JP2001118051A

JP2001118051A - 地図作成装置

Info

Publication number: JP2001118051A
Application number: JP29244099A
Authority: JP
Inventors: Sadanari Iwata; 完成岩田
Original assignee: DGS COMPUTER KK
Current assignee: DGS COMPUTER KK
Priority date: 1999-10-14
Filing date: 1999-10-14
Publication date: 2001-04-27

Abstract

(57)【要約】【課題】ＵＴＭ図法で区分して投影された投影地図デ
ータを、連続する座標の地図データにして、任意の切り
出しを得るようにしたい。【解決手段】ＵＴＭ図法で、区分して投影された地図
データでは、各区分が不等辺四角形で規定される座標系
をなす。そこで、座標変換プログラムによって不等辺四
角形で規定される区分座標を等辺四角形で規定される座
標に座標変換（図形変換）し、区分対応に配列する。こ
の場合、不等辺四角形と等辺四角形とは、その内部の画
素データの配列及び数は不変とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転楕円体を地図
と言う平面に置換する地図作成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転楕円体の平面への投影は従来種々の
方法が考案され用いられて来た。いずれも一旦平面に置
換されると、それなりの誤差を発生させた。この置換さ
れた平面を接続する事によって新たな平面を作り出すと
言う必要性はあまりなく、この平面への置換と言うこと
に止まっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】回転楕円体としての地
球を地図と言う平面に置換して利用すると言う事は古く
から試みられて来た。これについて地球の赤道上を６０
等分し、これに直交する経線を中心として経線緯線を直
交させて新たに曲面を作りこの曲面を誤差が一定となる
範囲に小分割し、これを直交平面で表すやり方が広く行
われている（ＵＴＭ図法）。一国の全図、又は基本図を
作成すると言う場合には、くまなくすべてを平面化する
ことが出来、きわめて有効である。しかしこの方法には
大きな問題がある。くまなくすべてを平面化する事にす
ぐれているが、数学的に規則的分割になる方法は社会的
発展をした都市や、位置として自然発生的な山、川、湖
などはこの規則的分割の方法による平面に不規則に位置
発生をし、平面化した地図と言うものを利用する社会性
から考えると、地図が必要とする都市、山、川、湖など
が中心的位置となる地図と言う要望から離れる。

【０００４】本発明は、こうした問題点を解消する地図
作成装置を提供するものである。更に本発明は、この数
学的分割によって作成された平面を隣接した平面とデー
タとして合成して新たな平面を作り、この新たな平面に
よって、社会が必要とする都市や、川、山、湖などを中
心とした社会性の高い平面地図の作成を可能にする地図
作成装置を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、回転楕円体と
しての地球地図をＵＴＭ図法に従って所定経度帯及び所
定緯度帯毎に区分して得た、不等辺四角形上の座標アド
レスで規定された投影地図データを格納する地図データ
ベースと、上記各区分毎に、各区分の不等辺四角形上の
座標アドレスを、その区分内のデータの配列及び数を維
持したままで、等辺四角形上の座標アドレスに変換する
手段と、該変換後の等辺四角形上の座標アドレスで規定
された地図データを格納するメモリと、より成る地図作
成装置を開示する。

【０００６】更に本発明は、メモリ内の等辺四角形上の
座標アドレスで規定された地図データを、隣り合う区分
で連続するように配列させる手段を備えた地図作成装置
を開示する。

