座標系とは
地球上の特定の位置を表すために、GISでは座標が使われます。座標の組み合わせによって、建物の形状（ポリゴン）や道路の形状（ライン）などを表します。
どこを基準とするかで座標の表現は変わってきます。地球上にある目標物の座標を表現する方法はさまざまですが、地球上の位置を座標で表すための原点や座標の単位などの取り決めのことを座標系と呼びます。
この取り決めにしたがって座標を表現することで、複数のGISデータを重ね合わせて表現したり解析したりすることが容易になります。GISで扱う座標系には、地理座標系、投影座標系、鉛直座標系がありますが、詳しく知りたい方はEsriジャパンのホームページをご参考ください。ここでは最もよく使う投影座標系について説明します。
投影座標系とは？
投影座標系は、3次元である地球を2次元の平面に投影し、XY座標で表現する座標系です。2次元に投影するための方法を地図投影法と呼び、用いる投影法や設定する原点などの違いによって、さまざまな投影座標系が存在します。投影座標系における座標は、原点からの X Y 軸方向への距離（メートルなど）で決まります。
投影座標系では地球の形状なども考慮して投影を行うため、地理座標系の定義も含まれます。
日本固有の投影座標系
平面直角座標系
日本の公共測量で採用されている座標系で、国土地理院刊行の「1/2,500 国土基本図」や「1/5,000 国土基本図」、「1/10,000 地形図」など、大縮尺地図で利用されています。投影法はガウスクリューゲル図法（「横メルカトル図法」とも呼ばれる）を採用し、楕円体面を平面に投影することによる歪みを小さくするために、日本全国を19の地域に分割してそれぞれに座標原点を設けています。座標原点から東西130kmが各座標系の適用範囲です。
投影座標系は地理座標系の定義を包含していますが、平面直角座標系で定義される地理座標系には、日本測地系、日本測地系 2000、日本測地系 2011 があります。
その他日本でよく使用される投影座標系
UTM座標系
全世界を経度 6 度ごとのゾーンに分けて東回りに番号を付けて規格化したもので、世界的にも大・中縮尺の図法として採用され、日本では国土地理院の地形図や地勢図で採用されています。UTMは Universal Transverse Mercator（ユニバーサル横メルカトル）の略称で、その名前のとおり投影法はユニバーサル横メルカトル図法を採用しています。
日本で主に使用されるUTM座標系で定義されている地理座標系には、日本の測地系以外にWGS84があります。
Web メルカトル座標系
主要なWebマップサービスで使用されている座標系です。投影法はメルカトル図法を採用していますが、地球の形状を楕円体ではなく球体と定義して投影をします。球体の半径は、WGS1984楕円体の長半径の長さと同じです。
座標系に関する注意点
さまざまな座標系が存在しますが、異なる座標系のデータを同じ地図上に表示させようとすると、所有データと背景地図が重ならないといった場面に出くわす場合があります。QGISでは、異なる座標系のデータであっても、リアルタイムで投影変換することで同じ座標系に統合して地図上に重ね合わせて表示することができます。
ただし、データの座標系の定義が設定されていなかったり誤っていたりすると正しく表示できない場合があります。このようなことがないように、ダウンロードしてきたデータやご自身が所有するデータがどのような座標系で作成されているかきちんと把握し、正しい座標系を定義するようにしましょう。
