JP2000090255A - 地図作成情報のような空間的に参照された情報を処理する方法およびシステム、該方法を実施するアプリケ―ションおよび装置 - Google Patents

地図作成情報のような空間的に参照された情報を処理する方法およびシステム、該方法を実施するアプリケ―ションおよび装置

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JP2000090255A
JP2000090255A JP11222680A JP22268099A JP2000090255A JP 2000090255 A JP2000090255 A JP 2000090255A JP 11222680 A JP11222680 A JP 11222680A JP 22268099 A JP22268099 A JP 22268099A JP 2000090255 A JP2000090255 A JP 2000090255A
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Abstract

(57)【要約】 空間的に参照された情報（空間的データ）を処理するシ
ステムであって、前記情報はオブジェクトをｎ次元空間
内に画定すると共に各オブジェクト毎に形状情報と位置
情報と属性情報とを含み、このシステムは、 −属性情報から地勢学的情報を分離することにより前記
空間的に参照された情報を構造化するための手段と、 −各地勢学的情報を形状情報と位置情報からなる幾何学
情報にカットする手段と、 −ハイアラーキー状に構成された基準を適用することに
より、前記オブジェクトの記述を同じ属性を有する基本
的ファミリーに序列化する手段と、 −構造化された情報を、 − 各基本的ファミリー毎に、同一の属性でオブジェク
トを画定するすべての幾何学形状を含んだ、本体と称す
る地勢学的テーブルと、 − オブジェクトに関連する語義的かつ形状的属性を含
んだ、インデックスと称する属性テーブル、 とを有する情報ブロックからなる２つの異なるテーブル
に組織化する手段、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空間的に参照（re
fer）された（即ち、ｎ次元座標系にリンクされた）情
報を処理する方法に関する。この処理方法は、例えば、
三次元（ｘ、ｙ、ｚ）ユークリッド系にリンクされた地
図作成情報、若しくは、四次元（ｘ、ｙ、ｚ、ｔ）系に
リンクされた生物学的情報に適用することができる。
【０００２】
【従来の技術】非限定的な例として、地理学的具体化
例、特に、地理学的情報システム（geographic informa
tion system. GIS）を検討する。この表現は、リンクさ
れてはいるがなお別々の３つの実体（entiry）について
無頓着に使用されている： − (a) 空間的な実体（例えば、湖の形を表す座標の連
鎖）の地理学的形およびテーマ的属性（例えば、湖につ
き、最大深さ、容積、表面の標高、塩分濃度、ｐＨ）の
双方を含むデータベース、 − (b) 上記ａ）に定義したデータベースのデータを管
理し分析し表示するために使用するソフトウェア（例え
ば、ARC/INFOのESRI、又は、IntergraphのMGE）、 − (c) 所与の具体化例（“GISオンライン”、Brandon
Plewe著、オンワードプレス、米国サンタフェ、 199
7、参照）に必要なコンピュータとソフトウェアとデー
タベースを備えた完全なシステム。 以下ではGISなる用語は上記ｂ）のようなソフトウェア
として用いる。
【０００３】ベクトルで一般的に構成された空間的に参
照された情報に基づいて作動する地理学的情報システム
GISは公知である。これらのソフトウェアは空間内のオ
ブジェクトを画定することの可能な３種の情報を統合す
る。オブジェクトを画定するこれら３種の情報は： − 形状、即ち、幾何学形状と、 − 空間内の位置と、 − 形状的（若しくは外観的）かつ／又は語義的（若し
くは機能的）であることが可能で、リレーショナル・デ
ータベース（RDB）に限定することの可能な、属性又は
特徴、 とを包含する。
【０００４】これらのGISにおいては、１つの同一のオ
ブジェクトは異なる人によって夫々のデータベースにお
いて異なる態様で参照されることができ、対応は空間的
参照によって行われる。これらのソフトウェアは強力な
コンピュータ支援設計製図ツールを含み、大きなハード
ウェア容量を要する。これらのソフトウェアをパーソナ
ルコンピュータ上で作動させることは、許容し得ない程
度の処理速度の低下を招く。更に、現在のシステムは複
雑で、プロでない者には使用が困難である。
【０００５】斯る複雑さの主たる原因は、前述の３種の
情報が混在する空間的データベースのサイズが巨大であ
ることにある。典型的な例は、Digital Geographic Inf
ormation Working Group（DGIWG）の監修によって作成
され刊行された空間的データの国際交換規格（Digital
Geographic Information Exchange Standard. DIGEST）
である（第１バージョン、1.0、1991）。今日使用され
ているフォーマットは主としてこの規格に基づいてい
る。それはDIGESTによってVRF（Vector Relational For
mat）として採用されたVPFフォーマット（Vector Produ
ct Format）に適合するべく開発されたものである。こ
のフォーマットにおいては、“原線primitive”フォー