【０００７】

【発明の実施の形態】図２（イ）は、回転楕円体として
の地球１の模式図である。地球１に対して、赤道に直交
し南北極点を結ぶ線が経線２、この経線２に直交する線
が緯線３である。隣り合う経線間の角度は６°であり、
３６０°の地球に対して６０本の経線２が引かれる。経
線の番号順に経度が定義される。緯線３は、赤道を０°
の緯度とし、南北の両極点をそれぞれ９０°の緯度と
し、その間に所定角度単位に緯度を形成する。かかる座
標系はＵＴＭ図法（ＵＮＩＶＥＲＳＡＬＴＲＡＮＶＥ
Ｒ−ＳＥＭＥＲＣＡＴＯＲ’ＳＰＲＯＪＥＣＴＩＯ
Ｎ）と呼ばれる。経線２と緯線３で分割区分された地球
に対して、ガウス・クリューゲル図法（地球の回転楕円
面から直接平面に等角横円筒投影を行う図法）で、平面
に投影すると、図２（ロ）の如くなる。この投影図は、
一種の短冊形状であって、極点に近い位置では隣り合う
区分間で先細りの状態図となっている。更に、緯度の中
で、８０°〜９０°は投影させていない。そして、投影
の誤差は１００００分の１の差にとどめている。図２
（ロ）の経線と緯線で分割形成された区分は、ほぼ直線
で囲まれた不等辺四角形である。区分が不等辺四角形と
いうことは、この不等辺四角形で規定された座標で位置
が規定されていることを指す。本発明で扱う地図とは、
ディジタル地図であり、かかるディジタル地図の各画素
位置が不等辺四角形で規定された座標で律せられている
ことを云う。本発明では、かかる不等辺四角形で規定さ
れた座標を、座標変換プログラムによって、直交等辺四
角形で規定される座標に変換（幾何変換とか図形変換と
も云う）する。ここで、例えば、不等辺四角形を台形状
とした場合、台形の底の幅をＢ、高さをＨとするとき直
交等辺四角形とは、幅Ｂ、高さＨの矩形図形とすること
が好ましい。これによって、互いに隣り合う不等辺四角
形に対して、互いに隣り合った直交等辺四角形が座標的
に連続すること（合成を達成できたこと）になり、地図
の任意の位置（例えば都市中心とか川中心とか）での切
り出しが、座標を指定するだけで実現できる利点を持
つ。左右上下、斜めといった区分に対して、それぞれ直
交等辺四角形で規定された座標に変換できたことで、左
右上下、斜めといった任意の大きさの区分の合成をはか
れる。

【０００８】次に、座標変換プログラムのアルゴリズム
について説明する。図３（イ）は、ガウス・クリューゲ
ル図法による投影データから切り出した、不等辺四角形
１０の形状を有する任意の地図区分及びその変換相手と
なる直交等辺四角形１１を示す。座標変換プログラムの
アルゴリズムとは、図３（イ）の不等辺四角形１０の座
標から直交等辺四角形１１への図形変換処理を指す。図
形１０と１１とは、いずれもディジタル画像であり、単
位は画素である。図形１０から図形１１に変換するに際
し、両図形共に、同様な画素配列と画素数とが維持され
るように、座標変換を行う。これが基本的な考え方であ
る。尚、座標変換とは、不等辺四角形の座標（アドレ
ス）で位置（アドレス化）決めされたメモリに対して
の、等辺四角形の座標アドレスへのアドレス変換処理で
ある。図３（イ）で、図形１０と図形１１とは、底辺
長、高さが同一長Ｂ、Ｈとする。従って、図形１１は、
横がＢ、縦がＨとなる直交等辺四角形である。更に、図
形１０の上辺は、左端の開始点がΔＸ１、右端の終了点
が図形１１の上辺の右端よりΔＸ２短いものとする。こ
れによって、図形１０は不等辺四角形となる。図形１０
の任意の位置を（ｘ′、ｙ′）とし、図形変換後の
（ｘ′、ｙ′）の図形１１上の位置を（ｘ、ｙ）とす
る。図３（ロ）には、互いのサイズ関係を明らかにする
ために両図形１０と１１とを重ね合わせた様子を示す。
この図で不等辺四角形を延長させて三角形としたときの
高さ（ｙ座標）をＮ、そのｘ座標値をＬとする。

【０００９】以上の図３でＨ、Ｂ、Ｎ、Ｌ、Ｂ、ΔＸ
１、ΔＸ２は、切り出し区分が定まれば既知の値であ
る。かかる既知の各値を利用しての、（ｘ′、ｙ′）か
ら（ｘ、ｙ）への座標変換式は、次式となる。

【数１】但し、Ｌ、Ｎは、次式から得られる値である。

【数２】以上の数１、数２の数式は、代数幾何学によって求まる
ものであり、その過程は省略する。

【００１０】図４は、本発明の図形１０から図形１１へ
の座標変換での座標例を示す。図形１０を簡単のため８
×８画素サイズとした場合、図形１１も８×８画素サイ
ズである。これが先に述べた図形１０と１１とにあって
同一画素配列と同一画素数を維持したことを意味してい
る。図４（イ）において、不等辺四角形の各座標は、下
側の１画素区画が大きく上側になる程に１画素区画が小
さく、且つ各画素区間は不等辺四角形の形状となる如き
座標系で規定されている。一方、等辺四角形の各座標
は、縦横規則的に配列した座標系としている。

