JPH0969148A - 地図データ作成方法 - Google Patents
地図データ作成方法Info
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- JPH0969148A JPH0969148A JP22350595A JP22350595A JPH0969148A JP H0969148 A JPH0969148 A JP H0969148A JP 22350595 A JP22350595 A JP 22350595A JP 22350595 A JP22350595 A JP 22350595A JP H0969148 A JPH0969148 A JP H0969148A
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Abstract
うな等高線を容易に生成することのできる地図データ作
成方法を提供すること。 【解決手段】 航空写真1a、1bの解析範囲21およ
びその周囲を立体図化装置11で解析し、地形データを
記憶装置15に記憶させ、第1次等高線45を生成させ
る。解析者17は、航空写真1a、1bを観察し、ピー
ク31、主尾根線33、稜線35、谷線37、崖線3
9、丘状稜線41などの地形の特徴を把握し、点デー
タ、ベクトルデータに近似して、入力装置19を用いて
入力し記憶装置15に記憶させる。解析者17の入力し
た地形データにより第1次等高線45の細部を修正し
て、修正後等高線49を得る。
Description
て、等高線を容易かつ的確に図化させることのできる地
図データ作成方法に関するものである。
作成においては、上空の所定の高度において所定の距離
だけ離れた2点から撮影された、撮影対象地域が数十パ
ーセント重複する2枚の航空写真を立体図化装置にセッ
トし、地上で測量された地点の標高値を基準として等高
線を図化していた。
は、作成する地図の縮尺により異なる。小縮尺の1万分
の1の地図では、飛行高度1万メートルで、飛行機とと
もに平行移動するカメラで、撮影対象地域が重複するよ
うに撮影したり、飛行ルートを近接させて撮影対象地域
が重複するように撮影したりする。
成する場合には、飛行高度2000メートル程度の低空
で、飛行機の両翼にセットした1対のカメラで同時撮影
を行なう。
数の地点の標高値のみから等高線を図化させる方法も普
及しており、国土地理院などにおいて、地図上に設定し
た各メッシュ交点の標高値から等高線を発生させるアル
ゴリズムが開発されている。さらに、近年では、地図上
の多数の任意の点の標高値データから等高線を発生させ
る技術が開発されている。
の地図を作成する場合の撮影高度は、2000メートル
程度の低空であり撮影作業には危険を伴う。また、精度
の高い等高線を描画するためには、非常に細かい密度で
の標高値データが必要であった。また、等高線を自然な
曲線で描画するためには、等高線が通るべき座標を多数
求める必要があるため、非常に大きなデータ量が必要で
あった。したがって、コンピュータの記憶容量が非常に
大きく必要とされ、多くの費用を要していた。
たもので、その目的とするところは、容易な作業で的確
な等高線を描画できる地図データ作成方法を提供するこ
とにある。
ために、本発明は、所定の撮影範囲を撮影した実体視用
の1対の航空写真に対して、立体図化装置を用いてデジ
タルマッピングを行なう地図データ作成方法であって、
(a)解析範囲に所定の配列で基準地点群を設定して各
々の基準地点の平面座標値を記憶する工程と、(b)前
記基準地点群の各々の標高値を測定して記憶する工程
と、(c)前記解析範囲内の尾根線および谷線の分布を
判定する工程と、(d)前記尾根線を一連のベクトルデ
ータとして記憶する工程と、(e)前記谷線を一連のベ
クトルデータとして記憶する工程と、(f)前記解析範
囲内の急傾斜範囲を判定して、前記急傾斜範囲の境界線
を複数の連続したベクトルデータとして記憶する工程
と、(g)前記基準地点群の位置および標高値を用い
て、所定の標高毎の等高線を連続座標群として計算する
工程と、(h)前記等高線と前記尾根線との尾根交差箇
所では、該尾根交差箇所の周囲の前記連続座標群を尾根
線の標高の低い側に修正する工程と、(i)前記等高線