ムとその“属性”および“特徴”との間に理論的に相違
を設けても、情報は連続的に重畳的であり、かつ、不可
避的に冗長である。
【０００６】更に、米国特許5,631,970は地図作成デー
タおよび溶けたラスターイメージから単純な又は複雑な
オブジェクトを特定する方法を開示している。この方法
は、ユーザが多数ソースから情報を統合することを可能
にするもので、エキスパートシステムおよびファジー論
理手法を利用している。それは使用するデータベース又
はソフトウェアのサイズを減少させることなく現在のGI
Sの容量の増加を招く。国際公開WO96/23280は三次元実
体−オブジェクト系をモデリングし分析するためのツー
ルを開示しており、このツールでは挙動特性を各オブジ
ェクトに関連づけることができ、オブジェクト間の相関
作用を分析することができる。
【０００７】また、米国特許5,426,780はリレーショナ
ルデータをオリエンテッド・オブジェクトデータに変換
することからなるダイナミックセグメンテーション分析
システムを開示している。このシステムでは、属性の固
定長さのテーブル（リレーショナルテーブル中のカラム
の形で保存されている）は属性と状況の可変長さのテー
ブルに変換される。このシステムは情報を解明しながら
情報の“ソースにおいて”作動する。
【０００８】国際公開WO96/16375は２進ヘリカル・ハイ
パースパシャル・コード（HHcode）を用いて多次元デー
タベース内にデータポイントを保存する方法および装置
を開示している。この文献には、従来技術の空間的デー
タ保存システムが記載してあり、その中には、並置され
た２つのデータベースエンジン（即ち、リレーショナル
データベース管理システムと空間的データベースシステ
ム）を備えたハイブリッドアプローチ式のリレーショナ
ルデータベース管理システム（RDBMS）がある。リレー
ショナルデータベース管理システム（RDBMS）は非空間
的な属性データを維持するもので、この属性データは対
応する空間的データを空間的インデックスを介して参照
またはリンクする空間的データベースにリンクされてい
る。ARC/Infoと呼ばれる空間的データベースにリンクさ
れオラクル社（Oracle Corporation）が製作したRDBMS
は既存のハイブリッドシステムの一例である。このOrac
le−ARC/Infoハイブリッドデータベースは空間的データ
に関連する属性に関連して地図作成用投影図および類似
の空間的データを保存し管理するために使用されている
が、空間的データを分析したり構築したりするものでは
ない。
【０００９】Simonetti名義の米国特許5,295,261は、ハ
イアラーキー・データベース構造をもったナビゲーショ
ンフィールドをリレーショナルデータベース構造をもっ
た情報フィールドにリンクするハイブリッドデータベー
ス構造を開示している。この文献に開示された変換方法
は、複数のフィールドをナビゲーションフィールドと情
報フィールドに分離し、ナビゲーションフィールドを複
数のノードクラスおよびリンクに整理し、複数の異なる
ハイアラーキーデータ構造の中から少なくとも１つの共
通の地理学的クラスをもったデータ構造を特定し、異な
るハイアラーキーデータ構造を単一のノードクラスにリ
ンクすることにより１つ以上の共通の地理学的クラスを
もった異なるハイアラーキーデータ構造の部分を併合
し、併合されたハイアラーキー・データ構造における各
ノードクラス毎に、ノードクラスによって表される地理
学的クラスを記載するアイデンティファイアーと、前記
ノードクラスの地理学的価値を包含する一覧リストと、
複数のリンク構造、とを有するテーブルを作成するステ
ップからなる。
【００１０】沢田等名義の米国特許4,843,569はコンピ
ュータ支援画像データベース管理システムのデータ入力
装置を開示している。この特許は先行技術としてコンピ
ュータ支援地図システムを用いたデータベース管理シス
テムを引用しており、このシステムでは各オブジェクト
はオブジェクトの属性情報を表す文字又は記号からなる
属性データで書かれている。この文献は、ベクトルデー
タ生成手段と属性データ入力手段とに接続された自動デ
ータ併合手段を開示しており、この自動データ併合手段
は、１セットの属性データが同一の識別ラベルをもった
ベクトルデータと組み合わされるように、抽出した画像
オブジェクトの複数セットのベクトルデータを識別ラベ
ルを介して複数セットの属性データと自動的に併合す
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】前記引用文献に教示さ
れたハイブリッドアプローチの主たる欠点は、２つの別
々のデータベースエンジンと固有の空間的インデックス
を用いた独占的なデータ構造とを維持する必要があると
いうことである。更に、このハイブリッドアプローチは
逆説的にインデックスのサイズと複雑さをかなり増加さ
せる。これらのハイブリッドシステムの他の難点は、或
るシステムで生成されたデータを他のシステムで読むの
を可能にする標準的データフォーマットを画定した“交
換規格”の開発を要するということである。より一般的
には、既存のシステムは、フォーマットが如何様であ
れ、余りにも複雑なコンピュータ処理と大きなデータ記
憶手段とを必要としている。これらのシステムを例えば
１つの電子装置に統合するべく小型化するのは到底想到
できない。本発明の目的は、斯る問題点を解消するべ
く、空間的なデータベースに保存された空間的に参照さ
れた情報を処理する方法であって、保存されるデータの
