JP5252855B2 - Map coordinate correction method, coordinate correction apparatus, and coordinate correction program - Google Patents

Map coordinate correction method, coordinate correction apparatus, and coordinate correction program Download PDF

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Description

この発明は、デジタル化された地図の位置精度を改善するための座標補正技術に関する。   The present invention relates to a coordinate correction technique for improving the position accuracy of a digitized map.

従来、地理情報システムに於いては、異なる縮尺及び精度で描かれた、様々な地図が扱われている。特に、紙に描かれた地図をスキャナで読み取って利用する場合には、紙の伸縮又はスキャナ入力時のひずみによる精度の低下が避けられない。この様に、地図上の地物は、実際の設置位置の緯度経度から定まる位置から様々な程度にずれている。このため、異なる地図を重ね合わせた場合には、同一地物であっても重ならず、異なる位置に、或いは、二重に描かれてしまうことになる。   Conventionally, in a geographic information system, various maps drawn with different scales and accuracy are handled. In particular, when a map drawn on paper is read and used by a scanner, reduction in accuracy due to paper expansion or contraction or distortion during scanner input is inevitable. In this way, the features on the map are shifted to various degrees from the position determined from the latitude and longitude of the actual installation position. For this reason, when different maps are overlapped, even the same feature does not overlap, but is drawn at different positions or double.

又、測量結果や、Realtime Kinematic−Global Positioning System(以下、RTK−GPSと記す。)等の高精度なGPS測位結果を地図上に重ねた場合に、地図に精度不足があると、周囲の地物との相対位置関係が地図上では正しく表されなかった。このため、例えば、実際には路上で測位していても、その緯度経度は地図上では建物の中になってしまう、といった不都合が生じることになる。この様に、地図上のどの地点に於いて測位したのかに混乱が生じ、測位結果をそのままでは利用出来ないということになる。   In addition, when a high-precision GPS positioning result such as a survey result or Realtime Kinetic-Global Positioning System (hereinafter referred to as RTK-GPS) is superimposed on the map, if the map is insufficiently accurate, The relative positional relationship with the object was not correctly displayed on the map. For this reason, for example, even if the positioning is actually performed on the road, the inconvenience that the latitude and longitude are in the building on the map occurs. In this way, confusion occurs at which point on the map the positioning is made, and the positioning result cannot be used as it is.

更に、日本測地系から世界測地系への測地系の変更が実施され、日本測地系にて表された座標値を世界測地系の座標値に変換する必要に迫られている。変換に際しては、日本測地系での座標値が、測量時の測量精度や測量後の地殻変動により、又、上記の様な紙の伸縮等の理由により誤差を有するため、当該誤差を低減することが求められる。   Furthermore, the geodetic system has been changed from the Japanese geodetic system to the world geodetic system, and it is necessary to convert the coordinate values represented by the Japanese geodetic system into the coordinate values of the world geodetic system. At the time of conversion, the coordinate values in the Japanese geodetic system have errors due to surveying accuracy during surveying, crustal movement after surveying, and due to reasons such as the expansion and contraction of paper as described above. Is required.

この様に、地理情報システムの利用に当たっては、地図の各点が正確な位置情報を有する様に補正することが必要となる。   As described above, in using the geographic information system, it is necessary to correct each point of the map so as to have accurate position information.

このための補正技術としては、例えば、地図上での座標値とRTK−GPS等によって測定された正確な座標値が共に得られている基準点を複数個設定し、その基準点を頂点としてドロネー三角形分割と呼ばれる方式により全体領域を互いに重ならない複数の三角形に分割し、それぞれの三角形領域に対して、頂点となる3個の基準点を地図上での座標値から正確な座標値に変換するアフィン変換を求め、そのアフィン変換を各三角形領域内の点に施すことで座標値を補正する技術が、示されている(例えば、特許文献1及び非特許文献1を参照。)。   As a correction technique for this, for example, a plurality of reference points where both coordinate values on a map and accurate coordinate values measured by RTK-GPS or the like are obtained are set, and Delaunay is set with the reference points as vertices. The whole area is divided into a plurality of triangles that do not overlap each other by a method called triangulation, and the three reference points that are the vertices are converted from the coordinate values on the map to the correct coordinate values for each triangle area. A technique for correcting an coordinate value by obtaining an affine transformation and applying the affine transformation to a point in each triangular area is shown (for example, see Patent Literature 1 and Non-Patent Literature 1).

特開2005−70373号公報JP-A-2005-70373 土木学会論文集、625巻、IV−44号、89−98頁(1999年7月)Japan Society of Civil Engineers, 625, IV-44, 89-98 (July 1999)

この様な座標補正技術に於いては、基準点を頂点とする複数の三角形領域を構成し、各三角形領域に対して、頂点である基準点が正しい座標値に補正される様なアフィン変換等の変換を決定し、三角形領域内の各点にその変換を施すことによって、座標値の補正を行っている。   In such a coordinate correction technique, a plurality of triangular regions having vertices as reference points are formed, and for each triangular region, the reference points that are vertices are corrected to correct coordinate values, etc. The coordinate value is corrected by determining the conversion of the above and applying the conversion to each point in the triangular area.

このとき、基準点を頂点とする三角形領域への区分には、ドロネー三角形分割が用いられる。ドロネー三角形分割は、最小角最大化原理によって、出来るだけ正三角形に近い形の三角形によって領域を区分する手法である。各三角形領域について、その外接円の内部に他の基準点が入らない様な分割となる。尚、ドロネー三角形分割の詳細については、例えば、杉原厚吉著「データ構造とアルゴリズム」第11章,共立出版、平成13年発行、に記載されている。   At this time, Delaunay triangulation is used to divide the triangular area having the reference point as a vertex. Delaunay triangulation is a method of segmenting regions by triangles that are as close to regular triangles as possible by the principle of maximizing the minimum angle. Each triangular region is divided so that no other reference point enters the circumscribed circle. The details of Delaunay triangulation are described in, for example, Akiyoshi Sugihara, “Data Structure and Algorithm”, Chapter 11, Kyoritsu Shuppan, published in 2001.

しかし、ドロネー三角形分割では、基準点の配置のみによって三角形領域への区分パターンが決まる。このため、各基準点の正しい座標値への補正量がある特定のパターンを持ち、ドロネー三角形分割の他に、より補正後の精度が高まる様な三角形領域への区分パターンが存在していたとしても、これを実現することが出来ないと言う問題点があった。   However, in Delaunay triangulation, the division pattern into triangle regions is determined only by the arrangement of reference points. For this reason, there is a specific pattern with a certain amount of correction to the correct coordinate value of each reference point, and in addition to Delaunay triangulation, there is a division pattern into triangular areas that increases the accuracy after correction. However, there was a problem that this could not be realized.

この様に、従来の座標補正技術に於いては、必ずしも適切な補正変換を得ることが出来ず、正しい座標値に補正されないと言う問題点があった。   As described above, the conventional coordinate correction technique has a problem in that an appropriate correction conversion cannot always be obtained and the correction is not performed to a correct coordinate value.

他方、基準点の配置のみによらない三角形分割算出の例として、例えばCAD等の形状表現に於いて、xyの2変数関数について各点に於けるヘッセ行列を計算し、その固有ベクトル方向を異方性の軸とし、それぞれの固有ベクトルに対応する固有値の平方根の逆数を軸方向のサイズとして異方性三角形分割を実行し、精度を保つ技術が、Frank J.Bossen,Paul S.Heckbert著「A Pliant Method for Anisotropic Mesh Generation」5th International Meshing Roundtable,pp.63−76,1996年発行、に開示されている。この技術は、三角形領域に対して、異方性軸を軸とし、サイズの比率を楕円率とする外接楕円を用いて、その外接楕円の内部に他の頂点が入らないという条件を満足する様な三角形分割を行うものであり、この様な分割は「異方性ドロネー三角形分割」と呼ばれる。   On the other hand, as an example of triangulation calculation that does not depend only on the arrangement of the reference points, for example, in the shape representation such as CAD, the Hessian matrix at each point is calculated for the xy bivariate function, and the eigenvector direction is anisotropic A technique for performing anisotropic triangulation using the reciprocal of the square root of the eigenvalue corresponding to each eigenvector as the axis of the sex and maintaining the accuracy by executing the Frank J. et al. Bossen, Paul S .; Heckbert, “A Pliant Method for Anisotropic Mesh Generation”, 5th International Meshing Roundtable, pp. 63-76, issued in 1996. This technique uses a circumscribed ellipse with an anisotropy axis as the axis and an ellipticity as the size ratio for the triangular area, and satisfies the condition that no other vertex enters the circumscribed ellipse. Such triangulation is called “anisotropic Delaunay triangulation”.

しかしながら、地図に於いては、補正量を与える基準点が均等に、また、十分に配置されるとは限らず、更に、基準点の座標値にはノイズが含まれるため、正確に各点のヘッセ行列を求めることは出来ない。この様に、適切な異方性の軸と区分幅を求めることが出来ず、望ましい区分パターンが得られないと言う問題点があった。   However, on the map, the reference points that give the correction amount are not always evenly and sufficiently arranged, and furthermore, since the coordinate values of the reference points include noise, each point accurately You cannot find the Hessian matrix. As described above, there is a problem that an appropriate anisotropic axis and section width cannot be obtained and a desired section pattern cannot be obtained.

この発明は、上記の様な問題点を解決するために成されたものであり、個々の基準点の補正量に合致した区分パターンにて領域を区分することで、補正変換後の座標値の精度を高く保つ地図の座標補正技術を提供することを、その目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and by dividing a region with a division pattern that matches the correction amount of each reference point, the coordinate value after correction conversion is obtained. Its purpose is to provide a coordinate correction technology for maps that maintains high accuracy.

この発明の主題に係る地図の座標補正方法は、コンピュータを用いた地図の座標補正方法であって、デジタル化された地図を区分する各区分三角形領域の各頂点となる基準点の前記地図上での補正前の座標値デジタルデータと、正確な座標値である前記基準点の補正後の座標値デジタルデータとから、前記コンピュータにより実現された軸設定手段が、前記地図に固有の異方性の軸方向を与えるデジタルデータを定める軸設定工程と、各基準点の前記地図上での前記補正前の座標値デジタルデータ、前記各基準点の前記補正後の座標値デジタルデータ及び前記異方性の軸方向を与えるデジタルデータに基づいて、前記コンピュータにより実現された比率設定手段が、前記異方性の軸方向に於ける異方性の比率を与えるデジタルデータを得る比率設定工程と、前記地図を、前記異方性の軸方向を与えるデジタルデータと前記異方性の比率を与えるデジタルデータとに基づいて、前記コンピュータにより実現された三角形分割手段が、各区分三角形領域を構成する3個の頂点を通り、前記異方性の軸方向をその軸とし、且つ前記異方性の比率をその楕円率とする外接楕円の内部に当該区分三角形領域を構成する前記3個の頂点以外の頂点が入らない様な複数の区分三角形領域に、区分する異方性の三角形分割工程と、前記複数の区分三角形領域の各々について、各頂点を成す前記各基準点の、前記地図上での前記補正前の座標値デジタルデータ及び前記補正後の座標値デジタルデータに基づいて、前記コンピュータにより実現された変換手段が、当該区分三角形領域に適用する補正変換のデジタルデータを算出して、当該区分三角形領域内部の各座標点に対して前記補正変換を成すことによって前記各座標点の前記地図上での座標値デジタルデータを補正する変換工程とを備えることを特徴とする。

A map coordinate correction method according to the subject of the present invention is a map coordinate correction method using a computer , wherein a reference point which is a vertex of each segmented triangular area for segmenting a digitized map is displayed on the map. From the coordinate value digital data before correction and the coordinate value digital data after correction of the reference point which is an accurate coordinate value, the axis setting means realized by the computer has anisotropy inherent to the map. Axis setting step for defining digital data for giving an axial direction, coordinate value digital data before correction on the map of each reference point, coordinate value digital data after correction of each reference point, and anisotropy based on the digital data to provide an axial ratio setting means which is realized by the computer to obtain digital data to provide a ratio of at anisotropy in the axial direction of the anisotropic ratio A setting step, the map on the basis of the digital data to provide a ratio of the digital data to provide the axial direction of the anisotropic said anisotropic, the triangulation means which is implemented by the computer, each segment triangular region The three triangular regions that constitute the sectioned triangular region within a circumscribed ellipse that passes through the three vertices constituting the axis, the axis direction of the anisotropy is the axis, and the ellipticity is the ratio of the anisotropy An anisotropic triangulation step for dividing into a plurality of segmented triangular regions that do not contain vertices other than the vertices, and the map of each reference point forming each vertex for each of the plurality of segmented triangular regions based on the uncorrected coordinate value digital data and the coordinate value digital data after the correction of the above conversion means which is implemented by the computer, correction conversion to be applied to the divided triangular area A conversion step of calculating digital data and correcting the coordinate value digital data on the map of each coordinate point by performing the correction conversion on each coordinate point inside the sectioned triangular region. Features.

以下、この発明の主題の様々な具体化を、添付図面を基に、その効果・利点と共に、詳述する。   Hereinafter, various embodiments of the subject of the present invention will be described in detail along with the effects and advantages thereof with reference to the accompanying drawings.

