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太陽の影 計算ツール — 地図上で影の長さ・方向・太陽位置を算出

地図上の任意の地点をクリックし、日付・時刻・対象物の高さを設定すると、太陽高度と方位角、日の出・日の入り、そして影の長さと方向が地図とリアルタイムの図解上に表示されます。結果はGeoJSONまたはPDFレポートとして出力できます。 全画面で開く ↗

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このツールが計算する内容

太陽の下にあるあらゆる物体は影を落とし、その長さと方向はその瞬間の太陽が空のどこにあるか——太陽高度(地平線からの高さ)と方位角(コンパス方向)——によって完全に決まります。このツールは、選択した任意の場所・日付・時刻についてこの2つを正確に計算し、入力した高さの物体が落とす影の長さと方向を算出して、結果を地図と側面図の両方に表示します。

結果のエクスポート

「GeoJSONをダウンロード」をクリックすると、クリックした地点と太陽方向・影方向の線をGeoJSON FeatureCollectionとして保存できます。各フィーチャーには太陽高度、方位角、影の長さと方向がプロパティとして格納されます。「PDFレポートをダウンロード」をクリックすると、場所、日付と時刻、太陽位置、影の計算結果をまとめた印刷可能なサマリーが、図解の画像付きで出力されます。

手順

1
ステップ 1
ツールを開く
地図を開くと、デフォルトでニューヨークが表示され、現在の日付と現地時間の正午がすでに計算された状態になっています。サイドバーには太陽位置、日の出・日の入り、影の計算結果がすぐに表示されます。
2
ステップ 2
場所を選択する
地図上の任意の場所をクリックするか、住所や地名で検索する、緯度・経度の座標を直接入力する、または位置情報アイコンをクリックして現在のGPS位置を使用します。
3
ステップ 3
日付を設定する
過去・未来を問わず任意の日付を選択できます。その日の太陽位置が正確に計算されるため、季節を問わず影のシミュレーションを確認できます。
4
ステップ 4
現地時刻を設定する
時刻を選択します。早朝や夕方に近づくほど太陽高度は低くなり影は長くなります。正午にはその日で最も短い影になります。
5
ステップ 5
対象物の高さを入力する
影を落とす柱、建物、樹木、構造物などの高さをメートルで入力します。影の長さは即座に再計算されます。
6
ステップ 6
太陽位置を確認する
サイドバーには太陽高度(地平線からの高さ)と方位角(コンパス方向)に加え、その日付・場所における日の出と日の入りの時刻が表示されます。
7
ステップ 7
影の長さと方向を確認する
太陽が地平線より上にある場合、サイドバーには影の長さ(メートル)とそのコンパス方向——常に太陽とは正反対の方向——が表示されます。
8
ステップ 8
地図と図解を確認する
地図上の琥珀色の線は太陽の方向を示し、オレンジ色の破線は影の方向とおおよその長さを示します。図解パネルには角度の側面図とコンパスの上面図が表示されます。
9
ステップ 9
結果をエクスポートする
「GeoJSONをダウンロード」をクリックすると、場所と2本の方向線をGeoJSONファイルとして保存できます。「PDFレポートをダウンロード」をクリックすると、図解を含む印刷可能なサマリーが出力されます。

太陽と影の図解の見方

図解パネルには2つの図が並んで表示されます。左側の側面図では、対象物を垂直線、太陽光線を地面に向かう破線、影を地面に沿った実線で示し、光線が地面と交わる位置に太陽高度の角度が示されます。右側のコンパス図では、太陽の方位角を琥珀色の線、影の方向をオレンジ色の破線で示し、いずれも真北からの角度で表されます。

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実際の活用例

📸
日時計・屋外デザイン
日時計、屋外アート、シェード構造物のデザイナーは、現地の実際の太陽方位角と高度を用いて、デザインのサイズと向きを正しく決定します。
📐
写真・映像のロケーションハンティング
写真家や撮影監督は、ゴールデンアワーのタイミングを見極めたり不要な影を避けたりするために、撮影場所で影がいつ・どこに落ちるかを正確に確認します。
☀️
建築・都市計画における日影調査
建築家や都市計画者は、計画中の建物の影が特定の時刻や時期に近隣の敷地、道路、公園にどのように落ちるかを見積もります。
🎓
GIS・太陽光教育
学生やGIS学習者は、リアルタイムの図解を使って、太陽高度・方位角と影の長さ・方向の関係を直感的に理解します。
🏗️
太陽光パネルの日陰調査
設置業者は、設計を確定する前に、近くの樹木や建物が予定しているパネルアレイに一年を通してどのように影を落とすかを確認します。
🏙️
不動産・物件評価
購入希望者や不動産業者は、意思決定の前に、隣接する建物が物件の庭や窓にどの程度の時間帯で影を落とすかを確認します。
🎬
イベント・屋外会場の計画
イベントプランナーは、屋外での結婚式、マーケット、フェスティバルの開催時刻に会場内のどこに日陰ができるかを確認します。
🌳
庭・造園計画
ガーデナーは、何をどこに植えるかを決める前に、フェンスや樹木、建物が花壇にどの程度の日陰を作るかを季節を通して把握します。

