(57)【要約】      （修正有）【課題】ＧＰＳを利用した測量方法であって、公共の固定基準局から得られる観測データを利用することにより、精度の高い測量を行わしめる測量方法において、測量データを行政上の公共測量データに合致した公共座標値により表示できるようにした公共測量システムを提供する。【解決手段】公共の固定基準局と、目標測量地点に対応する仮想基準点情報を作成し発信する仮想基準データ配信局と、ＧＰＳ手段により目標測量地点を側位すると共に、仮想基準データ配信局から目標測量地点に対応する仮想基準点情報を受信し、この情報に基づいて目標測量地点の座標を作成し測量データとして記録する測量移動局とから構成される測量システムにおいて、固定基準局の固定基準点の座標に関して、観測データから求められる論理座標値と、公開された公共測量データから求められる公共座標値との二つの座標データに基づいて、目標測量地点の座標を公共座標値で表示する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
点在する多数の固定基準点の位置情報をＧＰＳ手段により側位された観測データとしてリアルタイムで発信する公共の固定基準局と、
上空環境等を原因としてＧＰＳ手段による測位に含まれる誤差を前記観測データに基づいて補正することにより補正観測データを作成すると共に、該補正観測データに基づいて目標測量地点に対応する仮想基準点情報を作成し発信する仮想基準データ配信局と、
ＧＰＳ手段により目標測量地点を側位すると共に、仮想基準データ配信局から目標測量地点に対応する仮想基準点情報を受信し、該仮想基準点情報に基づいて目標測量地点の座標を作成し測量データとして記録する測量移動局とから構成される測量システムにおいて、
固定基準局の固定基準点の座標に関して、観測データから求められる論理座標値と、公開された行政上の公共測量データから求められる公共座標値との二つの座標データに基づいて、目標測量地点の座標を公共座標値で表示せしめる公共測量支援システムを構成して成ることを特徴とする公共測量システム。
【請求項２】
公共測量支援システムは、論理座標値を公共座標値に変換する変換プログラムを備えていることを特徴とする請求項１に記載の公共測量システム。
【請求項３】
公共測量支援システムが仮想基準データ配信局に設けられており、公共座標値により表された仮想基準点情報を仮想基準データ配信局から測量移動局に向けて発信することを特徴とする請求項１又は２に記載の公共測量システム。
【請求項４】
公共測量支援システムが仮想基準データ配信局と測量移動局との間の通信手段に介装されており、論理座標値により表された仮想基準点情報を仮想基準データ配信局から発信した後に公共座標値に変換し、公共座標値により表された仮想基準点情報を測量移動局に受信せしめることを特徴とする請求項１又は２に記載の公共測量システム。
【請求項５】
公共測量支援システムが測量移動局に設けられており、測量移動局において論理座標値により表された仮想基準点情報を受信した後、仮想基準点又は目標測量地点を論理座標値から公共座標値に変換し、公共座標値により表された目標測量地点を測量データとして記録せしめることを特徴とする請求項１又は２に記載の公共測量システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧＰＳを利用した測量方法であって、公共の固定基準局から得られる観測データを利用することにより、ＧＰＳ手段による測位に含まれる誤差を補正した仮想基準点を供給し、精度の高い測量を行わしめる測量方法において、測量データを行政上の公共測量データに合致した公共座標値により表示できるようにした公共測量システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）  を利用したリアルタイム側位による測量方法が知られている。この測量方法を説明すると、図１に示すように、単数又は複数の作業者１は、ＧＰＳアンテナ２と、ＧＰＳ受信機（後述する符号３）と、携帯パソコン等の記録装置４と、携帯電話等の送受信機（後述する符号５）、その他の機材等を携帯することにより、測量移動局６を構成し、ＧＰＳ衛星７を利用したＧＰＳ手段により目標測量地点ｏを側位すると共に、測量データを記録装置４に記録する。
