(57)【要約】【課題】電子地図を重ね合わせて表示する場合、縮尺度の違いや歪み等位置ずれにより正しい重ね合わせができないことがある。そこで、電子地図の位置づれをデータ処理によって補正したい。【解決手段】基準となる電子地図と補正対象の電子地図とのそれぞれの対応する位置を指定する。その各位置の座標から、補正対象の電子地図を基準となる電子地図の位置に一致するようにアフィン変換を行う。ここで、指定する位置は特徴点コードを付加する。この特徴点コードを入力指定することで、位置の特定がはかれる。【選択図】　　　　図１
2004101780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準となる地図上での複数の位置対応に、異なる特徴点コードを設定する第１の手段と、
基準となる地図上の上記複数の位置に相当する、縮尺等の異なる補正対象地図上の同一位置に、同一特徴点コードを設定する第２の手段と、
補正対象地図上の異なる少なくとも２つの特徴点コードの位置座標が、基準となる地図上の対応する同一特徴点コードの位置座標に一致するように補正を行う第３の手段と、
を備える地図位置座標補正処理装置。
【請求項２】
デジタル化された地形図、施設図等の地図相互の位置ずれ歪みをなくす地図位置座標補正処理装置において、
基準となる地図上での複数の位置対応に、異なる特徴点コードを登録しておく第１の手段と、
補正対象地図を表示し、その表示地図上の、基準となる地図の特徴点コードの同一位置に、割付けられた同一特徴点コードを表示する第２の手段と、
表示中の補正対象地図上で指定された、異なる少なくとも２つの特徴点コードの位置座標が、基準となる地図上の対応する同一特徴点コードの位置座標に一致するように補正を行う第３の手段と、
を備える地図位置座標補正処理装置。
【請求項３】
第３の手段は、第２の手段で次々に割り付けられ表示される、異なる少なくとも２つの特徴点コードの更新に従って、次々に対応する位置座標相互で補正を行うものとした請求項１又は２の地図位置座標補正処理装置。
【請求項４】
特徴点コードの設定する地図上の位置とは、街区、道路、交差点、目標物等の位置が特定できる対象物とした請求項１又は２の地図位置座標補正処理装置。
【請求項５】
第３の手段での位置座標とは、緯度、経度で示した座標とする請求項１又は２の地図位置座標補正処理装置。
【請求項６】
基準となる地図上での複数の位置対応に、異なる特徴点コードを設定する第１のステップと、
基準となる地図上の上記複数の位置に相当する、縮尺等の異なる補正対象地図上の同一位置に、同一特徴点コードを設定する第２のステップと、
補正対象地図上の異なる少なくとも２つの特徴点コードの位置座標が、基準となる地図上の対応する同一特徴点コードの位置座標に一致するように補正を行う第３のステップと、
を備える地図位置座標補正処理法。
【請求項７】
通信回線につながっており、ディジタル化された地形図、施設図等の複数の地図相互の位置ずれ歪みをなくして重畳可能にする有償処理の地図位置座標処理装置と、通信回線につながっている利用者端末と、で地図位置座標補正処理を行う地図位置座標補正処理法であって、
利用者端末は、通信回線を介して補正対象地図を地図位置座標処理装置に送り、
地図座標処理装置側では、登録した基準となる地図上での複数の位置対応の特徴点コードを、補正対象地図上の同一位置に設定し、補正対象地図上で指定された、異なる少なくとも２つの特徴点コードの位置座標が、基準となる地図上の対応する同一特徴点コードの位置に一致するように補正を行い、この補正後の補正対象地図を利用者端末側に送り、
利用者端末側では、これを受信し蓄積するものとした、
ことを特徴とする通信回線を利用した地図位置座標補正処理法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル化した地形図、及び施設図を管理し、表示処理する地理情報システムに利用する地図位置座標補正処理装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地理情報システムが扱うデジタル化データの元となる地形図、施設図は、利用目的の違いや作成当時の作成者の違い、作成時期の違いなどにより、多種多様のサイズや縮尺度や形状を持つ。従ってそれをイメージスキャナで読みとりディジタル化した場合、地図相互の重ね合わせを行って表示するときには、位置が一致せず、ずれが生ずる。元の地図によっては部分的なずれもあれば全体的なずれ、或いは局部的に異なるばらばらなずれ等がある。その位置ずれを補正するには、目視により個々の不一致点を抽出し、基準となるいづれかに合わせることが必要である。
