JP2005121847A

JP2005121847A - 長距離構造物管理向け地理情報システム

Info

Publication number: JP2005121847A
Application number: JP2003355803A
Authority: JP
Inventors: Kazuaki Iwamura; 岩村　　一昭; Hiroaki Muro; 室　　啓朗; Satoshi Yamaguchi; 悟史山口
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2003-10-16
Publication date: 2005-05-12

Abstract

【課題】従来、領域範囲指定や名称の指定により地図参照範囲を座標範囲に変換して範囲内に含まれる地図データを検索していた。しかし、この方法では、長距離構造物が指定した範囲に含まれるかどうかについては確かめる手段がない。
【解決手段】長距離構造物が確実に含まれる地図データを検索する方法提供のため、構造物の連結関係を記載する連結管理テーブルによって連結関係を記載し、長距離構造物参照区間を距離範囲によって指定したときに連結管理テーブルを参照して、指定した距離に相当する長距離構造物を含む地図データを検索する。
【選択図】図１

Description

本発明は、地理情報システム（ＧＩＳ：Geographic Information System）に係わり、電線や道路、鉄道、石油・ガスパイプラインなどのような長距離に渡る構造物全体の施設を管理する施設管理システムにおいて、構造物とその周辺の地物からなる地図データを検索・表示する方法に関する。

これまで、地図データは格子（メッシュ）状に分割された領域（図葉）ごとに管理されていた。そして表示範囲を指定してその範囲を座標範囲で記述することにより、座標範囲に包含される地図データを検索し表示を行っていた。
例えば、道路の隣接関係を記述して、道路データの行進に伴って隣接する地図に記載された道路の接続関係を検索する技術がある（特許文献１参照）。また、始点、終点の入力を行うことにより案内線図形の作成を行う技術がある（特許文献２参照）

特開２００１−５６８２３号公報特開平５−３１４２３５号公報

線路、道路、鉄道、電線、石油・天然ガスパイプライン、河川護岸などは長距離におよぶ構造物であり、長手方向に対して幅方向の長さは小さいことが特徴としてあげられる。このように長手方向の長さに対して幅方向の長さが小さい構造物を、以下、長距離構造物と呼ぶ。これらの長距離構造物を地図上に表現する場合、地図に占める長距離構造物を示す図形の比率は非常に小さくなる。とくに長距離構造物は線状の構造となることがある。
このような長距離構造物を管理・利用するためのデータ処理装置・システムとして地理情報システム（以下ＧＩＳ）の利用が考えられが、従来のＧＩＳは一様な格子（以下メッシュと呼ぶ）ごとの管理を行っているため、メッシュ全体に広がる地図データを必要とする。一方、鉄道や河川護岸などは１／25,000の縮尺による地図であっても一枚では覆いきれないことがあり、数枚から数十枚におよぶことがある。このような長距離構造物に特に注目すると、長距離構造物を地図によって管理する場合、長距離構造物とその周辺の建物や植生などの自然を示す地物データで構成した地図を用いることがある。これは電子化・データ化された地図データを利用する場合でも同様である。そのため、従来の地図データのメッシュ管理に基づくＧＩＳではなく、長距離構造物とその周辺の地形や地物のみを含んだ地図データの形態で管理することが必要になる。さらに、長距離構造物を含む地図データは、部分ごとに作成されることもあり、このような場合、構造物全体を参照する場合には部分地図を複数個検索することが必要になる。
例えば特許文献１記載の技術は、隣接関係としてみたときの道路接続関係の検索はできるが、距離の指定に基づいて道路ネットワークを追跡することは行えない。又、特許文献２記載の技術は、始点・終点にキーボードなどから入力する必要があり、距離の指定によって検索を行うことはできない。
以上の様に、長距離構造物の管理・検索に関しては、従来の領域を規定する座標範囲の包含関係に基づいて地図データを検索する方法では上記の様な課題があった。

上記の課題を解決するため、長距離構造物を含む地図の検索・表示においては、参照する距離範囲を指定し、指定した距離範囲に対応する長距離構造物を含む地図データを検索する。このため、長距離構造物の連結関係を距離情報とともに記載した連結管理テーブルを用い、指定した距離に基づいて構造物を追跡することにより、構造物を含む地図データを検索する。

