JP2004355505A - Spatiotemporal data management device and method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently execute a display conversion process of a chronological map and positional correction of a topographical map to be corrected. <P>SOLUTION: A reference map is stored in a screen data file 110 in a file device 11 and a plurality of reference points corresponding to a plurality of positions of the reference map are set by a chronological reference point file generating part 24 and stored in a chronological reference point data file 112. The topographical map to be corrected is displayed on a screen display part 28 of a display 14 and a correction reference point is set at a corresponding position of the reference point. A chronological position coordination correction processing part 26 executes affine transform so that positional coordinations of at least three correction reference points geometrically match positional coordinations of corresponding reference points on the reference map. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル化した地形図や施設図などを管理し、表示処理する地理情報システムに利用する時空間データ管理装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、地理情報システムが扱うデジタル化データは、最新時点の状況を表現する場合が多い。地図は、その作成時期により、多種多様なサイズや縮尺,表現形式を持ち、特に、測量技術が現在とは大きく異なる時代のものでは、現在の地図と重畳させても、位置ずれを生じる。また、シンボル形状,文字表音方法も年代によって異なる。このため、特定の年代の地図を現在の地図と比較しようとした場合、表現形式が合わず、判読しにくくなるという問題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術の問題点に鑑み、特定の年代を指定した場合、その年代の地図に統一した表現形式で表示するとともに、基準位置に合わせた位置補正処理ができる時空間データ管理装置及び方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、年代別の基準地図を格納し、該基準地図での複数の位置に対応して基準点を登録する記憶手段と、該基準地図の該複数の位置に相当し、該基準地図とは異なる補正対象地図での同一位置に対応して補正基準点を設定する表示手段と、該補正対象地図に設定した少なくとも3つの補正基準点の位置座標が、該基準地図の対応する同一基準点の位置座標に幾何学的に一致するように、アフィン変換を行なう変換手段とを備えたものである。
【0005】
上記基準点を設定する地図上の位置とは、街区,道路,交差点など、目標物などの位置が特定できる対象物としている。
【0006】
上記変換手段は、上記表示手段で次々に割り付けられて表示される少なくとも3つの基準点の更新に従って、次々に対応する位置座標相互でアフィン変換を行なう。
【0007】
さらに、本発明は、ディジタル化された基準地図を有して他の地図の位置ずれ歪みをなくす地図位置座標処理装置と利用者端末とを通信回線によって接続し、上記地図座標処理装置は、この利用者端末から補正対象地図を受信すると、上記基準地図上で登録された複数の位置の基準点を上記補正対象地図上の同一位置に対応付けし、対応付けされた補正基準点の位置座標が、上記基準地図の対応する基準点の位置に幾何学的に一致するように変換を行ない、この変換後の補正対象地図を上記利用者端末に送信するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
図1は本発明による時空間データ管理装置及び方法の一実施形態を示す要部構成図であって、年代別表示基準情報提供及び位置座標補正処理を行なうものであり、10はCPU(中央処理ユニット)、11はファイル装置、110は図面データファイル、111は属性データファイル、112は年代別基準点データファイル、12はメインメモリ、14はディスプレイ(表示装置)、15はキーボード、16はマウス、21は操作入力処理、22は年代別図面検索処理部、23は年代別属性検索処理部、26は年代別位置座標補正処理部、27は年代別表示編集処理部、25は年代別近傍図形検索基準点位置自動照合処理部、24は年代別基準点ファイル作成部、28は図形表示部である。
【0009】
また、図2は図1に示す時空間データ管理部のブロック構成図であって、13は画面入力装置、17はデータ入力装置、18は画面出力装置、19は伝送路であり、図1に対応する部分には同一符号を付けている。
【0010】
図1及び図2において、この実施形態は、CPU10やファイル装置11,メインメモリ12,画面入力装置13,ディスプレイ14,キーボード15,マウス16,データ入力装置17,画面出力装置18を備えており、これらはデータ伝送路19を介して互いに接続される。また、CPU10は、操作入力処理21や年代別画面検索処理部22,年代別属性検索処理部23,年代別位置座標補正処理部26,年代別表示編集処理部27,年代別近傍図形検索基準点位置自動照合処理部25,年代別基準点ファイル作成部24の各機能を備えている。
【0011】
かかるCPU10の機能のうち、操作入力処理21はキーボード15やマウス16からの入力処理を行なう。年代別画面検索処理部22は、操作入力処理部21からの入力に応じて、ファイル装置11の画面データファイル110の図形更新と図形情報抽出を行なう。同様にして、年代別属性検索処理部23はファイル装置11の属性データファイル111の更新と抽出を行なう。
【0012】