容量と処理ソフトウェアのサイズを大幅に低減すること
の可能な方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的は、地図作成情
報のような空間的に参照された情報（“空間的デー
タ”）を処理するシステムによって達成されるもので、
前記情報はオブジェクトをｎ次元空間内に画定（定義）
すると共に各オブジェクト毎に形状情報と位置情報と属
性情報とを含み、このシステムは、 −属性情報から地勢学的情報を分離することにより前記
空間的に参照された情報を構造化するための手段と、 −各地勢学的情報を形状情報と位置情報からなる幾何学
情報にカットする手段、 を備えていることを特徴とする。
【００１３】本発明の他の観点においては、本発明は空
間的に参照された情報（空間的データ）を処理するシス
テムを提供するもので、前記情報はオブジェクトをｎ次
元空間内に画定すると共に各オブジェクト毎に形状情報
と位置情報と属性情報とを含み、このシステムは、 −ハイアラーキー（ヒエラルヒー）状に構成された基準
を適用することにより、前記オブジェクトの記述を同じ
属性を有する基本的ファミリーに序列化（order）する
手段と、 −構造化された情報を、 − 各基本的ファミリー毎に、同一の属性でオブジェク
トを画定するすべての幾何学形状を含んだ、本体と称す
る地勢学的テーブルと、 − オブジェクトに関連する語義的（semantic）かつ形
状的属性を含んだ、インデックスと称する属性テーブ
ル、とを有する情報ブロックからなる２つの異なるテー
ブルに組織化する手段、を備えていることを特徴とす
る。
【００１４】即ち、本発明は地勢学的情報を属性情報か
ら分離することにより情報を体系的に構造化することか
らなる。斯る分離は、実に、殆どの段階において同時に
処理すべき情報のサイズを低減することにより、保存さ
れたデータの簡素化とそれらの処理の簡素化との双方を
可能にするものであることが見出された。
【００１５】“地勢学的（topologic）情報”の語は形
状情報と位置情報として使用する。本発明の処理方法の
好ましい態様において使用するコンセプトをより良く理
解するため、ここで用いる用語“形状”、“オブジェク
ト”、“属性”を正確に定義する。“基本的形状（elem
entary form）”は、ｎ次元空間において線、多角形、
円、円弧のような基本的イメージを画成する１組の幾何
学データを意味する。基本的形状は“完全な”地勢学的
情報（形状と位置）を構成する。何故ならば、あらゆる
ものは単一で同一の座標系内に表現されるからである。
即ち、Ａ（ＸＡ、Ｙ Ａ）からＢ（ＸＢ、ＹＢ）への線を
分析幾何学で画定するには、この線は真っ直ぐな線とし
て引用されると共に、二次元的ユークリッド空間内にお
いてＸＡ、Ｙ ａ−ＸＢ、ＹＢ位置に位置決めされている
ものとして引用される。
【００１６】好ましくは、本発明においては、少なくと
も以下のような基本的形状が使用される： −線： 離れた（又は開放若しくは閉鎖された多角形
の一部をなす）２点間の線分； −円弧： ２点間のカーブの線分（線は勿論無限の曲率
半径をもつ円弧と考えることができる）。 また、他の基本的形状を使用しないことが好ましい。１
組の基本的形状は望ましい場合には“複雑な形状”を構
成することができる。即ち、数本の線および円弧は、飲
料水ネットワーク中の水ゲートの表示を必要とする設備
図に反復使用可能な、
【００１７】
【数１】
【００１８】のような複雑な形状を構成することができ
る。複雑な形状はパラメータであり得、即ち、空間軸に
基づくスケール要因に左右されることがありえる。更
に、複雑な形状は回帰性であり得、即ち、他の複雑な形
状から画定し得る。
【００１９】同様に、３つの線分は文字Ａ（即ち、テキ
ストの作図を必要とするアプリケーションについて“文
字チェーン”中に反復的に使用する他の１組の基本的形
状）を構成することができる。一般化の方法として、包
括的表現“幾何学形状”は、オブジェクトの地勢学的記
述の組成に入る、任意の簡単で、反復的で、地勢学的に
完全な構成要素（即ち、“イメージ”を画定し、空間内
の位置を有するもの）を意味する。“オブジェクト”は
物理的又は知的意味を有する１組の形状、例えば、湖、
器官、金属部品、前線、サービスを意味する。“属性”
はオブジェクト特徴、特性を意味する。属性は語義的
（semantic）又は形状的（formal）であり得る。オブジ
ェクトの語義的属性は質的（物理的（“ガラス”フロン
トにつき）であれ又は抽象的（“有料”につき）であ
れ）又は量的（“100ｍのスパンの橋”につき）であり
得る。形状属性はオブジェクトの外観および視覚的表示
である：即ち、“明るい”有機組織、“赤い”ライニン
グ、“不連続的”線、又は“点”線。
【００２０】本発明の更に他の観点においては、本発明
は空間的に参照された情報を処理する方法を提供するも
ので、前記情報はオブジェクトをｎ次元空間内に画定す
ると共に各オブジェクト毎に地勢学的情報と属性情報と
を含み、この方法は、前記情報を、 − 本体と称する地勢学的テーブルであって、基本的フ
ァミリーのシーケンスを含み、連続する各基本的ファミ
リーがオブジェクト又はオブジェクトの一部を同一の属
性で画定する基礎的形状によって形成されたものと、 − インデックスと称する属性テーブルであって、前記
オブジェクトに関連する語義的かつ形状的属性を含み、
表示用のグラフィック属性を含むもの、との２つの異な
るテーブルに組織化することを特徴とする。 これら２つのテーブルは“ブロック”を構成する。
【００２１】本発明の好ましい実施態様においては、３