長距離構造物を記載した地図データの管理において、構造物の周辺の地図データのみを保有することによって、容量の小さな地図データを表示することができる。これにより地図データの表示速度が高速化することが可能となる。又、構造物を始点から終点まで含む地図を検索することが可能となる。

上記説明した長距離構造物を中心とした地図データの検索し長距離構造物を参照することを考えると、あらかじめ決められた基点からの距離範囲を指定して、距離範囲内に含まれる長距離構造物とその周辺地図を検索する方法が考えられる。道路などでは、基点からの距離によってトンネルや橋梁、斜面補強などの施設が管理される。このため、長距離構造物データを参照したい範囲である開始および終了距離で指定することにより地図データを検索・表示することが必要となる。以下にこのような長距離構造物を中心とした地図データを管理・検索する方法を以下に示す。
ここでは、長距離構造物とその周辺地物を記載した地図を、地図を包含する外接四角形の四隅の座標によって管理するＧＩＳを構成する。このような長距離構造物管理ＧＩＳの構成要素を図１に示す。
構成要素を以下に示す。
（１）基点／距離入力部１０１
地図を検索するために、距離計算の基点となる場所の情報（位置や名称など）と、長距離構造物を参照する開始距離と終了距離を入力するインタフェース機能。
（２）連結管理データ検索・参照１０２
長距離構造物を含む地図の連結関係を記載したデータ（連結管理データ）を、連結管理ＤＢ１０７から読み出して検索し、長距離構造物の連結関係を参照する機能。
（３）地図データ読み出し部１０３
連結データ検索・参照１０２によって指定された地図情報に従って地図データを格納装置（地図ＤＢ）１０８より読み出しメモリ上にロードする機能。
（４）分岐管理部１０４
長距離構造物の途中に分岐がある場合、連結管理データに記載された分岐関連情報の検索・参照・一時記憶を行うことによって、長距離構造物の分岐も考慮した地図データの検索を行う機能。
（５）構造物追跡部１０５
指定された距離（開始距離、終了距離）に従って、連結管理データに格納されている長距離構造物の長さを累積加算することにより追跡し、表示する対象となる地図データを指定する機能。
（６）地図表示部１０６
地図データ読み出し部１０３によってメモリ上に読み出された地図データを計算機ディスプレイに表示させる機能。
（７）連結管理ＤＢ１０７
長距離構造物の連結関係を記載する連結管理データを格納したデータベース。
（８）地図ＤＢ１０８
地図データを格納したデータベース。

図１に示す機能を用いた地図データの検索の方法を示す。本願においては、参照したい長距離構造物データの開始・終了距離を指定することによって、長距離構造物データを追跡し、指定した距離に対応する長距離構造物をすべて含む地図を検索する方法を開示する。通常ＧＩＳでは、地図の検索を、市や町、地域の名称により参照したい地図の名称を指定し、名称と座標系の対応付けを参照して、指定した名称をその存在範囲を示す座標に変換する。こうして指定された領域に含まれる地図を判定し検索する。この範囲指定による検索では、検索領域を四隅の座標などを用いて指定し、地図データの四隅の座標の包含関係を判定して検索する。よって、長距離構造物が指定した範囲が含まれないことがあるのに対して、本願構成によれば構造物が途切れることなく参照することが可能となる。
距離によって検索を行う場合には次の２つの課題を解決する必要がある。
（１）メッシュ分割によらない地図データの管理
（２）分岐を含む場合の長距離構造物の追跡方法
それぞれの課題の解決方法を以下に示す。

（１）メッシュ分割によらない地図データの管理。
長距離構造物を含む地図データの例を図２に示す。ここで、長距離構造物のデータは一枚の地図に含まれているわけではなく領域ごとに部分分割されている。図２では長距離構造物は領域に従って２０１〜２０６まで６個に分割されている。２０１〜２０６までの長距離構造物は、それぞれ地図データ２２０〜２２５に包含される。図２における点線２０８〜２１９は地図記載範囲を示している。この点線と領域境界によって囲まれる範囲に地図形状データが記載されている。地図データ２２０〜２２５はそれぞれ点線によって囲まれる範囲の外接四角形に相当する。ここで、地図データ２２０〜２２５はオーバラップがある。これは、長距離構造物の一定距離範囲にある地物を地図にしている場合、外接四角形で地図範囲を記載しようとすると、オーバラップが発生する。とくに長距離構造物が斜めから境界に到達している場合、オーバラップが発生する。