【０００３】
ところが、このようなＧＰＳによる側位を行う場合、ＧＰＳ衛星７からの信号は、地上の測量移動局６に到達するまでに、上空環境における自然条件（電離層や対流圏）の影響や、衛星自体が有する問題（時間同期や軌道誤差）から、「遅れ」や「乱れ」を生じ、地上での側位データに誤差を発生する。一般的に、データの誤差は、数メートル以上に及ぶと言われている。
【０００４】
そこで、このような誤差を補正するために、ＶＲＳ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）  が提供されている。ＶＲＳによる補正システムは、図１に示すように、点在する多数の固定基準点ａ、ｂ、ｃ・・・に設けられた固定側位局８ａ、８ｂ、８ｃ・・・を含む公共の固定基準局８（多数の固定側位局８ａ、８ｂ、８ｃ・・・を総称して固定基準局８という）と、仮想基準データ配信局９とから構成されている。
【０００５】
固定基準局８は、地震発生や地殻変動等を観測するために国土地理院が設置した既設の設備が利用される。国土地理院は、平成１４年からデータを民間に開放しており、前記固定基準点ａ、ｂ、ｃ・・・の位置情報をＧＰＳ手段により側位し、観測データとしてリアルタイムで発信している。
【０００６】
仮想基準データ配信局９は、前記固定基準局８の観測データを受信することにより、該観測データに基づいて、前述のようなＧＰＳの測位データに含まれる誤差を補正することにより補正観測データを作成し、該補正観測データに基づいて目標測量地点ｏに対応する仮想基準点ｐの位置情報を作成し、測量移動局６に発信する。
【０００７】
即ち、測量移動局６は、ＧＰＳ手段によって目標測量地点ｏを側位し、その位置情報を仮想基準データ配信局９に知らせる。これに応じて、仮想基準データ配信局９は、目標測量地点ｏに対応する仮想基準点ｐの位置情報を測量移動局６に提供する。仮想基準点ｐは、図１に示すように、点在する多数の固定基準点のうち目標測量地点ｏに可及的近い固定基準点ａ、ｂ、ｃを頂点として形成される三角形のエリア内で求められ、補正観測データに基づいて求められるので、前述のような誤差を補正された精度の高い位置情報として測量移動局６に与えられる。従って、測量移動局６においては、仮想基準点ｐから目標測量地点ｏまでの距離ｄを測ることにより、前述したようなＧＰＳに伴う誤差の影響を受けない高い精度の下で、目標測量地点ｏの側位データを取得することができる。これにより、測量移動局６により作成される測量データは、その誤差をセンチメートル単位まで低下した高精度のものとなる。因みに、仮想基準点ｐは、理想的には目標測量地点ｏと一致することが好ましいが、目標測量地点ｏに近傍していれば良い。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
仮想基準データ配信局９から測量移動局６に与えられる仮想基準点ｐは、上述のように、測量移動局６から知らされた目標測量地点ｏに対応して、仮想基準データ配信局９が補正観測データに基づいて作成したものであるから、ＧＰＳ手段による実測値を基本とした論理座標値で表されている。従って、この仮想基準点ｐに基づいて測量移動局６が求める目標測量地点ｏの側位データも論理座標値で表されることになる。
【０００９】
ところで、道路や橋梁を始めとする土地や家屋等に関して、国や地方公共団体やその他の公共機関が保有する行政上の公共測量データは、永年の蓄積の上に作成されており、前述のような論理座標値とは必ずしも一致していない。即ち、公開された公共測量データは、少なからず実測による論理座標値との間において誤差を有している（ＧＰＳによる実測の座標値を「論理座標値」といい、これに対して公共測量データにより特定される座標値を「公共座標値」という）。
【００１０】
このため、新たな測量により論理座標値としての測量データを作成しても、公共測量データとの間において混乱を生じるという問題があり、また、その測量データを行政上の目的等に利用できないという問題がある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述のようなＧＰＳを利用した測量方法において、測量移動局６により記録される目標測量地点ｏの座標を公共測量データに合致する公共座標値で表示せしめることが有利であることを知見し、その実現を可能とした公共測量支援システムを提供するものである。
