JPH0652305A - データの圧縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 １番目のベクトルの角度範囲番号を算出し、
Ｉ番目のベクトルに対する滑らかな範囲を角度範囲番号
により算出し、滑らかである範囲においてデータの圧縮
が可能であるか否かを判定し、圧縮が可能な場合にはデ
ータの圧縮を行う。 【効果】 効率よく小縮尺用の地図データを生成して、
保持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データベースに保存さ
れた地形や設備等の地図データの縮尺を縮小して小縮尺
の地図データを形成するデータの圧縮装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ベクトル地図データがデータベ
ースとして保存されたマッピングシステムにおいては、
地図データベースよりベクトル地図データが読み出さ
れ、この地図データのフォーマット変換が行われ、プロ
ッタ装置から出図が行われる。

【０００３】ところで、出図を行う場合、これらのベク
トルデータをもとに任意の縮尺で表示あるいは出図する
ことが必要とされる場合がある。特に、特定な縮尺率で
小縮尺の地図データを繰り返し出図することが必要とさ
れる場合がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような場合、地図
データが連続ベクトルデータとしてシステムに登録され
ているので、縮尺係数を設定することにより、小縮尺図
面を出図するようにされてきたが、小縮尺図面では大量
のデータを扱うために出図速度が遅くなるとともに、プ
ロッタ装置の記憶装置を拡張しなければならない等の問
題があった。

【０００５】このため、小縮尺の地図データを作成して
データベース化することが考えられる。

【０００６】本発明は、このような要望に沿ってなされ
たもので、その目的とするところは、効率よく小縮尺用
の地図データを生成して、これを保持する地図データの
圧縮装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、点列の滑らかな範囲を算出する算出手
段と、前記算出手段により算出された滑らかな範囲の点
列を一線分で置換できるかを判定し、置換できる場合、
該点列を一線分で置換して点列の圧縮を行う圧縮手段
と、を具備するデータの圧縮装置である。

【０００８】

【作用】本発明では、点列の滑らかな範囲を算出し、滑
らかな範囲の点列を一線分で置換できるかを判定し、置
換できる場合、該点列を一線分で置換して点列の圧縮が
行われる。

【０００９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１０】図１は、本発明の一実施例に係る地図デー
タの圧縮装置を用いたシステムの構成を示す図である。
このシステムは、ワークファイル１、アプリケーション
プログラム３、大縮尺用データベース５、小縮尺用デー
タベース７、ホストコンピュータ９、端末１０、プロッ
タ装置１１、アプリケーションプログラム１３を有す
る。

【００１１】アプリケーションプログラム３には、図５
に示すようなアプリケーションプログラム３が格納され
ている。このプログラムの内容については後述する。大
縮尺用データベース５には、圧縮される前の地図データ
が保存されている。小縮尺用データベース７には、圧縮
された後の地図データが保存される。端末１０は、アプ
リケーションプログラム３に従って、大縮尺用データベ
ース５に保持された地図データを圧縮して小縮尺用デー
タベース７に保存させ、またアプリケーションプログラ
ム１３を用いて、フォーマット変換を行う。プロッタ装
置１１は、端末１０から入力された出図縮尺に応じて、
その入力された縮尺の地図データを小縮尺用データベー
ス７から読み取り出図を行う。なお、通常の出図を行う
場合には、プロッタ装置１１は大縮尺用データベース５
に格納された地図データを読み取って出図を行う。

【００１２】図２は、図１に示すデータの圧縮装置の概
略動作を示すフローチャートである。端末１０は、大縮
尺用データベース５から対象となる線画レコードを抽出
し、ワークファイル１に展開する（ステップ２０１）。
そして、ワークファイル１から線画レコードを順次取り
出し配列として展開する（ステップ２０２）。線画レコ
ードＩとレコード全数Ｎとを比較し（ステップ２０
３）、線画レコードＩがレコード全数Ｎよりも小さいか
または等しい場合には、Ｉ番目の線画レコードの全ベク
トルの角度範囲番号Ｅ_ｉを算出する（ステップ２０
４）。そして、Ｉ番目の線画レコードの全ベクトルに対
する滑らかな範囲を角度範囲番号Ｅ_ｉに基づいて算出す
る（ステップ２０５）。さらに、滑らかである範囲にお
いてデータの圧縮が可能であるか否かを判定し（ステッ
プ２０６）、圧縮可能な場合にはデータの圧縮を行い
（ステップ２０７）、圧縮されたデータを小縮尺用デー
タベース７に保存する（ステップ２０８）。