本発明の主題によれば、補正変換後の誤差を低減する様な地図の区分三角形領域への区分が得られ、地図を精度良く補正することが出来る。   According to the subject matter of the present invention, it is possible to obtain a section of the map into divided triangular areas so as to reduce the error after correction conversion, and to correct the map with high accuracy.

(実施の形態1)
本実施の形態の特徴点は、デジタル化された地図を区分する区分三角形領域に於ける各頂点の地図上での補正前の座標値と測位された正確な補正後の座標値とに基づいて、直交する異方性の2軸とその2軸に於ける区分幅の比率とを算出し、その2軸方向にその比率だけ異方性を持たせて、デジタル化された地図を複数の区分三角形領域へ区分(分割)する点にある。この様に、直交する2軸とその2軸における区分幅の比率を、補正変換後の誤差を最小にする様に求め、これを反映する様に、その2軸方向にその比率だけ異方性を持たせた区分パターンに地図を分割することで、地図上の各区分三角形領域内部の各座標点の座標値を正確に補正することが出来る。以下、図面を参照して、本実施の形態の特徴点を詳述する。
(Embodiment 1)
The feature point of the present embodiment is based on the coordinate value before correction on the map of each vertex in the segmented triangular area that divides the digitized map and the coordinate value after correct positioning that has been measured. Calculate the two orthogonal axes of anisotropy and the ratio of the segment widths in the two axes, and give the anisotropy by that ratio in the two axis directions, so that the digitized map can be divided into multiple segments The point is to be divided (divided) into triangular regions. In this way, the ratio between the two orthogonal axes and the division width in the two axes is determined so as to minimize the error after the correction conversion, and in order to reflect this, the ratio is anisotropy by the ratio in the two axis directions. By dividing the map into segmented patterns having a symbol, the coordinate value of each coordinate point within each segmented triangular area on the map can be accurately corrected. Hereinafter, the feature points of the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施の形態に係るデジタル化された地図の座標補正装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a digitized map coordinate correction apparatus according to the present embodiment.

図1に於いて、「記憶手段」たる記憶装置1は、地図データ2、基準点データ3及び区分三角形データ4を格納している。ここで、地図データ2は、地図上の全ての地物の座標値(後述する各基準点の補正前の地図上での座標値をも含む。)或いは地物を表す図形及びその属性情報等にて構成されるデジタルデータである。又、基準点データ3は、後述する各基準点の、補正前の地図上での座標値と正確な座標値(補正後の座標値)とを含むデジタルデータである。又、区分三角形データ4は、基準点を頂点として地図を複数の三角形に区分して得られる区分パターンを構成する各区分三角形領域を示すデジタルデータである。   In FIG. 1, a storage device 1 as “storage means” stores map data 2, reference point data 3, and segmented triangle data 4. Here, the map data 2 includes the coordinate values of all the features on the map (including coordinate values on the map before correction of each reference point described later), the figure representing the feature, its attribute information, and the like. It is digital data comprised by. The reference point data 3 is digital data including coordinate values on a map before correction and accurate coordinate values (corrected coordinate values) of each reference point described later. The section triangle data 4 is digital data indicating each section triangle area constituting a section pattern obtained by sectioning a map into a plurality of triangles with a reference point as a vertex.

「軸設定手段」である軸設定装置5は、基準点データ3を用いて、地図上に直交する異方性の2軸を設定する電気的処理を行う部分である。   The axis setting device 5 that is an “axis setting means” is a part that uses the reference point data 3 to perform electrical processing for setting two anisotropic axes orthogonal to each other on the map.

「比率設定手段」である比率設定装置6は、基準点データ3及び軸設定装置5が設定した異方性の2軸のデータから、異方性の2軸に沿った区分幅の比率(異方性の比率)を算出する電気的処理を行う部分である。   The ratio setting device 6, which is a “ratio setting means”, uses the anisotropic biaxial data set by the reference point data 3 and the axis setting device 5 to determine the ratio of the segment width along the two anisotropic axes (different This is the part that performs electrical processing to calculate the ratio of the directivity.

「分割手段」である分割装置7は、基準点データ3と2軸のデータと比率設定装置6により算出された区分幅の比率データとを用いて、地図上に基準点を頂点とする三角形区分パターンを決定して区分三角形データ4を作成する電気的処理を行う部分である。   The dividing device 7 as the “dividing means” uses the reference point data 3, the biaxial data, and the ratio width ratio data calculated by the ratio setting device 6 to form a triangular segment having a reference point as a vertex on the map. This is a part for performing electrical processing for determining the pattern and creating the segmented triangle data 4.

「変換手段」である変換装置8は、基準点の地図上の座標値と当該基準点の正確な座標値(補正後の座標値)とから当該基準点で形成される区分三角形領域に対して行う補正変換を決定し、区分三角形領域内部の点に対して上記補正変換を実行して補正後の座標値を得る電気的処理を行う部分である。各区分三角形領域内部の各座標点の補正後の座標値は、記憶装置1の地図データ2に格納され、その結果、地図データ2に於ける地図上の地物の座標値は更新される。   The conversion device 8, which is a “conversion unit”, applies a segmented triangular area formed by the reference point from the coordinate value of the reference point on the map and the accurate coordinate value (corrected coordinate value) of the reference point. This is a part for determining the correction conversion to be performed and performing an electrical process for obtaining the corrected coordinate value by executing the correction conversion on the points in the sectioned triangular area. The corrected coordinate value of each coordinate point inside each divided triangle area is stored in the map data 2 of the storage device 1, and as a result, the coordinate value of the feature on the map in the map data 2 is updated.

又、図2乃至図14は、図1の座標補正装置の動作を示す説明図である。各図は、次の通りである。即ち、図2は、基準点10に係る区分三角形領域12による地図9の分割を示す図である。図3は、区分三角形領域12の補正変換を示す図である。図4は、異方性の軸17と区分幅とを示す図である。図5は、補正ベクトル18を示す図である。図6は、補正ベクトル18の一次近似を示す図である。図7は、基準点10による補正ベクトル18の近似誤差計測を示す図である。図8は、関数Gu(H)を示す図である。図9は、Gsumとその最小値を示す図である。図10は、基準点データ3を示す図である。図11は、uw座標系でのドロネー三角形分割を示す図である。図12は、uv座標系での異方性ドロネー三角形分割を示す図である。図13は、異方性三角形分割を行うための基準点データ29を示す図である。図14は、区分三角形データ4を示す図である。   2 to 14 are explanatory diagrams showing the operation of the coordinate correction apparatus of FIG. Each figure is as follows. That is, FIG. 2 is a diagram illustrating the division of the map 9 by the divided triangular area 12 related to the reference point 10. FIG. 3 is a diagram showing correction conversion of the segmented triangular area 12. FIG. 4 is a diagram showing the anisotropic axis 17 and the segment width. FIG. 5 is a diagram showing the correction vector 18. FIG. 6 is a diagram showing a first-order approximation of the correction vector 18. FIG. 7 is a diagram showing approximate error measurement of the correction vector 18 by the reference point 10. FIG. 8 is a diagram illustrating the function Gu (H). FIG. 9 is a diagram showing Gsum and its minimum value. FIG. 10 is a diagram showing the reference point data 3. FIG. 11 is a diagram illustrating Delaunay triangulation in the uw coordinate system. FIG. 12 is a diagram illustrating anisotropic Delaunay triangulation in the uv coordinate system. FIG. 13 is a diagram showing reference point data 29 for performing anisotropic triangulation. FIG. 14 is a diagram showing the segmented triangle data 4.

又、図15は、図1の座標補正装置の動作を示すフローチャートである。   FIG. 15 is a flowchart showing the operation of the coordinate correction apparatus of FIG.

本実施の形態に係る地図の座標補正装置(図1)は、図2に示す様に、各基準点10を頂点として、隣り合う基準点10同士を結ぶ区分辺11によって区分三角形領域12を形成して、地図9を各区分三角形領域12に区分する。そして、図1の座標補正装置は、図3に示す様に、区分三角形領域12毎に、頂点である基準点10の地図9上での座標値が正確な新座標値13に変換される様な補正変換を定めて、区分三角形領域12を区分三角形領域14に変換することで、区分三角形領域12の内部の点15を区分三角形領域14内の新座標値16に補正する。   As shown in FIG. 2, the map coordinate correction apparatus (FIG. 1) according to the present embodiment forms a partitioned triangular region 12 by using partitioned edges 11 that connect adjacent reference points 10 with each reference point 10 as a vertex. Then, the map 9 is divided into divided triangular regions 12. Then, the coordinate correction apparatus of FIG. 1 is configured such that the coordinate value on the map 9 of the reference point 10 that is the vertex is converted into an accurate new coordinate value 13 for each divided triangular region 12 as shown in FIG. Thus, the point 15 inside the segmented triangle region 12 is corrected to the new coordinate value 16 in the segmented triangle region 14 by converting the segmented triangle region 12 into the segmented triangle region 14.

ここで言う「基準点10」とは、座標値の変換の基準と成る点のことであり、地図9上での座標値と、例えばGPSによって測位された、或いは、基準となる座標系や測地系に於ける、正確な座標値13とが共に得られている点のことである。   The “reference point 10” referred to here is a point serving as a reference for conversion of coordinate values. The coordinate value on the map 9 and a coordinate system or geodetic position determined by, for example, GPS or used as a reference. It is the point where the correct coordinate value 13 is obtained together in the system.

又、以下では、地図9上の全ての点の補正前の座標値を「旧座標値」と記述し、基準点10に於ける上記の正確な座標値(補正後の座標値)13及び各区分三角形領域12内部の各点(各座標点)に対して補正変換を行うことによって得られた座標値を「新座標値」と記述する。   In the following, the coordinate values before correction of all the points on the map 9 are described as “old coordinate values”, and the above accurate coordinate values (corrected coordinate values) 13 at the reference point 10 and each A coordinate value obtained by performing correction conversion on each point (each coordinate point) inside the sectioned triangular region 12 is described as “new coordinate value”.

本実施の形態に係る地図の座標補正装置(図1)は、異方性ドロネー三角形分割の処理によって、デジタル化された地図9を区分する区分パターンを決定する。即ち、通常のドロネー三角形分割の処理が区分三角形領域12の頂点である基準点10で形成される外接円の内部に他の基準点10が入らない、という条件を満たす三角形区分パターンに区分するのに対して、異方性ドロネー三角形分割処理は、区分三角形領域12の頂点である基準点10で形成される外接楕円の内部に他の基準点10が入らない、という条件の下で、地図9を区分三角形領域で以って区分する。異方性ドロネー三角形分割を実行するためには、この外接楕円を決めるための楕円の軸である異方性軸と、楕円率である比率(異方性比率)とを定めることになる。本実施の形態に係る地図の座標補正装置(図1)は、通常のドロネー三角形分割処理を行った場合よりも補正精度が向上する様に、上記の異方性軸及び異方性比率を設定する。   The map coordinate correction apparatus (FIG. 1) according to the present embodiment determines a segmentation pattern for segmenting the digitized map 9 by anisotropic Delaunay triangulation. In other words, the normal Delaunay triangulation process divides into triangle division patterns that satisfy the condition that no other reference point 10 enters the circumscribed circle formed by the reference point 10 that is the apex of the division triangle region 12. On the other hand, the anisotropic Delaunay triangulation process is performed under the condition that the other reference point 10 does not enter the circumscribed ellipse formed by the reference point 10 that is the vertex of the sectioned triangular region 12. Are divided by a divided triangle area. In order to execute the anisotropic Delaunay triangulation, an anisotropic axis that is an axis of the ellipse for determining the circumscribed ellipse and a ratio (anisotropy ratio) that is an ellipticity are determined. The map coordinate correction apparatus (FIG. 1) according to the present embodiment sets the anisotropic axis and the anisotropic ratio so that the correction accuracy is improved as compared with the case where the normal Delaunay triangulation process is performed. To do.

以下、N個の基準点10について旧座標値をPi(xi,yi)、新座標値をQi(Xi,Yi)、旧座標値から新座標値へ向かう補正ベクトル18をfi(i=1,2,..,N)とする。又、異方性軸17を、u軸及びv軸と定義する。   Hereinafter, with respect to the N reference points 10, the old coordinate value is Pi (xi, yi), the new coordinate value is Qi (Xi, Yi), and the correction vector 18 from the old coordinate value to the new coordinate value is fi (i = 1, 2, ..., N). The anisotropic axis 17 is defined as u axis and v axis.

先ず、異方性軸17の設定(決定)のためのモデルについて記載する。   First, a model for setting (determining) the anisotropic axis 17 will be described.

図1の軸設定装置5は、異方性の軸17を、以下の様にして決定する。即ち、基準点10全体の補正を近似するアフィン変換を求め、この内で、回転変換成分と平行移動成分とを除く、拡大縮小、せん断成分を考える。これは、領域を一様な2次元のひずみ場で近似することになる。そのアフィン変換行列から得られるひずみテンソルの固有ベクトルの方向が、ひずみ場の「主ひずみ方向」となる。拡大縮小、せん断は、この主ひずみ方向を持つ2軸の拡大縮小で表される。主ひずみ方向が、領域全体を補正するための主たる補正方向と考えられるので、軸設定装置5は、「主ひずみ方向」を異方性の2軸17に設定する。   The axis setting device 5 in FIG. 1 determines the anisotropic axis 17 as follows. That is, an affine transformation that approximates the correction of the entire reference point 10 is obtained, and among these, an enlargement / reduction and shear component excluding the rotation transformation component and the translation component are considered. This approximates the region with a uniform two-dimensional strain field. The direction of the eigenvector of the strain tensor obtained from the affine transformation matrix becomes the “main strain direction” of the strain field. Enlargement / reduction and shear are expressed by biaxial enlargement / reduction with this principal strain direction. Since the main strain direction is considered to be the main correction direction for correcting the entire region, the axis setting device 5 sets the “main strain direction” to the anisotropic biaxial 17.