【００１２】
このような公共測量支援システムは、前述の論理座標値を公共座標値に変換することにより達成される。この点に関して、上述の仮想基準点情報による測量方法は、固定基準局８の観測データに基づいて行われているので、固定基準局８から得られる情報を利用するのが有利である。即ち、固定基準局に関しては、個々の固定基準点の座標について、観測データから求められる論理座標値と、公開された行政上の公共測量データから求められる公共座標値との二つの座標データを利用することができるので、これに基づいて論理座標値を公共座標値に変換する変換プログラムを構築することが可能になる。
【００１３】
そこで、本発明が手段として構成したところは、点在する多数の固定基準点の位置情報をＧＰＳ手段により側位された観測データとしてリアルタイムで発信する公共の固定基準局と、上空環境等を原因としてＧＰＳ手段による測位に含まれる誤差を前記観測データに基づいて補正することにより補正観測データを作成すると共に、該補正観測データに基づいて目標測量地点に対応する仮想基準点情報を作成し発信する仮想基準データ配信局と、ＧＰＳ手段により目標測量地点を側位すると共に、仮想基準データ配信局から目標測量地点に対応する仮想基準点情報を受信し、該仮想基準点情報に基づいて目標測量地点の座標を作成し測量データとして記録する測量移動局とから構成される測量システムにおいて、固定基準局の固定基準点の座標に関して、観測データから求められる論理座標値と、公開された行政上の公共測量データから求められる公共座標値との二つの座標データに基づいて、目標測量地点の座標を公共座標値で表示せしめる公共測量支援システムを構成して成る点にある。
【００１４】
本発明において、公共測量支援システムは、論理座標値を公共座標値に変換するプログラムを備えている。
【００１５】
公共測量支援システムは、仮想基準データ配信局に設けても良く、又は仮想基準データ配信局と測量移動局との間の通信手段に介装しても良く、或いは測量移動局に設けても良い。
【００１６】
公共測量支援システムを仮想基準データ配信局に設けた場合、補正観測データに基づいて仮想基準点情報を作成するに際し、固定基準点ａ、ｂ、ｃ・・・に関して観測データにより示される論理座標値が公開されている公共座標値に変換される。このような変換は、仮想基準点ｐの情報の作成前に行っても良く又は作成後に行っても良い。これにより、公共座標値により表された仮想基準点情報が仮想基準データ配信局から測量移動局に向けて発信される。
【００１７】
公共測量支援システムを仮想基準データ配信局と測量移動局との間の通信手段に介装した場合、論理座標値により表された仮想基準点情報が仮想基準データ配信局から発信された後、公共座標値に変換され、公共座標値により表された仮想基準点情報として測量移動局に受信せしめられる。
【００１８】
公共測量支援システムを測量移動局に設けた場合、論理座標値により表された仮想基準点情報が仮想基準データ配信局から発信されると共に測量移動局において受信された後、公共座標値に変換される。測量移動局においては、公共座標値に変換された仮想基準点ｐに基づいて目標測量地点ｏの座標（公共座標値）を求めても良く、又は、論理座標値のままの仮想基準点ｐに基づいて目標測量地点ｏの座標（論理座標値）を求めた後、該目標測量地点ｏの座標を論理座標値から公共座標値に変換しても良い。これにより、公共座標値により表された目標測量地点ｏが測量データとして記録される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明の好ましい実施形態を詳述する。
【００２０】
本発明の公共測量システムは、公共測量支援システム以外の構成は、図１に基づいて上述した通りであるから、重複する説明は省略する。
【００２１】
本発明の公共測量支援システムは、ＧＰＳにより実測される論理座標値を公共測量データにより特定される公共座標値に変換せしめるプログラムを具備している。変換プログラムを実行するために必要なデータは、固定基準局８を構成する多数の固定測位局８ａ、８ｂ、８ｃ・・・の固定基準点ａ、ｂ、ｃ・・・の個々に関して、観測データから求められる論理座標値と、公開されている行政上の公共測量データから求められる公共座標値との二つの座標データが利用される。
