JP3112372B2

JP3112372B2 - 地図合成方法及び装置

Info

Publication number: JP3112372B2
Application number: JP05144372A
Authority: JP
Inventors: 武彦清; 武志仲谷
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date: 1993-05-25
Filing date: 1993-05-25
Publication date: 2000-11-27
Anticipated expiration: 2015-11-27
Also published as: JPH06333019A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、同一地域を示す複数種
の地図（地形図）を合成して新たな地図を作成する地図
合成方法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在わが国においては、国や自治体が発
行している国土基本図、都市計画図、道路台帳図、並び
に民間による住宅地図等各種の地図が発行されている。
そして、それら各地図はそれぞれ所定の目的をもって作
成されるため、用途に応じて使い分けられる。換言すれ
ば各地図は使用目的に応じて必要な箇所は高精度で表記
されるが、それ以外のところはやや精度が落ちたり、或
いは省略されていることもあり、他の目的に使用するの
には不便なものとなる。すなわち、例えば道路台帳図
は、もともと道路の管理のために作られたものであるの
で、道路については高い精度で記述されているが、家屋
の情報が一部しかない。一方、都市計画図や住宅地図等
は、家屋に関する情報の正確さは高いが道路等の形状
（街区線等も含む）についての精度は低い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、それら複数
の地図を合成し一括管理すれば広範囲の要求に対応でき
る地図が得られるとともに、例えばあるデータ（新たに
道路を形成したり、家屋の形状や居住者のデータ等）を
修正する場合にも対応する複数の地図に対してそれぞれ
行う必要がなくなり、１回の修正作業で地図の改訂が行
えるとともに各地図間でのバージョンの相違もないと言
う優れた効果を発揮することができる。

【０００４】しかし、上記したごとく各地図では、それ
ぞれ高精度のデータとそうでない部分を有しているとと
もに、測量方法などや作成時期などの関係から、各地図
を単に縮尺を一致させた状態で合成を図ると、家屋が街
区線からはみだしたりすることがある。

【０００５】そこで、合成するに際し、所定の補正を行
う必要が生じるが、手作業の補正では、その作業が煩雑
でしかも地図の量が莫大になるため多大の時間と労力が
必要となる。また、コンピュータを用いた自動補正を考
えると、場所によりずれる方向とそのずれ量が異なると
いうようにずれ方が一様でないため単純に機械的な平行
移動を行うことはできない。

【０００６】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、場所によって不均一
なずれに対応した所定の補正処理を行うことにより複数
の地図の整合性を保ちつつ合成することのできる地図合
成方法及び装置を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る地図合成方法では、与えられた同一
地域を示す複数のそれぞれの地図に対して少なくとも街
区の境界を示す線分を接続してポリゴン化して街区エリ
アを抽出し、前記複数の地図における対応する街区エリ
アを検出するとともに、それら対応付けられた街区エリ
アを構成する各線分の始点，終点等の代表点の対応関係
を求め、次いで、前記対応付けられた各代表点に基づい
て少なくとも前記街区エリア以外のエリアを小領域に分
割し、対応する前記小領域同士、並びに前記街区エリア
同士の単位でその領域中の所定の地図データの座標変換
を行い，合成するようにした。

【０００８】また、上記した方法を実施するための地図
合成装置としては、与えられた複数の地図に対して、少
なくとも街区の境界を示す線分を接続しポリゴン化して
街区エリアを抽出する手段と、前記その街区エリアを抽
出する手段の出力をうけて前記複数の地図における同一
箇所を示す各部位の対応付けを行う手段と、前記対応付
けを行う手段出力を受けて、前記各地図の所定箇所に対
して変換単位となる小領域に分割する手段と、分割され
た対応する小領域毎及びまたは街区エリア毎に座標変換
するに必要な変換係数を算出する手段と、前記算出され
た変換係数に基づいて小領域，街区エリア毎に座標変換
を行い前記複数の地図を合成する手段とを備えた。