種の幾何学形状が使用される。即ち、基本的形状と、テ
キスト（文字の連鎖であり、単一の文字まで減縮し得
る）と、複雑な形状である。本発明に従えば、かつ、上
記定義によれば、この方法は、好ましくは、所与のアプ
リケーションについて情報を体系的に構造化することを
特徴とするもので、これは次の２つのフロント上に保持
される： −ｎ次元空間内で基礎的地勢学的情報を構成する幾何学
形状（例えば、線、複雑な形状、テキスト）を選択し；
次に、利用可能な“ソース”地勢学的情報を分解してこ
れらの予め画定された形状を得；形状は幾何学情報と位
置情報を含むので、前記幾何学形状の幾つかを組み合わ
せることによりアプリケーションの各オブジェクトの形
状と位置を同時に記述し、そして、 −所与のアプリケーションについて、アプリケーション
のための恒久的属性に関連するハイアラーキー化された
１組の基準を画定し、この基準をそれらのアプリケーシ
ョンの順に適用し、アプリケーションのグローバルオブ
ジェクトを構成するオブジェクトを、夫々が正確に同じ
属性を持つオブジェクトからなる１組の基本的ファミリ
ーにソートする。例えば、関心の有るオブジェクトが木
である森林管理用アプリケーションにおいては、第１の
基準は、例えば、森林のタイプ（天然、“森林再生
中”、“作業中”など）であり、第２のハイアラーキー
的に下位の基準は“種”であり、次に年齢などである。
【００２２】このように、オブジェクトはアプリケーシ
ョンにとって最も適切な方法で序列化される。最も頻繁
に使われるモードは基準を選択し、この基準を満たすす
べての組のサブファミリーをコールすることからなる。
本発明の方法は、例えば、前述した例では、同じ年齢の
すべての要素をアドレスすることからなるキーワード型
の探索を含むことができるが、アプリケーションのため
にハイアラーキー的に適当に選んだ基準は、より多くの
コンピュータ手段を要するので、この種の探索に対する
必要性をより可能性の少ないものにする。
【００２３】本発明の方法の好ましい実施態様において
は、正確に同一の属性を有するオブジェクトは、地勢学
的に完全に画定するには異なる幾何学形状を必要とす
る。演算効率の理由から、属性基準に応じて最後のラン
クの分割により得られるファミリーは、同じ属性のオブ
ジェクトしか持っていないので、所望の基本的ファミリ
ーを得るために地勢学的基準に応じて少なくとも１回再
び細分することができる。基本的ファミリーを得ること
は、次のように説明することができる。アプリケーショ
ンのオブジェクトはハイアラーキー的により高い第１の
基準を適用することによりファミリーにグループ化する
ことができる。これらのファミリーは第２の基準を適用
することによりサブファミリーに細分することができ、
サブファミリーもまた細分することができる。細分は、
ファミリーのすべてのオブジェクトが同一の属性を有し
基本的ファミリーを構成することができるときに停止す
る。しかし、細分は、同一の属性を有し地勢学的に異な
る幾何学形状で構成されるオブジェクトについて追加的
なレベルで続行することができる。その場合、夫々の最
後の細分は、同じ属性を有するがまた類似の幾何学形状
（基本的な、複雑な形状、又はテキスト）を有するオブ
ジェクトからなる。
【００２４】空間内に画定された形状は、空間内に形状
を有するオブジェクトの基本的ファミリー内のみに（但
し、すべての基本的ファミリー内に）現れる。即ち、例
えば、地所の側辺を画定する線分ＡＢは地所の輪郭の基
本的ファミリー内に現れるであろう。もし実際に線分Ａ
Ｂが地所の境の歩道の縁をも記載しているならば、２回
目には歩道の縁の基本的ファミリー内に現れるであろ
う。形状はそれ自体は属性を有しないので、このみかけ
の冗長は必須である。形状はそれが属する基本的ファミ
リーから（当該基本的ファミリーが画定するオブジェク
トから）属性を受け取る。基本的ファミリーのオブジェ
クトとそれらの属性を関連させるには、好ましくは最も
簡単な対応モードを選ぶ。このモードは、本体内の地勢
学的情報の位置とインデックス内の属性の位置との間の
対応からなる。例えばシーケンシャル・インデックスの
ような追加的なインデックス法を導入できることに留意
されたい。情報の正確な構造化と、２つの異なるテーブ
ル（その間に対応機構が確立される）における情報の組
織化とは、情報の簡潔さを提供し、これは前記方法の実
施による空間的データベース処理の効率を増加させる。
【００２５】本発明の他の観点は、本発明の方法のアプ
リケーションに関するもので、任意のフォーマットでフ
ァイルに保存された空間的に参照された既存の情報から
構造化された情報のブロックを生成するため、構造化さ
れた各情報ブロックは本体と属性とを有する。より詳し
くは、以下のステップが含まれる。 − アプリケーションに応じて属性の基準のハイアラー
キーを画定すること、 − 情報の形式とアプリケーションの目的に応じて、必
要な機能（座標の種類と数、線形又は非線形等式、な
ど）に適した、一組の基礎的形状（線、円弧、テキス
ト、複雑な形状）と数学的表示方法を分析すること、 − 分析されたソースから形状の地勢学的テーブル（本
体）と属性のテーブル（インデックス）を作成するこ
と、 − 本体とインデックスとの間の対応機構を選択するこ
と、 − ブロックの基本的ファミリーを序列化（ソート）す
ること。
【００２６】本発明の処理方法は好ましくは更に表示手
段と１以上の地勢学的情報ブロック上の操作手段を有す
る。この表示手段と操作手段は、好ましくは、地勢学的
情報ブロック上で作動するモジュールと、関連するアプ