【００２２】
上述の通り、測量移動局６がＧＰＳ手段によって測位した目標測量地点ｏの位置情報を仮想基準データ配信局９に知らせると、仮想基準データ配信局９は、図１に示すように、点在する多数の固定基準点のうち目標測量地点ｏに可及的近い固定基準点ａ、ｂ、ｃを頂点として形成される三角形のエリア内で目標測量地点ｏに対応する仮想基準点ｐの位置情報を測量移動局６に提供する。
【００２３】
固定基準局８を構成する固定基準点ａ、ｂ、ｃを含む全ての固定基準点は、それぞれ、公開された行政上の公共測量データから求められた公共座標値と、観測データからリアルタイムで求められた論理座標値との二つの座標データを有しており、各固定基準点について、このような二つの座標値が組ないし対として表される。従って、図２に示すように、仮想基準点ｐを求めるための固定基準点ａ、ｂ、ｃにも、論理座標値で表される座標〔ａ点（ｘａ、ｙａ、ｚａ）、ｂ点（ｘｂ、ｙｂ、ｚｂ）、ｃ点（ｘｃ、ｙｃ、ｚｃ）〕と、公共座標値で表される座標〔Ａ点（ＸＡ、ＹＡ、ＺＡ）、Ｂ点（ＸＢ、ＹＢ、ＺＢ）、Ｃ点（ＸＣ、ＹＣ、ＺＣ）〕の二つが組ないし対として備えられる。
【００２４】
そこで、論理座標としての固定基準点ａ、ｂ、ｃと論理座標としての仮想基準点ｐ（ｘｐ、ｙｐ、ｚｏ）との間の距離をそれぞれｓａ、ｓｂ、ｓｃとすると、仮想基準点は、論理座標ｐ点（ｘｐ、ｙｐ、ｚｏ）から、次のようにして、公共座標Ｐ点（ＸＰ、ＹＰ、ＸＰ）を求めることができる。本発明によれば、各固定基準点について論理座標値と公共座標値との二つの座標データを有するので、下記に例示する計算方法に限らず、二つの座標データに基づいて自由に種々の変換プログラムを構築することができる。
【００２５】
公共座標Ｐ点のＸＰは、次の数式１により求められる。
【数１】
2004170290.tif 000003
【００２６】
公共座標Ｐ点のＹＰは、次の数式２により求められる。
【数２】
2004170290.tif 000004
【００２７】
公共座標Ｐ点のＺＰは、次の数式３により求められる。
【数３】
2004170290.tif 000005
【００２８】
図３は、公共測量支援システム１０を仮想基準データ配信局９に設けた実施例を示している。この場合、仮想基準データ配信局９において、補正観測データに基づいて仮想基準点情報を作成するに際し、固定基準点ａ、ｂ、ｃ・・・に関して観測データにより示される論理座標値を公開されている公共座標値に変換せしめられる。論理座標値から公共座標値への変換は、図２に示したように、論理座標としての仮想基準点ｐを作成した後、これを変換することにより、公共座標としての仮想基準点Ｐを作成しても良いが、必ずしも、このような方法に限るものではない。これにより、公共座標値により表された仮想基準点情報が仮想基準データ配信局９から送受信機１１を介して測量移動局６に向けて発信される。そこで、測量移動局６では、送受信機５により公共座標値としての仮想基準点Ｐを受信するので、公共座標値としての目標測量地点ｏが求められ、測量データとして記録装置４に記録される。
【００２９】
図４は、公共測量支援システム１０を仮想基準データ配信局９と測量移動局６との間の通信手段１２に介装した実施例を示している。この場合、論理座標値により表された仮想基準点ｐの情報が仮想基準データ配信局９から発信された後、通信手段上で公共座標値に変換され、公共座標値により表された仮想基準点Ｐの情報が測量移動局６に受信せしめられる。例えば、公共測量支援システム１０が第三者機関により設けられる場合、仮想基準データ配信局９から発信された論理座標としての仮想基準点ｐが通信過程において公共測量支援システム１０を経由され、公共座標に変換された後、測量移動局６に受信される。通信手段１２をインターネットにより構成する場合、公共測量支援システム１０による変換はインターネット上で行われる。この実施例においても、測量移動局６は、送受信機５により公共座標値としての仮想基準点Ｐを受信するので、公共座標値としての目標測量地点ｏを求め、測量データとして記録装置４に記録すれば良い。
【００３０】