【００１１】図１は、変換プログラムのフローチャート
を示す。フローＦ１で、投影地図データベース２０から
の区分切り出しを行う。区分の指定やサイズ、座標等を
指定することで区分を特定する。区分切り出しは、合成
しようとする１つ又は複数の区分を指定することで行
う。フローＦ２で、各区分内の各点（ｘ′、ｙ′）を、
数式１を使って座標（ｘ、ｙ）に変換する。この変換
は、メモリ上の数１に従ったアドレス変換である。フロ
ーＦ３で、この変換後の座標（ｘ、ｙ）で規定される地
図データを区分単位に主メモリ２１に格納する。フロー
Ｆ４で、合成しようとする左右上下、斜めを考慮して変
換後の区分単位の地図データを整列化し、表示バッファ
メモリ２２にラッチする。フローＦ５で、これを表示す
る。

【００１２】図５には、＃１〜＃１６の座標変換後の画
像を、整列化（合成）した様子を示す。この整列化した
図形＃１〜＃１６を表示すれば、そのまま合成画像とな
る。尚、図５の整列化した画像から、更に任意に切り出
すことも可能である。例えば図５で点線で示した領域Ｍ
が整列後の画像データに対する新しい切り出し画像領域
となる。

【００１３】図６は、本発明の地図作成システム例を示
す図である。このシステムは、共通バス２７に、地図デ
ータベース２０、主メモリ２１、ＣＰＵ２３、表示バッ
ファ２２、ＣＲＴ２４、キーボード２５、ＨＤＤ２６を
並列に接続した構成である。データベース２０は、ＵＴ
Ｍ図法で区分化して投影された地図データベースを格納
したメモリである。

【００１４】ＨＤＤ２６は、座標変換プログラムやその
他のプログラムの読み込み及び編集後の地図の読み出し
用に供する。主メモリ２１及びＣＰＵ２３は、ＨＤＤ２
６から読み込んだ座標変換プログラム等のプログラムを
取り込み、キーボード２５からの指示（区分指定や各種
の設定値ＢやＨ等の入力）に従ってデータベースから読
み出された区分対応の地図データベースの座標変換によ
る図１の座標変換等の処理を行う。

【００１５】表示する際には、表示バッファ２２にラッ
チさせ、ＣＲＴ２４上に作成地図を表示する。座標変換
による図１の図形変換の結果は、区分対応にデータベー
ス２０に格納する。更に、この格納に際して、図５に示
す如く配列格納させておけば、その中の任意の地域や都
市や湖等を主要部とする地図切り出しが可能となる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、ＵＴＭ図法で区分化し
て投影された地図データに対し、区分の形状を不等辺四
角形から等辺四角形に座標変換（図形変換）すること
で、連続する座標による地図データを得ることができ
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の写像プログラムの処理フローチャート
を示す。

【図２】ＵＴＭ図法による投影の説明図である。

【図３】本発明の投影区分としての不等辺四角形を、等
辺四角形に座標変換（図形変換）する説明図である。

【図４】本発明の座標変換の概念図である。

【図５】本発明の座標変換後の配列データ例図である。

【図６】本発明の地図作製システム例を示す図である。

【符号の説明】

１地球２経線３緯線１０不等辺四角形１１等辺四角形

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転楕円体としての地球地図をＵＴＭ図
法に従って所定経度帯及び所定緯度帯毎に区分して得
た、不等辺四角形上の座標アドレスで規定された投影地
図データを格納する地図データベースと、上記各区分毎に、各区分の不等辺四角形上の座標アドレ
スを、その区分内のデータの配列及び数を維持したまま
で、等辺四角形上の座標アドレスに変換する手段と、該変換後の等辺四角形上の座標アドレスで規定された地
図データを格納するメモリと、より成る地図作成装置。
【請求項２】上記メモリ内の等辺四角形上の座標アド
レスで規定された地図データを、隣り合う区分で連続す
るように配列させる手段を備えた請求項１の地図作成装
置。