JP2001109874A - 地図データ処理方法及びシステム - Google Patents
地図データ処理方法及びシステムInfo
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Abstract
AD技術を利用して目的とする単一断面図を容易に作製
する。 【解決手段】単一断面計測に係るパラメータの入力(S
11)、三次元地図データの入力(S12)に続いて、
三次元地図データに基づく平面地図の表示を行い(S1
3)、この表示画面上で断面位置を指示し(S14)、
これと平行な断面位置を生成して(S15)、これら各
断面位置の地形データを三次元地図データから抽出し
(S16)、この地形データを用いて指示された断面位
置の断面線を内挿計算により求め(S17)、断面線及
びこれに関連する付随情報を出力する(S18)。
Description
ら取得した三次元地図データを処理する技術に係り、特
に三次元地図データから所望の断面を計測するための地
図データ処理方法及びシステムに関する。
従来、次のような方法が用いられている 。
紙ベースで作成する。 (ステップ2)この等高線地図をスキャナで読み取り、
ラスタデータを取得する。 (ステップ3)ラスタデータをベクトルデータに変換す
る。 (ステップ4)ベクトルデータをメッシュデータに変換
する。 (ステップ5)任意の二点を指定することにより、メッ
シュデータを検索して断面線(断面の地表線)を生成
し、出力する。
程が複雑であるばかりでなく、等高線データのみしか使
用しないために、道路部、水路部といった各種オブジェ
クトの位置を断面線上に表示できないという問題点があ
った。
地図データからCAD技術を利用して所望の断面を各種
オブジェクトの位置なども含めて容易に計測できる地図
データ処理方法及びシステムを提供することを目的とす
る。
め、本発明に係る地図データ処理方法は、入力される三
次元地図データを用いて平面地図を表示し、この平面地
図の表示画面上で指示された断面位置の地形データを三
次元地図データから抽出し、この地形データを用いて指
示された断面位置の断面線を出力することを特徴とす
る。
ムは、三次元地図データを入力する手段と、入力された
三次元地図データを用いて平面地図を表示する手段と、
該平面地図の表示画面上で指示された断面位置の地形デ
ータを三次元地図データから抽出する手段と、抽出され
た地形データを用いて指示された断面位置の断面線を出
力する手段とを有することを特徴とする。
地図データ処理システムは、三次元地図データを入力す
る手段と、入力された三次元地図データを用いて平面地
図を表示する手段と、該平面地図の表示画面上で指示さ
れた第1の断面位置と平行な第2の断面位置を生成する
手段と、第1及び第2の断面位置の地形データを三次元
地図データから抽出する手段と、抽出された地形データ
から第1の断面位置上の所定間隔の地形データを内挿計
算により求め、抽出された地形データ及び該内挿計算に
より求めた地形データを用いて指示された断面位置の断
面線を出力する手段とを有することを特徴とする。
る付随情報を出力するようにしてもよい。
タを入力するステップと、入力された三次元地図データ
を用いて平面地図を表示させるステップと、該平面地図
の表示画面上で指示された断面位置の地形データを三次
元地図データから抽出するステップと、抽出された地形
データを用いて、指示された断面位置の断面線を出力さ
せるステップとからなる単一断面計測プログラムを格納
したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体が提供され
る。
を用いて表示された平面地図の表示画面上でオペレータ
が計測したい断面位置を指示することによって、自動的
に三次元地図データから必要な地形データが抽出され、
これに基づいて所望の断面位置の断面線、さらにはこれ
に関連する付随情報を簡単な手順で出力することができ
る。
かい間隔で生成することによって、より精度の高い断面
線を出力することが可能となる。
線を出力することから、三次元地図データに元々含まれ
ている道路部、水路部などのオブジェクトも含めた断面
図を得ることができる。
するが、まず最初に本発明の前提となる技術の一例につ
いて述べる。航空写真から地図データを取得するため
に、図化機(実体図化機)と呼ばれる装置が開発されて
いる。図化機は、例えば60%ずつ重複して撮影された
一対の航空写真フィルムを写真架台に載せ、それを接眼
鏡を通して左右の目で個別に観察した立体像を作製する
装置である。具体的には、まず写真架台上の航空写真フ
ィルムに対して、航空写真フィルムに対する撮影時のカ
メラの相対位置関係と相似の相対位置関係をもって投影
機を設置し、この投影機により空間に地表と同様の立体
像を再現する。この操作を相互標定と呼ぶ。
移る。絶対標定では、図化機内のデータ取得システムに
x,y,zの基準点のデータを入力して、航空写真フィ
ルムの立体像を表示するディスプレイの表示画面上に展
開させ、この表示画面上の基準点と立体像の中の基準点
を一致させる。これらの標定作業は、図化機で定められ
た観測用測標(メスマーク)を用いて行われる。
y,z座標が既知である三つ以上の基準点が必要であ
る。このために、航空写真上に地上の基準点が写るよう
に対空標識を設置し、これを基に各モデルに基準点を増