N個の基準点10について旧座標値Pi(xi,yi)から新座標値Qi(Xi,Yi)への変換をアフィン変換で表すと、   When the transformation from the old coordinate value Pi (xi, yi) to the new coordinate value Qi (Xi, Yi) for the N reference points 10 is expressed by affine transformation,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

i=1,2,..,N、である。この式中のパラメータa,b,c,d,s,tを最小二乗法によって求める。これらのパラメータによって、ひずみテンソルΦとその2個の固有値λ1,λ2と2個の固有ベクトルe1,e2は、 i = 1, 2,. . , N. Parameters a, b, c, d, s, and t in this equation are obtained by the method of least squares. With these parameters, the strain tensor Φ, its two eigenvalues λ1, λ2, and the two eigenvectors e1, e2 are

Figure 0005252855
Figure 0005252855

となる。求める異方性軸17を、このひずみ行列の固有ベクトル方向、即ち、主ひずみ方向にとる。この2軸をu軸,v軸と定義する。当然、u軸とv軸とは直交する。 It becomes. The anisotropic axis 17 to be obtained is taken in the eigenvector direction of this strain matrix, that is, the main strain direction. These two axes are defined as u-axis and v-axis. Of course, the u-axis and the v-axis are orthogonal.

以下、回転変換成分は無いものとして説明する。実際の補正に於いては回転成分が存在するが、やはり、上記で求めたアフィン変換から回転テンソル   In the following description, it is assumed that there is no rotation conversion component. In actual correction, there is a rotation component, but again, the rotation tensor is derived from the affine transformation obtained above.

Figure 0005252855
Figure 0005252855

を求め、新座標値にその成分を打ち消す様な座標変換を施して三角形分割を求めることで、回転の影響を打ち消すことが出来る。 The effect of rotation can be canceled by calculating the triangulation by performing coordinate transformation that cancels the component on the new coordinate value.

uv座標系に於いて、地図9上の各点の旧座標値Pi(xi,yi)から新座標値Qi(Xi,Yi)に向かう真の補正ベクトル18(fi)を、f(u,v)と表す。このとき、u軸,v軸の各々について、区分幅H(Hu,Hv)で補正ベクトルfiを一次近似することを考える。三角形に区分してのアフィン変換に於いても、頂点間にて補正量を線形補間するものであるから、区分幅Hは三角形分割時の異方性のサイズを示すことになる。例えば、図4に示す様に、直角三角形を考えると、当該直角三角形のu軸方向及びv軸方向に於ける幅Hu,Hvがそれぞれの軸に於ける区分幅Hに対応することになる。   In the uv coordinate system, a true correction vector 18 (fi) from the old coordinate value Pi (xi, yi) of each point on the map 9 to the new coordinate value Qi (Xi, Yi) is represented by f (u, v ). At this time, it is considered that the correction vector fi is linearly approximated with the segment width H (Hu, Hv) for each of the u axis and the v axis. Even in the affine transformation divided into triangles, since the correction amount is linearly interpolated between the vertices, the division width H indicates the size of anisotropy when the triangle is divided. For example, as shown in FIG. 4, when a right triangle is considered, the widths Hu and Hv in the u-axis direction and the v-axis direction of the right triangle correspond to the section width H in each axis.

このモデルに基づいて、区分幅Hによる一次近似の誤差を推定する。これは、地図9を区分三角形領域12に区分してのアフィン変換による補正誤差を表す。図1の比率設定装置6は、両軸u,vでの誤差推定値から、それが最小となる区分幅H(Hu,Hv)の比率を決定(算出)し、当該比率を外接楕円の楕円率に設定する。   Based on this model, a first-order approximation error due to the segment width H is estimated. This represents a correction error due to the affine transformation when the map 9 is divided into the divided triangular regions 12. The ratio setting device 6 shown in FIG. 1 determines (calculates) the ratio of the segment width H (Hu, Hv) that minimizes the error estimation value in both axes u and v, and uses the ratio as the circumscribed ellipse. Set to rate.

区分幅Hによる一次近似の誤差推定について、記載する。以下、u軸の場合について説明する。v軸に関しても同様である。一次近似の誤差推定を行うために、図5に示す様に、補正ベクトル18(fi)を、uのみで決まるベクトル19(fu)と、vのみで決まるベクトル20(fv)と、ランダムな変位21(ε)と、平行移動成分22(μ)の和として表す。   The error estimation of the first-order approximation based on the segment width H will be described. Hereinafter, the case of the u axis will be described. The same applies to the v-axis. In order to perform first-order approximation error estimation, as shown in FIG. 5, a correction vector 18 (fi) is divided into a vector 19 (fu) determined only by u, a vector 20 (fv) determined only by v, and a random displacement. 21 (ε) and the sum of the translation component 22 (μ).

Figure 0005252855
Figure 0005252855

但し、Eu[]、Ev[]は、それぞれ、u座標値及びv座標値にわたる期待値を表す。後述の通り、このモデルの精度は、実際の補正ベクトルに於けるε(u,v)の絶対値が小さい程、又、ランダムノイズとみなせる程、改善される。一様なひずみ場で近似したときの主ひずみ方向は、これを満足する。尚、ここで、   However, Eu [] and Ev [] represent expected values over the u coordinate value and the v coordinate value, respectively. As will be described later, the accuracy of this model is improved as the absolute value of ε (u, v) in the actual correction vector is smaller and can be regarded as random noise. The principal strain direction when approximated by a uniform strain field satisfies this. Where

Figure 0005252855
Figure 0005252855

である。 It is.

今、u=Uとu=U+Hとによって領域が区分されたものと考える。このとき、図6に示す様に、u座標値がU+h(0<h<H)なる点(U+h,v)の近似補正ベクトル23(f*(U+h,v))が、区分点上の2点の変位f(U,v’),f(U+H,v”)による線形補間で、以下の様に与えられるものとする。   Now, it is considered that the region is divided by u = U and u = U + H. At this time, as shown in FIG. 6, the approximate correction vector 23 (f * (U + h, v)) at the point (U + h, v) where the u coordinate value is U + h (0 <h <H) is 2 on the dividing point. It is assumed that linear interpolation using point displacements f (U, v ′) and f (U + H, v ″) is given as follows.

Figure 0005252855
Figure 0005252855

これを変形して、 Transform this,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

従って、真の補正ベクトル18(f(U+h,v))との誤差24(δ(U+h,v))は、 Therefore, the error 24 (δ (U + h, v)) from the true correction vector 18 (f (U + h, v)) is

Figure 0005252855
Figure 0005252855

である。この誤差24を二乗したものについて、h,v、更に、Uによる平均を区分幅Hの関数として表し、これにて評価を行う。 It is. For the error 24 squared, the average of h, v, and U is expressed as a function of the segment width H, and the evaluation is performed.

先ず、誤差δ(U+h,v)の二乗について、あらゆるv,v’,v”をとったときの期待値をFu(U+h)とすると、   First, with respect to the square of the error δ (U + h, v), if the expected value when taking any v, v ′, v ″ is Fu (U + h),

Figure 0005252855
Figure 0005252855

ここで、v,v’,v”は任意であり、   Here, v, v ′, v ″ are arbitrary,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

更に、両者は無相関、つまり、 Furthermore, the two are uncorrelated, that is,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

としている。 It is said.

又、vに関する分散Vv[]について、   In addition, regarding the variance Vv [] with respect to v,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

とすれば、 given that,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

である。 It is.

更に、0<h<Hでの期待値Fu(U+h)の平均は、   Furthermore, the average of the expected value Fu (U + h) when 0 <h <H is

Figure 0005252855
Figure 0005252855

である。 It is.

この、Uにおける期待値、つまり、u軸において区分幅をHとしたときの、誤差の二乗の平均Guは、Hの関数として表され、   The expected value in U, that is, the mean square of the error squared when the segment width in the u-axis is H, is expressed as a function of H,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

となる。 It becomes.

この様に、Gu(H)の増減はその第一項から第三項で与えられ、これは、u軸依存の項fu(u)を区間幅Hで一次近似を行った場合の誤差の二乗値の増減である。一方、u軸の区分幅は、fv(v)の近似精度に無関係である。以上は、v軸についても同様である。v軸について得られる誤差の二乗の平均をGv(H)とすれば、Gv(H)はfv(v)の近似精度の優劣を表し、且つ、v軸の区分幅はfu(u)の近似精度に無関係である。   Thus, the increase or decrease of Gu (H) is given by the first to third terms, which is the square of the error when the u-dependent term fu (u) is linearly approximated with the interval width H. It is an increase or decrease in value. On the other hand, the section width of the u axis is irrelevant to the approximation accuracy of fv (v). The same applies to the v-axis. If the average of the squares of errors obtained for the v-axis is Gv (H), Gv (H) represents the superiority or inferiority of the approximation accuracy of fv (v), and the segment width of the v-axis is an approximation of fu (u). It is independent of accuracy.

つまり、u軸,v軸の区分幅Hu,Hvによる補正ベクトルf(u,v)の近似精度が、それぞれGu(H)とGv(H)とで表される訳であるから、Gu(Hu)とGv(Hv)との和で、u軸,v軸の区分幅がそれぞれHu,Hvのときの補正ベクトルf(u,v)の近似精度の評価を行うことが出来る。この評価値Gsumを、   That is, the approximation accuracy of the correction vector f (u, v) based on the u-axis and v-axis segment widths Hu and Hv is expressed by Gu (H) and Gv (H), respectively. ) And Gv (Hv), the approximate accuracy of the correction vector f (u, v) when the u-axis and v-axis segment widths are Hu and Hv, respectively, can be evaluated. This evaluation value Gsum is

Figure 0005252855
Figure 0005252855

とする。この値は区分近似における誤差の二乗の平均を与えるものであり、値が小さい程、補正精度が良いことになる。 And This value gives the average of the squares of errors in the piecewise approximation, and the smaller the value, the better the correction accuracy.

尚、平行移動成分μは、区分近似によって補正でき、誤差に表れない。又、ε(u,v)については、ε(u,v)をランダムノイズとしてモデル化しているため、その誤差の二乗平均は、u軸,v軸の区分幅によらない。ランダムノイズからはずれるものであっても、その絶対値が小さければ、区分幅による誤差への影響は小さくなる。ここでは、u軸及びv軸を、最小二乗法によって求めた主ひずみ方向に設定している。このため、(u,v)軸方向への拡大縮小を表す様に、φ、ψを倍率として、   The translation component μ can be corrected by piecewise approximation and does not appear in the error. Since ε (u, v) is modeled as ε (u, v) as random noise, the mean square of the error does not depend on the division width of the u axis and the v axis. Even if the noise deviates from random noise, if the absolute value is small, the influence of the segment width on the error is small. Here, the u-axis and the v-axis are set in the principal strain direction obtained by the least square method. For this reason, φ and ψ are used as magnifications so as to represent enlargement / reduction in the (u, v) axis direction.

Figure 0005252855
Figure 0005252855

に示す様に表現したとき、基準点10に関して、ε(u,v)の二乗和が最も小さくなっている。実際には、拡大縮小に制限しないため、ε(u,v)の項については更にその絶対値を小さくすることが出来、又、ランダムノイズとも看做せる様になる。 , The sum of squares of ε (u, v) is the smallest with respect to the reference point 10. Actually, since it is not limited to enlargement / reduction, the absolute value of the ε (u, v) term can be further reduced, and it can be regarded as random noise.

Gu(H)及びGv(v)を、誤差関数と定義する。その値は、例えば、基準点10の座標値から実際に計算することで推定される。   Gu (H) and Gv (v) are defined as error functions. The value is estimated by actually calculating from the coordinate value of the reference point 10, for example.

図7に示す様に、2個の基準点Pn(un,vn),Pm(um,vm),un<umについて、u座標値ukがun<uk<umとなる基準点Pk(uk,vk)についての、u軸に於ける線形近似の誤差の二乗の平均   As shown in FIG. 7, for two reference points Pn (un, vn), Pm (um, vm), un <um, a reference point Pk (uk, vk) where the u coordinate value uk is un <uk <um. ) Mean square of error of linear approximation in u-axis

Figure 0005252855
Figure 0005252855

を計算し、これをu軸に関する区分幅Hによる誤差を示す誤差関数Gu(H)についての、H=um−unでの計測値25(図8)とする。尚、fn,fm,fkは、それぞれ、基準点Pn,Pm,Pkの旧座標値から新座標値に向かう補正ベクトルである。 , And this is taken as a measurement value 25 (FIG. 8) at H = um-un for an error function Gu (H) indicating an error due to the segment width H with respect to the u-axis. Note that fn, fm, and fk are correction vectors from the old coordinate values of the reference points Pn, Pm, and Pk to the new coordinate values, respectively.