【００１３】ステップ２０６において圧縮ができない場
合、もしくはステップ２０８の処理が終了するとＩを１
増加させ（ステップ２０９）、ステップ２０３に移行す
る。ステップ２０３において線画レコードＩがレコード
全数Ｎよりも大きくなると処理を終了する。

【００１４】図３は、線画レコードのフォーマット図で
ある。同図に示すように、線画レコードは、ヘッダ３
１、座標数を示す欄３２、座標データ３３（以下線画デ
ータと称する）および終了データ３４からなる。ヘッダ
にはその線画データが実線あるいは点線であるかという
属性データ等が含まれる。なお、このレコードのフォー
マットについては例えば、「パソコンマッピング入門
Ｋ・ＷＥＳＴＬＡＮＤ著日刊工業新聞社 ７９頁」に記
載されている。

【００１５】なお、線画レコードのフォーマットは、図
３に示すものに限定されることは無い。

【００１６】図４は、対象となる線画データを示すもの
であり、９個の点列Ｐ_１、…Ｐ_９からなる線画データで
ある。

【００１７】図５は、大縮尺用データベース５から抽出
されて、ワークファイル１に展開された線画レコードの
フォーマット図である。

【００１８】図６は、ワークファイル１から線画レコー
ドが取り出されて、配列として展開された場合の該配列
を示す。ここで、ｎはレコード番号、ｘは各点のｘ座
標、ｙは各点のｙ座標を示す。Ｅは後述する角度範囲番
号である。図７は、この角度範囲番号を示すもので、１
６分割された領域からなり、この領域は、ｎ＝０、１、
２、３とするとき、 θ_４ｎ ＝ｎπ／２ θ_４ｎ＋１＝ｎπ／２＋ｔａｎ^−１（１／２） θ_４ｎ＋２＝ｎπ／２＋ｔａｎ^−１１ θ_４ｎ＋３＝ｎπ／２＋ｔａｎ^−１２ で表される。そして、１６分割された領域に「０」から
「１５」までの角度範囲番号Ｅ_ｉが与えられ、ベクトル
Ｖがこの１６分割された領域のいずれの領域に入るかに
よって、そのベクトルにその領域の角度範囲番号Ｅ_ｉが
付けられる。

【００１９】図８は、１６分割された領域にあるベクト
ル（ｘ、ｙ）のｘの符号およびｙの符号と│ｙ／ｘ│の
関係を示す図である。

【００２０】ステップ２０４ 図９は、図４に示す線画データに角度範囲番号を付した
場合の配列を示すものである。例えば、ベクトルＰ_１Ｐ
_２の角度範囲番号は、図７より「０」となるので、図９
に示す配列の角度範囲番号Ｅ_ｉの欄に「０」が入る。

【００２１】また、ベクトルＰ_２Ｐ_３の角度範囲番号
は、図７より「１５」となるので、図９に示す配列の角
度範囲番号Ｅ_ｉの欄に「１５］が入る。以下、同様にし
て各ベクトルの角度範囲番号Ｅ_ｉが算出される。