設する作業を行う。この作業を空中三角測量といい、コ
ンピュータを使用して解析計算を行う。
しようとする対象に測標をタッチさせ、角部などの変化
点毎のポイントデータを取得することにより行われる。
等高線については、測標を航空写真上の地上部分にタッ
チさせて移動させることにより、任意の指定した間隔で
自動的にデータが取得される。
いわゆるディジタルマッピングを行い、図面化する。な
お、ディジタルマッピングとは、既製地図のアナログ情
報及び各種の付加情報(地形、土地利用種別等)をディ
ジタル化して電子記憶媒体に記録したもの及び電子記憶
媒体から地形図図形として再生出力したもの(建設省・
国土地理院による)、あるいは航空写真測量等により、
地形・地物等に関わる地図情報をディジタル形式で測定
し、コンピュータ技術により体系的に整理されたディジ
タル地形図を新たに構築する作業をいい、地形図等の原
図の作製を含む(建設省公共測量作業規程のうちのディ
ジタルマッピング作業要領による)。
三次元地図データを三次元CADシステムに取り込み、
要求仕様に応じた図面として編集する。建設省で定めら
れた線や記号等はCADシステムの基本性能だけでは対
応できないため、カスタマイズによりCADシステムに
新たな機能を持たせることで対応する。
としたものとアプリケーションを目的としたものの二種
類があるが、本発明は特に後者のアプリケーションにつ
いてのカスタマイズに関する。以下、上記の事項を踏ま
えて本発明の一実施形態を説明する。図1は、本発明の
一実施形態に係るシステムの構成を示している。このシ
ステムは大きくわけて、図化機1とCADシステム2及
び自動製図機9からなり、これらがバス10により接続
されている。なお、図では各種のインタフェースは省略
している。
空写真フィルム11を写真架台上に載せ、これを投影機
で立体像として投影し(相互標定)、さらに絶対標定を
行った後、三次元地図データを取得する。この三次元地
図データは、CADシステム2に入力される。
用いて構成され、具体的にはCPU3、ROMやRAM
等の主記憶装置4、HDD(ハードディスクドライブ)
などの外部記憶装置5、キーボードやポインティングデ
バイス(例えばマウス)を含む入力装置6、ディスプレ
イ7及びスキャナ8等からなり、図化機1から入力され
る三次元地図データを要求仕様に応じた地図データとし
て編集する。CADシステム2で作製された地図データ
は、自動製図機9により紙ベースの地図として出力され
る。
くアプリケーションプログラムの一つとして設定された
単一断面計測プログラムに従って、指示された断面位置
の断面を計測し、ディスプレイ7上に単一断面図として
表示したり、自動製図機9を介して紙ベースの単一断面
図12として出力する処理を行う。この単一断面計測プ
ログラムは外部記憶装置5に予めインストールされてお
り、ここから主記憶装置4にダウンロードされて使用さ
れるものとする以下、この単一断面計測プログラムに基
づく単一断面計測手順について、図2に示すフローチャ
ートを用いて説明する。まず、単一断面計測に関わる各
種パラメータを入力する(ステップS11)。パラメー
タとしては、次のようなものが挙げられる。 ・単一断面図の縦軸・横軸の縮尺 ・基準標高値H ・内挿パラメータ(内挿間隔d、検索半径r、重みw) 次に、図化機1から三次元地図データを取り込む(ステ
ップS12)。次に、取り込んだ三次元地図データのう
ちのx,yデータを用いて図3に示すような平面地図2
0をディスプレイ7で表示する(ステップS13)。
単一断面を計測したい断面位置(第1の断面位置)21
をオペレータが指示する(ステップS14)。具体的に
は、入力装置6に含まれるマウスなどのポインティング
デバイスを用いて、平面地図20上の表示画面上で断面
位置21となる線の両端点22,23を指示することに
より、断面位置21が指示される。指示された断面位置
21は、平面地図20の表示画面上に表示され、これに
よりオペレータは指示した断面位置21を確認できる。
た断面位置21の断面と交わる地形データを三次元地図
データから抽出し、これを用いて断面線を生成して出力
することもできるが、抽出された地形データのみでは十
分な精度(分解能)で断面線を生成できないこともあ
る。例えば、地形データを抽出した点と点の間に、例え
ば崖、道路、河川その他が存在することにより、地形の
高さ(Z値)に大きな変化があったとしても、抽出され
た地形データのみでは、このような変化を断面線上に反
映させることができない。
では以下に示すように断面位置21の断面と交わるべき
地形データを内挿計算により求めることによって、断面
線の精度を高めるようにしている。
ステップS14で指示した断面位置21の両側に各々一
つ以上の平行な断面位置(第2の断面位置)24A,2
4B,24C,24Dを生成する(ステップS15)。
この例では断面位置21の両側に二つずつ平行な断面位
置を生成しているが、両側に一つ、あるいは三つ以上平
行な断面位置を生成してもよい。これらの平行な断面位
置の生成に際しては、指示された断面位置21を基準と
して断面位置21の傾きを求め、この傾きと同じ傾きを
持ち、かつ断面位置21に対して所定の間隔を置いた線
を平行な断面位置とすればよい。
データより、断面位置21及び24A,24B,24
C,24Dの各断面と交わる全ての点(xyz座標)の
地形データを抽出する(ステップS16)。これらの地
