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TopoJSON（Topology JSON Format）
2026年04月21日 13:29
GISBoxは、OSGB/GEOTIFF/RVTなどの複数のGISフォーマットでの編集をサポートし、3DTiles/Terrainへの変換や公開が可能なワンストップ3DGIS データ編集、変換、公開プラットフォームです。
概要
TopoJSON（Topology JSON Format） は、地理空間データを効率的に表現するために設計されたJSONベースのベクターデータ形式です。米国のデータ可視化研究者 Mike Bostock によって提案され、通常の GeoJSON を拡張した形で、地理データのトポロジー（隣接関係や共有境界） を明示的に保持することが特徴です。TopoJSONでは、複数の地理オブジェクト間で共有される境界線を一度だけ保存し、それを参照する構造を採用することで、データサイズを大幅に削減できます。そのため、Web地図やデータ可視化など、軽量で高速な地理データ配信が求められる場面で広く利用されています。
データフォーマットの概要
TopoJSONのファイル構造は、トポロジー情報を中心に複数の要素で構成されます。主な構成要素は以下のとおりです。
- type（データタイプ定義）：TopoJSONファイルの基本タイプを示します。通常は
"Topology"と記述され、ファイルがトポロジー構造を持つデータであることを示します。 - objects（ジオメトリオブジェクト）：地理オブジェクト（国境、行政区画、道路など）を格納する部分です。Polygon、MultiPolygon、LineStringなどのジオメトリが定義されますが、座標そのものではなく、後述の arcs を参照する形式で表現されます。
- arcs（共有線分データ）：TopoJSONの核心となる構造で、複数のポリゴンやラインが共有する境界線を格納します。各ジオメトリは、このarcs配列を参照することで形状を構成します。これにより、同一境界線を重複保存する必要がなくなります。
- transform（座標変換情報・任意）：量子化（quantization）された座標を元の地理座標へ復元するためのスケールやオフセット情報を格納します。これによりデータサイズをさらに削減できます。
- bbox（境界ボックス・任意）：データセット全体の地理的範囲を示す最小外接矩形（Bounding Box）です。空間検索やレンダリングの最適化に利用されます。
- properties（属性情報）：各ジオメトリに関連付けられる属性データ（名称、人口、行政コードなど）を保存します。GIS分析や可視化時のラベル表示などに利用されます。
長所
- データサイズの大幅削減：共有境界線を一度だけ保存するトポロジー構造により、GeoJSONなどの通常形式と比べてデータサイズを大きく削減できます。特に行政区画データなどで効果的です。
- トポロジー関係の保持：隣接関係や共有境界を明示的に保持できるため、地理解析や地図レンダリング時に境界の整合性を保つことができます。
- Web可視化に最適：軽量なデータ構造のため、ブラウザベースの地図可視化やデータビジュアライゼーションで高速に読み込み・描画できます。特に D3.js を用いた可視化で広く利用されています。
- 効率的なデータ更新：境界線が共有構造で保存されているため、一部のジオメトリ変更が他のデータと整合した状態で更新できます。
- 量子化による圧縮：座標量子化（quantization）を利用することで、精度を保ちながらデータ容量をさらに削減することが可能です。
短所
- 構造が複雑：TopoJSONはトポロジー構造を持つため、GeoJSONのような単純な座標配列形式に比べて理解や編集が難しい場合があります。
- GISソフトの対応が限定的：多くのWebツールでは対応していますが、一部のGISソフトでは直接読み込みできず、GeoJSONなどへの変換が必要になることがあります。
- 編集作業が困難：トポロジーを保持するため、単一のジオメトリを編集すると他のジオメトリにも影響する可能性があります。
- リアルタイム更新には不向き：構造が共有参照ベースであるため、頻繁に更新されるデータの処理では扱いが難しくなる場合があります。
応用シーン
TopoJSONは、軽量な地理データ配信が求められるWeb地図やデータ可視化の分野で広く利用されています。特に世界地図や行政区画の境界データをブラウザで表示する場合に、データサイズ削減と描画速度向上の両方を実現できます。また、統計データや社会経済データを地図上で表現するインタラクティブな可視化にも適しており、オンラインダッシュボードやデータジャーナリズムの分野でも活用されています。さらに、複数の地理オブジェクト間の境界整合性を保つ必要があるプロジェクトにおいても有効であり、地理データの効率的な管理と配信を支える重要なフォーマットの一つとなっています。
例
1. TopoJSON – Bram.us。
ファイルの開き方
1. 世界地図のtopojson例。
関連 GIS ファイル
参考
- https://www.bram.us/2016/11/08/topojson/
- https://mvolkmann.github.io/blog/d3/14-topojson/?v=1.1.1
- https://gunmagisgeek.com/blog/d3v4/4408