図５は、公共測量支援システム１０を測量移動局６に設けた実施例の第１例を示しており、公共測量支援システム１０は、送受信機５と記録装置４の間に介装されている。この場合、論理座標値により表された仮想基準点ｐの情報が仮想基準データ配信局９から発信される。測量移動局６は、これを送受信機５で受信した後、公共測量支援システム１０により公共座標値に変換し、公共座標値により表された仮想基準点Ｐを記録装置４に入力し、記録装置４により目標測量地点ｏを求め測量データとして記録せしめる。
【００３１】
図６は、公共測量支援システム１０を測量移動局６に設けた実施例の第２例を示している。公共測量支援システム１０は、記録装置４に設けられており、この際、図示のように記録装置４に連結する構成としても良いが、記録装置４の内部に組込むことが好ましい。この場合も、論理座標値により表された仮想基準点ｐの情報が仮想基準データ配信局９から発信される。測量移動局６は、これを送受信機５で受信した後、論理座標値で表された仮想基準点ｐを記録装置４に入力する。記録装置４は、仮想基準点ｐを公共測量支援システム１０により公共座標値に変換し、公共座標値により表された仮想基準点Ｐから目標測量地点ｏを求め、測量データとして記録する。或いは、論理座標値で表された仮想基準点ｐから直ちに論理座標値で表される目標測量地点ｏの座標を求め、その後に目標測量地点ｏの座標を論理座標値から公共座標値に変換し、測量データとして記録しても良い。
【００３２】
【発明の効果】
従来のＧＰＳ測量方法が論理座標値としての測量データを作成するものであるから、公共測量データとの間において混乱を生じたり、測量データを行政上の目的等に利用できないという問題を有するのに対して、本発明によれば、公共測量支援システムにより測量データを公共測量データに合致する公共座標値で表示することができるという効果がある。
【００３３】
特に、本発明は、論理座標値を公共座標値に変換せしめる公共測量支援システムの実現のために、観測データを発信する固定基準局における個々の固定基準点の座標について、仮想基準点情報による測量方法として使用される観測データから求められる論理座標値と、公開された行政上の公共測量データから求められる公共座標値との二つの座標データを利用するものであるから、新たに膨大な設備を必要とせず比較的容易に実施することが可能であると共に、精度の高い正確な変換プログラムを確実に構築することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＧＰＳを利用した測量方法の概略を示す説明図である。
【図２】本発明の公共測量支援システムにおいて、固定基準局の固定基準点と仮想基準点に関する論理座標値と公共座標値との関係を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態に関して公共測量支援システムを仮想基準データ配信局に設けた実施例を示す説明図である。
【図４】本発明の実施形態に関して公共測量支援システムを仮想基準データ配信局と測量移動局との間の通信手段に設けた実施例を示す説明図である。
【図５】本発明の実施形態に関して公共測量支援システムを測量移動局に設けた実施例の第１例を示しており、公共測量支援システムを送受信機と記録装置の間に介装した実施例を示す説明図である。
【図６】本発明の実施形態に関して公共測量支援システムを測量移動局に設けた実施例の第２例を示しており、公共測量支援システムを記録装置に設けた実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
３    ＧＰＳ受信機
４    記録装置
５    送受信機
６    測量移動局
８    固定基準局
９    仮想基準データ配信局
１０    公共測量支援システム
ａ、ｂ、ｃ  固定基準点
ｏ    目標測量地点
ｐ    仮想基準点
【図１】
2004170290.tif 000006
【図２】
2004170290.tif 000007
【図３】
2004170290.tif 000008
【図４】
2004170290.tif 000009
【図５】
2004170290.tif 000010
【図６】
2004170290.tif 000011