【０００９】

【作用】局所的にずれ方向並びにずれ量の不均一な複数
の地図に対して、ポリゴン化して街区エリアを抽出する
とともに、各線分の始点，終点などの対応点（複数の地
図状で同一地点を示す場所）を検出する。次いで、その
対応点などに基づいて例えば三角形状等の小領域に分割
する。そして、かかる分割された小領域単位、或いは先
に抽出された各街区エリア単位で座標変換を行う。する
と、図面全体ではその位置ずれの方向並びに距離が不均
一であったとしても、このように分割などされた小領域
単位で見ると、そのずれの方向並びにずれ量は、均一或
いは、不均一さの程度が減少する。従って、単純な平行
移動や回転，拡大・縮小により座標変換が行える。そし
て、各領域毎に係る座標変換を行うことにより、全体の
地図同士の座標変換が機械的に自動に行える。

【００１０】

【実施例】以下、本発明に係る地図合成方法及び装置の
好適な実施例について添付図面を参照にして詳述する。
本例では、道路台帳図等の道路データについて高い精度
を有する第１地図と、家屋データや送電線，引き込み線
等の各種設備データについて詳しく記載されている第２
地図とを合成、より具体的には第１地図の道路データ
（街区線データも含む）で構成される地形図上に，第２
地図の記載された家屋データや設備データを合成するた
めの地図合成装置で、その一実施例の概略構成を示す
と、図１に示すようになっている。

【００１１】すなわち、上記両地図についての各種デー
タが格納された第１地図データベース１と第２地図デー
タベース２を地図合成装置３に接続し、両地図データベ
ース１，２に格納された所定のデータを出力するととも
に地図構成装置３により合成し、その合成結果を合成地
図データベース４に格納し、必要に応じて出力装置５に
プロットアウトするようになっている。

【００１２】ここで各地図データベース１，２に格納さ
れるデータとしては、街区の境界を示す街区線，道路の
境界を示す道路線（多くの場合は街区線の座標と一致す
る），家屋の外形を示す家屋線等の各種線分や、建物の
名称や家屋の居住者の氏名等の文字情報、各種設備（電
柱，電線，引き込み線，マンホール等）に関するデータ
等がある。そして、実際にデータベースに格納される際
には、線分の場合には、その線分の始点，終点の座標と
その線分が意味するレイヤ情報（街区線，道路線，家屋
線…）が対にして格納され、文字情報の場合には、その
文字コードと表示位置座標が対として格納され、さら
に、各種設備の場合にはその種類と配置位置座標が対と
して格納される。そして、それら各データは、適宜グル
ープ分けや，階層分けされた状態で格納されている。

【００１３】なお、上記したごとく第１地図データベー
ス１には、上記各データのうち特に街区線と道路線に関
するデータが高精度に作成された地図が格納される一
方、家屋線や文字情報並びに設備に関するデータについ
ては、一部或いは全部が省略された状態で格納されてい
る。そして、係る家屋線や文字情報並びに設備に関する
データについては、第２地図データベース２に詳細に格
納される一方、このデータベース２に格納された街区
線，道路線の座標データについての精度は第１地図デー
タベース１のものに比較すると低くなっている（レイヤ
情報に関しては正確）。

【００１４】ここで本発明に係る合成装置３について説
明すると、まず、両地図データベース１，２からそれぞ
れ与えられたデータを前処理部１０に入力し、そこにお
いて同定処理を行う。すなわち、両地図データベース
１，２には、所定の領域ごとに区切られた状態、つまり
メッシュ単位で格納されている。そして、本例における
合成処理も係るメッシュ単位で両地図を比較し所定の処
理を行うのであるが、そのようにメッシュ単位で行う
と、そのメッシュの境界で各線分が切断されてしまう。
すなわち、図２（Ａ）に示すように、処理対象のメッシ
ュＭ０の周囲には、８つのメッシュＭ１〜Ｍ８が存在す
る。そして処理対象の中央のメッシュＭ０の中には、そ
のメッシュ内に始点ｓと終点ｅを有する線分Ｌ０のよう
なものもあるが、多くの場合には、線分Ｌ１，Ｌ２，…
のように始点または終点の少なくとも一方がメッシュＭ
０の境界線Ｋ１〜Ｋ４上に位置するものがある。する
と、係る線分は、たまたまその境界線上で終わっている
のか、それとも隣接する他のメッシュ側に続くのかが不
明となる。そこで、前処理部１０を用いて、隣接したメ
ッシュＭ１〜Ｍ８の関する情報を参照して同じ図形（線
分）を探し一つの連続した線分を形成するための境界同
定処理を行う。