と前記谷線との谷線交差箇所では、該谷線交差箇所の周
囲の前記連続座標群を谷線の標高の高い側に修正する工
程と、(j)前記等高線と前記急傾斜範囲との急傾斜範
囲交差箇所では、該急傾斜範囲交差箇所の周囲の前記連
続座標群を、前記急傾斜範囲の境界線に平行になるよう
に修正する工程とを具備することを特徴とする地図デー
タ作成方法である。
ず等高線の曲線の凹凸に影響を及ぼすような地形的特徴
のある箇所についてのベクトルデータを記憶しておく。
次に、点状に分布する標高値データから描画された第1
次等高線とベクトルとが交差する箇所において、第1次
等高線を地形的特徴に適合するように修正する。したが
って、記憶すべきデータ量をそれほど増大させることな
く、容易に的確な等高線を描画することができる。
実施の形態について詳細に説明する。図1は航空写真1
a、1bの撮影方法の1例を示す模式図である。飛行機
3は所定の撮影高度5で飛行しつつ、飛行機3の両翼に
所定の方向を撮影するように平行に設けられたカメラ7
aおよびカメラ7bにより、シャッタを切るタイミング
を同一にして、地上の対象地域を撮影する。図1の例で
は、カメラ7a、7bのみが設けられているが、より多
くのカメラを設けて一度に撮影してもよい。
ある。解析に用いる航空写真は、2000m程度の低空
で撮影された写真の他、例えば高度7000mから10
000mで撮影され、分解能力が10cmより精密な航
空写真などを用いることができる。
れる航空写真1aおよび1bは、重複部9が生じるよう
に撮影されており、この重複部9について、地形を解析
することが可能となる。撮影高度5などによって、重複
部9の解析に適した1組の航空写真を得ることのできる
1対のカメラの間隔は異なっている。1機の飛行機3の
両翼の端の間の間隔で十分な場合には飛行機3の両翼に
カメラ7aとカメラ7bとを設ける。なお、より大きな
間隔が必要な場合には、飛行機3を平行移動させて撮影
したり、飛行ルートを近接させて撮影したりしてもよ
い。
部が縮小されて投影されており、写真各部の縮小率は撮
影時の高度および角度により異なる。したがって、これ
らの航空写真1aおよび1bの歪みを、それぞれ幾何学
的に補正して地形を解析したり、地形解析を行なってか
ら幾何学的な補正を行なって地図化したりする。カメラ
7a、7bを、自動制御により常時水平に保つようにす
ることにより、歪みの補正の容易な写真を得ることが可
能となる。
真1a、1bに対するデータ処理を示す図である。航空
写真1aおよび1bは、立体図化装置11にセットさ
れ、地形データの解析が行なわれる。航空写真1a、1
bは、撮影高度5および写真作成時の条件により写真の
各部の縮尺が異なり、また撮影時の角度により実際の地
表面に比べて写真が歪んでいる場合があるが、これらの
歪みは撮影および写真作成時の諸データを用いたり、既
存の地図データと対応地点を照合したりして幾何学的に
修正される。
真1a、1bの標高データは、データ処理装置13に送
られ、データは所定のフォーマットに整理されて記憶装
置15に記憶される。
体視による図化機を用いたりして航空写真1aおよび1
bを観察し、解析対象地域の地形の特徴を把握する。次
に解析者17は、得られた地形の特徴を分類し、入力装
置19を用いて、地形データを点データあるいはベクト
ルデータとして近似して入力する。入力装置19が、デ
ジタイザ、タブレット、モニタ画面とマウスなどである
場合には、点データは点を指定し、ベクトルデータは両
端点を指定して入力する。その他に、紙やフィルムなど
に地形の特徴を描いたものをイメージスキャナを入力装
置19として用いて入力する方法もある。
ータ処理装置13により所定のフォーマットに整理され
て、記憶装置15に記憶される。解析者17によって得
られたデータも、立体図化装置11からのデータと同様
に幾何学的に修正され、両者は同じ座標上に記憶され
る。
過および結果は、出力装置20により適宜出力される。
出力装置20としては、静電プロッタ、インクジエット
プリンタ、ハードコピー、モニター画面などがある。
ャートである。解析者17は、航空写真1a、1bを用
いて地形解析を行ない、尾根線、谷線、崖などの地形の
特徴をベクトルデータ化して、記憶装置15に記憶させ
る(ステップ301)。また、標高データから任意の方