リケーションに依存し、かつ、このシステムが実施され
る装置に依存する機能を有する。本発明の更に他の観点
においては、表示手段とデータおよび制御を取得する手
段と情報を保存する手段とを備えた電子装置が提供さ
れ、この装置は、本発明の処理装置を更に備えているこ
とを特徴としていると共に、情報保存手段には本発明の
構造化された情報の１以上のブロックが含まれているこ
とを特徴としている。この装置は好ましくはポケット装
置であるが、携帯型、ラップトップ、デスクトップ、デ
バイスでもよい。この装置は好ましくは１以上のブロッ
クの地勢学的情報をダウンロードするように構成されて
いる。この装置はまた地形学的データベースサーバと通
信するべく移動通信手段に接続することができる。
【００２７】本発明の方法および装置は、また、オブジ
ェクトが処理されオブジェクトの視覚的表示が使用され
る任意の分野に応用することができる。例えば、それは
ナビゲーション支援、オリエンテーションの支援、進路
選択の分野である。この方法の他の応用例には、天気予
報、道路交通情報、医学用イメージング、天文学、ジオ
マーケティングがある。本発明の斯る目的や他の目的は
本発明の以下の詳細な説明および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００２８】
【発明の実施の形態】最初に、本発明の方法が立脚する
ところの主要原理を実用的な実施例を用いて説明する。
次の２種の情報を検討する。 − 地勢学的（topologic）情報： 幾何学形状 位置 − 属性： 形式的（又は外観） 語義的（又は機能的） グラフィック表示的（ディスプレー）
【００２９】所与のアプリケーションについてオブジェ
クトをハイアラーキー（ヒエラルヒー）的に集成すれ
ば、図１に示したような、次の３つの概念を用いたツリ
ー状組織が得られる。 １． ハイアラーキーレベル NH ２． レベルに精密さのない包括的ファミリー F ３． 最低のハイアラーキーレベルのファミリーである
基本的ファミリー FE殆どのアプリケーションにおい
て、オブジェクトは幾つかの幾何学形状によって画定
（定義）される。効率とフレキシビリティーの理由で、
簡単な形状（線、円弧、楕円）と複雑なファミリーとテ
キストといった異なる基本的ファミリーに集成するのが
好ましい。これらの基本的ファミリーは完全なオブジェ
クトを含むものではないが、その一部を含んでいる。
【００３０】基本的ファミリー（形状の本体corpusと言
う）を並置することにより地勢学的情報を単一のテーブ
ルに集成することは、データの簡潔さと共に、当該情報
を処理するために設計されたソフトウェアの簡潔さと効
率と、フレキシビリティーを提供する。本体は実に分析
幾何学手法に容易に使用することの可能な座標のマトリ
ックスとなる。更に、形状の本体の構造における均一さ
は従来の複雑な操作（例えば、密接な関係にある多重多
角形領域（即ち、排除領域を有する）におけるオブジェ
クト−即ち、形状−の探索）のための強力で簡潔なアル
ゴリズムを開発するのを可能にする。既存の、既に生成
され固有のフォーマットによってファイルに保存され
た、空間的に参照された情報を検討する。本発明の方法
は、構造化された情報のブロックを生成するデータ構造
化用ソフトウェアの形で適用される。
【００３１】本体←→インデックス対からなる地勢学的
情報のブロックは、所与のアプリケーションについてユ
ーザが行うすべての処理について必要かつ十分である。
本発明の方法は、更に、デディケーテッド・グラフィッ
クエディタとして作用する表示および操作用ソフトウェ
アを含み、これは次の２つの機能グループ又はモジュー
ルで構成しなければならない： − 構造に直接に依存し、かつ、語義上の意味から独立
の、ブロック（本体とインデックス）に作用する特別モ
ジュール、 − 関連するアプリケーションに依存し、かつ、そのア
プリケーションで作動する装置に依存する、必要な特別
機能。
【００３２】次に、図３を参照しながら、本発明の処理
方法を実施するための基本的ステップを説明する。説明
上、この方法は、既存の地図作成情報源−1992年来米
国、カナダおよび英国の地図作成当局によって作成され
頒布されている世界ディジタルチャート（Digital Char
t of the World. DCW）−に適用する。このデータベー
スを選んだのは、それがDIGEST（Digital Geographic I
nformation Exchange Standard）によってVRF（Vector
Relational Format）として採用されたVPFフォーマット
（Vector Product Format）に適合するべく開発された
ものであるからである。第１の段階は、関連するアプリ
ケーションに応じてオブジェクトファミリーの構造を画
定するステップと、地勢学的情報に関連するものは何か
ということと属性に関連するものは何かということを区
別することを目的として、ソース（情報源）によって提
供された情報を分析するステップからなる。これは図３
のステップ０１から０５に対応する。
【００３３】より一般的には、本発明の方法を適用する
ということは先ず次の２つの質問をすることを意味す
る： − アプリケーションのドメインは何か？ − 表示・操作ソフトウェアによって提供される機能は
何か？ 実際には、このベクトル地図作成への応用例において
は、レジャー航空機用のディジタルマップを提供するた
めに、世界データベース（できるだけディジタライズさ
れている）中に画成（定義）された領土を表す構造化さ
れた情報のブロックを得るのが目的である。例えば、表