よくある質問

来年の冬など、未来の日付の影も計算できますか?
はい。太陽の軌道は現在の年ではなく日付と現地の緯度・経度のみに依存するため、日付選択では過去・現在・数年先の未来を問わず任意の日付を指定できます。
影の長さの精度はどの程度ですか?
太陽位置自体は、およそ2000年から2100年までの任意の日付において、角度の誤差が約1分角以内という精度を持ちます。影の長さは、物体の周囲が平坦な地面であることを前提としています——斜面や他の建物にかかる影は、ここで示す平坦地の推定値とは異なります。
サイドバーに「太陽は地平線より下」と表示されるのはなぜですか?
これは、選択した日付と場所において夜間である場合、または日の出前・日の入り後である場合に表示されます。太陽高度が0°以下のときは影が生じないため、その場合は影に関する項目は空欄のままになります。
時刻は現地時間ですか、それともUTCですか?
入力した時刻は、クリックした場所における現地時間として扱われます——これはブラウザの日付・時刻入力と同じ方式です。自分のタイムゾーンから離れた場所を確認する場合は、その場所の現地時間に合わせて手動で時刻を調整してください。
「太陽方位角」とは何ですか?
方位角とは、太陽があるコンパス方向を、真北から時計回りの度数で表したものです(0°=北、90°=東、180°=南、270°=西)。影は常にその正反対の方向、つまり方位角+180°の方向に落ちます。
このツールは無料ですか?太陽位置のデータはどこから取得していますか?
はい、完全無料です——太陽高度、方位角、日の出・日の入りは、確立された太陽位置計算式に基づくオープンソースの天文計算ライブラリ「SunCalc」を使用して、お使いのブラウザ上でローカルに計算されます。あなたの位置情報や時刻がサーバーに送信されることはありません。
北極圏や南極圏付近では夏や冬にどうなりますか?
高緯度地域では、至点の前後で太陽が一日中地平線より上にとどまる(白夜)か、まったく昇らない(極夜)ことがあります。その場合、その日には単一の日の出・日の入りが存在しないため、日の出・日の入りは「—」と表示されます。
影の長さはどのように計算されますか?
影の長さは、物体の高さを太陽高度角のタンジェントで割った値に等しくなります: L = H ÷ tan(太陽高度)。太陽が空で低くなるほどタンジェントは小さくなり、影は長くなります——太陽が非常に低い位置では、影は物体の高さの何倍にもなることがあります。
このツールは地形、樹木、近隣の建物を考慮しますか?
いいえ。このツールは、平坦で開けた地面に立つ、入力した高さの単一の物体の幾何学的な影を計算するものです。実際には影を遮ったりさらに伸ばしたりする可能性のある丘、他の構造物、植生については考慮されません。
地図上の太陽方向の線と影方向の線の違いは何ですか?
短い琥珀色の線は、常に太陽の実際のコンパス方向(方位角)を指します。長いオレンジ色の破線はその正反対の方向を指し、影の実際の長さにおおよそ合わせたスケール(地図上での見やすさのため上限あり)で、影が実際に落ちる位置を示します。
計算結果をダウンロードできますか?
はい。「GeoJSONをダウンロード」では、場所と2本の方向線を、太陽高度・方位角・影の長さと方向をプロパティとして含む標準的なGeoJSONファイルとして保存できます。「PDFレポートをダウンロード」では、図解を含む印刷可能なサマリーが生成され、保存や共有にすぐ使用できます。
影の長さが非常に大きな数値になっているのはなぜですか?
これは日の出や日の入りの直前・直後、つまり太陽高度が地平線からわずか1〜2度しかない時間帯では想定通りの動作です——非常に小さな角度のタンジェントは極めて小さいため、高さ÷タンジェントの結果として非常に長い影が生じます。これは実際にその時間帯に起こる現象と同じです。
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動画で見る — 2分でわかる太陽の影 計算ツール

読むより見るほうが早いという方のために、短い動画を用意しました。場所、日付、時刻の選択と、その結果得られる影の長さと方向の読み方まで、一通りの流れを紹介しています。

影の長さの計算式

影の長さは単純な直角三角形の三角法に従います。物体・影・太陽光線が三角形を形成し、物体の高さが対辺、影が隣辺、影と光線のなす角が太陽高度にあたります。これにより「影の長さ = 高さ ÷ tan(太陽高度)」という式が導かれます——太陽が低い(高度が小さい)と影は長くなり、太陽が高い(高度が大きい)と影は短くなります:

  • 太陽高度: 太陽が地平線からどれだけ高い位置にあるかを度数で表したもの——地平線上で0°、真上で90°になります。この角度が影の計算式で使用されます。
  • 太陽方位角: 太陽があるコンパス方向を、真北から時計回りの度数で表したものです。影は常にその正反対の方向——方位角+180°——に落ちます。
  • 対象物の高さ: 影を落とす柱、建物、パネル、人物などの高さをメートルで表したものです。同じ太陽角度であれば、高さを2倍にすると影の長さも2倍になります。
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その他のおすすめツール

地図タイル © OpenStreetMap の貢献者、Protomapsで描画(ホスティング:KONAKTIVE)、予備としてCARTO。 衛星画像:Esri。 太陽の位置、日の出と日の入り:SunCalc。 住所検索:LocationIQ、OpenCage、Geoapify、Photon、Nominatim を通じたOpenStreetMapのデータ。 計算はすべてブラウザーの中で行われ、入力した内容がサーバーに保存されることはありません。

Muhammad Gulraiz Khan、GIS専門家、KONAKTIVEおよびOnlineMapMaker.comの創業者

著者について

Muhammad Gulraiz Khan

GIS専門家・コンサルタント、KONAKTIVE創業者

Muhammad Gulraiz Khanは、エネルギー分野向けに地理空間ソリューションを提供してきた10年以上のプロフェッショナル経験を持つGIS専門家です。世界銀行、国際金融公社(IFC)、USAIDのプロジェクトにも携わってきました。彼はプロフェッショナル品質の地図作成ツールを誰もが無料で利用できるようにするため、OnlineMapMaker.comを立ち上げました。

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