【００１５】そして、この前処理部１０における具体的
な処理手順は、以下に示すようになっている。（１）す
なわちまず処理中のメッシュの１つの境界線上に始点ま
たは終点を持つすべての線分のデータを同定候補として
リストアップする。これにより、例えば図２（Ａ）のメ
ッシュＭ０の左側の境界線Ｋ１に着目すると、その境界
線上には３つの点Ｐ１〜Ｐ３が存在するため、各対応す
る線分Ｌ１〜Ｌ３が同定候補としてリストアップされ
る。同様に、右側の境界線Ｋ３では、４個の線分Ｌ４〜
Ｌ７（点Ｐ４〜Ｐ７）が同定候補としてリストアップさ
れる。

【００１６】（２）次いで、隣接するメッシュ側の境界
線上についても、上記（１）と同様に同定候補をリスト
アップする。これにより、境界線Ｋ１に隣接するメッシ
ュＭ８側では、２つの線分Ｌ２′，Ｌ３′（点Ｐ２′，
Ｐ３′）がリストアップされる。さらに、境界線の両端
では所定のマージンを取っているため、左斜め下のメッ
シュＭ７側で線分Ｌ１′（点Ｐ１′）がリストアップさ
れる。同様に、境界線Ｋ３側でも、線分Ｌ４′〜Ｌ６′
（点Ｐ４′〜Ｐ６′）がリストアップされる。

【００１７】（３）次に、１つの同定候補に対し、隣接
するメッシュの同定候補の中から境界線上での距離が近
く、しかも同一のレイヤでかつすでに他の同定候補によ
って同定されていないものを抽出し、それを同定相手と
する。これにより、例えば境界線Ｋ１側では、それぞれ
Ｌ１とＬ１′，Ｌ２とＬ２′，Ｌ３とＬ３′が同定相手
となる。同様に境界線Ｋ３側では、線分Ｌ４は、Ｌ４′
が同定相手となる。ここで線分Ｌ５に着目すると、境界
線Ｋ３上で距離が近いのは線分Ｌ６′となるが、線分Ｌ
５のレイヤは街区線であるのに対し線分Ｌ６′のレイヤ
は設備で異なるので、同定相手にはなれない。そこで次
に近くしかも他の同定相手となっていない線分Ｌ５′が
線分Ｌ５の同定相手となる。そして、同様に線分Ｌ６の
同定相手は線分Ｌ６′となる。また、線分Ｌ７に近くし
かも他の同定相手となっていない同定候補がないため、
線分Ｌ７の同定相手はないと決定する。

【００１８】（４）同定相手の境界線上の座標を比較
し、一致する場合（例えば線分Ｌ２とＬ２′等）には、
そのまま接続し処理中の線分Ｌ２をＬ２′まで延長し、
始点と終点の座標を更新する。すなわち、当初の線分Ｌ
２を特定する始点と終点の座標はそれぞれｓ２とＰ２で
あったのを、ｓ２とｅ２に更新する。一方、同定相手の
境界線上の座標を比較し、一致しない場合（例えば線分
Ｌ５とＬ５′等）には、境界線上の両者の中点を求め、
この中点で接続されているとして基の線分の座標を更新
する。

【００１９】そして、上記処理を行った結果、図２
（Ａ）に示すメッシュＭ０に関するデータが、例えば同
図（Ｂ）に示すようになる。係る結果を、次段のポリゴ
ン化処理部１１に送る。このポリゴン化処理部１１で
は、最終的に２つの地図を合成するために座標変換を行
う際の小領域を決定するためのもので、線分の集合で地
図が構成されていたものを、１つの街区エリアが１つの
図形要素（多角形の閉空間）で表現されるように図形合
成（ポリゴン化）を行う。そして、具体的には、図３に
示すフローチャートにしたがって処理される。