ファイル装置11には、複数の図形の集合による図面、例えば、水道,ガスの系統図や電気,電話の配線系統図など施設図面に関する図形情報や図形に関連する属性情報が施設図面データとして格納されている。施設図面データのうち地形図や管路図などの図形データは、図形情報として画面データファイル110に格納されている。また、図形に関係する町名、管口径、管種などの文字・数値で表現される属性データは、属性情報として属性データファイル111に格納されている。属性データファイル111には、縮尺,測地系,図法なども属性情報として格納されている。
【0013】
図形データの入力は、例えば、紙に書かれた図面を画面入力装置13によって一定間隔でスキャンして読み取ることによって行なわれる。読み取られた図形データは、その濃淡に応じて濃淡階調化され、濃淡階調化された図形データはデジタル画像データとしてコード化され、コード化されたデータが画面入力装置13から入力される。
【0014】
図3はファイル装置11での図面データの構成と図形座標との関係を示す説明図である。
【0015】
施設図面の場合、図3(a)に示すように、これは複数の図面1,2,……から構成され、各図面に関する図形データを夫々複数の図面データファイル♯1〜#nに分割して画面データファイル110に格納する。また、図形データは、図3(b)に示すように、直交座標系を基準とした位置データに従って生成され、各図形の大きさは図面サイズに応じてそのX軸,Y軸方向における長さX,Yによって決定される。
【0016】
図4は図形データの階層構成を示す図であって、図4(a)は図形データを示し、この図形データは、道路(図4(b)),家枠(図4(c)),管渠(図4(d))の3段階に階層分離されたデータ構造となっている。これらのデータのうち、必要に応じて各階層のデータを重ね合わせることにより、図4(a)に示すような図形データが形成されることができる。
【0017】
一方、属性情報を構成する属性データは、キーボード15から入力されるか、フロッピディスクなどのデータを一括して入力できるデータ入力装置17から入力される。各属性データは、各図形データに関連づけられて、図1に示す属性データファイル111に記憶される。なお、データ入力装置17は、既にデジタル化された地形図や管路図などの施設図面データを、図面データとして、図1に示す画面データファイル110に格納する場合にも用いられる。
【0018】
ファイル装置11に記憶された図面データや属性データのうち、CPUl0の処理に伴うデータ、即ち、CPUl0の処理中のデータや図面データの検索や編集などの処理を実行するためのプログラムや索引図に関するデータは、メインメモリ12に格納される。
【0019】
ファイル装置11に格納された施設図面を管理するには、キ−ボード15やマウス16からの入力情報を基に、CPU10が各種の演算処理を行なってファイル装置11内のデータを検索する。そして、検索したデータを基に指定の施設図面をディスプレイ14の画面上に表示する。図面データは、ディスプレイ14の表示領域である有効表示座標に合わせて、年代別表示編集処理装置27で編集される。この編集されたデータを基に、指定の施設図面がディスプレイ14の画面上に表示される。画面上に施設図面に関する画像が表示されることにより、オペレータは目的の図面の内容を知ることができる。
【0020】
次に、この実施形態の年代別位置座標補正方法を説明する。
【0021】
位置誤差を補正するためには、基準点座標が必要になる。そこで、先ず、年代別の基準地図上に基準点を予め決めておく。
【0022】
図5は基準点コードの付与方法を示す説明図である。
【0023】
例えば、図5(a)に示すように、地形図の異なる道路交差点の少なくとも3カ所の端点について基準点測量をした結果を、基準点P,P,Pとして基準地図50の上に貼りつける。次に、図5(b)に示すように、補正対象地図51の位置P〜Pを含む領域を選択して表示する。基準地図50上の基準点P,P,Pは、補正対象地図51上では、位置ずれのために、通常は道路交差点の端点とは外れた位置にある。補正対象地図51上で、基準地図50の道路交差点の対応する端点位置を目視による図形形状の照合により、これら基準点P,P,Pに対応付けしたものが、基準点補正位置P’,P’,P’である。
【0024】
基準点コードの位置座標は、緯度,経度で表わす。緯度,経度は絶対座標であり、画面上で表示する地図位置は画面上での相対座標であって、これらを緯度,経度の絶対座標と対応させておくことにより、管理がし易くなる。こうした緯度,経度による座標は、基準地図及び補正対象地図の両者共に地図デ一タの一部として具えており、両地図での同一基準点の指定割付けは、座標値を指定することにより、相互に可能である。
【0025】
基準地図は、図面の補正が予め完了しているもの、または、縮尺率が1/500程度の道路台帳そのものを基準とする。これは、絶対的な位置精度が高い方を基準とするためである。地図の位置ずれは、座標歪みに応じて変換する必要がある。画像歪みを持つ補正対象地図の基準地図からみた位置ずれ判別の仕方は以下となる。
【0026】
(1)縮尺の異なる場合には、基準地図上の数点の座標と補正対象地図上の数点の座標との間で互いに差分をとり、縮尺の度合いを判定する。例えば、基準地図上のPからPへの画面上での距離と補正対象地図上のP’からP’への画面上の距離との差分をとることにより、縮尺の違いの度合いがわかる。なお、上下左右に単にずれている(位置シフトしている)場合には、上記距離が一致していることでわかる。
【0027】
(2)位置ずれが、回転や回転と縮尺とのからみによる場合には、回転や縮尺のわかる判定法が必要である。例えば、図5(a),(b)の画面上3点である基準点P,P,Pを相互に利用して、歪みの度合いである回転や縮尺の度合いを判定する。具体例として、図5(a),(b)の基準点P,P,Pの画面上での三角形相互を比較する。
【0028】
(3)位置ずれが地図上の多くの場所で発生している場合には、多数の位置に基準点を設定し、位置を更新しながら、次々に各更新位置近辺での位置ずれを判定する。
【0029】
こうした位置ずれは自動的に判定でき、その補正処理には、幾何学的な地図の一致を図る処理を行なう。その代表的な例は、移動処理や回転処理などの種々の線形変換が可能なアフィン変換である。ずれの内容に応じて、選択されたアフィン変換法を利用して補正処理を行なう。
【0030】
例えば、対象地形図の位置補正をする場合には、対象地形図の構成点3点に関しての回転や移動などのアフィン変換により、基準点補正位置P’,P’,P’で囲まれる閉図形を1ブロック目として、対応付けられる基準地図の基準点P,P,Pの間で、アフィン変換する。同様に、次の閉図形P’,P’,P’を2ブロック目としてアフィン変換する。これを順次繰り返して、対象地形図全てのアフィン変換を完了する。なお、非線形変換も採用可能である。
【0031】