法で等高線を構成する連続座標群のデータを算出する
(ステップ302)。ステップ302では、等高線の連
続座標群についての既存のデータが得られれば、座標軸
をベクトルデータと同一に揃えることで利用できる。な
お、このステップ301とステップ302とは、順番が
逆であっても構わない。
用いて、等高線を構成する連続座標群を部分的に修正す
る(ステップ303)。ステップ303においては、計
算により、ベクトルと、連続座標群を結ぶ線との交点の
位置を求め、前記交点付近における連続座標群の座標を
修正する。
るために設けた基準点23の配置の1例を示す図であ
る。等高線を発生させようとする解析範囲21を含むよ
うに、航空写真1a、1bの重複部9が準備されてい
る。解析範囲21内に所定の配置で設けた基準点23の
他に、解析範囲21の外部にも同じ所定の配置で解析範
囲外基準点25を設定する。
ついて記憶装置15に記憶されるデータは、平面座標値
および標高値である。等高線を計算して求めるための平
面座標値は、(イ)経度および緯度、(ロ)ある地点を
基準とする地表面での座標値、あるいは(ハ)図上での
座標値から、適当なものが選択される。標高値は、地表
面での標高値がそのまま用いられる。
ようとする地図の縮尺に合わせて各等高線の標高差を設
定する。1000分の1の地形図の例では通常、0.5
m〜1mの標高差毎に基準となる等高線すなわち主曲線
が描かれる。また地形の傾斜の特に緩やかな箇所で、主
曲線だけでは地形の細部が表現できない場合には、主曲
線の2分の1または4分の1の標高差で補助曲線を補う
ことがある。主曲線、補助曲線の標高差は、地図の目的
に応じて任意に設定することが可能である。また、地図
を見やすくするために、主曲線を任意の間隔毎に太線な
どで示す計曲線を設けてもよい。
の中から適当な計算方法を選択し、基準点23および解
析範囲外基準点25の標高値を基にして、等高線の通過
する点を推定する。
外部との境界付近の等高線を図化するために用いるもの
である。解析範囲外基準点25が設定されていなくて
も、解析範囲21の中心部では等高線が図化できる。し
かし、解析範囲21の周辺に近い部分では、解析範囲外
基準点25が設定されていなければ、等高線を図化する
ための計算が不可能になったり、等高線が実際の地形と
全く異なった形状になったりする危険が発生する。
23と解析範囲外基準点25とを設定して図示している
が、解析範囲外基準点25を設定する範囲は、等高線生
成のために用いる計算手法に合わせて適当に選択され
る。基準点23および解析範囲外基準点25の配置は、
図4のように直交方向に等間隔で設定する他、等高線発
生のために選択した計算手法に合わせて適宜に設定され
るものである。標高の判明している地点についての標高
データを任意に追加して入力することも可能である。
る。等高線を図化するための基本データは、基準点23
および解析範囲外基準点25の平面座標値と標高値、お
よび解析者17によって入力された、地形の特徴を示す
点データとベクトルデータとからなっている。図5で
は、解析範囲21についてのみ図示しているが、解析範
囲21の外側の部分についても地形の特徴を示す点デー
タとベクトルデータとを入力しておくことで、等高線が
より的確な形状で図化されることになる。
の形態では、ピーク31を例示している。ピーク31に
ついてのデータは一連の地形の最高標高を有する地点に
ついての平面座標値と標高値とからなる。ただし凡例の
データの種類の欄では平面座標値の語は省いてある。こ
れは、ベクトルデータについてもベクトルの起点の平面
座標値が含まれており、すべての項目に共通する語であ
るため、省略したものである。
本実施の形態で例示したのは、主尾根線33、稜線(従
尾根線)35、谷線37、崖線39、丘状稜線(従尾根
線)41である。このうち、主尾根線33、稜線(従尾
根線)35、谷線37、丘状稜線(従尾根線)41は単
数のベクトルや、複数のベクトルが単線状に連なったも
のとして近似されるものであり、崖線39は崖を囲むポ
リゴンとして近似されるものである。
つ以上のピーク31を結ぶ凸状の地形の連なりを示すも
のである。稜線(従尾根線)35は、ピーク31、主尾
根線33、他の稜線35の周辺の高い地点から出発する
ベクトルで、谷線37とほぼ平行して山裾に向かうも