全ての基準点の組に於いて計測値を得たならば、図8に示す様に、その結果に誤差関数を当てはめる。即ち、当てはめられる誤差関数を、例えば、一次式により、   If the measurement values are obtained for all the reference point pairs, an error function is applied to the result as shown in FIG. That is, the error function to be fitted is expressed by a linear expression, for example,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

とし、或いは、2次式を用いて、 Or using a quadratic equation:

Figure 0005252855
Figure 0005252855

とする。a0,a1,a2は、当てはめによって求めるパラメータである。或いは、地球物理学で用いられるセミバリオグラムのモデル関数に倣って関数の当てはめを行っても良い。セミバリオグラムとそのモデル関数については、間瀬茂, 武田純著「空間データモデリング−空間統計学の応用−」第6章、共立出版、平成13年発行、に記載されている。 And a0, a1, and a2 are parameters obtained by fitting. Alternatively, function fitting may be performed following a model function of a semivariogram used in geophysics. The semivariogram and its model function are described in Shigeru Mase and Jun Takeda, “Spatial Data Modeling-Application of Spatial Statistics”, Chapter 6, Kyoritsu Shuppan, published in 2001.

今、   now,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

と定義すれば、誤差関数Gu(H)は、 The error function Gu (H) is defined as

Figure 0005252855
Figure 0005252855

となる。γ(h)に対して、セミバリオグラムの球型モデル関数とべき乗モデル関数を用いて展開すれば、誤差関数Gu(H)は、それぞれ、 It becomes. If γ (h) is expanded using a semivariogram spherical model function and a power model function, the error function Gu (H) is

Figure 0005252855
Figure 0005252855

Figure 0005252855
Figure 0005252855

の形式となる。この形式にて、誤差関数Gu(H)を図8の誤差関数26として当てはめても良い。s0,s1,s2,p0,p1,p2は、当てはめによって求めるパラメータである。これらの当てはめには、例えば、最小二乗法を用いる。これは、v軸についても同様である。 It becomes the form. In this form, the error function Gu (H) may be applied as the error function 26 in FIG. s0, s1, s2, p0, p1, and p2 are parameters obtained by fitting. For these fittings, for example, the least square method is used. The same applies to the v axis.

図9のGsumの曲線27から異方性の比率を決定するに当たっては、区分三角形領域12の平均的な面積S(図4参照)を利用する。この平均的な面積Sは、例えば、地図9の面積を、三角形の数である{(4隅も含めた基準点数)×2−6}で割った値とする。或いは、通常のドロネー三角形分割を実行して、各三角形の面積から平均を求めて平均的な面積Sを得る。或いは、平均的な面積Sを、各三角形の面積の二乗平均の平方根とする。これは、面積自体を重みとする重み付き平均であり、面積の大きな三角形ほど、その中の一般の地図図形が多く、影響が大きくなることを考慮するものである。   In determining the anisotropy ratio from the Gsum curve 27 of FIG. 9, the average area S (see FIG. 4) of the sectioned triangular region 12 is used. The average area S is, for example, a value obtained by dividing the area of the map 9 by {(number of reference points including four corners) × 2-6} which is the number of triangles. Alternatively, normal Delaunay triangulation is executed, and an average is obtained from the areas of the respective triangles to obtain an average area S. Alternatively, the average area S is the square root of the mean square of the area of each triangle. This is a weighted average with the area itself as a weight, and considers that the larger the area, the more general map figures in it and the greater the influence.

両軸の区分幅がHu,Hvであるとき、   When the section width of both axes is Hu, Hv,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

とする。αはパラメータであり、例えば、2とする。これは、図4に示す様な直角三角形での状況を代表するものである。この条件の下で、図9に示す様に、曲線27で示されるGsumの比率rに対する最小値Gminを与える点28を求め、そのときの比率r=Hv/Huを異方性の比率Rとする。 And α is a parameter, for example, 2. This represents the situation in a right triangle as shown in FIG. Under this condition, as shown in FIG. 9, a point 28 giving the minimum value Gmin with respect to the Gsum ratio r shown by the curve 27 is obtained, and the ratio r = Hv / Hu at that time is set as the anisotropy ratio R. To do.

特に、誤差関数Gu(Hu),Gv(Hv)を共に1次式に当てはめる場合には、   In particular, when both error functions Gu (Hu) and Gv (Hv) are applied to a linear expression,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

であるので、Gsumが最小値となるとき、 Therefore, when Gsum becomes the minimum value,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

であり、最小値を与える異方性の比率Rは、面積Sに拘らず一定の値になる。 The anisotropy ratio R giving the minimum value is a constant value regardless of the area S.

以上を踏まえて、本実施の形態に係る図1の座標補正装置の動作及び座標補正方法を、図15のフローチャートに基づいて記載する。   Based on the above, the operation and coordinate correction method of the coordinate correction apparatus of FIG. 1 according to the present embodiment will be described based on the flowchart of FIG.

N個の基準点10についての旧新座標値Pi,Qi(i=1,..,N)が、記憶装置1に、基準点データ3として、記憶されている。これらの座標値のデータは、例えば、図10に示す様な形式で格納されている。   Old new coordinate values Pi, Qi (i = 1,..., N) for N reference points 10 are stored as reference point data 3 in the storage device 1. These coordinate value data are stored in a format as shown in FIG. 10, for example.

ステップST1では、軸設定装置5は、N個の基準点10の各々について、記憶装置1よりその旧座標値Pi及び新座標値Qiのデータを読み出し、上記の数1に従って補正を近似するアフィン変換を行い、及び、数2に基づいて定まるひずみ行列の固有ベクトルを与える式に従って主ひずみ方向を求め、算出した主ひずみ軸(主ひずみ方向)を異方性軸17(u,v)に設定する。   In step ST1, the axis setting device 5 reads out the data of the old coordinate value Pi and the new coordinate value Qi from the storage device 1 for each of the N reference points 10 and approximates the correction according to the above equation 1. And a principal strain direction is obtained according to an equation that gives an eigenvector of a strain matrix determined based on Equation 2, and the calculated principal strain axis (principal strain direction) is set to the anisotropic axis 17 (u, v).

ステップST2では、軸設定装置5は、基準点10の旧新座標をuv座標系に変換する。この変換に関しては、例えば、u軸がx軸からθの方向にあるとすれば、旧座標値Piのuv座標系での座標値(ui,vi)は、   In step ST2, the axis setting device 5 converts the old and new coordinates of the reference point 10 into the uv coordinate system. Regarding this conversion, for example, if the u-axis is in the direction of θ from the x-axis, the coordinate value (ui, vi) of the old coordinate value Pi in the uv coordinate system is

Figure 0005252855
Figure 0005252855

である。軸設定装置5は、新座標値Qiのuv座標系での座標値(Ui,Vi)も、同様にして求める。このとき、補正ベクトル18(fi)は、fi=(Ui−ui,Vi−vi)となる。 It is. The axis setting device 5 determines the coordinate value (Ui, Vi) in the uv coordinate system of the new coordinate value Qi in the same manner. At this time, the correction vector 18 (fi) is fi = (Ui−ui, Vi−vi).

ステップST3では、比率設定装置6は、数18に基づき、誤差関数Gu(H),Gv(H)の計測値を計算する。2個の基準点をPn(un,vn),Pm(um,vm)とすれば、H=|un−um|での誤差関数Gu(H)の値、及び、H=|vn−vm|での誤差関数Gv(H)の値が得られる。比率設定装置6は、この計算処理を、2個の基準点の組の全てについて求める。   In step ST3, the ratio setting device 6 calculates measurement values of the error functions Gu (H) and Gv (H) based on the equation (18). If the two reference points are Pn (un, vn) and Pm (um, vm), the value of the error function Gu (H) at H = | un-um |, and H = | vn−vm | The value of the error function Gv (H) at is obtained. The ratio setting device 6 obtains this calculation process for all the sets of two reference points.

ステップST4では、比率設定装置6は、誤差関数Gu(H),Gv(H)の各々を区分幅Hの関数に当てはめる。   In step ST4, the ratio setting device 6 applies each of the error functions Gu (H) and Gv (H) to the function of the segment width H.

ステップST5では、比率設定装置6は、数25に於ける面積Sと係数αとを決定する。即ち、比率設定装置6は、面積Sを、上記の様に区分三角形領域の平均的な面積として設定し、係数αを2と設定する。   In step ST5, the ratio setting device 6 determines the area S and the coefficient α in Equation 25. That is, the ratio setting device 6 sets the area S as the average area of the segmented triangular area as described above, and sets the coefficient α to 2.

ステップST6では、比率設定装置6は、面積S及び係数αを用いて、Gsumを最小にする区分幅Hu,Hvを求め、得られた比率R=Hv/Huを異方性の比率と決定する。   In step ST6, the ratio setting device 6 obtains the segment widths Hu and Hv that minimize Gsum using the area S and the coefficient α, and determines the obtained ratio R = Hv / Hu as the anisotropy ratio. .

ステップST7では、分割装置7は、u軸,v軸に対して異方性の度合い(比率)が比率Rとなる異方性ドロネー三角形分割を実行し、地図9を、地図9の基準点10を頂点とする区分三角形領域12に区分する。この点の処理に関しては、分割装置7は、例えば、図11に示す様に、v軸方向に1/R倍した座標系uwを設定し、基準点10の座標値を座標点P’i(ui,wi)=(ui,vi/R)に仮に変換した上で、この座標点P’i(ui,wi)を用いて、通常のドロネー三角形分割を実行する。そして、分割装置7は、この分割処理によって得られた区分辺31及び区分三角形領域32を用いて、図12に示す様に、元の座標値Pi(ui,vi)に対してそのまま三角形を構成することで、異方性ドロネー三角形分割での区分三角形領域12を得る。例えば、i1、i2、i3番目の3つの基準点10について、座標点P’i1、座標点P’ i2、座標点P’ i3の外接円33の内部に他の基準点30が存在しない場合には、この3つの基準点P’i1、P’ i2、P’ i3は、区分三角形領域32を構成する。このとき、外接円33は、uv座標系では、3つの基準点Pi1、Pi2、Pi3に対する、uv軸を軸とし、楕円率Rの外接楕円34と成り、その内部に他の基準点10は存在しない。つまり、区分三角形12領域は、外接楕円34の内部に他の基準点10が入らない、という異方性ドロネー三角形分割の条件を満たすことに成る。この様にして、分割装置7は、異方性ドロネー三角形分割の処理を電気的に実行する。座標点P’iに対しての通常のドロネー三角形分割の実行には、分割装置7は、例えば、逐次添加法、或いは、持ち上げ法を用いる。このとき、例えば、分割装置7は、図13に示す様な基準点データ29を作成して記憶装置1に格納すると共に、当該基準点データ29を利用して、図14に示す様な区分三角形データ4を作成し、記憶装置1に格納する。   In step ST7, the dividing device 7 executes anisotropic Delaunay triangulation in which the degree of anisotropy (ratio) is the ratio R with respect to the u axis and the v axis, and the map 9 is converted to the reference point 10 of the map 9. Is divided into divided triangular regions 12 having vertices as vertices. Regarding the processing of this point, for example, as shown in FIG. 11, the dividing device 7 sets a coordinate system uw multiplied by 1 / R in the v-axis direction, and converts the coordinate value of the reference point 10 to the coordinate point P′i ( After the temporary conversion to ui, wi) = (ui, vi / R), normal Delaunay triangulation is executed using the coordinate point P′i (ui, wi). Then, as shown in FIG. 12, the dividing device 7 forms a triangle as it is with respect to the original coordinate value Pi (ui, vi) using the divided side 31 and the divided triangular region 32 obtained by this dividing process. By doing so, a sectioned triangular region 12 in anisotropic Delaunay triangulation is obtained. For example, when there are no other reference points 30 in the circumscribed circle 33 of the coordinate point P′i1, the coordinate point P′i2, and the coordinate point P′i3 for the three reference points 10 of i1, i2, and i3. The three reference points P′i 1, P ′ i 2, and P ′ i 3 constitute a partitioned triangular region 32. At this time, the circumscribed circle 33 is a circumscribed ellipse 34 with an ellipticity R about the three reference points Pi1, Pi2, and Pi3 in the uv coordinate system, and the other reference point 10 exists inside the circle. do not do. That is, the segmented triangle 12 region satisfies the condition of the anisotropic Delaunay triangulation that the other reference point 10 does not enter the circumscribed ellipse 34. In this way, the dividing device 7 electrically executes anisotropic Delaunay triangulation processing. For execution of normal Delaunay triangulation with respect to the coordinate point P′i, the dividing device 7 uses, for example, a sequential addition method or a lifting method. At this time, for example, the dividing device 7 creates reference point data 29 as shown in FIG. 13 and stores the reference point data 29 in the storage device 1, and uses the reference point data 29 to partition the triangle as shown in FIG. 14. Data 4 is created and stored in the storage device 1.

ステップST8では、変換装置8は、分割装置7によって得られた区分三角形領域12(図12)のそれぞれについて、その旧座標値を新座標値に変換するアフィン変換を求める。j番目の区分三角形領域12の3頂点である基準点10の旧座標値を(xn,yn),(xm,ym),(xk,yk)とし、新座標値を(Xn,Yn),(Xm,Ym),(Xk,Yk)とすれば、アフィン変換は、数1を参照して、パラメータaj,bj,cj,dj,sj,tjによって、   In step ST8, the conversion apparatus 8 calculates | requires the affine transformation which converts the old coordinate value into a new coordinate value about each of the division | segmentation triangular area | region 12 (FIG. 12) obtained by the division | segmentation apparatus 7. FIG. The old coordinate values of the reference point 10, which is the three vertices of the jth segmented triangular area 12, are (xn, yn), (xm, ym), (xk, yk), and the new coordinate values are (Xn, Yn), ( Xm, Ym), (Xk, Yk), the affine transformation can be performed using parameters aj, bj, cj, dj, sj, tj by referring to Equation 1.