地図２２０の詳細を図３に示す。図３では、鉄道を例に長距離構造物３０１の周辺の地図３０３を示す。点線の範囲３０２は構造物から一定の距離に含まれる範囲を示しており、この点線範囲内に地物形状が記載される。長距離構造物を中心軸として一定距離にある範囲の地図が記載されるため、地図の記載範囲は３０２に示すように矩形領域にはならない。これにより地図は通常のメッシュ内の記載とならない。従って、地図範囲に記載された地物データに対する外接四角形３０４を求めることにより、外接四角形の四隅の点（Ｐ_c1、Ｐ_c2、Ｐ_c3、Ｐ_c4）における座標によって地図を管理する。四隅の座標は広域座標であり、地球上の絶対位置を示す座標とすることにより、領域間の隣接関係が明確になる。この四隅の座標を求める方法は、地図に状態に応じて異なる。

まず第１に範囲３０２の地図が矩形地図から切り出されて作成される場合、切り出し元の矩形地図で定義された四隅の広域座標を用いて比例計算によって外接四角形３０４の座標を求める。切り出し元地図３１１の四隅の点のなかで、左下隅の広域座標をＰ１：（XP1，YP1）３１２、右上隅の広域座標をＰ２：（XP２，YP２）３１３とする。また、地図の長さをＭＬ３１４、地図の幅をＷＬ３１５、切り出した位置の左端からの長さをXd,３１６下端からの長さをYd３１７とする。さらに切り出した矩形領域の長さをXL３１８、幅をYL３１９とする。このとき、切り出した外接四角形３０４の左下隅と右上隅の広域座標をそれぞれ
ＰＣ１L：（Ｘ_PCL１，Ｙ_PCL１）、
ＰＣ３Ｌ：（Ｘ_PCL3，Ｙ_PCL3）
とすると、各座標は、
Ｘ_PCL１＝XP1+Xｄ×(XP2―XP1)／MＬ
Ｙ_PCL１＝YP1+Yｄ×(YP2―YP1)／WＬ
Ｘ_PCL3= XC1+(Xｄ+XL)×(XP2―XP1)／MＬ
Ｙ_PCL3= YC1+(Yｄ+YL)×(YP2―YP1)／WＬ
また外接四角形３０４の右下隅の座標は（Ｘ_PCL3, Ｙ_PCL１）、また左上隅の座標は（Ｘ_PCL１, Ｙ_PCL3）となる。
第２に地図データ内に基準点座標が含まれる場合。地図データの中に基準点となる広域座標が２点以上定義されている場合には、この広域座標を用いて四隅の座標を決定することができる。この基準点はあらかじめ正確な位置座標が広域座標系と局所座標系の両方でわかっている。図形データを記述する座標は局所座標系に従う。図形データを記述する座標は必ずしも広域座標で記述されているとは限らない。図３に示す領域のみで通用する座標系によって記述されていることもある。領域内でのみ通用する座標系を局所座標系と呼ぶ。従って局所座標系によって記述された図形座標は地図の範囲のみによって定められた座標であり、別途定義された原点からのオフセットによって定義される相対座標である。なお、基準点は水平、垂直方向の直線状に並ばない。２点の座標をＰ１（３０６）およびＰ２（３０６）としてその広域座標（絶対座標）と図形座標（相対座標）をそれぞれ、Ｐ１Ｇ、Ｐ１ＬおよびＰ２Ｇ、Ｐ２Ｌとして、
Ｐ１Ｇ：（Ｘ_G１，Ｙ_G１）
Ｐ１Ｌ：（Ｘ_L１，Ｙ_L１）
Ｐ２Ｇ：（Ｘ_G2，Ｙ_G2）
Ｐ２Ｌ：（Ｘ_L2，Ｙ_L2）
とおく。また、領域３０３に含まれる図形データのＸ座標、Ｙ座標の最大値、最小値をとることによって求まる左下の点Ｐｃ１（３０７）と右上の点Ｐｃ３（３０９）の図形座標をそれぞれ、
ＰＣ１L：（Ｘ_PCL１，Ｙ_PCL１）
ＰＣ３Ｌ：（Ｘ_PCL3，Ｙ_PCL3）
とする。これより、Ｐｃ１（３０７）と右上の点Ｐｃ３（３０９）の絶対座標はＰ１Ｇ、Ｐ１ＬおよびＰ２Ｇ、Ｐ２Ｌおよび、ＰＣ１Ｌ、ＰＣ２Ｌを用いることによって次のように求めることができる。
Ｘ_PCL１＝Ｘ_G１＋(Ｘ_pcL１−Ｘ_L１)・(Ｘ_G2−Ｘ_G１)／(Ｘ_L2−Ｘ_L１)
Ｙ_PCL１＝Ｙ_G１＋(Ｙ_pcL１−Ｙ_L１)・(Ｙ_G2−Ｙ_G１)／(Ｙ_L2−Ｙ_L１)
Ｘ_PCL3＝Ｘ_G2 ＋(Ｘ_pcL3 −Ｘ_L2)・(Ｘ_G2−Ｘ_G１)／(Ｘ_L2−Ｘ_L１)
Ｙ_PCL3＝Ｙ_G2 ＋(Ｙ_pcL3 −Ｙ_L2)・(Ｙ_G2−Ｙ_G１)／(Ｙ_L2−Ｙ_L１)
Ｐｃ２（３０９）およびＰｃ４（３１１）の座標はＰｃ１、Ｐｃ３の座標より容易に求めることができる。さらに上で指摘したようにＰｃ２のＸ座標はＰｃ３のＸ座標、Y座標はＰｃ１のY座標と一致する。また、Ｐｃ４のＸ座標はＰｃ1のＸ座標、Y座標はＰｃ3のY座標と一致する。