の、谷線37に向かうものが多い。
違いについて説明する。主尾根線33は、2つ以上のピ
ーク31を結ぶものであるため、主尾根線33は両端が
高く、主尾根線33上の少なくとも1箇所が凹状になっ
ている。したがって、主尾根線33上の凹状箇所の両側
で、主尾根線33自体の傾斜が逆方向になっている。等
高線が主尾根線33を横切る場合には、凹状箇所を、主
尾根線33の変曲点として入力しておくか、傾斜の変化
する箇所で別なベクトルとして区切るとよい。主尾根線
33上に複数箇所の凹凸がある場合には、変曲点をあら
かじめすべて入力しておくか、後に等高線と主尾根線3
3とが交差することが判明した時点で、主尾根線33上
の凹凸に関するデータを追加入力してもよい。
の標高が高く、他端の標高が低くなっている。したがっ
て、標高の高い方の端を起点とするように統一してベク
トルデータを入力しておくことで、稜線(従尾根線)3
5自体の傾斜がわかるようにしておく。逆に標高の低い
方の端をベクトルの起点として統一してもよい。なお、
稜線(従尾根線)35上に凹凸や傾斜の明瞭な変化が認
められる場合には、変曲点を点データとして入力する
か、傾斜の異なる部分毎に別なベクトルとして区別する
ことも可能である。
るベクトルであり、一端が高く、他端が低くなってい
る。谷線37についても、高い側をベクトルの起点とし
て統一する。あるいは低い側をベクトルの起点として統
一する。また、傾斜の緩急が明瞭に変化する場合には、
変曲点を入力しておくか、傾斜のほぼ同じ部分毎に別々
のベクトルとして入力しておいてもよい。
端線とをポリゴンで近似して囲んだものである。崖は自
然の地形や人工の擁壁のように、傾斜が垂直に近くなっ
ており、等高線を図示したとしても非常に密集して判読
不可能になるような場所である。逆に、基準点23と解
析範囲外基準点25の標高値データのみで崖線39デー
タがなければ、崖の存在は等高線に反映されず、崖の上
端と下端の急激な標高差は、周辺の傾斜に吸収され均さ
れてしまうことになる。どの程度の規模の崖を崖線39
で囲むかについての判定は、解析者17が作成しようと
する地図の縮尺などを考慮して行なう。
根線)35のうち凸地形が不明瞭なもの、凸構造の幅が
広くて中心線を示すことができないものを特に区別して
示したものである。丘状稜線(従尾根線)41は、幅の
広い凸構造の両端の境界線をベクトルデータとして示し
たものである。
ある。第1次等高線45は、基準点23および解析範囲
外基準点25および解析者17によって入力された点デ
ータであるピーク31の平面座標値と標高値のみを用い
て計算され図化された等高線である。ただし、先に選択
した計算手法が格子点データのみを用いるものであれ
ば、ピーク31のデータは用いられない。
ータは、連続座標群からなるポリゴンデータである。第
1次等高線画像43では、第1次等高線45と、解析者
17によって入力されたデータとが重畳されて示されて
いるが、次の段階では、解析者17によって入力された
データを用いて第1次等高線45の細部を修正する。す
なわち、第1次等高線45が、主尾根線33、稜線(従
尾根線)35、谷線37、崖線39、丘状稜線(従尾根
線)41のいずれかと交差する交差箇所を計算によって
求め、交差箇所において第1次等高線45をそれぞれ修
正する。
たは稜線(従尾根線)35が交差する箇所では、交差箇
所の周囲の所定の範囲の等高線の連続座標群を尾根線の
標高の低い側に修正する。このとき、尾根線と等高線と
の交点では等高線の修正量を最大とし、尾根線からの距
離に応じて等高線の修正量が小さくなり、所定の距離で
は修正量がゼロになるように、等高線の連続座標群の座
標を修正する。すなわち、交差箇所では、等高線が標高
の低い側に凸状となる。
根線)41とが交差する箇所では、交差箇所の周囲の所
定の範囲の等高線の連続座標群を尾根線の標高の低い側
に修正する。1組の2本の丘状稜線(従尾根線)41に
挟まれた丘状部分で等高線の修正量をほぼ均一にし、丘
状部分の外側の地形に適切に連続するように、等高線の
連続座標群の座標を修正する。
する箇所では、交差箇所の周囲の所定の範囲の等高線の
連続座標群を谷線の標高の高い側に修正する。このと
き、谷線と等高線との交点では等高線の修正量を最大と
し、谷線からの距離に応じて等高線の修正量が小さくな