【０００３】
また、基準位置が決まっていない場合には、絶対的な位置である緯度・経度が合わなくなるという誤差が避けられなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術において縮尺等の異なる地形図は、その要求される位置精度も異なるため、重ね合せた場合、位置誤差がなく、重なることはほとんど期待できない。また、位置ずれの規則性がないため、修正は手作業となり、特別な利用が要求されないときは、位置補正は行われない場合が多い。
【０００５】
本発明の目的は、従来技術の問題点に鑑み、効率的に位置補正を可能とし、また基準位置により補正ができる位置座標補正処理装置及び方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基準となる地図上での複数の位置対応に、異なる特徴点コードを設定する第１の手段と、
基準となる地図上の上記複数の位置に相当する、縮尺等の異なる補正対象地図上の同一位置に、同一特徴点コードを設定する第２の手段と、
補正対象地図上の異なる少なくとも２つの特徴点コードの位置座標が、基準となる地図上の対応する同一特徴点コードの位置座標に一致するように補正を行う第３の手段と、
を備える地図位置座標補正処理装置を開示する。
【０００７】
さらに本発明は、デジタル化された地形図、施設図等の地図相互の位置ずれ歪みをなくす地図位置座標補正処理装置において、
基準となる地図上での複数の位置対応に、異なる特徴点コードを登録しておく第１の手段と、
補正対象地図を表示し、その表示地図上の、基準となる地図の特徴点コードの同一位置に、割付けられた同一特徴点コードを表示する第２の手段と、
表示中の補正対象地図上で指定された、異なる少なくとも２つの特徴点コードの位置座標が、基準となる地図上の対応する同一特徴点コードの位置座標に一致するように補正を行う第３の手段と、
を備える地図位置座標補正処理装置を開示する。
【０００８】
さらに本発明は、第３の手段は、第２の手段で次々に割り付けられ表示される、異なる少なくとも２つの特徴点コードの更新に従って、次々に対応する位置座標相互で補正を行うものとした。
更に本発明は、特徴点コードの設定する地図上の位置とは、街区、道路、交差点、目標物等の位置が特定できる対象物とした。
更に本発明は、第３の手段での位置座標とは、緯度、経度で示した座標とする。
【０００９】
更に本発明は、通信回線につながっており、ディジタル化された地形図、施設図等の複数の地図相互の位置ずれ歪みをなくして重畳可能にする有償処理の地図位置座標処理装置と、通信回線につながっている利用者端末と、で地図位置座標補正処理を行う地図位置座標補正処理法であって、
利用者端末は、通信回線を介して補正対象地図を地図位置座標処理装置に送り、
地図座標処理装置側では、登録した基準となる地図上での複数の位置対応の特徴点コードを、補正対象地図上の同一位置に設定し、補正対象地図上で指定された、異なる少なくとも２つの特徴点コードの位置座標が、基準となる地図上の対応する同一特徴点コードの位置に一致するように補正を行い、この補正後の補正対象地図を利用者端末側に送り、
利用者端末側では、これを受信し蓄積するものとした、
ことを特徴とする通信回線を利用した地図位置座標補正処理法を開示する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。図１は本発明の一実施形態を示す位置座標補正処理装置の要部構成図、図２は位置座標補正処理装置の全体構成図である。図１および図２において、位置座標補正処理装置は、例えば、マイクロコンピュータで構成されたＣＰＵ（中央処理装置）１０、ファイル装置１１、メインメモリ１２、図面入力装置１３、ディスプレイ（表示装置）１４、キーボード１５、マウス１６、データ入力装置１７、図面出力装置１８、を備えて構成されている。各部はそれぞれデータ伝送路を介して接続されている。
【００１１】