Figure 0005252855
Figure 0005252855

と表され、これらの式を、 And these equations are

Figure 0005252855
Figure 0005252855

と表現出来る。これを、 Can be expressed. this,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

より解いて、変換装置8は、アフィン変換のパラメータaj,bj,cj,dj,sj,tjを決定する。 More specifically, the conversion device 8 determines affine transformation parameters aj, bj, cj, dj, sj, and tj.

ステップST9では、変換装置8は、各区分三角形領域12内の各地物の点15(図3)の座標値(x,y)を、アフィン変換に従って新座標値に変換する。地物の点15(x,y)がj番目の区分三角形領域12の内部にある場合には、その補正後の新座標値16を(X,Y)と表すと、変換装置8は、ステップST8で得たアフィン変換のパラメータaj,bj,cj,dj,sj,tjを用いて、内部の点15(x,y)を、   In step ST9, the conversion device 8 converts the coordinate values (x, y) of the points 15 (FIG. 3) of each feature in each segmented triangular area 12 into new coordinate values according to affine transformation. When the feature point 15 (x, y) is inside the j-th segmented triangular area 12, the converted coordinate value 16 is expressed as (X, Y) and the conversion device 8 Using the affine transformation parameters aj, bj, cj, dj, sj, tj obtained in ST8, the internal point 15 (x, y) is

Figure 0005252855
Figure 0005252855

に変換する。そして、変換装置8が地図9上に示された全ての点の座標値を新座標値に変換することで、図1の座標補正装置に於ける地図座標補正処理が終了する。 Convert to Then, the conversion device 8 converts the coordinate values of all the points shown on the map 9 into new coordinate values, whereby the map coordinate correction processing in the coordinate correction device of FIG. 1 is completed.

以上の様に図1の座標補正装置がその機能を動作することにより、座標補正装置は、誤差が最小となる様な、異方性軸の設定及び区分幅の比率による異方性比率Rの決定に基づき、異方性のドロネー三角形分割を行うことが出来、補正変換後の座標値の精度を高く保持する座標補正を実行することが出来る。   As described above, the coordinate correction apparatus of FIG. 1 operates so that the coordinate correction apparatus can set the anisotropic axis R and the ratio of the anisotropy ratio R by the ratio of the segment width so that the error is minimized. Based on the determination, anisotropic Delaunay triangulation can be performed, and coordinate correction that maintains high accuracy of coordinate values after correction conversion can be executed.

又、本実施の形態に於いては、軸設定装置5が設定する異方性軸は、各頂点の地図9上での補正前の座標値から補正後の座標値への変位を近似する2次元のひずみ場の主ひずみ方向である互いに直交する2軸に設定されているので、この構成により、異方性の軸方向を頂点の地図9上での座標値と補正後の座標値とから容易に得ることが出来、しかも、この異方性の軸方向を用いることで補正後の精度を向上させることが出来る。   Further, in the present embodiment, the anisotropic axis set by the axis setting device 5 approximates the displacement from the coordinate value before correction on the map 9 of each vertex to the coordinate value after correction. Since the two axes orthogonal to each other, which are the main strain directions of the dimensional strain field, are set, the anisotropic axis direction is determined from the coordinate value on the apex map 9 and the corrected coordinate value. It can be easily obtained, and the accuracy after correction can be improved by using this anisotropic axial direction.

又、本実施の形態に於いては、比率設定装置6が設定する比率は、異方性の軸方向の変位の区分一次近似における誤差の、2軸に於ける和が最小になるときの双方の区分幅の比率であり、この構成により、誤差の関数を用いて誤差を低減する異方性の比率を得ることが出来、しかも、この比率を用いることで補正後の精度を向上させることが出来る。   Further, in the present embodiment, the ratio set by the ratio setting device 6 is both when the sum in two axes of the error in the piecewise linear approximation of the anisotropic axial displacement is minimized. With this configuration, it is possible to obtain an anisotropy ratio that reduces the error using a function of the error, and to improve the accuracy after correction by using this ratio. I can do it.

尚、コンピュータプログラムによるコンピュータの制御によって、既述した図1の座標補正装置の座標補正処理ないしは座標補正方法を実現出来ることは、言うまでもない。
この点は、後述する実施の形態2及び3に於いても妥当する。
Needless to say, the above-described coordinate correction processing or coordinate correction method of the coordinate correction apparatus of FIG. 1 can be realized by computer control by a computer program.
This point is also valid in the second and third embodiments described later.

(実施の形態2)
実施の形態1では、誤差関数を推定し、区分三角形領域の面積Sを用いて異方性比率Rを決定したが、より粗い異方性の三角形分割による位置参照点自体の補正を試みることにより、異方性比率Rを求める様に構成しても良い。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the error function is estimated and the anisotropy ratio R is determined by using the area S of the segmented triangular region. However, by trying to correct the position reference point by coarser triangulation, Alternatively, the anisotropy ratio R may be obtained.

図16は、実施の形態2に係る地図の座標補正装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of a map coordinate correction apparatus according to the second embodiment.

比率設定装置6は、先ず、異方性比率をテストする工程に於いて、全基準点10の内の一定数の基準点10をサンプル基準点36に設定し、残りの基準点10を評価点37に設定すると共に、更に異方性の比率を所定の値に仮定する。   First, in the step of testing the anisotropy ratio, the ratio setting device 6 sets a certain number of reference points 10 among all the reference points 10 as sample reference points 36, and sets the remaining reference points 10 as evaluation points. 37, and the anisotropy ratio is assumed to be a predetermined value.

分割装置7は、サンプル基準点36を用いて、異方性軸に仮定された異方性の比率に基づいて、異方性ドロネー三角形分割を行う。   The dividing device 7 performs anisotropic Delaunay triangulation using the sample reference point 36 based on the anisotropic ratio assumed for the anisotropic axis.

変換装置8は、評価点37の旧座標値を、区分三角形によって決まるアフィン変換によって新座標値に変換する。   The conversion device 8 converts the old coordinate value of the evaluation point 37 into a new coordinate value by affine transformation determined by the section triangle.

「評価手段」として機能する評価装置35は、結果(変換後の評価点37の新座標値)を、予め記憶装置1の基準点データ3内に保有している新座標値(正確な座標値)と比較して、その精度を、評価値として算出する。   The evaluation device 35 functioning as “evaluation means” uses the new coordinate value (accurate coordinate value) that holds the result (new coordinate value of the converted evaluation point 37) in the reference point data 3 of the storage device 1 in advance. ) And the accuracy is calculated as an evaluation value.

比率設定装置6が異方性の比率を変更して評価装置35がその都度に評価値を求め、比率設定装置6は、評価装置35によって求められた評価値の内で、最も良い値(最小値)の評価値を得るときの比率を以って、異方性の比率と決定する。仮に、誤差関数Gu(H),Gv(H)が一次式で近似出来るならば、適切な異方性の比率は区分三角形の面積によらない。そこで、本座標補正装置は、基準点10からサンプルしたサンプル基準点36を用いて異方性の比率の評価を行い、このとき最も良い評価値を得るときの異方性の比率は、基準点10全てによる三角形分割に於いても良好な区分パターンを生成する。   The ratio setting device 6 changes the ratio of anisotropy and the evaluation device 35 obtains an evaluation value each time. The ratio setting device 6 determines the best value (minimum value) among the evaluation values obtained by the evaluation device 35. Value) is determined as the anisotropy ratio based on the ratio at which the evaluation value is obtained. If the error functions Gu (H) and Gv (H) can be approximated by a linear expression, the appropriate anisotropy ratio does not depend on the area of the section triangle. Therefore, this coordinate correction apparatus evaluates the anisotropy ratio using the sample reference point 36 sampled from the reference point 10, and the anisotropy ratio when obtaining the best evaluation value at this time is the reference point. A good division pattern is generated even in the triangulation by all ten.

図17及び図18は、本実施の形態に係る座標補正装置の動作を示す説明図である。両図の内で、図17は、サンプル基準点36による地図9の区分三角形領域12への分割を示す図である。又、図18は、サンプル基準点36によって分割された区分三角形領域12のアフィン変換による補正の比較評価を示す図である。   17 and 18 are explanatory diagrams showing the operation of the coordinate correction apparatus according to the present embodiment. Of these figures, FIG. 17 is a diagram showing the division of the map 9 into the segmented triangular regions 12 by the sample reference points 36. FIG. 18 is a diagram showing a comparative evaluation of correction by affine transformation of the segmented triangular region 12 divided by the sample reference point 36. FIG.

又、図19は、本実施の形態に係る座標補正装置の動作を示すフローチャートである。尚、図15に示す実施の形態1に係る座標補正装置の動作を示すフローチャートと同一の動作ステップについては、その説明を省略する。   FIG. 19 is a flowchart showing the operation of the coordinate correction apparatus according to this embodiment. The description of the same operation steps as those in the flowchart showing the operation of the coordinate correction apparatus according to Embodiment 1 shown in FIG. 15 is omitted.

ステップST201では、比率設定装置6は、テストする仮比率の個数Nrと、Nr個の仮比率r[i](i=1,2,..,Nr)とを設定する。この仮比率r[i]の個数設定に関しては、例えば、0.5から0.1刻みで2.0までの16個とする。又、比率設定装置6は、仮比率r[i]の番号を示す変数iを0に初期化し、サンプル基準点選択の試行回数Mを設定する。   In step ST201, the ratio setting device 6 sets the number Nr of temporary ratios to be tested and Nr temporary ratios r [i] (i = 1, 2,..., Nr). Regarding the number setting of the temporary ratio r [i], for example, the number is set to 16 from 0.5 to 2.0 in increments of 0.1. The ratio setting device 6 initializes a variable i indicating the number of the temporary ratio r [i] to 0, and sets the number M of trials for selecting the sample reference point.

ステップST202では、比率設定装置6は、仮比率番号を示す変数iを1増加させると共に、試行回数を示す変数mを0に初期化する。   In step ST202, the ratio setting device 6 increments the variable i indicating the temporary ratio number by 1 and initializes the variable m indicating the number of trials to 0.

ステップST203では、比率設定装置6は、試行回数mを1増やすと共に、図17に示す様に、全基準点10の内で一定割合の基準点10をサンプル基準点36として選択する。この選択に関しては、例えば、基準点10の数の半数とし、乱数を用いて選択する。或いは、m番目の基準点10を残して、残り全ての基準点10をサンプル基準点36に選択しても良い。   In step ST203, the ratio setting device 6 increases the number m of trials by 1 and selects a certain percentage of the reference points 10 among all the reference points 10 as sample reference points 36 as shown in FIG. For this selection, for example, the number of reference points 10 is half of the number, and selection is performed using a random number. Alternatively, the mth reference point 10 may be left and all the remaining reference points 10 may be selected as the sample reference points 36.

ステップST204では、分割装置7は、i番目の仮比率r[i]を用いてサンプル基準点36により異方性ドロネー三角形分割を実行する。   In step ST204, the dividing device 7 performs anisotropic Delaunay triangulation by the sample reference point 36 using the i-th temporary ratio r [i].

ステップST205では、変換装置8は、各区分三角形領域についてアフィン変換を決定する。   In step ST205, the conversion apparatus 8 determines an affine transformation for each partitioned triangular region.

ステップST206では、変換装置8は、サンプル基準点36に選択されなかった基準点である評価点37に対して、当該評価点37が含まれる区分三角形領域で決まるアフィン変換を行い、その補正を実行して、評価点37の座標値を新座標値に変換する。   In step ST206, the conversion apparatus 8 performs affine transformation determined by the segmented triangular region including the evaluation point 37 on the evaluation point 37 that is a reference point that is not selected as the sample reference point 36, and executes the correction. Then, the coordinate value of the evaluation point 37 is converted into a new coordinate value.

ステップST207では、評価装置35は、評価点37に対して実行した補正の評価を行う。即ち、評価装置35は、図18に示す様に、L個の評価点37について、旧座標値を(xj,yj)、新座標値38を(Xj,Yj)、アフィン変換による補間補正座標値39を(Xj’,Yj’)(j=1,2,..,L)、そのアフィン変換のパラメータをa,b,c,d,s,tとして、m回目の試行の評価値g[m]を、新座標値38と補間補正座標値39との差異の二乗和、即ち、   In step ST207, the evaluation device 35 evaluates the correction performed on the evaluation point 37. That is, as shown in FIG. 18, the evaluation device 35 has the old coordinate value (xj, yj), the new coordinate value 38 (Xj, Yj), and the interpolation correction coordinate value by affine transformation for the L evaluation points 37. 39 is (Xj ′, Yj ′) (j = 1, 2,..., L), and the affine transformation parameters are a, b, c, d, s, t, and the evaluation value g [ m] is the sum of squares of the difference between the new coordinate value 38 and the interpolation correction coordinate value 39, ie,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

として求める。 Asking.