図1における年代別位置座標補正処理部26は、画面データファイル110あるいはデータ入力装置17(図2)より入力されたデジタル化された施設図面データに対して、位置ずれに応じたアフィン変換を行ない、位置座標補正処理をする。このアフィン変換は、静止画像処理分野では、多用されており、年代別位置座標補正処理部26はアフィン変換の基本コンピュータソフトを搭載している。
【0032】
図6はこの年代別位置座標補正処理部26で実行する位置座標補正処理方法の一具体例の手順を示すフローチャートである。
【0033】
同図において、まず、年代別画面検索処理部22により、該当する年代の基準の対象地形図を画面データファイル110より検索して表示し、この表示中の基準対象地形図での街区や道路交差点,目標物などの位置関係が明確に判定できる対象物位置で測量した基準点コードを画面上で割り付ける(ステップ101)。この割り付けは、基準対象地形図に対して行なわれるもので、更新の必要がない場合には、一度登録すれば、毎回行なう必要はない。
【0034】
この割付けは、作業員が表示画面を見ながら行なうか、または、高精度GPS測量で得られた基準点の緯度・経度座標により、自動配置する。この基準点情報は、年代別基準点ファイル作成部24(図1)により、ファイル装置11の基準点ファイル112に格納される。なお、基準点情報は、測量によって更新,増強される。
【0035】
次に、位置補正の対象地形図を画面データファイル110より検索して表示する。また、同様に、位置補正の対象地形図に対応する基準の地形図を画面データファイル110より検索して表示する。そして、これら表示中の基準地形図と位置補正の対象地形図とを重畳して、基準点と対応した基準点補正コードの対応付けを画面上で確認する(ステップ102)。
【0036】
次に、基準地形図に対し、位置補正の対象地形図の基準点補正コードの位置歪みを補正する。例えば、図5(b)に示すように、位置補正の対象地形図の基準点補正コードが指示する3点構成の閉図形を抽出し、同様に対応付けられる図5(a)に示す基準地形図の3点構成の閉図形との間で位置歪みの状態を検出し、この位置歪みをなくすように、座標補正する。かかる座標補正には、図形データの位置歪み補正に用いられるアフィン変換を使用する。変換結果は、一次的にメインメモリ12に格納する(ステップ103)。
【0037】
次に、位置補正の対象地形図での基準点の補正点で決まる3点構成の次の閉図形群を抽出し、該当するものがないかどうかを判定する(ステップ104)。全部の図形群が終了していない場合には、ステップ103に戻り、該当図形群の位置歪みを補正する。変換結果は、同様にして、一時的にメインメモリ12に格納する。
【0038】
全部の図形群が終了した場合には(ステップ104)、次に、メインメモリ12に格納された位置補正の対象地形図の変換結果を読み出し、年代別表示編集処理部27で基準地形図と対象地形図を重ね合わせ処理し、ディスプレイ14の図形表示部28に表示する。また、メインメモリ12にある変換結果は、該当画面データファイル110にも格納保存する(ステップ105)。
【0039】
以上のようにして、年代別の基準地図と補正対象地図との基準点位置を対応付けることにより、正確な緯度・経度に補正された地形図が得られる。また、測量結果を、その地形図に重畳する場合にも、位置ずれのない重ね合わせ表示ができる。
【0040】
なお、ステップ102では、位置補正の対象地形図上での基準点補正コードの割付けを目視確認によって手動で行なうようにしたが、基準点補正コードの割付けを自動的に実行させるやり方もある。
【0041】
例えば、図1における年代別近傍図形検索基準点位置自動照合処理部25において、次のようにして、基準点補正コードの自動割付け処理が行なわれる。
【0042】
即ち、基準点の位置を割り付けた基準の地形図部分の特徴を位置補正の対象地形図と、図形形状をもとに、自動的に照合することにより、位置補正の対象地形図の基準点補正コードを自動的に割り付ける。これにより、位置補正の対象地形図上での基準点補正コードが自動割付けでき、位置補正の対象地形図の位置補正が自動的に実行できる。
【0043】
以上の具体例では、基準図形と補正対象図形との対応位置に基準点コード及び基準点補正コードを割り当てたが、両者の位置関係が直接に対応しない場合であってもよい。但し、両者が直接に対応しない場合には、それらの相互関係を示す対応データをテーブルに用意し、この対応データを用いて相互変換をする。なお、この変換は、基準図形側の対応点を基準とする。
【0044】
以上のこの実施形態による年代別表示基準情報提供及び位置座標補正処理は、利用者が単独で利用するだけでなく、ユーザの補正要求に応えるサービスシステムとしても構成できる。
【0045】
図7はかかる年代別表示基準情報提供及び位置座標補正サービスシステムの一具体例を示す構成図であって、31は利用者端末装置、32は通信網、33は通信制御装置、34はファイアウォール、35は年代別位置座標補正処理装置、36は料金処理装置である。
【0046】
同図において、利用者端末装置31は、必要に応じて、通信網32を介し、位置座標を補正したい対象地形図データを登録先である位置座標補正処理装置35を有する運用システムに送信する。この対象地形図データは通信制御装置33で受信され、ファイアウォール34で加入者であるか否かの判定がなされた後、年代別位置座標補正処理装置35に送られる。なお、利用者端末装置31は、対象地形図の緯度,経度や縮尺などの属性情報も送信する。
【0047】
年代別位置座標補正処理装置35は、予め複数の基準地形図を備えており、利用者端末装置31からの属性情報に応じて対象となる基準地形図を選択する。この選択された基準地形図に対し、補正対象地形図の位置補正処理を、前述のように、実施し、その補正結果を通信制御装置33及び通信網32を経由して該当する利用者端末装置31に送信する。
【0048】
利用者は、この位置座標補正結果を利用する。また、利用者からの位置座標補正処理要求に対しては、料金処理装置36より、変換処理量に応じた従量制課金、あるいは定額処理課金がなされる。
【0049】
このようにして、利用者は、年代別位置座標補正処理装置35を持たなくても、利用者端末装置31から、必要に応じて、対象地形図の位置座標補正結果を利用することができる。
【0050】
位置補正の基準となる基準点コードは、利用者端末装置31から年代別位置座標補正処理装置35に問い合わせすることにより、通信網32経由で入手することもできる。この場合、位置座標補正の対象地形図には、利用者がこの基準点補正コードを対応位置に割り当てた後に、利用者端末装置31から送信するようにしてもよい。
【0051】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、年代別の基準地形図と補正対象地形図との基準点の位置を対応付けすることにより、正確な緯度・経度に補正された地形図が得られる。また、測量結果を補正対象の地形図に重畳する場合、位置ずれなく重ね合わせ表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による時空間データ管理装置及び方法の一実施形態の要部を示す構成図である。