【００２０】すなわち、まず、ポリゴン化処理する対象
の線分データを１つ選択したなら、それの終点に接続し
ている他の線分があるか否かを判断する（Ｓ１０１，１
０２）。そして、接続する線分が１つの場合には、その
線分に接続しデータをストアするとともに、ステップ１
０１に戻りその接続する線分について処理を行う（Ｓ１
０３，１０５）。一方、ステップ１０３の判断で、接続
する線分が複数ある場合には、時計方向の角度の小さい
方を選択する（Ｓ１０４）。したがって、例えば図４
（Ａ）に示すような場合には、角度の小さいＬ９を選択
することになる。

【００２１】そして、接続する線分がない場合には一連
の連続した線分の始点ｓと終点ｅの距離が一定距離以下
（同図（Ｂ））の場合で、しかもポリゴンの面積（各線
分をベクトルでとらえ、その外積を求める）が正の場合
（同図（Ｃ））には、ポリゴンが正しくできたとして登
録する（Ｓ１０６，１０７）。すなわち、本例ではステ
ップ１０４で複数の候補がある場合に時計方向に角度の
小さいものを選択するようにしたため、例えば同図
（Ｃ）左側のように線分の追いかける方向が時計方向で
あると歩道部分の線分Ｈ（本来は道路エリア内と判定さ
れるべき場所）を街区線と判断してしまうことになるた
め、必ず反時計方向に追っていったもののみ（同図右
側）をポリゴンとして残すようにしている。一方、正し
くポリゴンができない場合には、ステップ１０１に戻
る。そして、係るポリゴン化の処理をすべての線分につ
いて行う。そして、係る処理結果を次段の対応関係決定
部１２に送る。なお、上記同定処理部１０並びにこのポ
リゴン化処理部１１での各処理は、各地図毎にそれぞれ
独立して行われる。

【００２２】対応関係決定部１２では、第１地図を構成
する線分の始点・終点並びにポリゴン化されている場合
の各折れ点の座標と、第２地図のそれとを比較し、対応
する（同一地点を表していると思われる）点，線分，面
（街区エリア（ポリゴン））を検出するようにしてい
る。これにより、地図合成時の座標変換する際の対象が
特定される。そして、具体的には以下のようになってい
る。まず、基本原則として以下の〜の４つがある。

【００２３】点特徴による対応付け２つの地図間で最も近い点（Ｘi ，Ｙi ），（ｘj ，ｙ
j ）間の距離が許容値ε１以内であるものを対応点とす
る。

【００２４】

【数１】｛（Ｘi −ｘj ）²＋（Ｙi −ｙj ）²｝^1/2＜ε１線特徴による対応付けイ）線分の中心位置の条件線分の中心位置の座標を比較し、２つの地図間で２点
（Ｘci，Ｙci），（ｘcj，ｙcj）間の距離が許容値ε２
以内であるものを対応線候補とする。但し、線分に関す
る座標データとしては、始点と終点の座標しか有してい
ないため、予めそれら両始点・終点座標データから中心
位置座標を算出した後、比較する。

【００２５】

【数２】｛（Ｘci−ｘcj）²＋（Ｙci−ｙcj）²｝^1/2＜ε２ロ）線分の長さの条件それぞれの地図上の線分の長さＬi ，ｌj を求め、相対
誤差が許容値ε３以内であるものを対応線候補とする。

【００２６】（Ｌi −ｌj ）／Ｌi ＜ε３ハ）線分のレイヤ情報の条件各線分に付けられたレイヤ情報が同じものを対応線候補
とする。

【００２７】面特徴による対応付けイ）面（ポリゴン）の重心位置の条件面の重心位置の座標を算出し、２つの地図間で２点（Ｘ
gi，Ｙgi），（ｘgj，ｙgj）間の距離が許容値ε４以内
であるものを対応面候補とする。

【００２８】

【数３】｛（Ｘgi−ｘgj）²＋（Ｙgi−ｙgj）²｝^1/2＜ε４但し、ｘg ＝１／６ＡΣ（ｙi −ｙi-1 ）｛（ｘi ＋ｘi-1 ）
²−ｘi ｘi-1 ｝ｙg ＝１／６ＡΣ（ｘi −ｘi-1 ）｛（ｙi ＋ｙi-1 ）
²−ｙi ｙi-1 ｝Ａは、Σ（ｘi+1 ｙi −ｘi ｙi+1 ）の絶対値の半分ロ）面の周囲長の条件それぞれの地図上の面の周囲長Ｌi ，ｌj を求め、相対
誤差が許容値ε５以内であるものを対応面候補とする。