ステップST208では、評価装置35は、所定のM回の試行を終えたかどうかを判定し、そうであれば本座標補正装置はステップST209へ進み、そうでなければ本座標補正装置はステップST203へ進み、サンプル基準点36の組を変更する。   In step ST208, the evaluation apparatus 35 determines whether or not predetermined M trials have been completed. If so, the coordinate correction apparatus proceeds to step ST209, and if not, the coordinate correction apparatus proceeds to step ST203. Then, the set of sample reference points 36 is changed.

ステップST209に於いては、評価装置35は、i番目の仮比率r[i]の評価値G[i]を、   In step ST209, the evaluation device 35 obtains the evaluation value G [i] of the i-th temporary ratio r [i]

Figure 0005252855
Figure 0005252855

によって求める。そして、評価装置35は、算出したi番目の仮比率r[i]の評価値G[i]のデータを、その都度、比率設定装置6に出力する。 Ask for. Then, the evaluation device 35 outputs the evaluation value G [i] data of the calculated i-th temporary ratio r [i] to the ratio setting device 6 each time.

ステップST210では、評価装置35は、Nr個の仮比率の全てに関する評価値Gを算出し終えたかどうかを判定し、本座標補正装置は、そうであればステップST211へと進み、そうでないならばステップST202へ進み、次の評価に入る。   In step ST210, the evaluation device 35 determines whether or not the evaluation value G for all of the Nr temporary ratios has been calculated, and if so, the coordinate correction device proceeds to step ST211, otherwise. Proceeding to step ST202, the next evaluation is entered.

ステップST211では、比率設定装置6は、評価装置35より送信されて来たNr個の仮比率r[i]の評価値G[i]の内で、最小値を与える最も良い評価値G[i]を選択する。ここで選択された評価値G[i]に対応する仮比率r[i]とは、評価値G[i]の最小値を与える仮比率r[i]であり、比率設定装置6は、この仮比率r[i]を比率Rに設定する。   In step ST211, the ratio setting device 6 provides the best evaluation value G [i] that gives the minimum value among the evaluation values G [i] of the Nr temporary ratios r [i] transmitted from the evaluation device 35. Select. The temporary ratio r [i] corresponding to the evaluation value G [i] selected here is the temporary ratio r [i] that gives the minimum value of the evaluation value G [i]. The temporary ratio r [i] is set to the ratio R.

或いは、この評価値G[i]によってGsumを推定する様に構成する。例えば、Gu(H),Gv(H)を共に2次の多項式で表すとすれば、   Alternatively, Gsum is estimated based on the evaluation value G [i]. For example, if both Gu (H) and Gv (H) are expressed by a quadratic polynomial,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

であるから、r=Hv/Huとすれば、 Therefore, if r = Hv / Hu,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

となる。ここで、面積Sをサンプル基準点36によって構成される区分三角形領域12の平均的な面積Ssとし、Gsumを比率rの関数Gsum(r)とみる。仮比率r[i]と評価値G[i]とを得ているので、これを用いて、r=r[i]のときGsum(r[i])=G[i](i=1,2,・・・,Nr)、即ち、 It becomes. Here, the area S is an average area Ss of the sectioned triangular region 12 constituted by the sample reference points 36, and Gsum is regarded as a function Gsum (r) of the ratio r. Since the temporary ratio r [i] and the evaluation value G [i] are obtained, Gsum (r [i]) = G [i] (i = 1, 1) is used when r = r [i]. 2,..., Nr), that is,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

となる様に、パラメータau2,au1,aV2,av1,(aU0+au0)を求める。これは、例えば最小二乗法による。以上により、Gsum(r)が確定する。そこで、Ssを全ての基準点10による区分三角形領域12の平均的な面積Sに置き換え、 Then, parameters au2, au1, aV2, av1, (aU0 + au0) are obtained. This is based on, for example, the least square method. As described above, Gsum (r) is determined. Therefore, Ss is replaced with the average area S of the segmented triangular region 12 by all the reference points 10,

Figure 0005252855
Figure 0005252855

として、このGsum(r)を最小にする比率rを求め、これを異方性の比率Rとする。 The ratio r that minimizes this Gsum (r) is obtained, and this is set as the anisotropy ratio R.

以下のステップに於いては、本座標補正装置は、以上の様にして求めた比率Rによって異方性ドロネー三角形分割、及び、アフィン変換による地図補正を実行する。   In the following steps, the coordinate correction apparatus executes anisotropic Delaunay triangulation and map correction by affine transformation based on the ratio R obtained as described above.

以上の様に図16の座標補正装置の機能を動作させることにより、実際の三角形分割によって評価して得られた異方性比率を用いて異方性ドロネー三角形分割を行うことが出来、補正変換後の座標値の精度を高く保持する座標補正を実行することが出来る。即ち、
サンプルした頂点の地図上での座標値と当該頂点の補正後の座標値とから、誤差を低減する異方性比率を得ることが出来、又、この異方性比率を用いることで補正後の精度を向上させることが出来る。
By operating the function of the coordinate correction apparatus of FIG. 16 as described above, anisotropic Delaunay triangulation can be performed using the anisotropic ratio obtained by evaluation by actual triangulation, and correction conversion is performed. It is possible to execute coordinate correction that keeps the accuracy of subsequent coordinate values high. That is,
From the coordinate values on the map of the sampled vertices and the corrected coordinate values of the vertices, it is possible to obtain an anisotropy ratio that reduces the error. Accuracy can be improved.

(実施の形態3)
実施の形態1及び実施の形態2では、デジタル化された地図全域にわたって同一の比率を用いて異方性ドロネー三角形分割を行ったが、地図上の位置によって異方性の比率を変更する様に構成しても良い。本実施の形態の形態は、この点に関するものである。
(Embodiment 3)
In Embodiment 1 and Embodiment 2, anisotropic Delaunay triangulation was performed using the same ratio over the entire digitized map, but the ratio of anisotropy was changed according to the position on the map. It may be configured. The form of the present embodiment relates to this point.

図20は、本実施の形態に係る地図の座標補正装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a map coordinate correction apparatus according to the present embodiment.

分割装置7による異方性ドロネー三角形分割を用いた地図9の区分により得られたj番目の区分三角形領域12について、比率設定装置6は、j番目の区分三角形領域12の面積Sjに基づき評価値Gsumによる評価を実行し、評価値Gsumを最小にするときの比率Rjを求め、分割装置7は、j番目の区分三角形領域12のu軸及びv軸を異方性軸とし且つ評価値Gsumによる評価により求めた上記の比率Rjをその楕円率Rjとする外接楕円の内部に他の基準点10が存在するかどうかを判定し、存在する場合にはj番目の区分三角形領域12への分割を変更する。それに対して、外接楕円の内部に他の基準点10が存在しない場合には、分割装置7は、j番目の区分三角形領域12への上記分割を維持する。   The ratio setting device 6 evaluates the evaluation value based on the area Sj of the jth segmented triangular region 12 for the jth segmented triangular region 12 obtained by the segmentation of the map 9 using anisotropic Delaunay triangulation by the segmenting device 7. Evaluation by Gsum is performed to obtain a ratio Rj when the evaluation value Gsum is minimized, and the dividing device 7 uses the u-axis and v-axis of the j-th segmented triangular region 12 as an anisotropic axis and uses the evaluation value Gsum. It is determined whether or not another reference point 10 exists inside the circumscribed ellipse having the above-described ratio Rj obtained by the evaluation as the ellipticity Rj, and if it exists, the division into the jth partitioned triangular region 12 is performed. change. On the other hand, when the other reference point 10 does not exist inside the circumscribed ellipse, the dividing device 7 maintains the division into the j-th partitioned triangular region 12.

ここで、図21は、本実施の形態に係る座標補正装置の動作を示す説明図である。又、図22は、本実施の形態に係る座標補正装置の動作を示すフローチャートである。尚、図15に示す実施の形態1に係る座標補正装置の動作を示すフローチャートと同一の動作ステップについては、説明を省略する。   Here, FIG. 21 is an explanatory diagram showing the operation of the coordinate correction apparatus according to the present embodiment. FIG. 22 is a flowchart showing the operation of the coordinate correction apparatus according to this embodiment. The description of the same operation steps as those in the flowchart showing the operation of the coordinate correction apparatus according to Embodiment 1 shown in FIG. 15 is omitted.

ステップST301では、分割装置7は、一つの区分三角形領域12を選択する。この選択された区分三角形領域12が、j番目の区分三角形領域であるものとする。   In step ST301, the dividing device 7 selects one segmented triangular area 12. It is assumed that the selected section triangle area 12 is the jth section triangle area.

ステップST302では、比率設定装置6は、分割装置7で選択されたj番目の区分三角形領域12の面積Sjを求める。   In step ST <b> 302, the ratio setting device 6 obtains the area Sj of the jth segmented triangular region 12 selected by the dividing device 7.

ステップST303では、比率設定装置6は、面積Sjの下、評価値Gsumの評価を行い、評価値Gsumを最小にするときの比率Rjを算出する。   In step ST303, the ratio setting device 6 evaluates the evaluation value Gsum under the area Sj, and calculates the ratio Rj when the evaluation value Gsum is minimized.

ステップST304では、分割装置7は、選択されたj番目の区分三角形領域に於ける楕円率Riの外接楕円の内部に他の基準点10が存在するか否かを判断する。存在しない場合には、本座標変換装置はステップST306に進む一方、存在する場合には、本座標変換装置はステップST305に進む。   In step ST304, the dividing device 7 determines whether or not another reference point 10 exists inside the circumscribed ellipse having the ellipticity Ri in the selected j-th segmented triangular region. If it does not exist, the coordinate transformation apparatus proceeds to step ST306, and if it does exist, the coordinate transformation apparatus proceeds to step ST305.

ステップST305では、分割装置7は、選択されたj番目の区分三角形領域12の変更(分割の更新)を行う。   In step ST305, the dividing device 7 changes (updates division) the selected j-th segmented triangular area 12.

例えば、図21に示す様に、選択されたj番目の区分三角形領域12の頂点がA,B,Cであるとする。そして、分割装置7は、ステップST304に於いて、選択されたj番目の区分三角形領域12の外接楕円である、頂点A,B,Cを通り、軸をu,v軸とし、評価値Gsumを最小にするときの比率Rjを楕円率とする外接楕円42の内部に、他の頂点が入るかどうかを調べる。頂点D43が外接楕円42の内部に入る場合には、ステップST305に於いて、分割装置7は、区分三角形領域12を変更する。この変更に関しては、分割装置7は、例えば図21に示す様な場合には、区分辺11を辺41に変更し、この変更に伴い、△ABCより成る区分三角形領域12及び△ABDより成る区分三角形領域を、それぞれ、△CDAより成る区分三角形領域と△CDBより成る区分三角形領域とに変更する。   For example, as shown in FIG. 21, it is assumed that the vertices of the selected j-th segmented triangular area 12 are A, B, and C. In step ST304, the dividing device 7 passes the vertices A, B, and C, which are circumscribed ellipses of the selected j-th segmented triangular area 12, the axes are u and v axes, and the evaluation value Gsum is obtained. It is checked whether or not another vertex is inside the circumscribed ellipse 42 having the ellipticity as the ratio Rj when minimizing. When the vertex D43 enters the circumscribed ellipse 42, the dividing device 7 changes the sectioned triangular area 12 in step ST305. With respect to this change, for example, in the case shown in FIG. 21, the dividing device 7 changes the divided side 11 to the side 41, and in accordance with this change, the divided triangle region 12 made of ΔABC and the divided side made of ΔABD. The triangular area is changed into a divided triangular area made of ΔCDA and a divided triangular area made of ΔCDB, respectively.

ステップST306では、分割装置7は、全ての区分三角形領域12について上記の処理を終えたかどうかを判定し、本座標補正装置は、終えた場合にはステップST8へと進み、そうでなければステップST301へと進み、次に選択される区分三角形領域12の処理に入る。   In step ST306, the dividing device 7 determines whether or not the above processing has been completed for all the sectioned triangular regions 12, and the coordinate correcting device proceeds to step ST8 if completed, otherwise step ST301. The process proceeds to and the processing of the next selected section triangle area 12 is started.

以下のステップでは、本座標補正装置は、この様にして求めた各区分三角形領域に対応するアフィン変換のパラメータを決定し、その上で、各区分三角形領域に属する各地物の点に対するアフィン変換を行って、デジタル地図9の補正を実行する。   In the following steps, the coordinate correction apparatus determines the affine transformation parameters corresponding to each of the segmented triangular regions obtained in this way, and then performs affine transformation on the points of each feature belonging to each of the partitioned triangular regions. Then, the digital map 9 is corrected.