（２）分岐を含む場合の長距離構造物の追跡方法
長距離構造物は図４に見られるように途中で分岐することも考えられる。ここでは、外接四角形に相当する領域４１３において構造物データ４０４より構造物データ４０７が分岐している。また、領域４１４において構造物データ４０４より構造物データ４０９が分岐している。このような場合は、次の2通りの地図検索が考えられる。
第１に分岐を考慮せずに長距離構造物を追跡し、相当する地図を検索する。
分岐を考慮せずに長距離構造物を追跡し、その構造物を包含する地図を検索する。追跡の途上で分岐点に遭遇した場合には、追跡してきた長距離構造物の固有番号と一致する構造物を追跡する。分岐点において追跡してきた構造物の固有番号と一致する構造物がない場合にはその分岐点において追跡を終了する。これにより、特定の固有番号をもつ長距離構造物のみを選択的に検索して表示することができる。固有番号の指定による簡単なマンマシンインタフェースにより長距離構造物を含む地図を検索し、さらにユーザが興味を持っている固有番号を有する長距離構造物とその周囲の状況のみを集中的に参照することが可能となる。
第２に分岐を含めて長距離構造物を追跡し、相当する地図を検索する。分岐点に遭遇した場合には、分岐先から追跡していく長距離構造物のデータを一時記憶しておく。そして特定方向の追跡が終了したときに、一時記憶した分岐点に戻り分岐方向に構造物の追跡を行うこととなる。これにより、分岐を含めた長距離構造物の選択を行うため、指定した距離がどの範囲の分岐を含むかを参照することが可能となる。