【図2】図1に示す実施形態の全体構成を示すブロック図である。
【図3】図1におけるファイル装置での図面構成と図形座標との関係を示す説明図である。
【図4】図1に示す実施形態での図形データの階層構造の説明図である。
【図5】図1に示す実施形態での位置補正の対象地形図への基準点の付与を示す説明図である。
【図6】図1に示す時空間データ管理装置での年代別位置座標補正処理方法の一実施形態を示すフローチヤートである。
【図7】本発明による年代別表示基準情報提供及び位置補正サービスシステムの一構成例を示す図である。
【符号の説明】
10 CPU
11 ファイル装置
12 メインメモリ
13 図面入力装置
14 ディスプレイ
15 キーボード
16 マウス
17 データ入力装置
18 図面出力装置
21 操作入力処理部
22 年代別図面検索処理部
23 年代別属性検索処理部
24 年代別基準点ファイル作成部
25 年代別近傍図形検索基準点位置自動照合処理部
26 年代別位置座標補正処理部
27 年代別表示編集処理部
28 画面表示部
31 利用者端末装置
32 通信網
33 通信制御装置
34 ファイアウォール
35 年代別位置座標補正処理装置
36 料金処理装置
110 図面ファイル
111 属性データファイル
112 年代別基準点データファイル
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a spatio-temporal data management apparatus and method used in a geographic information system that manages and displays digitized topographic maps and facility maps.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, digitized data handled by geographic information systems often expresses the situation at the latest point in time. A map has various sizes, scales, and expression formats depending on the time of creation. Especially, in a time when the surveying technique is significantly different from that of the present, even if the map is superimposed on the current map, a displacement occurs. In addition, the symbol shape and the character phonetic method differ depending on the age. For this reason, when trying to compare a map of a specific age with the current map, there is a problem that the expression format does not match and it is difficult to read.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the problems of the prior art, the object of the present invention is to display spatio-temporal data that can be displayed in a unified expression format on a map of that age when a specific age is specified, and can be corrected according to the reference position. It is to provide an apparatus and method.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention stores a reference map according to age, registers storage points corresponding to a plurality of positions on the reference map, and a plurality of positions on the reference map. Display means for setting a correction reference point corresponding to the same position on a correction target map different from the reference map, and position coordinates of at least three correction reference points set on the correction target map, Conversion means for performing affine transformation so as to geometrically match the position coordinates of the same reference point corresponding to the reference map.
[0005]
The position on the map where the reference point is set is an object that can specify the position of a target such as a block, road, or intersection.
[0006]
The conversion means performs affine transformation between the corresponding position coordinates one after another in accordance with the update of at least three reference points that are sequentially assigned and displayed by the display means.