以上の様に本座標補正装置の機能を動作させることにより、最適な比率Rは区分三角形領域の面積によって変化することに対応し、それぞれの区分三角形領域のサイズに適合する最適な異方性の比率Rに基づいた異方性の三角形分割を実行することが出来、補正変換後の座標値の精度を高く保持する座標補正を実行することが出来る。即ち、地図9の区分三角形領域への区分に使用する比率を各区分三角形領域に適した値に設定することが出来、補正後の精度を向上させることが出来る。
(変形例)
尚、実施の形態1及び実施の形態2では、地図全域にわたって同一の異方性軸方向と同一の異方性比率を用いて異方性の三角形分割を行い、又、実施の形態3では、地図全域にわたって同一の異方性軸方向を用いて異方性の三角形分割を行っている。しかしながら、地図を緯度経度毎に、或いは、市街地部と農地、山間部と言う様に、地図を幾つかの部分に区分けして、各部分領域ごとに異方性の軸方向と異方性の比率とを求めて異方性の三角形分割を行う様にしても良い。
As described above, by operating the function of the coordinate correction apparatus, the optimum ratio R corresponds to the change in the area of the segmented triangle region, and the optimum anisotropy that matches the size of each segmented triangle region. An anisotropic triangulation based on the ratio R can be executed, and coordinate correction that maintains high accuracy of the coordinate values after correction conversion can be executed. That is, the ratio used for dividing the map 9 into the divided triangle areas can be set to a value suitable for each divided triangle area, and the accuracy after correction can be improved.
(Modification)
In Embodiments 1 and 2, anisotropic triangulation is performed using the same anisotropic ratio and the same anisotropic ratio over the entire map, and in Embodiment 3, Anisotropic triangulation is performed using the same anisotropic axis direction throughout the map. However, the map is divided into several parts, such as urban areas, agricultural land, and mountainous areas, for each latitude and longitude, and the anisotropic axial direction and anisotropic characteristics for each partial area. An anisotropic triangulation may be performed by obtaining the ratio.

又、実施の形態1から実施の形態3までは、地図全域にわたって単一の主ひずみ方向を異方性の軸に設定している。しかしながら、地図の各点に於いて局所的に求めた主ひずみ方向を繋げた曲線上に、異方性のu軸及びv軸を設定しても良い。各点に於いて主ひずみ方向は直交するから、この様に異方性の軸を設定しても、各点に於いてもuv方向は互いに直交する。この場合にも、uv座標系に於いて異方性の三角形分割を行い、当該異方性の三角形分割によって得られる各区分三角形領域をそのまま採用する。   In the first to third embodiments, a single principal strain direction is set as an anisotropic axis over the entire map. However, anisotropic u-axis and v-axis may be set on a curve connecting the principal strain directions obtained locally at each point of the map. Since the principal strain directions are orthogonal at each point, the uv directions are orthogonal to each other even if the anisotropic axis is set in this way. Also in this case, anisotropic triangulation is performed in the uv coordinate system, and each divided triangular region obtained by the anisotropic triangulation is used as it is.

又、実施の形態1及び実施の形態3では、実施の形態2に示した比率設定装置6の動作によりサンプル基準点36を使って求めた比率Rと、サンプル基準点36による区分三角形領域12の平均面積Sを利用してパラメータαを設定する様に構成しても良い。平均面積Sの条件の下、評価値Gsumが最小値Gminとなるときの比率Hv/Huを求め、この比率が異方性の比率Rに一致する様にパラメータαを調整する。実施の形態1及び実施の形態3では、この調整後のパラメータαの値をステップST5に於いて設定する。   In the first embodiment and the third embodiment, the ratio R obtained by using the sample reference point 36 by the operation of the ratio setting device 6 shown in the second embodiment and the section triangle region 12 by the sample reference point 36 are displayed. The parameter α may be set using the average area S. Under the condition of the average area S, a ratio Hv / Hu when the evaluation value Gsum becomes the minimum value Gmin is obtained, and the parameter α is adjusted so that this ratio matches the anisotropy ratio R. In the first embodiment and the third embodiment, the adjusted parameter α is set in step ST5.

又、実施の形態1乃至実施の形態3に於いては、異方性の軸方向を主ひずみ軸方向に設定しているが、これに限られるものではない。例えば、5度毎といった一定角度毎に軸方向を回転させて誤差関数を求め、その和Gsumが最も小さくなる方向を異方性の軸方向に設定し、その時、最小の誤差を与える比率Rによって異方性ドロネー三角形分割を実行する様に構成しても良い。   In the first to third embodiments, the anisotropic axial direction is set to the principal strain axial direction, but the present invention is not limited to this. For example, the error function is obtained by rotating the axial direction at every fixed angle such as every 5 degrees, the direction in which the sum Gsum is smallest is set as the anisotropic axial direction, and at that time, by the ratio R that gives the smallest error You may comprise so that anisotropic Delaunay triangulation may be performed.

尚、記憶装置1の代替として、本座標補正装置の外部の記憶媒体を利用しても良い。   As an alternative to the storage device 1, a storage medium external to the coordinate correction device may be used.

(付記)
以上では、正確な座標値である基準点の補正後の座標値デジタルデータである「新座標値」は、GPSによって測位された値であることが想定されていたが、この例に限られるものではなく、基本図等の主たる地図上での座標値、或いは、三角点等によりオーソライズされた座標値を、「新座標値」として実行することとしても良い。
(Appendix)
In the above, the “new coordinate value” that is the coordinate value digital data after correction of the reference point that is an accurate coordinate value is assumed to be a value measured by GPS, but is limited to this example. Instead, a coordinate value on a main map such as a basic map or a coordinate value authorized by a triangular point or the like may be executed as a “new coordinate value”.

尚、本発明を地図の座標値の補正に於いて実施する例について説明したが、この他にも、例えば、地図同士や航空写真、衛星写真の張り合わせに於いても本発明を適用することが出来る。この場合には、基準点の、主たる地図や写真の上での座標値を「新座標値」とし、張り合わせる地図や写真の上での座標値を「旧座標値」として、動作させる。これにより、張り合わせる地図や写真上の各点を、主たる地図や写真上に正確に重ね合わせることが出来る様になる。   In addition, although the example which implements this invention in correction | amendment of the coordinate value of a map was demonstrated, in addition to this, this invention can be applied, for example in the bonding of maps, aerial photographs, and satellite photographs. I can do it. In this case, the coordinate value of the reference point on the main map or photo is set as “new coordinate value”, and the coordinate value on the map or photo to be pasted is set as “old coordinate value”. As a result, each point on the map or photo to be pasted can be accurately superimposed on the main map or photo.

以上、本発明の実施の形態を詳細に開示し記述したが、以上の記述は本発明の適用可能な局面を例示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、記述した局面に対する様々な修正や変形例を、この発明の範囲から逸脱することの無い範囲内で考えることが可能である。   While the embodiments of the present invention have been disclosed and described in detail above, the above description exemplifies aspects to which the present invention can be applied, and the present invention is not limited thereto. In other words, various modifications and variations to the described aspects can be considered without departing from the scope of the present invention.

この発明は、例えば、地理情報システムへの適用に好適である。   The present invention is suitable for application to a geographic information system, for example.

本発明の実施の形態1に係る座標補正装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the coordinate correction apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1に於ける地図の三角形分割を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a triangulation of a map in the first embodiment. 実施の形態1に係る座標補正装置の補正動作を示す説明図である。6 is an explanatory diagram illustrating a correction operation of the coordinate correction apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る座標補正装置の動作を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an operation of the coordinate correction apparatus according to the first embodiment. 実施の形態1に係る座標補正装置の補正モデルを示す説明図である。3 is an explanatory diagram showing a correction model of the coordinate correction apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る座標補正装置の近似モデルを示す説明図である。3 is an explanatory diagram illustrating an approximate model of the coordinate correction apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る座標補正装置の近似モデルを示す説明図である。3 is an explanatory diagram illustrating an approximate model of the coordinate correction apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る座標補正装置が用いる誤差関数を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the error function which the coordinate correction apparatus which concerns on Embodiment 1 uses. 実施の形態1に係る座標補正装置が用いる評価関数を示す説明図である。6 is an explanatory diagram illustrating an evaluation function used by the coordinate correction apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る座標補正装置の基準点データを示す説明図である。6 is an explanatory diagram showing reference point data of the coordinate correction apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る座標補正装置の三角形分割動作を示す説明図である。6 is an explanatory diagram illustrating a triangulation operation of the coordinate correction apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る座標補正装置の三角形分割動作を示す説明図である。6 is an explanatory diagram illustrating a triangulation operation of the coordinate correction apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る座標補正装置の基準点データを示す説明図である。6 is an explanatory diagram showing reference point data of the coordinate correction apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る座標補正装置の区分三角形データを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the division | segmentation triangle data of the coordinate correction apparatus which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る座標補正装置の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an operation of the coordinate correction apparatus according to the first embodiment. 本発明の実施の形態2に係る座標補正装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the coordinate correction apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 実施の形態2に係る座標補正装置の動作を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an operation of the coordinate correction apparatus according to the second embodiment. 実施の形態2に係る座標補正装置の動作を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an operation of the coordinate correction apparatus according to the second embodiment. 実施の形態2に係る座標補正装置の動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the operation of the coordinate correction apparatus according to the second embodiment. 本発明の実施の形態3に係る座標補正装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the coordinate correction apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 実施の形態3に係る座標補正装置の動作を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an operation of the coordinate correction apparatus according to the third embodiment. 実施の形態3に係る座標補正装置の動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing the operation of the coordinate correction apparatus according to the third embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 記憶装置、2 地図データ、3 基準点データ、4 区分三角形データ、5 軸設定装置、6 比率設定装置、7 分割装置、8 変換装置、35 評価装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Memory | storage device, 2 map data, 3 reference point data, 4 division | segmentation triangle data, 5 axis setting apparatus, 6 ratio setting apparatus, 7 division | segmentation apparatus, 8 conversion apparatus, 35 evaluation apparatus.

Claims (11)