図４において、同じ固有番号を有する長距離構造物は４０２〜４０６と４０７〜４０８および４０９〜４１０の３個のそれぞれであるとする。いま基点４０１から外接四角形４１１内に示した矢印の方向に追跡を行うとする。上記の様に分岐を意識せずに長距離構造物の追跡を行うと、４０２〜４０６の長距離構造物が選択される。これにより、領域４１１〜４１５に包含される地図データが検索される。また、上記第２に示す分岐を意識した構造物の追跡を行うと、４０７〜４０８および４０９〜４１０の長距離構造物も選択され、領域４１６〜４１７および４１８に包含される地図が検索される。
長距離構造物の距離に基づいて地図を検索する場合、長距離構造物を追跡することにより地図データを検索していくこととなる。このような地図の選択の方法として連結管理テーブルを参照する方法が考えられる。
連結管理テーブル参照方法では、図５に一例を示す連結管理テーブル５０１のように長距離構造物を包含する領域の連結関係と地図データとの対応関係を記載したテーブルを用いることによって行われる。これは連結管理ＤＢ１０７に格納される。連結管理テーブル５０１は次のように構成され、各領域に含まれる長距離構造物についての連結管理データが一つ定義される。また、各連結管理データには分岐する構造物のデータも格納される。これを分岐データと呼ぶ。連結管理データの中のデータ項目である分岐数５１０は可変値であるため連結管理データの大きさは可変である。各領域に対して連結管理データでは構造物は一つ定義することから、一つの領域の中に複数の長距離構造物が含まれる場合には構造物数分の連結管理データが格納される。連結管理テーブル５０１を構成する連結管理データは以下の項目より構成される。
・連結データサイズ５０２。
連結管理データは分岐数によって大きさが変わる。これにより各データセットサイズを記述するデータ量を連結データサイズ５０２に記載する。連結データサイズを参照して連結管理データを検索することにより連結管理データの先頭アドレス参照が容易になる。
・領域番号５０３。
長距離構造物を含む領域の番号を示す。これは各領域に対応する図面の番号となる。
・構造物番号５０４。
長距離構造物ごとに定義された固有番号を示す。
・広域座標５０５。
外接四角形に対応する領域四隅の広域座標を示す。この広域座標は絶対座標であり、地球表面の座標系によって定義される。例えば、日本公共座標系や世界座標系（ＩＴＲＦ９６、ＷＧＳ８４）などが用いられる。
・構造物距離５０６。
領域に記載された範囲での長距離構造物の長さ。なお、基点が長距離構造物の途中にある場合は、基点までの距離と基点からの距離に分けて格納する。
・地図データパス５０７。
地図データの格納アドレスを示す。これはデータパスとデータ名（ファイル名）によって記載される。
・上流側領域番号５０８。
長距離構造物の上流または上り方向に連結する領域の領域番号。分岐構造物の場合は同一の領域番号を示す場合もある。
・下流側領域番号５０９。
長距離構造物の下流または下り方向に連結する領域の領域番号。分岐構造物の場合は同一の領域番号を示す場合もある。
・分岐数５１０。
現在参照している長距離構造物から分岐する別の長距離構造物の数。以下、分岐数分の分岐データが定義される。分岐データは、分岐先距離５１１、分岐先構造物番号５１２より構成される。
・分岐先距離５１１。
各領域内で定義された長距離構造物の基点から分岐点までの長距離構造物の長さ。これは実世界での長さに対応する。
・分岐先構造物番号５１２。
分岐先から新たに伸びる長距離構造物の固有番号。

なお、長距離構造物の基点は、長距離構造物の先頭座標の位置とする。とくに異なる点を起点にすることもできる。例えば、鉄道では駅、パイプラインでは輸送施設がこれに相当する。この場合は、基点座標（絶対座標）を管理することによって連結管理データと照合することができる。

以上の連結管理データの意味を図６により説明する。図６においては、地図の外接四角形に相当する領域６０１の中に長距離構造物が３本含まれる（６０２、６０３、６０４）。各パイプラインの基点座標は上流側・上り側の開始点である。また領域６０１は６０２〜６０４の長距離構造物形状を含む地図データの外接四角形に相当する。この領域６０１の領域番号と外接四角形の四隅の広域座標はそれぞれ領域番号５０３、広域座標５０５に格納される。また地図データファイルの格納アドレスは地図データパス５０７に格納する。次に、記載されているパイプラインの数は３であるため、連結管理データは３個生成する。
各長距離構造物の構造物番号は構造物番号５０４に格納する。長距離構造物６０２については、上流側の領域は６０６になるので、領域６０６の領域番号を上流側領域番号５０８に格納する。次に下流側の領域は６０５になるので、領域６０５の領域番号を下流側領域番号５０９に格納する。この長距離構造物６０２は分岐を有しないので、分岐数５１０は０がセットされ、分岐データセットは生成されない。
長距離構造物６０３については、上流側領域番号５０８、下流側領域番号５０９はそれぞれ、領域６０７、領域６０８の領域番号が格納される。そして長距離構造物６０４による分岐がＰ_１６１０により発生するため、分岐データセットが１個生成され、分岐数５１０に１が格納される。また、長距離構造物の基点Ｐ_２６１１から分岐点Ｐ_３までの距離と分岐構造物である長距離構造物６０４の構造物番号がそれぞれ分岐先距離５１１と分岐先構造物番号５１２に格納される。分岐構造物６０４では、上流側領域番号５０８は領域番号５０３と一致する。下流側領域番号は領域６０９の領域番号が格納される。