示・操作ソフトウェアを用いて、スクリーンに表示する
ことの可能なブロック、ズーム効果、オブジェクト選択
又はポインター機能、およびGPS（Global Positioning
System）による位置決め機能を統合する機会を得ること
が期待される。これはアプリケーションを定義するステ
ップ（０１）である。
【００３４】次に、アプリケーションに応じてファミリ
ーの構造を定義する。即ち、最も高いハイアラーキー基
準により“大きな”ファミリーF０、F１、・・・FJ、・
・・FPを定義し、次に、これらのファミリーの各々につ
いて、基本的ファミリーFEに至るまで、直ぐ下のハイア
ラーキーレベルのファミリーを定義する。FE００００ ０
からFEＰＱＲＳＴまでのＮの基本的ファミリーFEを含む
アプリケーションのファミリーの定義のテーブルが得ら
れる（０２）。地図作成の実施例においては、この定義
は第１に語義的であり、次に、地勢学的である。最初の
ハイアラーキーレベルNH0においては、１２のクラスが
区別され、最も近いものはDCWソース（０３）の“特徴
カテゴリー”（カバレージ）のモデルに続く。第２のハ
イアラーキーレベルNH1においては、この種のアプリケ
ーションでは４グループまでの細区分で十分である。例
えば、次のような細区分が得られる。
【００３５】
【表１】
【００３６】オブジェクトファミリーの構造の定義は特
に精度と解像度の目標と実際上の制約とに応じて変化す
る鋭さの程度を呈し得ることに留意されたい。次のステ
ップ（０４）はそれ自身のフォーマットを有するソース
の分析からなる。地勢学的情報と属性が特定される。従
って、例えば、エッジについては、エッジのマトリック
スを検討するだけでなく、“ノード”（両端）と“フェ
ース”（存在する場合）のマトリックスを検討すること
により、“原線”（primitive。両端の座標を含む線）
とその異なる属性（“特徴”）との間のリンクが特定さ
れる。
【００３７】こうして、ソースによって使用される異な
る属性の価値（“特徴テーブル”）と対応する定義され
た構造の基本的ファミリーとの間の対応テーブル（０
５）が得られる。例えば、陸部水路学の大ファミリーに
ついては、DN（ドレーン）ソースにおいてLNTYPE=2とLN
SAT=3を有し湖（内陸）の岸を表す線は、以下のような
ハイアラーキー構造に応じたハイアラーキーレベル２を
もった基本的ファミリー03.1.07に帰属される。
【００３８】 − NH0 − 03.0.00 − 陸部水路学 − NH1 − 03.1.00 − 自然 − NH2 − 03.1.01 − 主水路 − 03.1.02 − 他の恒久的水路 − 03.1.03 − 間欠的水路 − 03.1.04 − 乾いた水路（ベッド） − 03.1.05 − 流量が未知の水路 − 03.1.06 − 水路の顕著なスポット − 03.1.07 − 岸、湖など
【００３９】一例として、図６には、VMAPレベル１フォ
ーマットに保存されたオブジェクトの属性が本発明に従
いどのように層（レイヤー）又は基本的ファミリーに帰
属されるかを示した。地勢学的情報は、次に、用いる１
組の形状および必要な機能に応じたディジタル表示形状
を選ぶために分析される。２つの幾何学的原線（点と多
角形線）のみを用いるDCWの場合には、次の幾何学形状
を選ぶことができる： − 基本的形状 線、 開放多角形又は多角線、 閉鎖多角形、 − 複雑形状（“記号”） − テキスト 更に、DCWにはオブジェクトの高さが存在しないので、
平面座標を使うことができる。
【００４０】第２ステップにおいては、構造化用ソフト
ウェアが稼働される。最も簡素な本体−インデックス対
応として位置による対応が選択される。情報ソースは以
下のものからなる： − 地勢学的情報（これは処理後は形状を提供する）、 − 語義的情報（これは対応テーブル０５（ソース属性
０３と定義された基本的ファミリー０２との間のもの）
によって前記ファミリーへのこれらの形状の所属を決定
する）。
【００４１】構造化用ソフトウェアの好ましい実施例を
図３に示す。ソース（DCWファイル）をブラウズし、認
識可能な語義０８をもった各情報（０７）をテーブル０
５によって基本的ファミリーFE０９に帰属させる。以下
では、ソフトウェアの記述を簡素化するため、FEファミ
リーの文字ｉ＋１（例えば、図１および図２の５つの文
字）をもつインデックスは文字“Ｋ”と言う。Ｋ＝１は
インデックス“00001”に対応し、Ｋ＝ｎはインデック
ス“0000ｎ”に対応し、Ｋ＝ｎ＋１はインデックス“00
010”に対応し、Ｋ＝ｎ＋２はインデックス“00011”に
対応し、以下同様にＫ＝Ｎはインデックス“pqrst”に
対応する。地勢学的ルーチンにより、ソース実体（エッ
ジ、フェース、ノード）はテーブル（又はファイル）Fe
k（１１）に記録される形状に変換（１０）される。ソ
ースがなくなったら（１２）手続きを停止する。
【００４２】以下のステップは、本体を構成する序列化
された形状テーブルを得るための、ファミリーFEの形状
テーブル（又はファイル）の序列の作成を構成する。序
列化された形状テーブルと属性テーブルとの間の対応機
構が起動される。これは、図５に示したように、これら
２つのテーブル間の簡単な位置対応の形で実施すること
ができ、これは形状テーブルおよび属性テーブルからの
“人口”事項に関する抜粋であることを特徴としてい
る。こうしてＫが１からＮまでに等しくなるようにハイ
アラーキー構造の定義のテーブルをブラウズすること
（１４）によって序列化が得られる。形状テーブルが空
でない各FEKについて、前記Fekは先のものに続いて本体