ＣＰＵ１０の各部のうち操作入力処理２１はキーボード１５やマウス１６からの入力処理を行う。図面検索処理部２２は操作入力処理部２１からの入力に応じ、図面ファイル１１０の図形更新と図形情報抽出を行う。同様に、属性検索処理部２２は属性情報ファイル１１１の更新と抽出を行う。
【００１２】
図１および図２において、ファイル装置１１には、複数の図形の集合による図面、例えば、水道、ガスの系統図や電気、電話の配線系統図など施設図面に関する図形情報や図形に関連する属性情報が施設図面データとして格納されている。施設図面データのうち地形図や管路図などの図形データは、図形情報として図面ファイル１１０に格納されている。また、図形に関係する町名、管口径、管種などの文字・数値で表現される属性データは、属性情報として属性ファイル１１１に格納されている。
【００１３】
図形データの入力は、例えば、紙に書かれた図面を図面入力装置１３によって一定間隔でスキャンして読み取り、読み取ったデータをその濃淡に応じて濃淡階調化し、濃淡階調化されたデータをデジタル画像データとしてコード化し、コード化されたデータを図面入力装置１３から入力される。
【００１４】
図３はファイル装置の図面構成と図形座標との関係を示す説明図である。施設図面の場合、図３（ａ）に示すように、複数の図面から構成され、各図面に関する図形データをそれぞれ複数の図面データファイル＃１〜＃ｎに分割して図面ファイル１１０に格納する。また、図形データは、図３（ｂ）に示すように、直交座標系を基準とした位置データにしたがって生成され、各図形の大きさは図面サイズに応じてそのＸ軸、Ｙ軸方向における長さＸ、Ｙによって決定される。
【００１５】
図４に図形データの階層構成を示すように、道路、家枠、管渠の３段階に階層分離された（ｂ）〜（ｄ）のデータ構造となっている。これらのデータのうち、必要に応じて各階層のデータを重ね合わせることで、（ａ）に示すような図形データを構成することができる。
【００１６】
一方、属性情報を構成する属性データは、キーボード１５から入力されるか、フロッピディスクなどのデータを一括して入力できるデータ入力装置１７から入力されるようになっている。各属性データは、図１に示すように、各図形データに関連づけられて、属性ファイル１１２に記憶されるようになっている。なお、データ入力装置１７は、すでにデジタル化された地形図や管路図等の施設図面データを図形データファイルとして図面ファイル１１０に格納する場合にも用いるものでもある。
【００１７】
ファイル装置１１に記憶された図面データや属性データのうち、ＣＰＵ１０の処理に伴うデータ、すなわちＣＰＵ１０の処理中のデータや、図面データの検索や編集などの処理を実行するためのプログラムや索引図に関するデータは、メインメモリ１２に格納されている。
【００１８】
ファイル装置１１に格納された施設図面を管理するには、キーボード１５、マウス１６からの入力情報を基に、ＣＰＵ１０が各種の演算処理を行ってファイル装置１１内のデータを検索し、検索したデータを基に指定の施設図面をディスプレイ（表示手段）１４の画面上に表示する。図面データは、ディスプレイ１４の表示領域である有効表示座標に合わせて、表示編集処理部２５で編集される。そして、編集されたデータを基に指定の施設図面がディスプレイ１４の画面上に表示される。画面上に施設図面に関する画像が表示されることにより、オペレータは、目的の図面の内容を知ることができる。
【００１９】
次に、位置座標補正方法を説明する。位置誤差の補正には先ず基準座標が必要である。そこで、先ず基準となる座標点をあらかじめ決めておく。例えば図５（ａ）に示すように地形図の道路交差点の位置ずれの補正処理にあっては、先ず基準となる地図５０上にずれ算出に利用する複数位置Ｐ１〜Ｐ６を指定する。この位置は、例えばずれ補正の作業員が判断し選択した位置である。位置Ｐ１〜Ｐ６を、異なる特徴点コードＣＨ１〜ＣＨ６でコード分けし、位置座標と対応させて登録する。同様に図５（ｂ）の補正対象地図５１の位置Ｐ１〜Ｐ６位置を含む領域を選んで表示させた上で、同様の特徴点コードＣＨ１〜ＣＨ６のコード割付する。これは例えば作業員が手作業で行う。
【００２０】
特徴点コードの位置座標は、緯度、経度で示すのが好ましい。緯度、経度は絶対座標であり、画面上で表示する地図位置は画面上での相対座標であり、これらを緯度、経度の絶対座標と対応させておくことで、管理がしやすくなるためである。こうした緯度、経度による座標は、基準地図及び補正対象地図の両者共に地図データの一部として具えており、両地図での同一特徴点の指定割付けは座標値を指定することで相互に可能である。