このような連結管理テーブル５０１を利用した長距離構造物の追跡は、以下のようになる。
まず、特定の領域番号と構造物番号と一致する連結管理データを参照したときに、下流側の領域を検索するとすれば、下流側領域番号５０９を参照する。また上流側の領域を検索する場合には上流側領域番号５０８を参照する。さらに分岐数５１０を参照して分岐がある場合には、分岐数５１０を参照して分岐の順番を確認する。そしてあとで追跡する分岐先を一時記憶するため、分岐管理テーブル７０１を生成する。
分岐管理テーブル７０１の構成を図７に示す。分岐管理テーブル７０１に格納されているデータは、分岐追跡データと呼ぶ。分岐追跡データの数は別管理であり、分岐の数が増える毎に分岐追跡データ７０３を追加して分岐追跡データ数を加算する。分岐追跡データは、分岐点を含む領域を示す領域番号７０２、分岐先の長距離構造物を示す分岐先構造物番号７０３、長距離構造物の基点から分岐点までの距離である、分岐点累積追跡距離７０４を格納する。そして、分岐データセットを下から順番に選択して、各分岐を追跡することによって分岐情報数を減じていく。

図８は図２およびに対応する連結管理テーブルの連結関係を示す。この場合は長距離構造物に分岐がないため、１本の連鎖によって図面間の連結関係が記載される。実線の矢印は下流方向の連鎖を示す。また、図９は図４に対応する連結管理テーブルの連結関係を示す。この場合は、領域４１３と領域４１４において２個の分岐を伴っており、連結管理データにそれぞれ分岐９０１および９０２が生成されている。