り、所定の距離では修正量がゼロになるように、等高線
の連続座標群の座標を修正する。
線とが2箇所で交差する場合には、交差箇所の間の等高
線の連続座標群を崖線39の上端線の外側に、上端線と
平行になるように修正する。第1次等高線45と崖線3
9の下端線とが2箇所で交差する場合には、交差箇所の
間の等高線の連続座標群を崖線39の下端線の外側に、
下端線と平行になるように修正する。
る。図6の第1次等高線の連続座標群に対する(A)、
(B)、(C)、(D)の修正が終了した段階で、修正
後等高線49の連続座標群が全て得られることになる。
図8は、尾根方向の修正箇所51および谷線方向の修正
箇所53を示す図、図9は崖線39に交差する等高線の
修正箇所55a、55bを示す図である。
する点を、そのまま直線で結ぶ方法の他に、円弧、ベジ
ェ曲線、スプライン曲線などを利用し、連続座標群を結
ぶ線にスムージング処理を施して示す方法がある。
形態では、容易な作業で的確な等高線を作成することが
できる。
定する地形の特徴としてピーク31、主尾根線33、稜
線(従尾根線)35、谷線37、崖線39、丘状稜線
(従尾根線)41を例示したが、その他の地形の特徴を
点データ、ベクトルデータで示して、等高線の修正に用
いてもよい。
差する場合には、等高線を崖線39にぶつかった場所で
切断して示してもよい。また、ベクトルデータのかわり
に、ベクトルの両端の点の平面座標値をデータとしても
よい。
よれば、容易な作業で的確な等高線を発生させることの
できる地図データ作成方法を提供することができる。
模式図
す図
正箇所53を示す図
a、55bを示す図
Claims (4)
- 【請求項1】 所定の撮影範囲を撮影した実体視用の1
対の航空写真に対して、立体図化装置を用いてデジタル
マッピングを行なう地図データ作成方法であって、 (a)解析範囲に所定の配列で基準地点群を設定して各
々の基準地点の平面座標値を記憶する工程と、 (b)前記基準地点群の各々の標高値を測定して記憶す
る工程と、 (c)前記解析範囲内の尾根線および谷線の分布を判定
する工程と、 (d)前記尾根線を一連のベクトルデータとして記憶す
る工程と、 (e)前記谷線を一連のベクトルデータとして記憶する
工程と、 (f)前記解析範囲内の急傾斜範囲を判定して、前記急
傾斜範囲の境界線を複数の連続したベクトルデータとし
て記憶する工程と、 (g)前記基準地点群の位置および標高値を用いて、所
定の標高毎の等高線を連続座標群として計算する工程
と、 (h)前記等高線と前記尾根線との尾根交差箇所では、
該尾根交差箇所の周囲の前記連続座標群を尾根線の標高
の低い側に修正する工程と、 (i)前記等高線と前記谷線との谷線交差箇所では、該
谷線交差箇所の周囲の前記連続座標群を谷線の標高の高
い側に修正する工程と、 (j)前記等高線と前記急傾斜範囲との急傾斜範囲交差
箇所では、該急傾斜範囲交差箇所の周囲の前記連続座標
群を、前記急傾斜範囲の境界線に平行になるように修正
する工程と、 を具備することを特徴とする地図データ作成方法。 - 【請求項2】 前記工程(d)において、前記尾根線
を、主尾根線と従尾根線に分類し、それぞれ一連のベク
トルデータとして区別して記憶することを特徴とする請
求項1に記載された地図データ作成方法。 - 【請求項3】 前記急傾斜範囲は、崖または擁壁に関す
るものであることを特徴とする請求項1に記載された地
図データ作成方法。 - 【請求項4】 前記工程(a)から(f)に記載された
前記平面座標値、前記標高値、前記ベクトルデータは、
前記航空写真の、撮影時の高度による写真の各部の縮尺
および撮影時の角度による写真の歪みを幾何学的に修正
する工程を含むものであることを特徴とする請求項1に
記載された地図データ作成方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP22350595A JP3652741B2 (ja) | 1995-08-31 | 1995-08-31 | 地図データ作成方法 |
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ID=16799203
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