[0007]
Furthermore, the present invention connects a map position coordinate processing apparatus that has a digitized reference map and eliminates positional displacement distortion of other maps and a user terminal via a communication line, and the map coordinate processing apparatus includes: When the correction target map is received from the user terminal, the reference points of the plurality of positions registered on the reference map are associated with the same position on the correction target map, and the position coordinates of the associated correction reference point are The conversion is performed so as to geometrically match the position of the corresponding reference point of the reference map, and the corrected map after the conversion is transmitted to the user terminal.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the main part of an embodiment of a spatio-temporal data management apparatus and method according to the present invention, which provides display reference information according to age and position coordinate correction processing. Unit), 11 is a file device, 110 is a drawing data file, 111 is an attribute data file, 112 is a reference data file by age, 12 is a main memory, 14 is a display (display device), 15 is a keyboard, 16 is a mouse, 21 is an operation input process, 22 is an age-specific drawing search processing unit, 23 is an age-specific attribute search processing unit, 26 is an age-specific position coordinate correction processing unit, 27 is an age-specific display editing processing unit, and 25 is an age-specific neighborhood graphic search. A reference point position automatic collation processing unit, 24 is an age-specific reference point file creation unit, and 28 is a graphic display unit.
[0009]
2 is a block diagram of the spatio-temporal data management unit shown in FIG. 1, wherein 13 is a screen input device, 17 is a data input device, 18 is a screen output device, and 19 is a transmission line. Corresponding parts are denoted by the same reference numerals.
[0010]
1 and 2, this embodiment includes a CPU 10, a file device 11, a main memory 12, a screen input device 13, a display 14, a keyboard 15, a mouse 16, a data input device 17, and a screen output device 18. These are connected to each other via a data transmission path 19. The CPU 10 also includes an operation input process 21, an age-specific screen search processing unit 22, an age-specific attribute search processing unit 23, an age-specific position coordinate correction processing unit 26, an age-specific display edit processing unit 27, and an age-specific neighborhood graphic search reference point. Each function of the automatic position matching processing unit 25 and the age-specific reference point file creation unit 24 is provided.
[0011]
Among the functions of the CPU 10, the operation input processing 21 performs input processing from the keyboard 15 and the mouse 16. The age-specific screen search processing unit 22 performs graphic update and graphic information extraction of the screen data file 110 of the file device 11 in response to an input from the operation input processing unit 21. Similarly, the age-specific attribute search processing unit 23 updates and extracts the attribute data file 111 of the file device 11.
[0012]
The file device 11 stores, as facility drawing data, graphic information relating to facility drawings such as drawings of a set of a plurality of graphics, for example, water supply and gas system diagrams, electricity and telephone wiring system diagrams, and attribute information related to the graphics. ing. Of the facility drawing data, graphic data such as topographic maps and pipeline maps are stored in the screen data file 110 as graphic information. In addition, attribute data represented by characters / numerical values such as a town name, a pipe diameter, and a pipe type related to a figure are stored in the attribute data file 111 as attribute information. In the attribute data file 111, the scale, geodetic system, projection, and the like are also stored as attribute information.
[0013]
The graphic data is input, for example, by scanning and reading a drawing written on paper by the screen input device 13 at regular intervals. The read graphic data is shaded according to the shade, and the shaded figure data is coded as digital image data, and the coded data is input from the screen input device 13.
[0014]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the configuration of drawing data and the figure coordinates in the file device 11.
[0015]
In the case of a facility drawing, as shown in FIG. 3A, this is composed of a plurality of drawings 1, 2,..., And the graphic data relating to each drawing is divided into a plurality of drawing data files # 1 to #n. And stored in the screen data file 110. Further, as shown in FIG. 3B, the graphic data is generated in accordance with position data based on the orthogonal coordinate system, and the size of each graphic is the length in the X-axis and Y-axis directions according to the drawing size. Determined by X 0 and Y 0 .
[0016]
FIG. 4 is a diagram showing a hierarchical structure of graphic data. FIG. 4 (a) shows graphic data, and this graphic data includes roads (FIG. 4 (b)), house frames (FIG. 4 (c)), The data structure is hierarchically separated into three stages of the tube (FIG. 4D). Of these data, graphic data as shown in FIG. 4A can be formed by superimposing the data of each layer as necessary.
[0017]
On the other hand, the attribute data constituting the attribute information is input from the keyboard 15 or the data input device 17 that can input data such as a floppy disk in a lump. Each attribute data is associated with each graphic data and stored in the attribute data file 111 shown in FIG. Note that the data input device 17 is also used when facility drawing data such as topographic maps and conduit maps already digitized are stored as drawing data in the screen data file 110 shown in FIG.
[0018]
Of the drawing data and attribute data stored in the file device 11, it relates to data accompanying the processing of the CPU 10, that is, a program or index diagram for executing processing such as retrieval or editing of data or drawing data being processed by the CPU 10. Data is stored in the main memory 12.
[0019]
In order to manage the facility drawings stored in the file device 11, the CPU 10 performs various arithmetic processes based on input information from the keyboard 15 and the mouse 16 to search data in the file device 11. And the designated facility drawing is displayed on the screen of the display 14 based on the retrieved data. The drawing data is edited by the age-specific display editing processing device 27 in accordance with the effective display coordinates that are the display area of the display 14. Based on this edited data, the designated facility drawing is displayed on the screen of the display 14. By displaying an image related to the facility drawing on the screen, the operator can know the content of the target drawing.