【００２２】図１０および図１１は、ステップ２０４の
さらに詳細なフローチャートである。まず、ｉを１とし
（ステップ１００１）、Ｐ_１の座標（ｘ_１、ｙ_１）の値
を（ｘ_０、ｙ_０）に挿入する（ステップ１００２）。ｉ
を１増加させ（ステップ１００３）、ｉとレコード数ｎ
とを比較する（ステップ１００４）。ｉがレコード数ｎ
よりも大きい場合には処理を終了する。ｉがレコード数
ｎよりも小さいか等しい場合には、ｘ_ｉ、ｙ_ｉの値をそ
れぞれｘ_Ｎ、ｙ_Ｎに入れる（ステップ１００５）。そし
て、 Ａ＝│（ｙ_Ｎ−ｙ_０）／（ｘ_Ｎ−ｘ_０）│ Ｂ＝ＳＧＮ｛（ｘ_Ｎ−ｘ_０）・（ｙ_Ｎ−ｙ_０）｝ を算出する（ステップ１００６）。

【００２３】このステップ１００６の処理は、２点で構
成されるベクトルの勾配の絶対値Ａおよび｛（ｘ_Ｎ−ｘ
_０）・（ｙ_Ｎ−ｙ_０）｝の符号Ｂを算出するものであ
る。

【００２４】２Ａが１よりも小さいか等しい場合には
（ステップ１００７）、Ｉに「０」を代入する（ステッ
プ１００８）。２Ａが１よりも大きく（ステップ１００
７）、Ａが１よりも小さいか等しい場合には（ステップ
１００９）、Ｉに「１」を代入する（ステップ１０１
０）。Ａが１よりも大きく（ステップ１００９）、Ａが
２よりも小さいか等しい場合には（ステップ１０１
１）、Ｉに「２」を代入する（ステップ１０１２）。Ａ
が２よりも大きい場合（ステップ１０１１）、Ｉに
「３」を代入する（ステップ１０１３）。

【００２５】次に、Ｂが０よりも小さく（ステップ１０
１４）、ｘが０よりも大きいか等しい場合（ステップ１
０１５）、ＩＩに「１５」を代入し（ステップ１０１
６）、ｘが０より小さい場合（ステップ１０１５）、Ｉ
Ｉに「７」を代入する（ステップ１０１７）。

【００２６】Ｂが０より大きいか等しい場合で（ステッ
プ１０１４）、ｘが０よりも大きいか等しい場合（ステ
ップ１０１８）、ＩＩに「０」を代入し（ステップ１０
１９）、ｘが０よりも小さい場合（ステップ１０１
８）、ＩＩに「８」を代入する（ステップ１０２０）。
そして、（ＩＩ＋Ｂ・Ｉ）の値を角度範囲番号Ｅ_ｉに代
入する（ステップ１０２１）。

【００２７】ステップ１００７からステップ１０２１ま
での処理は、図８を元にして効率よく角度範囲番号Ｅ_ｉ
を算出したものである。

【００２８】次に、角度範囲番号Ｅ_ｉを格納し（ステッ
プ１０２２）、ｘ_Ｎ、ｙ_Ｎの値をｘ_０、ｙ_０に代入し
（ステップ１０２３）、ステップ１００３に移行する。

【００２９】ステップ２０５、２０６、２０７ 次に、ステップ２０５、ステップ２０６、ステップ２０
７の処理について説明する。ステップ２０５からステッ
プ２０７の処理は、Ｉ番目の線画レコードのベクトルに
対する滑らかな範囲を算出し、滑らかな範囲においてデ
ータの圧縮が可能であるか否かを判定し、可能であれば
データの圧縮を行うものである。

【００３０】ここで、滑らかな範囲とは、連続するベク
トルの方向が図７で示す１６分割された領域の同じ領域
もしくは隣接する領域にある場合、それらのベクトルを
滑らかとし、その範囲を滑らかな範囲とする。

【００３１】例えば、図１２において、ベクトルＰ_１Ｐ
_２の角度範囲番号は「０」であり、ベクトルＰ_２Ｐ_３の
角度範囲番号は「１５」であり、図７から角度範囲番号
が「０」の領域と「１５」の領域は隣接しているので滑
らかと判断する。

【００３２】図１２、図１３は、この場合処理される線
画データを示すものである。

【００３３】図１２に示すように、ベクトルＰ_１Ｐ_２、
ベクトルＰ_２Ｐ_３、ベクトルＰ_３Ｐ_４が滑らかであると
判定される。また、ベクトルＰ_６Ｐ_７、ベクトルＰ_７Ｐ
_８、ベクトルＰ_８Ｐ_９も滑らかであると判定される。