【００２９】（Ｌi −ｌj ）／Ｌi ＜ε５ハ）面の面積の条件それぞれの地図上の面の面積Ａi ，ａj を求め、相対誤
差が許容値ε６以内であるものを対応面候補とする。

【００３０】（Ａi −ａj ）／Ａi ＜ε６但し、Ａi は、Σ（ｘi+1 ｙi −ｘi ｙi+1 ）の絶対値
の半分ニ）面のレイヤ情報の条件各面に付けられたレイヤ情報が同じものを対応面候補と
する。

【００３１】位相特徴による対応付けイ）隣接図形との接続関係すでに対応付けられている図形Ａ，ａがある場合、これ
と図形的に接続しているＢ，ｂは、対応面候補とする。
これにより、図５に示すように、たまたま図形ｂの一部
が消去されているために、Ｂは面でｂが線というように
カテゴリーが違うものでも正しく対応付けることができ
る。

【００３２】ロ）周辺図形都の位置関係すでに対応付けられている図形Ａ，ａがある場合に、こ
の周辺にあるＣ，ｃを対応面候補とする。これにより、
例えば図５に示すように、面Ｃと面ｃの面積が大きく異
なっており、上記による面同士の対応付けでは対応関
係にないと判断されるようなものでも、正しく対応付け
ることができる。

【００３３】そして、上記の基本原則を元に、この対応
関係決定部１２では、図６に示すフローチャートにした
がって両地図間の面その他の各位置の対応付けを行う。
すなわち、まず、一方の地図、例えば第１地図上の１つ
の面を選択し、それに対応する他方の地図（第２地図）
上にある対応面候補を上記の規則に基づいて探索する
（Ｓ２０１，２０２）。

【００３４】そして、対応面候補が１つしかない場合に
は、その対応面候補を対応面と決定する。一方、対応面
候補が複数ある場合には、各面候補に対して下記の評価
式に基づいて評価値Ｅを求め、評価値が最も高い面を対
応面と決定する。（Ｓ２０３〜２０５）。

【００３５】Ｅ＝Σｆi ｗi ここでｆi は、面の特徴量で、上記「面特徴による対
応付け」のイ）〜ニ）（実際にはレイヤ情報が違うと対
応面候補にならないため、イ）〜ハ））の各値となる。
なお各値は、小さいほど対応面の確率が高くなるため、
算出された数値が小さいほど評価値が高いことを意味す
る。また、ｗi は、重みであり各条件に軽重付けするた
めのもので適宜設定される。

【００３６】但し、本例では、２番目に評価の高い面の
評価値が最高値に近いときには、下記式により信頼性Ｒ
を求め、許容範囲ε６を満たさない場合には対応面はな
いとして処理する。これにより、誤判定する確率が減
る。

【００３７】Ｒ＝（１−Ｅmax-1 ／Ｅmax ）＜ε６ところで、ステップ２０２の処理により対応面候補が１
つも抽出され無かった場合にもステップ２０３の分岐判
断で上記ステップ２０５に進むが、係る場合及び上記し
たように複数抽出されたにも拘らず対応面はないと判定
された場合には、上記したの「位相特徴による対応付
け」の探索を行い、見つかったならそれを対応面とし、
それでも無い場合には対応面なしと決定する。かかる処
理までがステップ２０５で行われる。

【００３８】そして、この様にしてステップ２０１で選
択した面に対する対応面が決定したなら（「対応面な
し」も含む）、一方の地図上の未処理の面の有無を判断
し、有る場合には、ステップ２０１に戻り、上記処理を
繰り返す（Ｓ２０６）。これにより、一方の地図上のす
べての面について対応付けがなされる。

【００３９】次に、一方の地図上の線分（ポリゴン化さ
れなかったもの）に対して上記面に対する処理と略同様
の処理を行うことにより、線分に対しても対応線を決定
する（Ｓ２０７〜２１２）。この様にして、面（ポリゴ
ン），線分についての対応付けがなされたなら、上記
に示す「点特徴による対応付け」の基準に従って、対応
する面が有する各点，対応する線分同士が有する各点の
対応付けを行い、処理を終了する（Ｓ２１３）。そし
て、係る処理結果を次段の変換領域決定部１３に送る。