内にコピーされる（１６）。空でないファミリーFekの
属性もインデックスに書き込まれる（１７）。予め定義
したすべてのFEをレビューしたときに序列化が終了する
（１８）。形状テーブル（本体）と属性テーブル（イン
デックス）によって形成されたセットは地勢学的情報の
ブロックを構成する（２０）。
【００４３】次に図４を参照しながらナビゲーションシ
ステム又はオリエンテーション支援を作るための本発明
の方法の実際的な実施例を説明する。このシステムは電
子プランナー又はPDA（personal digital assistant）
型（手持ち型PC、又はH/PC、登録商標Palm Pilot）のポ
ケット装置AP上に実現され、通信サーバSとナビゲーシ
ョンデータベースBDNを使用する。この手持ち装置APは
ディスプレーソフトウェアと１以上の構造化された情報
のブロックを備えている。本発明の方法を実施する装置
は更にオペレーティングシステムと文字ポリースファイ
ルと画面ドライバと場合により周辺装置を備えている。
【００４４】例えばGSMネットワークで作動する移動電
話TPに接続したこの手持ち装置APから、ユーザは次のよ
うな質問をすることができる：“現実の道路交通に従っ
て地点Ａから地点Ｂへ行くには？”この質問は通信サー
バSを介してデータベースBDNに伝送され、後者は返信と
してこの質問に対して回答する。この回答は装置内のオ
ペレーティングソフトウェアによって処理され、マップ
上の提案進路を表示する。交通情報が提供されるならば
装置AP内で直接に最良の進路を演算することも可能であ
る。
【００４５】本発明の装置内には多数の機能性を実現す
ることができる。即ち、構造化された情報ブロックはユ
ーザの要請とユーザが位置する（又は関心がある）地理
学的領域に応じてダウンロードすることができる。ダウ
ンロードは例えば本発明の装置に接続したコンピュータ
からインターネットを介して、又は移動電話からセルラ
ー又は衛星通信ネットワークを介して行うことができ
る。構造化された情報ブロックに保存された情報は定期
的に或いは要請に応じて更新することができる。空間的
に参照された情報を実施する機能を達成するものであれ
ば、本発明の処理システムを統合した他の形式の電子デ
バイス（ポケットサイズ、デスクトップ、ラップトップ
を問わない）を想定することができる。即ち、本発明
は、また、ナビゲーション支援以外の分野、例えば、コ
ンピュータ支援製図の分野において、インターネットの
ような通信ネットワーク上で収集され伝送されたグラフ
ィック情報を表示するために、或いは医療用イメージン
グシステムの分野にも適用することができる。
【００４６】本発明の処理システムは、目的とする機能
性にリンクしたハードウェアおよびソフトウェア上の制
約に応じて選択した任意の記憶手法や言語を使用しなが
ら多数の実施形態を備えたソフトウェアとして実施する
ことができる。更に、情報の構造化のステップでは、ハ
イアラーキー構造の正確さのレベルは情報記憶の制約お
よび既存の情報ソースの余剰性により定まる制限以外の
制限は受けない。さらに、位置対応とは異なる他の対応
技術を想定することができる。以上には空間的に参照さ
れた情報を処理するための新規なシステムおよび方法を
記載した。当業者には以上の記載と添付図面から本発明
に対する種々の修正が明らかであろう。従って、本発明
は特許請求の範囲にみによって限定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の方法で実施する所与のアプリケ
ーションのオブジェクトのハイアラーキー的集成を示す
ツリー組織図で、この組織の詳細は後続する地理学的実
施例に示されている。
【図２】図２は、オブジェクトの本体（ここでは基本的
ファミリーはＦ０００００からＦｐｑｒｓｔまで序列化
されている）とインデックス（それらの夫々の属性。同
じくＦ０００００からＦｐｑｒｓｔまで序列化されてい
る）と間の“位置対応”によって本体をインデックスに
連携させる最も簡素なモードを示す。
【図３】図３は本発明の方法内で地形学的ブロックを作
成するシーケンスの主要ステップを示すフローチャート
である。
【図４】図４は進路選択装置のための本発明の方法の実
施例の模式図である。
【図５】図５は形状テーブルと属性テーブルとの間の対
応の一例を示す。
【図６】図６はVMAPレベル１フォーマット内のオブジェ
クトについて本発明に従い属性を基本的ファミリーに割
り付ける例を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599110924 10、Ａｖｅｎｕｅ ｄｕ Ｑｕｅｂｅｃ、 Ｆ−91140 ＶＩＬＬＥＢＯＮ ＳＵＲ ＹＶＥＴＴＥ、Ｆｒａｎｃｅ

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 空間的に参照された情報（空間的デー
    タ）を処理するシステムであって、前記情報はオブジェ
    クトをｎ次元空間内に画定すると共に各オブジェクト毎
    に形状情報と位置情報と属性情報とを含み、前記システ
    ムは、 −属性情報から地勢学的情報を分離することにより前記
    空間的に参照された情報を構造化するための手段と、 −各地勢学的情報を形状情報と位置情報からなる幾何学
    情報にカットする手段、 を備えていることを特徴とするシステム。
  2. 【請求項２】 空間的に参照された情報（空間的デー
    タ）を処理するシステムであって、前記情報はオブジェ
    クトをｎ次元空間内に画定すると共に各オブジェクト毎