このような連結管理テーブル５０１と分岐管理テーブル７０１を用いて、距離に基づき長距離構造物の追跡して地図の検索・表示を行うためのステップを図１０に示す。
ステップ１：基点・追跡方向の指定（ステップ１００１）。
長距離構造物データを含む地図データを検索し表示するために、基点および追跡方向を選択する。これは長距離構造物上で定義されている基点から選択する。さらに基点は広域座標と関係付けができているとする。鉄道であれば、駅、パイプラインであれば石油基地などがあげられる。これらのランドマークが存在しない場合は、番号管理されている基点を選択する。また追跡方向については、上流・下流、上り・下り、から方向を選択することとなる。上流・下流、上り・下りの方向は、構造物データの座標の登録順序と合っている場合を考える。格納順序が早い場合は上流方向に当たり、後に格納された座標については下流方向に相当する。
ステップ２：開始・終了距離の指定（ステップ１００２）。
基準点からの構造物の距離を指定する。この距離は構造物の開始距離（基点から始点までの距離）と終了距離を指定する。開始距離と終了距離に相当する範囲の長距離構造物を含む地図を検索・表示することになる。
ステップ３：連結管理データの検索（ステップ１００３）。
連結管理テーブル５０１から指定した基点を含む連結管理データを検索する。このとき累積追跡距離を０値にセットする。基点を含むかどうかは基点の広域座標を含むかどうかで判定する。
ステップ４：距離データの取得（ステップ１００４）。
連結管理データから構造物距離５０６を取得する。このとき基点が長距離構造物の途中にあることがあるため、このときは、基点までの距離、基点からの距離の両方が格納されているため、いずれか一方または両方を選択することとなる。
ステップ５：累積追跡距離の加算（ステップ１００５）。
ステップ１００４によって取得した構造物距離を累積追跡距離に加算する。
ステップ６：開始・終了距離範囲の判定（ステップ１００６）。
累積追跡距離が、ステップ１００２において指定された開始距離および終了距離の範囲にあるかどうかを判例する。開始距離と終了距離の中間にあるときは、ステップ１００７以降を行う。また開始距離よりも短い場合にはステップ１００８以降を実行する。さらに終了距離を越えた場合にはステップ１０１２以降を行う。
ステップ７：地図データ情報の一時記憶（ステップ１００７）。
連結管理データ５０１に含まれる地図データパス５０７と広域座標５０５を一時記憶する。
ステップ８：分岐までの累積追跡距離計算（ステップ１００８）。
連結管理データ５０１の分岐数５１０を参照し、分岐データを検索することにより長距離構造物に分岐があるどうかを確認する。そしてすべての分岐について分岐点までの累積追跡距離を計算する。
ステップ９：分岐追跡データの生成（ステップ１００９）。
ステップ１００８で求めた分岐点ごとの累積追跡距離が終了距離以内であれば分岐管理テーブル７０１へ、分岐追跡データとして分岐点を含む領域の領域番号７０２、分岐先構造物番号７０３、分岐点累積追跡距離７０４を生成し格納する。
ステップ１０：次の領域番号の検索（ステップ１０１０）。
次に検索すべき領域番号を連結管理データ５０１の上流側領域番号５０８または下流側領域番号５０９から選択する。さらに構造物番号も記憶しておく。
ステップ１１：連結管理テーブルの検索（ステップ１０１１）。
ステップ１０１０より検索した領域番号を有し、さらに現在追跡中の構造物番号を有する連結管理データを連結管理テーブル５０１から検索する。そしてステップ１００４に戻りそのステップ以降を実行する。
ステップ１２：分岐の確認（ステップ１０１２）。
ステップ１０１２以降は分岐追跡を行う場合に実行する。分岐管理テーブル７０１に分岐追跡データが格納されているかどうかを確認する。もし分岐追跡データ数が１以上であれば、ステップ１０１３以降を実行し、分岐がない場合にはステップ１０１６以降を実行する。
ステップ１３：分岐追跡データの取得（ステップ１０１３）。
分岐管理テーブルの最後に格納されている分岐追跡データを選択する。
ステップ１４：分岐追跡の準備（ステップ１０１４）。
分岐追跡データから領域番号７０２と分岐先構造物番号７０３を取得する。さらにこれまで使用していた累積追跡距離を分岐累積追跡距離７０４に変更する。この変更によって分岐先構造物の追跡を開始することになる。
ステップ１５：連結管理テーブルの検索（ステップ１０１５）。
ステップ１０１４で取得した領域番号７０２と分岐先構造物番号７０３を有する連結管理データを連結管理テーブル５０１から検索する。そしてステップ１００４に戻りそのステップ以降を実行する。
ステップ１６：地図データの検索（ステップ１０１６）。
一時記憶していた地図データパスに基づいて地図データを地図ＤＢ１０８から読み出しメモリにロードする。
ステップ１７：表示範囲の計算（ステップ１０１７）。
一時記憶していた広域座標から表示の対象となる全地図データの表示範囲を決定し、計算機画面にあわせるための倍率を決定する。表示範囲は、広域座標Ｘ、Ｙ座標値の最大値と最小値から決定される。
ステップ１８：地図の表示（ステップ１０１８）。
すべての地図データを計算機画面に表示する。

ここで、ステップ１００１、１００２は基点距離入力部１０１、ステップ１００３、１０１０、１０１１、１０１５は連結管理データ検索・参照部１０２、ステップ１００４〜１００７は構造物追跡部１０５、ステップ１００８、１００９、１０１２〜１０１４は分岐管理部１０４、ステップ１０１６は地図読み出し部１０３、ステップ１０１７、１０１８は地図表示部１０６が実行する。
上記のステップにおいて、分岐を考慮しない検索を行う場合には、ステップ１０８、１００９、ステップ１０１２〜１０１５を無視する（実行しない）ことによって対応できる。
このような地図データ検索は、連結管理テーブル５０１を有しない方法でも行うことはできる。とくにステップ１００３〜１００４において、累積追跡距離の計算を、地図データをメモリロードした後、長距離構造物の座標値群を規定する長距離構造物データを検索して、長距離構造物の図形の長さを求め、それを実世界での長さに変換することによって長距離構造物の実長さを求めることができる。しかしこの場合は、地図データが検索され、メモリ上にロードすることが前提となるため、開始距離が比較的長い場合では、表示に関係のない地図データをメモリロードさせなければならないため、メモリロードや図形データ追跡に時間がかかり地図表示までの効率が落ちることとなる。