【００４０】この変換領域決定部１３は、座標変換を行
うための小領域を決定するもので、本例では、ポリゴン
化された内部、すなわち、街区エリアはそのまま座標変
換し、ポリゴン化された外部、すなわち道路エリアにつ
いては、三角形に分割し、その分割した三角形毎に変換
するようにしたため、本決定部１３では係る前段で求め
た各対応点を頂点とする三角形領域を求めるようになっ
ている。

【００４１】具体的にはまず、図７（Ａ）に示すよう
に、処理対象のメッシュの境界（二重線で示す）Ｋ付近
の対応点（ポリゴンを構成する各頂点等）を結び分割す
べき領域の境界線Ｋ′を求める。そして、メッシュ内の
道路エリアＤ並びに新たに形成した境界線Ｋ′までの道
路エリアＤ′が、三角形の分割対象となる。

【００４２】次いで、境界線と内部の点を結び、形状が
なるべく正三角形に近くなるように領域分割を行う。す
なわち、まず、境界線を構成する辺を含み三角形を生成
できるものを探す。そして、生成できる三角形の面積Ａ
と最長辺Ｌの二乗の比Ｒ（Ｒ＝Ａ／Ｌ²）を求める。な
お、このＲが大きいほど正三角形に近くなる。同様にし
て、この三角形に隣接して生成される三角形についての
比Ｒs も求める。そして、上記各算出したＲ，Ｒs を次
式に代入して評価値βを求める。この評価値βが小さい
ほど、隣接する２つの三角形がそれぞれ正三角形に近い
ことを意味する。

【００４３】β＝（Ｒs −１）²＋（Ｒ−１）² そして、係る評価値βを境界線全部の辺に対して計算
し、βが最小となる辺で三角形を生成する。このように
して三角形の辺が確定したなら、係る確定された辺のう
ち未分割領域との境界に位置する辺を新たな境界線とし
て上記の処理を行う。以後、係る処理を繰り返し行うこ
とにより、道路エリアを三角形領域で分割することがで
きる。

【００４４】そして一例を示すと、例えば図７（Ａ）の
場合に、同図（Ｂ）に示すように１つの境界線ｋ′に着
目すると、そこを辺とする三角形は、ｏｐｒとｏｑｒの
２種類あるが、隣接する三角形を考慮して上記式に代入
すると、線分ｐｒで仕切る三角形ｏｐｒとしたほうが正
三角形に近くなる。したがって、三角形ｏｐｒと三角形
ｒｐｑが確定し、線分ｐｑが新たな境界線としてその線
分ｐｑを辺に含む三角形を生成する。その様にして順次
領域の分割を行うことにより、同図（Ｃ）に示すように
道路エリア内を多数の三角形の小領域で分割することが
できる。

【００４５】なお、この領域分割は、一方の地図（本例
では、道路データの正確な第１地図）について行い、第
２地図側では、上記求めた対応点にしたがって第１地図
側での領域分割を反映させる。そして、この様にしてす
べての領域分割が行われたなら、その結果を次段の変換
マトリクス算出部１４に送る。

【００４６】変換マトリクス算出部１４は、上記分割し
た領域に基づいて第２地図側の図形情報を第１地図側へ
座標変換する際の変換マトリクスを求めるもので、具体
的には以下のようにして求める。

【００４７】すなわち、本例では、下記式に示すアフイ
ン変換を用いて座標変換を行うため、この変換マトリク
ス算出部１４では、変換に要する係数ａ，ｂ，ｃ，ｘ0
，ｙ0 （マトリクス）を求めることになる。

【００４８】

【数４】そして、図８に示すように、対応する三角形の領域がわ
かっているため、対応点（座標値）も３組が既知とな
る。したがって、それら各座標値を下記式に代入するこ
とにより変換マトリクスを求めることができる。