コンピュータを用いた地図の座標補正方法であって、
デジタル化された地図を区分する各区分三角形領域の各頂点となる基準点の前記地図上での補正前の座標値デジタルデータと、正確な座標値である前記基準点の補正後の座標値デジタルデータとから、前記コンピュータにより実現された軸設定手段が、前記地図に固有の異方性の軸方向を与えるデジタルデータを定める軸設定工程と、
各基準点の前記地図上での前記補正前の座標値デジタルデータ、前記各基準点の前記補正後の座標値デジタルデータ及び前記異方性の軸方向を与えるデジタルデータに基づいて、前記コンピュータにより実現された比率設定手段が、前記異方性の軸方向に於ける異方性の比率を与えるデジタルデータを得る比率設定工程と、
前記地図を、前記異方性の軸方向を与えるデジタルデータと前記異方性の比率を与えるデジタルデータとに基づいて、前記コンピュータにより実現された三角形分割手段が、各区分三角形領域を構成する3個の頂点を通り、前記異方性の軸方向をその軸とし、且つ前記異方性の比率をその楕円率とする外接楕円の内部に当該区分三角形領域を構成する前記3個の頂点以外の頂点が入らない様な複数の区分三角形領域に、区分する異方性の三角形分割工程と、
前記複数の区分三角形領域の各々について、各頂点を成す前記各基準点の、前記地図上での前記補正前の座標値デジタルデータ及び前記補正後の座標値デジタルデータに基づいて、前記コンピュータにより実現された変換手段が、当該区分三角形領域に適用する補正変換のデジタルデータを算出して、当該区分三角形領域内部の各座標点に対して前記補正変換を成すことによって前記各座標点の前記地図上での座標値デジタルデータを補正する変換工程とを備えることを特徴とする、
地図の座標補正方法。
A method for correcting coordinates of a map using a computer,
Coordinate value digital data before correction on the map of the reference point which is each vertex of each divided triangular area for dividing the digitized map, and coordinate value digital after correction of the reference point which is an accurate coordinate value An axis setting step in which the axis setting means realized by the computer determines digital data that gives an anisotropic axis direction inherent to the map from the data;
By the computer based on the coordinate value digital data before correction on the map of each reference point, the coordinate value digital data after correction of each reference point, and the digital data that gives the axial direction of the anisotropy A ratio setting step in which the realized ratio setting means obtains digital data giving the ratio of anisotropy in the anisotropic axial direction;
Based on the digital data giving the anisotropic axial direction and the digital data giving the anisotropy ratio to the map, the computer-implemented triangulation means constitutes each divided triangular area 3 Other than the three vertices constituting the segmented triangular region inside a circumscribed ellipse passing through the vertices and having the anisotropy axis direction as the axis and the anisotropy ratio as the ellipticity An anisotropic triangulation process that divides into a plurality of segmented triangular regions that do not contain vertices,
For each of the plurality of segmented triangular regions , the computer is realized based on the coordinate value digital data before correction and the coordinate value digital data after correction on the map of each reference point forming each vertex. The converted conversion means calculates digital data of correction conversion to be applied to the segmented triangle area, and performs the correction conversion on each coordinate point in the segmented triangle area, thereby converting the coordinate points on the map. And a conversion step of correcting the coordinate value digital data at
Map coordinate correction method.
請求項1記載の地図の座標補正方法であって、
前記軸設定工程によって定められる前記異方性の軸は、
前記各基準点の前記地図上での前記補正前の座標値デジタルデータから、当該基準点の前記補正後の座標値デジタルデータへの変位を近似する2次元のひずみ場の主ひずみ方向である互いに直交する2軸であることを特徴とする、
地図の座標補正方法。
A map coordinate correction method according to claim 1,
The axis of anisotropy defined by the axis setting step is
Each of the reference points is a principal strain direction of a two-dimensional strain field that approximates the displacement of the reference point from the uncorrected coordinate value digital data on the map to the corrected coordinate value digital data of the reference point. It is characterized by two axes orthogonal to each other,
Map coordinate correction method.
請求項1又は2に記載の地図の座標補正方法であって、
前記比率設定工程によって定められる前記異方性の比率は、
前記異方性の軸方向の変位の区分一次近似に於ける誤差の、前記異方性の2軸に於ける和のデジタルデータが最小値となるときの前記異方性の2軸の双方の区分幅の比率であることを特徴とする、
地図の座標補正方法。
The coordinate correction method for a map according to claim 1 or 2,
The anisotropic ratio determined by the ratio setting step is:
Both of the two anisotropic axes when the digital data of the sum of the two anisotropic axes is the minimum of the error in the piecewise linear approximation of the anisotropic axial displacement It is a ratio of division width,
Map coordinate correction method.
請求項1に記載の地図の座標補正方法であって、
前記比率設定工程は、
前記地図上の全基準点の内で一部の数の基準点のみを区分三角形領域の頂点を成すものとしてサンプルした上で、仮定した比率を用いて異方性の三角形分割処理により前記地図を複数の区分三角形領域に区分し、サンプルした基準点に於ける地図上の補正前の座標値のデジタルデータと補正後の座標値のデジタルデータに基づいて算出した補正変換によって前記各区分三角形領域内に入るサンプルされなかった基準点の地図上の補正前の座標値のデジタルデータを補正変換し、その補正変換した座標値のデジタルデータと当該サンプルされなかった基準点の補正後の座標値のデジタルデータとの差異の比較を行い、前記仮定した比率を変更して前記差異が最も小さくなるときの仮定した比率を、前記異方性の比率として設定することを特徴とする、
地図の座標補正方法。
The coordinate correction method for a map according to claim 1,
The ratio setting step includes
After sampling only a certain number of reference points among all reference points on the map as vertices of the segmented triangular region, the map is subjected to anisotropic triangulation using the assumed ratio. Each divided triangular area is divided into a plurality of divided triangular areas, and each correction triangle calculated based on the digital data of the coordinate values before correction and the corrected coordinate values on the map at the sampled reference points is used. The digital data of the coordinate value before correction on the map of the reference point that was not sampled entered is corrected and converted, and the digital data of the corrected coordinate value and the digital value of the coordinate value after correction of the reference point that was not sampled Comparing the difference with the data, changing the assumed ratio and setting the assumed ratio when the difference is the smallest as the ratio of the anisotropy, That,
Map coordinate correction method.
請求項1に記載の地図の座標補正方法であって、
前記比率設定工程は、
前記区分三角形領域毎に、異方性の比率を与えるデジタルデータを決定する工程であることを特徴とする、
地図の座標補正方法。
The coordinate correction method for a map according to claim 1,
The ratio setting step includes
It is a step of determining digital data giving an anisotropic ratio for each of the sectioned triangular regions,
Map coordinate correction method.
デジタル化された地図を区分する各区分三角形領域の各頂点となる基準点の前記地図上での補正前の座標値デジタルデータと、正確な座標値である前記基準点の補正後の座標値デジタルデータとから、前記地図に固有の異方性の軸方向を与えるデジタルデータを定める軸設定手段と、
各基準点の前記地図上での前記補正前の座標値デジタルデータ、前記各基準点の前記補正後の座標値デジタルデータ及び前記異方性の軸方向を与えるデジタルデータに基づいて、前記異方性の軸方向に於ける異方性の比率を与えるデジタルデータを得る比率設定手段と、
前記地図を、前記異方性の軸方向を与えるデジタルデータと前記異方性の比率を与えるデジタルデータとに基づいて、各区分三角形領域を構成する3個の頂点を通り、前記異方性の軸方向をその軸とし、且つ前記異方性の比率をその楕円率とする外接楕円の内部に当該区分三角形領域を構成する前記3個の頂点以外の頂点が入らない様な複数の区分三角形領域に、区分する異方性の三角形分割手段と、
前記複数の区分三角形領域の各々について、各頂点を成す前記各基準点の、前記地図上での前記補正前の座標値デジタルデータ及び前記補正後の座標値デジタルデータに基づいて当該区分三角形領域に適用する補正変換のデジタルデータを算出して、当該区分三角形領域内部の各座標点に対して前記補正変換を成すことによって前記各座標点の前記地図上での座標値デジタルデータを補正する変換手段とを備えることを特徴とする、
地図の座標補正装置。
Coordinate value digital data before correction on the map of the reference point which is each vertex of each divided triangular area for dividing the digitized map, and coordinate value digital after correction of the reference point which is an accurate coordinate value An axis setting means for determining digital data that gives an anisotropic axial direction specific to the map from the data;
Based on the coordinate value digital data before the correction on the map of each reference point, the coordinate value digital data after the correction of each reference point, and the digital data that gives the anisotropic axial direction , the anisotropic Ratio setting means for obtaining digital data giving the ratio of anisotropy in the axial direction of the sex;
Based on the digital data giving the anisotropic axial direction and the digital data giving the ratio of the anisotropy, the map passes through the three vertices constituting each segmented triangular region, and the anisotropic A plurality of segmented triangular regions in which no vertex other than the three vertices constituting the segmented triangular region is placed inside a circumscribed ellipse having the axial direction as its axis and the anisotropy ratio as its ellipticity And an anisotropic triangulation means for dividing,
For each of the plurality of segmented triangular regions, the reference triangular points are formed in the segmented triangular region based on the coordinate value digital data before correction and the coordinate value digital data after correction on the map. Conversion means for calculating digital data of correction conversion to be applied and correcting the coordinate value digital data on the map of each coordinate point by performing the correction conversion on each coordinate point inside the sectioned triangular region Characterized by comprising
Map coordinate correction device.
請求項6記載の地図の座標補正装置であって、
前記軸設定手段によって定められる前記異方性の軸は、
前記各基準点の前記地図上での前記補正前の座標値デジタルデータから、当該基準点の前記補正後の座標値デジタルデータへの変位を近似する2次元のひずみ場の主ひずみ方向である互いに直交する2軸であることを特徴とする、
地図の座標補正装置。
The map coordinate correction apparatus according to claim 6,
The anisotropic axis defined by the axis setting means is:
Each of the reference points is a principal strain direction of a two-dimensional strain field that approximates the displacement of the reference point from the uncorrected coordinate value digital data on the map to the corrected coordinate value digital data of the reference point. It is characterized by two axes orthogonal to each other,
Map coordinate correction device.
請求項6又は7に記載の地図の座標補正装置であって、
前記比率設定手段によって定められる前記異方性の比率は、
前記異方性の軸方向の変位の区分一次近似に於ける誤差の、前記異方性の2軸に於ける和のデジタルデータが最小値となるときの前記異方性の2軸の双方の区分幅の比率であることを特徴とする、
地図の座標補正装置。
The coordinate correction apparatus for a map according to claim 6 or 7,
The anisotropic ratio determined by the ratio setting means is:
Both of the two anisotropic axes when the digital data of the sum of the two anisotropic axes is the minimum of the error in the piecewise linear approximation of the anisotropic axial displacement It is a ratio of division width,
Map coordinate correction device.
請求項6に記載の地図の座標補正装置であって、
評価手段を更に備えており、
前記比率設定手段は、複数個の仮比率デジタルデータを設定すると共に、全基準点の内で一定割合の基準点をサンプル基準点として選択し、
前記比率設定手段が前記複数個の仮比率のデジタルデータを順次に出力する毎に、前記異方性の三角形分割手段は、前記異方性の軸方向を与えるデジタルデータと前記比率設定手段が出力する仮比率のデータとに基づいて、前記地図を、3個のサンプル基準点をその頂点とする複数のサンプル区分三角形領域に区分し、
前記比率設定手段が前記複数個の仮比率のデジタルデータを順次に出力する毎に、前記変換手段は、サンプル区分三角形領域毎に補正変換データを算出して、各サンプル区分三角形領域に含まれる、前記比率設定手段によってサンプル基準点として選択されなかった残りの各基準点である評価点に対して、対応する補正変換データを適用して当該評価点の補間補正を行い、
前記比率設定手段が前記複数個の仮比率のデジタルデータを順次に出力する毎に、前記評価手段は、各評価点の測位によって得られた正確な補正後の座標値デジタルデータと、前記変換手段によって補間補正された当該評価点の補間補正座標値デジタルデータとの差異に基づいて評価値デジタルデータを算出して、当該評価値デジタルデータを前記比率設定手段に出力し、
前記比率設定手段が前記複数個の仮比率デジタルデータの全てを出力した後に、前記比率設定手段は、前記複数個の仮比率デジタルデータの数だけ分の複数個の評価値デジタルデータの中から、最小値の評価値デジタルデータを選択し、選択された評価値デジタルデータを与える仮比率デジタルデータを、前記異方性の軸方向に於ける異方性の比率を与えるデジタルデータに設定することを特徴とする、
地図の座標補正装置。
The coordinate correction apparatus for a map according to claim 6,
Further comprising an evaluation means,
The ratio setting means sets a plurality of temporary ratio digital data, and selects a fixed ratio of reference points as sample reference points among all reference points,
Each time the ratio setting means sequentially outputs the digital data of the plurality of temporary ratios, the anisotropic triangulation means outputs the digital data giving the anisotropic axial direction and the ratio setting means And dividing the map into a plurality of sample division triangle regions having three sample reference points as vertices based on the temporary ratio data to be
Each time the ratio setting means sequentially outputs the digital data of the plurality of temporary ratios, the conversion means calculates correction conversion data for each sample section triangle area and is included in each sample section triangle area. For the evaluation points that are the remaining reference points that are not selected as sample reference points by the ratio setting means, the corresponding correction conversion data is applied to perform interpolation correction of the evaluation points,
Each time the ratio setting unit sequentially outputs the digital data of the plurality of temporary ratios, the evaluation unit includes accurate corrected coordinate value digital data obtained by positioning each evaluation point, and the conversion unit. The evaluation value digital data is calculated based on the difference from the interpolation correction coordinate value digital data of the evaluation point subjected to the interpolation correction by the step, and the evaluation value digital data is output to the ratio setting unit.
After the ratio setting means outputs all of the plurality of temporary ratio digital data, the ratio setting means includes a plurality of evaluation value digital data corresponding to the number of the plurality of temporary ratio digital data. Selecting the evaluation value digital data of the minimum value, and setting the temporary ratio digital data that gives the selected evaluation value digital data to the digital data that gives the ratio of anisotropy in the axial direction of the anisotropy Features
Map coordinate correction device.
請求項6に記載の地図の座標補正装置であって、
前記比率設定手段は、
前記区分三角形領域毎に、異方性の比率を与えるデジタルデータを決定することを特徴とする、
地図の座標補正装置。
The coordinate correction apparatus for a map according to claim 6,
The ratio setting means includes
The digital data giving the ratio of anisotropy is determined for each of the sectioned triangular regions,
Map coordinate correction device.
コンピュータに、
デジタル化された地図を区分する各区分三角形領域の各頂点となる基準点の前記地図上での補正前の座標値デジタルデータと、正確な座標値である前記基準点の補正後の座標値デジタルデータとから、前記地図に固有の異方性の軸方向を与えるデジタルデータを定める軸設定処理と、
各基準点の前記地図上での前記補正前の座標値デジタルデータ、前記各基準点の前記補正後の座標値デジタルデータ及び前記異方性の軸方向を与えるデジタルデータに基づいて、前記異方性の軸方向に於ける異方性の比率を与えるデジタルデータを得る比率設定処理と、
前記地図を、前記異方性の軸方向を与えるデジタルデータと前記異方性の比率を与えるデジタルデータとに基づいて、各区分三角形領域を構成する3個の頂点を通り、前記異方性の軸方向をその軸とし、且つ前記異方性の比率をその楕円率とする外接楕円の内部に当該区分三角形領域を構成する前記3個の頂点以外の頂点が入らない様な複数の区分三角形領域に、区分する異方性の三角形分割処理と、
前記複数の区分三角形領域の各々について、各頂点を成す前記各基準点の、前記地図上での前記補正前の座標値デジタルデータ及び前記補正後の座標値デジタルデータに基づいて当該区分三角形領域に適用する補正変換のデジタルデータを算出して、当該区分三角形領域内部の各座標点に対して前記補正変換を成すことによって前記各座標点の前記地図上での座標値デジタルデータを補正する変換処理とを行わせることを特徴とする、
地図の座標補正プログラム。
On the computer,
Coordinate value digital data before correction on the map of the reference point which is each vertex of each divided triangular area for dividing the digitized map, and coordinate value digital after correction of the reference point which is an accurate coordinate value An axis setting process for determining digital data that gives an anisotropic axial direction specific to the map from the data;
Based on the coordinate value digital data before the correction on the map of each reference point, the coordinate value digital data after the correction of each reference point, and the digital data that gives the anisotropic axial direction , the anisotropic A ratio setting process for obtaining digital data giving the ratio of anisotropy in the axial direction of the sex;
Based on the digital data giving the anisotropic axial direction and the digital data giving the ratio of the anisotropy, the map passes through the three vertices constituting each segmented triangular region, and the anisotropic A plurality of segmented triangular regions in which no vertex other than the three vertices constituting the segmented triangular region is placed inside a circumscribed ellipse having the axial direction as its axis and the anisotropy ratio as its ellipticity And an anisotropic triangulation process to divide,
For each of the plurality of segmented triangular regions, the reference triangular points are formed in the segmented triangular region based on the coordinate value digital data before correction and the coordinate value digital data after correction on the map. Conversion processing for calculating digital data of correction conversion to be applied and correcting the coordinate value digital data on the map of each coordinate point by performing the correction conversion on each coordinate point inside the sectioned triangular region It is characterized by letting
Map coordinate correction program.
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