【００３４】次に、滑らかであると判定された範囲にお
いて、データの圧縮が可能かどうかが判定され、圧縮可
能の場合、データの圧縮が行われる。すなわち、滑らか
であると判定された範囲の始端と終端とを通る線分を想
定し、この線分とその間にある点との距離をそれぞれ求
め、閾値δと比較し、閾値δよりも小さい場合には、始
端と終端とを直線で結合して、その中間にある点を無視
する。距離が閾値δよりも大きくなるような点がある場
合、その点を始端または終端として同様の処理を繰り返
す。

【００３５】例えば図１２において、滑らかであると判
定された範囲で、線分Ｐ_１Ｐ_４を想定し、この線分Ｐ_１
Ｐ_４と点Ｐ_２、点Ｐ_３との距離を求め、閾値δと比較
し、この場合、２つの距離は共に閾値δよりも小さい。
したがって、図１３に示すように、点Ｐ_１と点Ｐ_４とを
直線で結合する。

【００３６】もし点Ｐ_３と線分Ｐ_１Ｐ_４との距離が閾値
δよりも大きいとするならば、線分Ｐ_１Ｐ_３を想定し、
線分Ｐ_１Ｐ_３と点Ｐ_２の距離を求め、閾値δと比較し、
距離の方が閾値δよりも小さければ、点Ｐ_１、点Ｐ_３を
直線で結合する。

【００３７】また点Ｐ_２と線分Ｐ_１Ｐ_４との距離が閾値
δよりも大きいとするならば、線分Ｐ_２Ｐ_４を想定し、
この線分Ｐ_２Ｐ_４と点Ｐ_３との距離を求め、閾値δと比
較する。距離の方が閾値δよりも小さければ、点Ｐ_２Ｐ
_４を直線で結合する。点Ｐ_６から点Ｐ_９までも同様の処
理を行うと、図１３に示すように点Ｐ_６と点Ｐ_９が直線
で結合される。

【００３８】図１４、図１５は、ステップ２０５からス
テップ２０７までの処理を詳細に示すフローチャートで
ある。図１６から図１９は、この処理の途中の線画デー
タおよび配列を示すものである。

【００３９】図１４、図１５に示すフローチャートにお
いて、ｉは圧縮しようとするベクトルの始端を示し、ｉ
ｉは圧縮後の座標データを入れる位置を示す。ｊは図１
４においてはベクトルの始端ｉからｊ番目の座標データ
が滑らかであるかを示すパラメータであり、図１５にお
いては、滑らかであるとされた範囲ｊＭＡｘの間で始端
ｉからｊ番目の座標データについて距離を計算するため
のパラメータである。ｋは計算している座標番号の絶対
位置を示しており、ｋ＝ｉ＋ｊである。

【００４０】まず、ｉｉに「０」を代入し、ｉに「１」
を代入する（ステップ１４０１）。ｉｉを１増加させ
（ステップ１４０２）、ｉとｎを比較する（ステップ１
４０３）。ｉがｎよりも小さいときには、ｊに「０」を
代入し、Ｅ_ｉの値をＥ０に代入する（ステップ１４０
４）。ｊを１増加させ、ｉ＋ｊの値をｋに代入し（ステ
ップ１４０５）、ｋとｎを比較する（ステップ１４０
６）。

【００４１】ｋがｎよりも小さいか等しい場合は、│Ｅ
_ｋ−Ｅ０│と「１」とを比較し（ステップ１４０７）、
│Ｅ_ｋ−Ｅ０│の方が「１」よりも大きい場合、│Ｅ_ｋ
−Ｅ０│と「１５」を比較し（ステップ１４０８）、│
Ｅ_ｋ−Ｅ０│の値が「１５」でない場合には、ｊと
「１」を比較する（ステップ１４０９）。ステップ１４
０６において、ｋがｎより大きい場合、ｊおよびｋの値
を「１」減じてステップ１４０９に移行する（ステップ
１４３０）。