【００４９】

【数５】これにより、すべての三角形に分割された領域の変換マ
トリクスが算出されるが、街区エリアのポリゴンのうち
四角形以上の多角形（三角形については上記式により求
められる）については、対応点が４点以上あるため未知
数の数より式の数の方が多くなるので、解が一義的に決
まらない。よって、最小自乗法を用いて係数を求めるこ
とになる。すなわち、下記式に示すような評価関数を各
未知数に対して偏微分することにより、上記の連立方程
式の係数マトリクスを得るようになっている。

【００５０】

【数６】そして、係る変換マトリクスと、対となる対応関係にあ
る領域の座標データを次段の座標変換部１５に送り、そ
こにおいて、各領域ごとに座標変換を行う地図の合成を
図る。より具体的には、第２地図の領域を座標変換した
第１地図の対応する領域に一致させることにより第２地
図上の家屋，設備などを第１地図上の所定の位置に配置
させる。

【００５１】すなわち、領域に含まれる図形（家屋，設
備）を探索する。そして、例えば図９（Ａ）に示すよう
に、第２地図上のポリゴン（街区エリア）内に位置する
家屋線Ｉや引き込み線Ｈ等の設備が存在した場合には、
そのポリゴンについての変換マトリクスを用いて座標変
換を行い、第１地図への合成を図る（同図（Ｂ））。

【００５２】同様に、図１０（Ａ）に示すように、第２
地図上の道路エリアのある三角形領域内に設備Ｈが存在
した場合には、その三角形の領域についての変換マトリ
クスを用いて座標変換を行い、第１地図への合成を図る
（同図（Ｂ））。

【００５３】また、三角形の領域内の設備の場合には、
図１１に示すように、係る設備Ｈ１，Ｈ２が複数の三角
形の領域Ｒ１，Ｒ２にまたがって存在することがある。
係る場合には、それぞれの領域に含まれる部分について
はその領域の変換マトリクスを用いて変換してもよい
が、本例では、変換後の形状がより自然なものになるよ
うに、いずれか１つの領域の変換マトリクスを用いて変
換を行うようにしている。そして、係る１つの領域を決
定する方式としては、例えば一番多く属している領域
や，重心（或いはは中心）位置の有る領域を抽出するこ
とにより行える。尚，図示の例では二つの設備Ｈ１，Ｈ
２は共に領域Ｒ２に基づいて変換されることになる。

【００５４】次に、上記した実施例を用いて、本発明に
係る地図合成方法の一実施例ついて説明する。まず、第
１，第２地図データベース１，２から各地図についての
データを読み出す。そして、前処理部１０にて各地図の
メッシュの境界線上で隣接するメッシュ同士を接続、す
なわち、境界同定を行う。なお、本例では各地図が複数
枚のメッシュに分割してデータ格納がされているため、
前処理部１０で境界同定を行うようにしたが、例えば１
つの地図が１枚で形成されているような場合には、かか
る前処理は不要となる。

【００５５】次いで、ポリゴン化部１１にて、線分の接
続を図る。これにより、閉空間が形成されて街区エリア
が抽出される。そして、対応関係決定部１２にて、両地
図において同一地域を示す街区エリアを求め、さらに、
それ以外の対応する線分も抽出する。そして対応する街
区エリアの各点（頂点）や対応する線分の始点，終点に
おける対応点も求める。

【００５６】その後、変換領域決定部１３にて、街区エ
リアの外、すなわち、道路エリアの領域を三角形の小領
域に分割する。この時、分割された小領域の各頂点は、
上記の各対応点となり、しかも、各三角形ができるだけ
正三角形に近くなるように分割する。

【００５７】そして、変換マトリクス算出部１４にて分
割された三角形（小領域）同士、並びに街区エリア同士
の座標変換を行う際の変換マトリクスを求め、その求め
た変換マトリクスに基づいて次段の座標変換部１５にて
アフイン変換を行い、座標変換を行う。より具体的に
は、一方の地図（座標変換を行う側）の領域中に存在す
る家屋線や設備等の変換対象物を座標変換し、他方の地
図上に合成する。そして、この様に各領域ごとにすべて
座標変換を行うことにより、地図全体の座標変換が行な
われ、高精度の表示部分を合成しあったより精度の高
く、あらゆる要求に沿った使い勝手のよい地図が自動的
に生成される。