[0020]
Next, the age-specific position coordinate correction method of this embodiment will be described.
[0021]
In order to correct the position error, reference point coordinates are required. Therefore, first, a reference point is determined in advance on a reference map classified by age.
[0022]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a method of assigning the reference point code.
[0023]
For example, as shown in FIG. 5 (a), the results of the reference point surveys for at least three end points of road intersections with different topographic maps are displayed on the reference map 50 as reference points P 1 , P 2 , and P 3. Paste. Next, as shown in FIG. 5 (b), selecting and displaying a region including the position P l to P 3 of the corrected map 51. The reference points P 1 , P 2 , and P 3 on the reference map 50 are usually at positions that are different from the end points of the road intersection due to positional deviation on the correction target map 51. On the correction target map 51, the corresponding end point positions of the road intersections of the reference map 50 are correlated with these reference points P 1 , P 2 , and P 3 by visual matching of the graphic shapes, and the reference point correction position P l is a ', P 2', P 3 '.
[0024]
The position coordinates of the reference point code are expressed by latitude and longitude. Latitude and longitude are absolute coordinates, and map positions displayed on the screen are relative coordinates on the screen. By making these correspond to the absolute coordinates of latitude and longitude, management becomes easy. These latitude and longitude coordinates are provided as part of the map data for both the reference map and the correction target map, and the assignment of the same reference point on both maps can be done by specifying the coordinate values. Is possible.
[0025]
The reference map is based on a road ledger whose scale is about 1/500 in which the correction of the drawing has been completed in advance. This is because the higher absolute positional accuracy is used as a reference. Map displacement needs to be converted according to coordinate distortion. The method of determining the positional deviation as seen from the reference map of the correction target map having image distortion is as follows.
[0026]
(1) When the scales are different, a difference is obtained between the coordinates of several points on the reference map and the coordinates of several points on the correction target map, and the degree of the scale is determined. For example, by taking the difference between the distance on the screen from P 1 to P 2 on the reference map and the distance on the screen from P 1 ′ to P 2 ′ on the correction target map, the degree of scale difference I understand. In addition, when it has just shifted | deviated up and down, right and left (position shift), it turns out that the said distance corresponds.
[0027]
(2) In the case where the positional deviation is caused by rotation or the entanglement between the rotation and the scale, a determination method for understanding the rotation or the scale is necessary. For example, the reference points P 1 , P 2 , and P 3 which are the three points on the screen of FIGS. 5A and 5B are mutually used to determine the degree of rotation and scale as the degree of distortion. As a specific example, triangles on the screen of reference points P 1 , P 2 , and P 3 in FIGS. 5A and 5B are compared with each other.
[0028]
(3) When misregistration occurs at many locations on the map, reference points are set at a large number of positions, and the misregistration in the vicinity of each update position is determined one after another while updating the positions. .
[0029]
Such misregistration can be automatically determined, and the correction process includes a process for matching geometric maps. A typical example is affine transformation capable of various linear transformations such as movement processing and rotation processing. Correction processing is performed using the selected affine transformation method according to the content of the deviation.
[0030]
For example, when correcting the position of the target topographic map, it is surrounded by the reference point correction positions P l ′, P 2 ′, and P 3 ′ by affine transformation such as rotation and movement with respect to three constituent points of the target topographic map. The closed figure is the first block, and affine transformation is performed between the reference points P 1 , P 2 , and P 3 of the associated reference map. Similarly, the next closed figure P 1 ′, P 2 ′, P 4 ′ is affine transformed as the second block. This is repeated sequentially to complete the affine transformation of all the target topographic maps. Nonlinear conversion can also be employed.
[0031]
The age-specific position coordinate correction processing unit 26 in FIG. 1 performs affine transformation corresponding to the positional deviation on the digitized facility drawing data input from the screen data file 110 or the data input device 17 (FIG. 2). The position coordinate correction process is performed. This affine transformation is frequently used in the field of still image processing, and the position coordinate correction processing unit 26 by age includes basic computer software for affine transformation.
[0032]
FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of a specific example of the position coordinate correction processing method executed by the position coordinate correction processing unit 26 classified by age.
[0033]
In the figure, first, the target terrain map of the relevant age is retrieved from the screen data file 110 and displayed by the screen search processing unit 22 by age, and the block or road intersection in the reference target topographic map being displayed is displayed. The reference point code measured at the object position where the positional relationship of the target or the like can be clearly determined is assigned on the screen (step 101). This allocation is performed on the reference target topographic map. If there is no need to update, once it is registered, it need not be performed every time.
[0034]
This assignment is performed while an operator looks at the display screen or is automatically arranged according to the latitude / longitude coordinates of the reference point obtained by high-precision GPS surveying. The reference point information is stored in the reference point file 112 of the file device 11 by the age-specific reference point file creation unit 24 (FIG. 1). The reference point information is updated and enhanced by surveying.
[0035]
Next, the target topographic map for position correction is retrieved from the screen data file 110 and displayed. Similarly, a reference topographic map corresponding to the target topographic map for position correction is retrieved from the screen data file 110 and displayed. Then, the displayed reference topographic map and the target topographic map for position correction are superimposed, and the correspondence of the reference point correction code corresponding to the reference point is confirmed on the screen (step 102).