【００２１】
基準となる地形図は、図面の補正があらかじめ完了しているもの又は、縮尺率が１／５００程度の道路台帳そのものを基準とする。これは絶対的な位置精度が高い方を基準とするためである。地図の位置ずれは、座標歪みに応じて変換する必要がある。画像歪みを持つ補正対象地図の基準地図からみての位置ずれ判別の仕方は以下となる。
（１）、縮尺の異なる場合には、基準地図上の数点の座標と補正対象地図上の数点の座標との間で互いに差分をとり、縮尺の度合いを判定するやり方。例えば、基準地図上のＰ１からＰ２への画面上での距離と補正対象地図上のＰ１からＰ２への画面上の距離の差分をとることで縮尺の違いの度合いがわかる。また、上下左右に単にずれている（位置シフトしている）如き場合には、上記距離が一致していることでわかる。
（２）、位置ずれが、回転による例や回転と縮尺とのからみ合いの場合等には、上記（１）のごときやり方ではなく、回転や縮尺のわかる判定法が必要である。例えば、図５（ａ）、（ｂ）の如きＰ１Ｐ２Ｐ３Ｐ４の画面上４点相互を利用して歪みの度合いである回転や縮尺の度合いを判定する。具体例としては、図５（ａ）、（ｂ）のＰ１Ｐ２Ｐ３Ｐ４の画面上での四面形相互を比較する。
（３）、位置ずれが、地図上の多くの場所で発生している例にあっては、多数位置に特徴点を設定し、位置を更新しながら次々に各更新位置近辺での位置ずれを判定する。
【００２２】
こうした位置ずれは、自動的に判定でき、それの補正処理には、例えば幾何学的な地図の一致をはかる処理を行う。その代表的な例は、移動処理や回転処理等の種々の線形変換が可能なアフィン変換である。ずれの内容に応じて選択されたアフィン変換法を利用して補正処理を行う。
例えば、対象地形図の位置補正をする場合には、対象地形図の構成点４点に関しての回転や移動などのアフィン変換により、特徴点Ｐ１Ｐ２Ｐ３Ｐ４で囲まれる閉領域（図形）を１ブロック目として、対応付けられる基準地図との特徴点Ｐ１Ｐ２Ｐ３Ｐ４との間で、アフィン変換する。同様に次の閉領域Ｐ１Ｐ４Ｐ６Ｐ５を２ブロック目としてアフィン変換する。これを順次繰り返して、対象図形すべてのアフィン変換を完了する。尚、非線形変換も採用可能である。
【００２３】
図１の位置座標補正処理部２４は、図面ファイル１１０、あるいは図２のデータ入力装置１７より入力されたデジタル化された施設図面データに対して、位置ずれに応じたアフィン変換を行って、位置座標補正処理をするものである。
【００２４】
図６は、位置座標補正処理部２４における位置座標補正処理方法の手順を示したものである。まず、ステップ１０１では図面検索処理部２２により、位置補正の対象地形図を図面ファイル１１０より検索し表示する。この表示中の対象地形図の街区、道路交差点、目標物等の位置関係が明確に判定できる対象物位置に位置補正特徴点コードを画面上で割り付ける。この割付けは作業員が表示画面を見ながら行う。
【００２５】
ステップ１０２では、あらかじめ基準地形図として位置補正特徴点が割り付けられた地形図を図面ファイル１１０より検索し表示する。この表示中のステップ１０１で処理した対象地形図の同一位置補正特徴点コードの対応関係にあることを画面上で確認する。
【００２６】
ステップ１０３では、基準地形図と対象地形図との一致する位置補正特徴点コードでの位置歪みを補正するため、例えば図５（ｂ）の如き対象地形図の位置補正特徴点コードが指示する４点構成の閉領域を抽出し、同様に対応付けられる図５（ａ）の如き基準地形図の４点構成の閉領域との間で位置歪みの状態を検出し、この位置歪みをなくすように座標補正する。座標補正は、図形データの位置歪み補正に用いられるアフィン変換を使用する。変換結果は一次的にメインメモリ１２に格納する。
【００２７】
ステップ１０４では、対象地形図の位置補正特徴点で決まる４点構成の次の閉領域群を抽出し、該当するものがないかを判定する。全部の閉領域群が終了していない場合には、ステップ１０３に戻り、該当閉領域群の位置歪み補正をする。変換結果は同様に一次的にメインメモリ１２に格納する。全部の閉領域群が終了していた場合には、ステップ１０５に移る。
【００２８】