    に形状情報と位置情報と属性情報とを含み、前記システ
    ムは、 −ハイアラーキー状に構成された基準を適用することに
    より、前記オブジェクトの記述を同じ属性を有する基本
    的ファミリーに序列化する手段と、 −構造化された情報を、 − 各基本的ファミリー毎に、同一の属性でオブジェク
    トを画定するすべての幾何学形状を含んだ、本体と称す
    る地勢学的テーブルと、 − オブジェクトに関連する語義的かつ形状的属性を含
    んだ、インデックスと称する属性テーブル、 とを有する情報ブロックからなる２つの異なるテーブル
    に組織化する手段、を備えていることを特徴とするシス
    テム。
  3. 【請求項３】 前記カット手段は前記幾何学形状の幾つ
    かを組み合わせることにより各オブジェクトの形状と位
    置を同時に記述するべく配置されていることを特徴とす
    る請求項１に基づくシステム。
  4. 【請求項４】 前記幾何学形状の少なくとも幾つかとし
    て、基本的形状からなる基礎的形状を選択する手段を更
    に備えていることを特徴とする請求項３に基づくシステ
    ム。
  5. 【請求項５】 表示手段と、データおよび制御を取得す
    る手段と、情報を保存する手段とを備えた電子装置であ
    って、前記情報保存手段は請求項２に基づく処理システ
    ムにより得られた構造化された情報の１以上のブロック
    を包含することを特徴とする電子装置。
  6. 【請求項６】 １以上のブロックの地勢学的情報をデー
    タ通信ネットワークを介してダウンロードするように構
    成されていることを特徴とする請求項５に基づく装置。
  7. 【請求項７】 特に道路交通又は気象学のための支援サ
    ービスへのアクセスを提供するように構成されているこ
    とを特徴とする請求項５又は６に基づく装置。
  8. 【請求項８】 空間的に参照された情報を処理する方法
    であって、前記情報はオブジェクトをｎ次元空間内に画
    定すると共に各オブジェクト毎に地勢学的情報と属性情
    報とを含み、前記情報を、 − 本体と称する地勢学的テーブルであって、基本的フ
    ァミリーのシーケンスを含み、連続する各基本的ファミ
    リーがオブジェクト又はオブジェクトの一部を同一の属
    性で画定する基礎的形状によって形成されたものと、 − インデックスと称する属性テーブルであって、前記
    オブジェクトに関連する語義的かつ形状的属性を含み、
    表示用のグラフィック属性を含むもの、との２つの異な
    るテーブルに組織化することを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】 前記本体とインデックスとの間の対応機
    構を更に備えていることを特徴とする請求項８に基づく
    方法。
  10. 【請求項１０】 前記対応機構は本体内の地形とオブジ
    ェクト内の属性との間の位置の対応からなることを特徴
    とする請求項９に基づく方法。
  11. 【請求項１１】 所与のアプリケーションについてオブ
    ジェクトの属性に関連する１組のハイアラーキー的基準
    が画定され、前記オブジェクトは、ハイアラーキーの順
    に基準を適用することにより、同一の属性を有するオブ
    ジェクト又はオブジェクトの一部だけを含む基本的ファ
    ミリーに分けられることを特徴とする請求項８から１０
    のいづれかに基づく方法。
  12. 【請求項１２】 同一の属性を有する少なくとも１つの
    オブジェクト・サブファミリーを少なくとも１つの地勢
    学的基準に応じて基本的ファミリーに細分することを特
    徴とする請求項１１に基づく方法。
  13. 【請求項１３】 使用する属性の基準のハイアラーキー
    レベルに応じて選んだ１以上の基本的ファミリーを有す
    るオブジェクト群はグローバルに作動されることを特徴
    とする請求項１１又は１２に基づく方法。
  14. 【請求項１４】 オブジェクトは前記基準のハイアラー
    キーの少なくとも２つの分枝内に存在する基準をコール
    することにより作動されることを特徴とする請求項１１
    から１３のいづれかに基づく方法。
  15. 【請求項１５】 請求項８から１４のいづれかに基づく
    方法のアプリケーションであって、任意のフォーマット
    でファイルに保存された空間的に参照された既存の情報
    から構造化された情報のブロックを生成するため、各情
    報ブロックは地勢学的情報の本体と属性のインデックス
    とを有することを特徴とするアプリケーション。
  16. 【請求項１６】 以下のステップを包含することを特徴
    とする請求項１５に基づくアプリケーション： − アプリケーションに応じて属性の基準のハイアラー
    キーを画定すること、 − 一方において地勢学的情報を特定し他方において属
    性を特定するために情報ソースを分析すること、 − 情報の特性とアプリケーションの目的に応じて１組
    の基礎的形状を選択すること、 − 形状の地勢学的テーブル（本体）と属性のテーブル
    （インデックス）を作成すること、 − 前記形状テーブルと属性テーブルとの間の対応機構
    を作成すること、 − ブロックの基本的ファミリーを配置すること。
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