CityGML（都市地理マークアップ言語）
2025年11月19日 15:32

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

CityGML（シティジーエムエル） は、Open Geospatial Consortium（OGC：オープン地理空間コンソーシアム） によって策定された、三次元都市モデルデータ交換の国際標準規格 です。XMLベースの符号化方式を採用しており、都市要素の幾何形状、トポロジー（位相構造）、セマンティクス（意味情報）、および外観属性 を統一的に記述することができます。モジュール化されたアーキテクチャを持ち、13種類の主題拡張モジュール によって、建築物、道路、植生など多様な地表対象を階層的にモデリングできるほか、複数の詳細度レベル（LOD：Level of Detail） での表現をサポートしています。さらに、ADE（Application Domain Extension） 機構により、エネルギー、公共施設ネットワークなど特定分野の属性拡張にも対応可能です。

データフォーマットの概要

CityGML（都市地理マークアップ言語） のファイル構造は、主に次の中核部分から構成されています。

  1. ルート要素（Root Element）：CityGMLファイル全体を包含する最上位のコンテナであり、すべての都市地理データがこの中に格納されます。データ全体の整合性と規範性を保証する「骨格」となる部分です。
  2. メタデータ記述（Metadata）：データ作成者、作成日時、更新履歴、データソース（例：測量機関）、精度レベルなど、基本的な管理情報を含み、データの「識別情報」として後続の管理・追跡・共有を容易にします。
  3. 都市オブジェクト集合（City Object Member）：ファイルの中心部分であり、実際の都市地理要素を保持します。各 <cityObjectMember> 要素が独立した都市オブジェクトに対応します。
  4. 座標系定義（Coordinate Reference System）：地理データの空間参照基準を明示し、平面座標系（例：ガウス＝クリューゲル投影）や標高基準（例：1985年国家高程基準）などをEPSGコード（例：EPSG:4490、2000年国家座標系）で指定し、位置精度と一貫性を確保します。
  5. 外観情報集合（Appearance）：都市オブジェクトのテクスチャやマテリアルなど、可視化属性を定義し、三次元モデルの視覚的表現を実現するための要素です。
  6. 拡張カスタム要素（Extension Elements）：特定の利用シーンに応じた独自のデータ要求に対応し、CityGMLの柔軟性を担保します。
  7. 属性記述（Object Attributes）：都市オブジェクトに付随する非幾何的属性を補足し、<cityObjectMember> の意味的完全性を高めます。

長所

  1. 標準化とセマンティックモデリング：OGC／ISOの正式標準として、GISやBIM間のデータ交換をサポートし、300以上の意味属性を定義。
  2. 多階層モデリング能力：LOD0〜LOD4の5段階の詳細度を持ち、都市全体の概略から建物内部構造まで多精度で表現可能。
  3. モジュール化・拡張性の高い構造：コア＋13の専門モジュールを自由に組み合わせられ、ADE機構によりエネルギー、文化財など特定分野のカスタム拡張にも対応。

短所

  1. 導入ハードルの高さ：XML／GML符号化の理解や専門的GISツールチェーンの利用が必要で、技術的敷居が高い。
  2. データ処理効率の問題：大規模ファイルでは処理速度が低下し、位相エラーの修正など追加処理が必要な場合が多い。
  3. リアルタイム描画の制約：Webやゲームエンジンで利用する場合、3D Tilesなどへの変換が必要。
  4. バージョン間の互換性課題：CityGML 2.0と3.0の間に互換性の断絶があり、移行対応に時間とコストがかかる。

応用シーン

CityGML（都市地理マークアップ言語） は、三次元都市モデリングのオープン標準として、スマートシティのデジタルツイン構築、都市計画・建築設計評価、防災・災害シミュレーション、文化遺産のデジタル保存、交通・エネルギーネットワークの最適化、環境騒音・日照分析 など幅広い分野で活用されています。LODによる多層次モデリング能力と豊富なセマンティック属性により、都市の全ライフサイクル管理（計画・設計・建設・運用・保全）におけるデータ基盤として重要な役割を果たしています。

例

1. CityGMLフォーマットをUnigineエンジンに解析して表示した例。


2. CityGMLの多階層詳細モデル（LOD）構造の例。

ファイルの開き方

1. QGIS 上でCityGML形式の三次元シーンを表示可能。

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参考

  1. https://zhuanlan.zhihu.com/p/702213375
  2. https://blog.csdn.net/feitianxiaojian303/article/details/128701256
  3. https://blog.csdn.net/shebao3333/article/details/131800593