忠敬(1745-1818)が中心となって徒歩で実測による全国地図(大日本沿海輿地全図(だいにほんえんかいよちぜんず、伊能図))が作られました。

現代では、人工衛星を打ち上げて宇宙から地球上の位置情報を正確に測位リモートセンシング)するようになり、世界中の地理情報をリアルタイムで把握できるようになっています。

参考地図の歴史(バビロニアの世界地図から現代のWebGISまで)

続きを見る

地図の種類

地図は作成目的に応じて一般図と主題図の2つに大別できます。

一般図は情報を網羅的に掲載した多目的で利用できる地図であり、国土地理院の地形図(地理院地図)やGoogleMAPなどが該当します。
一般図は情報が網羅的なので様々な用途で利用できる地図ですが、利用目的に不要な情報が多い上に必要な情報が掲載されているとは限りません。
このため、一般図をベースにして必要な情報のみを抜き出し、目的に応じて情報を追加・加工して作製した地図が主題図です。
主題図は特定の利用目的に特化した情報を掲載した地図であり、統計地図やハザードマップ、道路地図などがあります。

地理空間情報とGIS

GISにおける地理情報の重ね合わせの例。GIS(地理情報システム)では、ベースとなる地図の上に様々な情報を重ね合わせて視覚的にわかりやすい形で表示する。重ね合わせをする1つ1つの情報の層をレイヤという。この例では、行政の災害対策に必要な情報を載せたレイヤを地図上に重ね合わせることで、災害対策に必要な情報をわかりやすく表示している。このようなGISを活用することで災害対策に必要な意思決定に役立てている。出典:「GIS」とは GIS HP ©国土交通省 2024/4/26閲覧

現代では、スマートフォンの地図アプリや天気予報など、様々な情報を地図上に重ね合わせて表示するサービスが普及しています。
このようなしくみを地理情報システム(GIS)といい、現代の生活には欠かせない存在です。

人の移動情報や気温の分布などの地理空間情報は膨大な量のデータなので、一度に全てを表示すると必要な情報が分からなくなってしまいます。
そのため、GISではコンピュータを使って地図に重ね合わせる情報の種類ごとに分類したレイヤ(層)を作り、見たい情報だけを表示するしくみになっています。

参考GISと地理空間情報の活用(位置情報・WebGIS・ビッグデータ)

続きを見る

参考文献

地図(チズ)とは? コトバンク 精選版 日本国語大辞典、日本大百科全書(ニッポニカ) 2025/7/21閲覧
History of cartography, Wikiepdia 2024/4/23閲覧
Early world maps, Wikiepdia 2024/4/23閲覧
地理用語研究会編「地理用語集」山川出版社(2024)

-地理情報, 系統地理
-