【００４２】ステップ１４０７およびステップ１４０８
の処理は、隣接するベクトルの角度範囲番号が等しい
か、もしくはその角度範囲番号同士が図７の隣接する領
域にある場合には、滑らかであると判断するものであ
る。

【００４３】次に、ｋの値をｊｊに代入し、ｊの値をｊ
ＭＡＸに代入する（ステップ１４１０）。ｊに「０」を
代入し（ステップ１４１１）、ｊを１増加させ（ステッ
プ１４１２）、ｊとｊＭＡＸを比較する（ステップ１４
１３）。ｊがｊＭＡＸより小さいか等しい場合、ｉ＋ｊ
の値をｋに代入する（ステップ１４１４）。

【００４４】そして、ｙ_ｊｊ−ｙ_ｉの値をＡに代入し、
−ｘ_ｊｊ＋ｘ_ｉの値をＢに代入し、−ｙ_ｊｊｘ_ｉ＋ｘ
_ｊｊｙ_ｉの値をＣに代入し、│Ａｘ_ｋ＋Ｂｙ_ｋ＋Ｃ│／
（Ａ^２＋Ｂ^２）^１／２の値をΔに代入する（ステップ１
４１５）。すなわち、ステップ１４１５では、点
（ｘ_ｉ、ｙ_ｉ）と点（ｘ_ｊｊ、ｙ_ｊｊ）を結ぶ線分と、
点（ｘ_ｋ、ｙ_ｋ）との距離Δが算出される。

【００４５】Δとδとを比較し（ステップ１４１６）、
Δの方がδよりも小さいか等しい場合、ステップ１４１
２に移行する。Δの方がδよりも大きい場合、ｊと１を
比較する（ステップ１４１７）。ｊが１よりも大きい場
合、ｊｊおよびｊＭＡＸの値を１減じて（ステップ１４
１８）、ステップ１４１１に移行する。

【００４６】ステップ１４０７において、│Ｅ_ｋ−Ｅ０
│の値が１より小さいか等しい場合、ステップ１４０８
において、│Ｅ_ｋ−Ｅ０│の値が１５に等しい場合、ス
テップ１４０９において、ｊの値が１に等しい場合、ま
たはステップ１４１７において、ｊの値が１に等しい場
合には、ｘ_ｉ、ｙ_ｉの値をそれぞれｘ_ｉｉ、ｙ_ｉｉに代
入し、ｋの値をｉに代入する（ステップ１４１９）。

【００４７】ステップ１４０３において、ｉの値がｎよ
り大きいか等しくなると、ｉｉ−１の値をｎに代入して
（ステップ１４２０）、処理を終了する。

【００４８】図１６、図１７は、図１２に示す線画デー
タの圧縮処理の途中状態にある線画データおよび配列を
示すものである。すなわち、この状態においては、前述
した処理に従い点Ｐ_２、Ｐ_３が省略され、点Ｐ_１と点Ｐ
_４が直線で結合され、さらに点Ｐ_６から点Ｐ_９までが滑
らかであると判定され、点Ｐ_６から点Ｐ_９を圧縮できる
か否かを判定している状態である。

【００４９】すなわち、図１６に示すように、座標デー
タとしては（ｘ_１、ｙ_１）に続き、（ｘ_４、ｙ_４）が現
れ、点Ｐ_１と点Ｐ_４が直線で結合されている。さらに、
座標データ（ｘ_５、ｙ_５）、（ｘ_６、ｙ_６）が滑らかな
点列でないため存在する。次の（ｘ_５、ｙ_５）は、ｉｉ
＝５の場合の圧縮後の座標データを入れるために設けら
れている。そして、後続する（ｘ_６、ｙ_６）から
（ｘ_９、ｙ_９）が処理されようとしている。