ステップ１０５では、メインメモリ１２に格納された対象地形図の変換結果を読み出し、表示編集処理部２５で基準地形図と対象地形図を重ね合わせ処理し、図面表示部２６に表示する。また、メインメモリ１２にある変換結果は該当図面ファイル１１０にも格納保存する。
【００２９】
尚、ステップ１０１で補正対象地図上での特徴点及びそのコード割付けを行うようにしたが、ステップ１０２の後にステップ１０１を実行させるやり方もある。この場合は、例えば、特徴点及びそのコード割付けがすべてに完了登録済みの基準地図を表示画面に表示させておくと共に、別画面に補正対象地図を表示させ、この補正対象地図上で基準地図の特徴点位置に一致する位置を選択指示し、この選択指定した位置を、補正対象地図上の特徴点とし、同一コードを付加する、とのやり方をとる。これによって補正対象地図上での特徴点での特徴点の割付けが容易となる。
【００３０】
以上の各例では、基準図形と補正対象図面との同一位置に、同一特徴点コードを割り当てたが、異なるものであってもよい。但し、それらの相互の関係を示すテーブル等を用意して相互変換をする。
【００３１】
上記の位置座標補正処理装置は、利用者が単独で利用するだけでなく、図７で示すようなシステムとしての構成もできる。
【００３２】
図７において、利用者は位置座標補正処理装置３５を持たなくても、利用者端末装置３１から必要に応じて位置座標補正を利用することができる。利用者端末装置３１は、通信網３２に接続されており、必要に応じて位置座標補正したい対象地形図は登録先である位置座標補正処理装置を有する運用システムに対して送信する。その対象地形図データは通信制御装置３３により受信され、ファイアウォール３４で加入者であるかの判定後、位置座標補正処理装置３５に送られる。位置座標補正処理装置３５は、あらかじめ基準地形図をもっており、その基準地形図との位置補正処理をした後、通信制御装置３３、及び通信網３２を経由して該当の利用者端末装置３１に送信される。利用者はこの位置座標補正結果を利用する。また、利用者からの位置座標補正処理要求に対しては、料金処理装置３６より、変換処理量に応じた従量制課金、あるいは定額処理課金がされる。
なお、位置補正の基準となる特徴点コードは、利用者端末装置３１から位置座標補正処理装置に問い合わせすることにより、情報を通信網３２経由で入手する。位置座標補正の対象地形図には、作業者がこの特徴点コードを対応位置に割り当てる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、縮尺の異なる地形図を重畳する場合に位置ずれがなく、重ね合わせ表示ができる。また、基準点位置を対応付けすることにより、正確な地形図緯度・経度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す位置座標補正処理装置の位置座標補正処理部の構成図。
【図２】本発明の一実施例を示す位置座標補正処理装置の全体構成図。
【図３】ファイル装置の図面構成と図形座標との関係を示す説明図。
【図４】図形データの階層構成図。
【図５】地形図特徴点への任意特徴点コードの付与図。
【図６】一実施例による位置座標補正処理方法の手順を示すフローチャート。
【図７】本発明の一実施例を示す位置座標補正処理装置による利用者端末からの位置補正サービスシステム構成図。
【符号の説明】
１０　ＣＰＵ
１１　ファイル装置
１２　メインメモリ
１３　図面入力装置
１４　ディスプレイ
１５　キーボード
１６　マウス
１７　データ入力装置
１８　図面出力装置
２１　操作入力処理部
２２　図面検索処理部
２３　属性検索処理部
２４　位置座標補正処理部
２５　表示編集処理部
２６　画面表示部
２７　操作アイコン部
３１　利用者端末装置
３１　通信制御装置
３２　通信網、
３３　ファイアウォール
３４　位置座標補正処理装置
３５　料金処理装置
１１０　図面ファイル
１１１　属性データファイル
１１２　位置補正パラメータデータファイル
【図１】
2004101780.tif 000003
【図２】
2004101780.tif 000004
【図３】
2004101780.tif 000005
【図４】
2004101780.tif 000006
【図５】
2004101780.tif 000007
【図６】
2004101780.tif 000008
【図７】
2004101780.tif 000009