【００５８】なお、上記した実施例では、街区エリアに
ついてはポリゴン化し、そのポリゴンの単位で領域の変
換を行うようにしたが、本発明はこれに限ることなく街
区エリアについても三角形の領域に分割し、座標変換を
行うようにしてもよい。係る場合には、例えば地図の精
度が余り高くなく、２つの地図における街区エリアの形
状が大きく異なるような場合に特に有効である。また、
分割する形状としても必ずしも三角形に限らない。

【００５９】また、３つ以上の地図を合成する場合に
は、まず、所定の２つの地図を合成し、その合成した地
図に対して他の地図との合成を図ることにより対応する
ことができる。

【００６０】

【発明の効果】以上のように本発明に係る地図合成方法
及び装置では、同一地区を記述した複数の地図を各部の
対応付けをとりつつ小領域に分割し、その分割した小領
域ごとに座標変換を行うようにしたため、かかる小領域
の範囲では位置ずれの方向並びに量がほぼ同じとなるの
で簡単な機械的な変更を行うことができる。これによ
り、係る小領域についてすべて座標変換を行うことによ
り、全体としてはずれの方向並びに距離が複雑となって
いる複数の地図の合成を自動的に行うことができる。そ
の結果、複数の地図の長所を生かす形でより正確な地図
を合成し形成することができ、その後のデータ改訂作業
なども容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る地図合成装置の好適な一実施例を
示すブロック図である。

【図２】前処理部の作用を説明する図である。

【図３】ポリゴン化部の作用を説明するフローチャート
図である。

【図４】ポリゴン化部の作用を説明する図である。

【図５】対応関係決定部の作用を説明する図である。

【図６】対応関係決定部の作用を説明するフローチャー
ト図である。

【図７】変換領域決定部の作用を説明する図である。

【図８】変換マトリクス算出部の作用を説明する図であ
る。

【図９】座標変換部の作用を説明する図である。

【図１０】座標変換部の作用を説明する図である。

【図１１】座標変換部の作用を説明する図である。

【符号の説明】

１第１地図データベース２第２地図データベース３地図合成装置４合成地図データベース５出力装置１０前処理部１１ポリゴン化部１２対応関係決定部１３変換領域決定部１４変換マトリクス算出部１５座標変換部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−251380（ＪＰ，Ａ) 特開平２−47775（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 3/00 G06T 11/60 G09B 29/00 - 29/10

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】与えられた同一地域を示す複数のそれぞ
れの地図に対して少なくとも街区の境界を示す線分を接
続してポリゴン化して街区エリアを抽出し、前記複数の
地図における対応する街区エリアを検出するとともに、
それら対応付けられた街区エリアを構成する各線分の始
点，終点等の代表点の対応関係を求め、次いで、前記対
応付けられた各代表点に基づいて少なくとも前記街区エ
リア以外のエリアを小領域に分割し、対応する前記小領
域同士、並びに前記街区エリア同士の単位でその領域中
の所定の地図データの座標変換を行い，合成するように
した地図合成方法。
【請求項２】前記対応する街区エリアに対してもさら
に小領域に分割するようにした請求項１に記載の地図合
成方法。
【請求項３】前記小領域を三角形状とした請求項１ま
たは２に記載の地図合成方法。
【請求項４】前記小領域同士及びまたは街区エリア同
士の単位で座標変換する際に、隣接する複数の小領域及
びまたは街区エリアにまたがって存在する線分等の変換
対象物がある場合に、いずれか１の小領域または街区エ
リアの変換規則に従って座標変換を行うようにした地図
合成方法。
【請求項５】与えられた複数の地図に対して、少なく
とも街区の境界を示す線分を接続しポリゴン化して街区
エリアを抽出する手段と、前記その街区エリアを抽出する手段の出力をうけて前記
複数の地図における同一箇所を示す各部位の対応付けを
行う手段と、前記対応付けを行う手段出力を受けて、前記各地図を変
換単位となる小領域に分割する手段と、分割された対応する小領域毎，及びまたは街区エリア毎
に座標変換するに必要な変換係数を算出する手段と、前記算出された変換係数に基づいて小領域，街区エリア
毎に座標変換を行い前記複数の地図を合成する手段とを
備えた地図合成装置。