[0036]
Next, the positional distortion of the reference point correction code of the target topographic map for position correction is corrected with respect to the standard topographic map. For example, as shown in FIG. 5B, a closed figure having a three-point configuration indicated by the reference point correction code of the target topographic map for position correction is extracted, and the reference topography shown in FIG. The position distortion state is detected with respect to the closed figure of the three-point configuration in the figure, and the coordinates are corrected so as to eliminate this position distortion. For such coordinate correction, affine transformation used for correcting positional distortion of graphic data is used. The conversion result is temporarily stored in the main memory 12 (step 103).
[0037]
Next, the next closed figure group having a three-point structure determined by the reference point correction point in the target topographic map for position correction is extracted, and it is determined whether there is no corresponding figure (step 104). If all the graphic groups have not been completed, the process returns to step 103 to correct the positional distortion of the corresponding graphic group. Similarly, the conversion result is temporarily stored in the main memory 12.
[0038]
When all the graphic groups have been completed (step 104), the conversion result of the target topographic map for position correction stored in the main memory 12 is read out, and the reference topographic map and target are displayed by the age-based display editing processing unit 27. The topographic map is overlaid and displayed on the graphic display unit 28 of the display 14. The conversion result in the main memory 12 is also stored and saved in the corresponding screen data file 110 (step 105).
[0039]
As described above, a topographic map corrected to accurate latitude and longitude can be obtained by associating the reference point positions of the reference map for each age and the correction target map. Further, even when the survey result is superimposed on the topographic map, it is possible to perform overlay display without any positional deviation.
[0040]
In step 102, the reference point correction code is manually assigned by visual confirmation on the target topographic map for position correction. However, there is a method of automatically executing the reference point correction code assignment.
[0041]
For example, the reference point correction code automatic assignment process is performed as follows in the age-specific neighborhood graphic search reference point position automatic matching processing unit 25 in FIG.
[0042]
That is, the reference point correction of the target topographic map for position correction is performed by automatically collating the features of the reference topographic map portion to which the position of the reference point is assigned with the target topographic map for position correction based on the figure shape. Assign code automatically. Thereby, the reference point correction code on the target topographic map for position correction can be automatically assigned, and the position correction of the target topographic map for position correction can be automatically executed.
[0043]
In the above specific example, the reference point code and the reference point correction code are assigned to the corresponding positions of the reference graphic and the correction target graphic. However, the positional relationship between the two may not be directly compatible. However, if the two do not correspond directly, correspondence data indicating their mutual relationship is prepared in a table, and mutual conversion is performed using this correspondence data. This conversion is based on the corresponding point on the reference graphic side.
[0044]
The above-mentioned display reference information according to this embodiment and position coordinate correction processing according to this embodiment can be configured not only by a user alone but also as a service system that responds to a user's correction request.
[0045]
FIG. 7 is a block diagram showing a specific example of the display reference information provision and position coordinate correction service system classified by age, in which 31 is a user terminal device, 32 is a communication network, 33 is a communication control device, 34 is a firewall, 35 is a position coordinate correction processing device classified by age, and 36 is a fee processing device.
[0046]
In the figure, a user terminal device 31 transmits target topographic map data whose position coordinates are to be corrected to an operation system having a position coordinate correction processing device 35 as a registration destination via a communication network 32 as necessary. This target topographic map data is received by the communication control device 33, and after it is determined whether or not it is a subscriber by the firewall 34, it is sent to the position coordinate correction processing device 35 classified by age. Note that the user terminal device 31 also transmits attribute information such as latitude, longitude, and scale of the target topographic map.
[0047]
The position coordinate correction processing device 35 by age includes a plurality of reference topographic maps in advance, and selects a target standard topographic map according to attribute information from the user terminal device 31. As described above, the position correction process of the correction target topographic map is performed on the selected reference topographic map, and the correction result is transmitted to the corresponding user terminal device via the communication control device 33 and the communication network 32. 31.
[0048]
The user uses this position coordinate correction result. Further, in response to a position coordinate correction processing request from a user, the fee processing device 36 charges a pay-per-use charge or a fixed amount processing charge according to the conversion processing amount.
[0049]
In this way, the user can use the position coordinate correction result of the target topographic map as needed from the user terminal device 31 without having the age-specific position coordinate correction processing device 35.
[0050]
A reference point code serving as a reference for position correction can also be obtained via the communication network 32 by inquiring from the user terminal device 31 to the position coordinate correction processing device 35 classified by age. In this case, after the user assigns the reference point correction code to the corresponding position in the target topographic map for position coordinate correction, it may be transmitted from the user terminal device 31.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the topographic map corrected to the exact latitude / longitude can be obtained by associating the position of the reference point between the reference topographic map for each age and the topographic map to be corrected. . In addition, when the survey result is superimposed on the topographic map to be corrected, the overlay display can be performed without any positional deviation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a main part of an embodiment of a spatiotemporal data management apparatus and method according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of the embodiment shown in FIG. 1;
3 is an explanatory diagram showing a relationship between a drawing configuration and graphic coordinates in the file apparatus in FIG. 1; FIG.