以上は格子（メッシュ）状に管理されていない長距離構造物を含む地図データの検索方法を示したが、地図のかわりに背景が航空機や観測衛星などによって取得された画像であってもかまわない。この場合は画像の管理は四隅のグローバル座標によって行うことによって実現できる。画像を背景図とすることにより、地図には記載されているとは限らない植物域が参照可能となり、また、水害後の画像を用いれば被害地域のような内容も長距離構造物とともに参照することが可能となる。なお長距離構造物の解析を行う場合には、長距離構造物は座標列によって表される図形でなければならない。従って、連結管理テーブル５０１において、地図データパス５０７が、パイプラインの図形データのデータパスと、画像のデータパス両方を格納することになる。

長距離構造物管理ＧＩＳの構成を示す図である。長距離構造物を記載した地図データの管理と表示を示す図である。地図データの定義を示す図である長距離構造物の分岐を有する地図データの管理と表示を示す図である。連結管理テーブルの構成を示す図である。連結管理データの具体的構成方法を説明する地図データを示す図である。分岐管理テーブルの構成を示す図である。分岐を有しない場合の連結管理データチェーンを示す図である。分岐を有する場合の連結管理データチェーンを示す図である。地図検索フローを示す図（１）である。地図検索フローを示す図（２）である。

符号の説明

１０１……基点／距離入力部。１０２……連結管理データ検索・参照部、１０３……地図読み出し部。１０４……分岐管理部、１０５……構造物追跡部。１０６……地図表示部、１０７……連結管理ＤＢ。１０８……地図ＤＢ。
５０１……連結管理テーブル、５０２……連結データサイズ、５０３……領域番号、５０４……構造物番号、５０５……広域座標、５０６……構造物距離、５０７……地図データパス、５０８……上流側領域番号、５０９……下流側領域番号、５１０……分岐数、５１１……分岐先距離、５１２……分岐先構造物番号、７０１……分岐管理テーブル、７０２……領域番号、７０３……分岐先構造物番号、７０４……分岐点累積追跡距離。

Claims

長距離構造物を座標群データで記述した地図データで管理し、長距離構造物の距離範囲を指定して、指定した距離を地図データ間にまたがって追跡することより、長距離構造物を含む地図データを検索し表示することを特徴とする長距離構造物管理向け地理情報システム。
長距離構造物を座標データで記述した地図データで管理し、検索するときに、構造物参照の開始距離と終了距離を指定して、指定した開始・終了距離の範囲に長距離構造物を含む地図データを検索し表示することを特徴とする長距離構造物管理向け地理情報システム。
上記長距離構造物に分岐点がある場合に、該分岐の管理を行って、分岐まで含めた構造物の追跡を行い、分岐を伴う長距離構造物を含む地図データを検索し表示することを特徴とする請求項１又は２に記載の長距離構造物管理向け地理情報システム。
請求項第１乃至３の何れかに示す長距離構造物管理向け地理情報システムを、距離と基点に関する情報を受け付ける基点・距離入力部、長距離構造物の連結状況を管理する連結管理テーブルの参照により長距離構造物を含む地図データを検索する連結管理データ検索・参照部、地図データを地図データベースから読み出す地図読み出し部，長距離構造物の分岐を管理する分岐管理部、長距離構造物を距離に基づいて追跡する構造物追跡部、地図データを表示する地図表示部より構成し、基点・距離入力部で受け付けた距離情報と追跡方向に基づき、連結管理データ検索・参照部より連結管理ＤＢに格納されている連結管理データを検索し、構造物追跡部で連結管理データに格納されている構造物の距離情報に基づいて構造物を追跡することにより、指定した距離に含まれる構造物を追跡し、さらに分岐までを考慮する場合には、分岐管理部で長距離構造物の途中分岐を管理し、分岐構造物の追跡を行い、地図読み出し部で検索した地図データを地図ＤＢから検索し、地図表示部にて表示を行うことを特徴とする長距離構造物管理向け地理情報システム。
長距離構造物とその周辺の地物データを含む地図データを、地図記述範囲の外接四角形によって決定される四隅の座標によって管理することを特徴とする長距離構造物管理向け地理情報システム。
背景となる上記地図のかわりに航空写真画像または衛星写真画像を用いることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の長距離構造物管理向け地理情報システム。