【００５０】点Ｐ_６から点Ｐ_９までの処理が開始される
と、図１３に示すように点Ｐ_７と点Ｐ_８が無視されて、
点Ｐ_６と点Ｐ_９が結合される。

【００５１】図１８は、この時の座標データを示し、図
１９は、この時の配列を示す。

【００５２】このようにして本実施例では、大縮尺用デ
ータベース５に保存されている地図データを小縮尺用の
データに変換して、小縮尺用データベース７に保存す
る。したがって、小縮尺用データを出図したい場合に
は、コントローラ１３から指示を行えば、直ちにその縮
尺の地図データが小縮尺用データベース７から読み取ら
れ、プロッタ装置１１から出図される。このため、プロ
ッタ装置の記憶装置を拡張することなく、短時間で所望
の小縮尺の出図を行うことができる。

【００５３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、効率よく小縮尺用の地図データを生成して、これ
を保持するデータの圧縮装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係るデータの圧縮装置を
有するシステムの概略構成図

【図２】 本実施例に係るデータの圧縮装置の概略動作
を示すフローチャート

【図３】 レコードフォーマットを示す図

【図４】 対象となる線画データを示す図

【図５】 図４に示す線画データの座標データを示す図

【図６】 図５の座標データを有する配列を示す図

【図７】 １６分割された領域を示す図

【図８】 １６分割された領域にあるベクトル（ｘ、
ｙ）のｘの符号およびｙの符号と│ｙ／ｘ│の関係を示
す図

【図９】 角度範囲番号が算出された時の配列を示す図

【図１０】 ステップ２０４の処理を詳細に示すフロー
チャート

【図１１】 ステップ２０４の処理を詳細に示すフロー
チャート

【図１２】 図４に示す線画データの圧縮を示す図

【図１３】 圧縮された線画データを示す図

【図１４】 ステップ２０５、２０６、２０７の処理を
示すフローチャート

【図１５】 ステップ２０５、２０６、２０７の処理を
示すフローチャート

【図１６】 計算途中の座標データを示す図

【図１７】 図１６に示す座標データを有する配列を示
す図

【図１８】 圧縮処理された座標データを示す図

【図１９】 図１８に示す座標データを有する配列を示
す図

【符号の説明】

１………ワークファイル ３………アプリケーションプログラム ５………大縮尺用データベース ７………小縮尺用データベース ９………ホストコンピュータ １０………端末

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 点列の滑らかな範囲を算出する算出手段
   と、 前記算出手段により算出された滑らかな範囲の点列を一
   線分で置換できるかを判定し、置換できる場合、該点列
   を一線分で置換して点列の圧縮を行う圧縮手段と、 を具備するデータの圧縮装置。
2. 【請求項２】 前記点列の連続する２点でベクトルを構
   成するとき、 前記算出手段は連続するベクトルの方向の差が所定の閾
   値以内にあるとき滑らかであるとして滑らかな範囲を算
   出するものである請求項１記載のデータの圧縮装置。
3. 【請求項３】 前記ベクトルの方向を算出する際に１／
   １６分割された領域のどの領域に該ベクトルの方向があ
   るかにより前記ベクトルの方向を算出する請求項２記載
   のデータの圧縮装置。
4. 【請求項４】 前記１／１６分割された領域は、 ｎ＝０、１、２、３とするとき、 θ_４ｎ ＝ｎπ／２ θ_４ｎ＋１＝ｎπ／２＋ｔａｎ^−１（１／２） θ_４ｎ＋２＝ｎπ／２＋ｔａｎ^−１１ θ_４ｎ＋３＝ｎπ／２＋ｔａｎ^−１２ により決定される請求項３記載のデータの圧縮装置。
5. 【請求項５】 前記算出手段は、 連続するベクトルの方向が前記１／１６分割された領域
   の同じ領域または隣接する領域にある場合、滑らかであ
   るとする請求項３記載のデータの圧縮装置。
6. 【請求項６】 前記圧縮手段は、 滑らかな範囲にある点列の２点間を直線で連結し、この
   ２点間の間にある点と前記直線との距離が所定の閾値以
   内であれば、２点間の間にある点を無視して２点間を直
   線で連結するものである請求項１記載のデータの圧縮装
   置。