4 is an explanatory diagram of a hierarchical structure of graphic data in the embodiment shown in FIG.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing provision of a reference point to a target topographic map for position correction in the embodiment shown in FIG. 1;
6 is a flow chart showing an embodiment of a position coordinate correction processing method according to age in the spatio-temporal data management device shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of a display reference information classified by age and a position correction service system according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 CPU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 File apparatus 12 Main memory 13 Drawing input device 14 Display 15 Keyboard 16 Mouse 17 Data input device 18 Drawing output device 21 Operation input processing part 22 Age-specific drawing search processing part 23 Age-specific attribute search processing part 24 Generation-specific reference point file creation Part 25 age-specific neighboring figure search reference point automatic matching processing part 26 age-specific position coordinate correction processing part 27 age-specific display edit processing part 28 screen display part 31 user terminal device 32 communication network 33 communication control device 34 firewall 35 age-specific Position coordinate correction processing device 36 Fee processing device 110 Drawing file 111 Attribute data file 112 Reference point data file by age

Claims (7)

デジタル化された地図に該地図が作成された時代を表わす時間要素をつけて格納し、該地図の同一時間や複数の位置に対応して関連する地図,画像及び図面を登録する記憶手投と、
該地図の特定の時代を基準として表示する手段と、
その該当する時代の関連情報を検索し、重畳表示する手段と
を備えたことを特徴とする時空間データ管理装置。
Storing a digitized map with a time element indicating the time when the map was created, and registering related maps, images and drawings corresponding to the same time or multiple positions of the map; ,
Means for displaying a specific era of the map as a reference;
A spatio-temporal data management device comprising means for searching for relevant information of the relevant era and displaying it in a superimposed manner.
デジタル化された地形図や施設図などの相互の位置ずれ歪みを補正する地図位置補正装置において、
該地形図や施設図などのうち基準となる基準地図を格納し、該基準地図の複数の位置に対応して複数の基準点を登録しておく記憶装置と、
該地形図や施設図などのうち補正対象地図を表示し、その表示地図上で該基準地図の基準点のある位置対応して割り付けられた補正基準点を表示する表示装置と、
該表示地図上で指定された少なくとも3つの補正基準点位置座標が、該基準地図の対応する基準点の位置座標に幾何学的に一致するように、アフィン変換を行なう変換手段と
を備えることを特徴とする時空間データ管理装置。
In a map position correction device that corrects mutual misalignment distortion such as digitized topographic maps and facility maps,
A storage device for storing a reference map serving as a reference among the topographic map and facility map, and for registering a plurality of reference points corresponding to a plurality of positions of the reference map;
A display device that displays a correction target map of the topographic map, facility map, and the like, and displays a correction reference point assigned corresponding to the position of the reference point of the reference map on the display map;
Conversion means for performing affine transformation so that at least three correction reference point position coordinates designated on the display map geometrically match the position coordinates of the corresponding reference points of the reference map. A spatio-temporal data management device.
請求項1または2において、
前記補正基準点の割付けは、前記基準地図の基準点毎に前記基準点を含む地形領域と前記補正対象地図との図形照合を行なう近傍検索によることを特徴とする時空間データ管理装置。
In claim 1 or 2,
The spatio-temporal data management apparatus according to claim 1, wherein the allocation of the correction reference point is performed by a neighborhood search for performing graphic matching between a terrain area including the reference point and the correction target map for each reference point of the reference map.
請求項1または2において、
前記変換手段は、前記表示手投で次々に割り付けられて表示される少なくとも3つの基準点の更新に従って、次々に対応する位置座標相互でアフィン変換を行なうことを特徴とする時空間データ管理装置。
In claim 1 or 2,
The spatio-temporal data management device according to claim 1, wherein the conversion means performs affine transformation between corresponding position coordinates one after another according to an update of at least three reference points that are sequentially assigned and displayed by the display hand-throw.
請求項1または2において、
前記基準点の設定する地図上の位置は街区,道路,交差点など、目標物の位置が特定できる対象物としたことを特徴とする時空間データ管理装置。
In claim 1 or 2,
The spatio-temporal data management apparatus characterized in that the position on the map set by the reference point is an object such as a block, road or intersection that can identify the position of the target.
請求項1または2において、
前記変換手段での位置座標とは、緯度,経度で示した座標とすることを特徴とする時空間データ管理装置。
In claim 1 or 2,
The spatio-temporal data management apparatus characterized in that the position coordinates in the conversion means are coordinates indicated by latitude and longitude.
請求項1または2において、
前記基準地図の基準点の位置と前記補正対象地図に設定される補正基準点の位置とに直接の対応がない場合、前記基準点の位置と前記補正基準点の位置との相互関係を示す対応データを用意し、前記対応データを用いて前記基準地図の対応する基準点の位置座標に幾何学的に一致するように、アフィン変換を行なうことを特徴とする時空間データ管理装置。
In claim 1 or 2,
When there is no direct correspondence between the position of the reference point of the reference map and the position of the correction reference point set in the correction target map, the correspondence indicating the correlation between the position of the reference point and the position of the correction reference point A spatio-temporal data management device characterized in that data is prepared and affine transformation is performed using the correspondence data so as to geometrically match the position coordinates of the corresponding reference point of the reference map.
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