形データを抽出した点のx,y,z座標(地形データ抽
出座標という)をXa,Ya,Zaとする。
地形データから、先の内挿パラメータを用いて、指示さ
れた断面位置21における各点の地形データを内挿計算
により求める(ステップS17)。図4を用いて説明す
ると、断面位置21を長さ方向に内挿間隔dで区切り、
地形データの間隔dの点における高さ方向の値(Z値)
を検索半径rの円(検索範囲)25内の地形データが得
られた周囲の点から内挿する。
断面線21上の内挿間隔dの点の一つであるとすると、
この点26を中心として半径rの検索範囲25内にある
地形データ抽出座標Xa,Ya,Zaの白丸で示すn個
の点27の地形データのZ値から、点26のZ値を内挿
により計算する。この内挿計算に際し、点27のZ値に
対しては点26からの距離に反比例した重みwを与え
る。
る。 Zp=(w1・Zq1+w2・Zq2+…+wn・Zq
n) ここで、Zpは点26の求めようとするZ値、Zq1,
Zq2,…,Zqnはn個の点27のZ値、そしてw
1,w2,…,wnは点26からn個の点27までのそ
れぞれの距離に反比例した重み(重み係数)であり、w
1+w2+…+wn=1である。すなわち、点27のう
ち点26に対してより近い点のZ値に、より大きな重み
を与える。
各点のZ値を用いて、断面位置21に沿った断面線及び
付随情報を出力する(ステップS18)。図5に、これ
らの断面線及び付随情報を含んだ単一断面図12の出力
例を示す。単一断面図12はディスプレイ7により表示
され、さらには自動製図機9により紙ベースの地図とし
て出力される。
21におけるZ値の変化を表している。そして、図5の
例では単一断面図12中に、断面線31のほかに以下の
ような付随情報が表示される。まず、断面線31の両端
点の測地座標(x,y座標)及びZ値32,33が表示
されている。また、海面線34と前述したパラメータ入
力により与えられた基準標高値Hに基づく基準標高線3
5が表示されている。さらに、断面線31と基準標高線
35とで挟まれた領域のうち、基準標高線35より上側
の領域の面積である切土面積36及び基準標高線35よ
り下側の領域の面積である盛土面積37が表示されてい
る。
化機で取得された三次元地図データなどからオペレータ
が指示した断面位置の断面線、さらにはこれに関連する
付随情報からなる単一断面図を容易に得ることができ、
また内挿計算を用いることで精度の高い断面線を出力す
ることが可能であり、さらに道路部、水路部といった各
種のオブジェクトも含めた単一断面図を得ることができ
る。
すブロック図
ローチャート
図
Claims (5)
- 【請求項1】入力される三次元地図データを用いて平面
地図を表示し、この平面地図の表示画面上で指示された
断面位置の地形データを前記三次元地図データから抽出
し、この地形データを用いて前記断面位置の断面線を出
力することを特徴とする地図データ処理方法。 - 【請求項2】三次元地図データを入力する手段と、 入力された三次元地図データを用いて平面地図を表示す
る手段と、 該平面地図の表示画面上で指示された断面位置の地形デ
ータを前記三次元地図データから抽出する手段と、 抽出された地形データを用いて前記断面位置の断面線を
出力する手段とを有することを特徴とする地図データ処
理システム。 - 【請求項3】三次元地図データを入力する手段と、 入力された三次元地図データを用いて平面地図を表示す
る手段と、 該平面地図の表示画面上で指示された第1の断面位置と
平行な第2の断面位置を生成する手段と、 前記第1及び第2の断面位置の地形データを前記三次元
地図データから抽出する手段と、 抽出された地形データから前記第1の断面位置上の所定
間隔の地形データを内挿計算により求め、抽出された地
形データ及び該内挿計算により求めた地形データを用い
て前記断面位置の断面線を出力する手段とを有すること
を特徴とする地図データ処理システム。 - 【請求項4】前記出力手段は、前記断面線の出力と共に
該断面線に関わる付随情報を出力することを特徴とする
請求項2または3記載の地図データ処理システム。 - 【請求項5】三次元地図データを入力するステップと、 入力された三次元地図データを用いて平面地図を表示さ
せるステップと、 該平面地図の表示画面上で指示された断面位置の地形デ
ータを前記三次元地図データから抽出するステップと、 抽出された地形データを用いて前記指示された断面位置
の断面線を出力させるステップとからなる単一断面計測
プログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶
媒体。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP28430499A JP3267589B2 (ja) | 1999-10-05 | 1999-10-05 | 地図データ処理方法及びシステム |
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JP2019133292A (ja) * | 2018-01-30 | 2019-08-08 | 株式会社オーエムアイ | 水張り面積取得装置、水張り面積取得方法、及びプログラム |
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