(57)【要約】【課題】  任意時刻における地図を生成可能とし、更なる地図データ量の圧縮をはかる。【解決手段】  家屋や道路等地物を、緯度、経度、高さからなる地図座標に時間座標を加えた４次元座標で図形要素（オフジェクト）として管理し、新旧地図情報におけるオブジェクトの変化を、時間座標に従う差分情報として登録、更新する構成とした。また、時間座標の範囲指定に基づき、当該範囲に属するオブジェクトの変化を差分情報に基づき復元し、所定の間隔に従い連続的に提供して前記利用者からの検索要求に応答する構成としてもよい。【選択図】      図４
2005164945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図情報データベースが構築される情報記憶装置と、情報を演算処理する処理装置とを有し、複数の地物のそれぞれを図形要素として地図情報データベースに登録し、管理する地図情報更新装置であって、
前記処理装置に構築され、緯度情報、経度情報に時間情報を加えて前記地図情報データベース中の図形要素を管理する図形要素管理部と、
前記処理装置に構築され、複数の地図情報における前記図形要素の変化を、前記時間情報に従う差分情報で登録する図形要素更新部と、
を備えたことを特徴とする地図情報更新装置。
【請求項２】
前記図形要素更新部は、前記複数の地図情報のうちの第１の地図情報とこの第１の地図情報よりも以前の地物にかかる第２の地図情報について、前記第１の地図情報から図形要素を抽出し、前記第２の地図情報からは前記第１の地図情報の図形要素を抽出した位置に対応する位置から任意の図形要素を検出する処理を行い、その結果、前記第２の地図情報から図形要素が検出されなかったときは、前記第１の地図情報における前記図形要素に時間情報を付加して前記地図情報データベースに登録することを特徴とする請求項１に記載の地図情報更新装置。
【請求項３】
前記図形要素更新部は、前記複数の地図情報のうちの第１の地図情報とこの第１の地図情報よりも以前の地物にかかる第２の地図情報について、前記第１の地図情報から図形要素を抽出し、前記第２の地図情報からは前記第１の地図情報の図形要素を抽出した位置に対応する位置から任意の図形要素を検出する処理を行い、その結果、前記第２の地図情報から図形要素が検出されたときは、前記両地図情報における図形要素のそれぞれを正規化し、それら図形要素を比較演算して一致したときに前記第１の地図情報における前記図形要素の、前記地図情報データベースへの登録を見合わせることを特徴とする請求項１に記載の地図情報更新装置。
【請求項４】
前記図形要素更新部は、前記比較演算の結果一致しなかったときに、前記それぞれの図形要素を、構成点を単位に細分化し、当該細分化された図形要素毎、前記正規化および比較演算を差分となる図形要素が生成されるまで再帰的に適用し、生成された前記差分となる図形要素に時間情報を付加して前記地図情報データベースに登録することを特徴とする請求項３に記載の地図情報更新装置。
【請求項５】
前記処理装置は、前記地図情報から図形要素を抽出し、正規化および比較演算を実行するにあたり、探索範囲を初期設定し、前記第１の地図情報における図形要素の重心から前記探索範囲に属する前記第２の地図情報における任意の図形要素の有無を調べ、無しと判定されたときに前記探索範囲を更新して前記処理を繰り返し、有りと判定されたときに重心間距離の最も近い図形要素から順に前記正規化および比較演算を実行することを特徴とする請求項３または４に記載の地図情報更新装置。
【請求項６】
地図情報データベースが構築される情報記憶装置と、情報を演算処理する処理装置とを有し、緯度情報、経度情報に時間情報を加えて前記地図情報データベース中の図形要素を管理し、利用者からの地図情報検索要求に応答する地図情報更新装置であって、
前記処理装置に構築され、複数の地図情報における前記図形要素の変化を、前記時間情報に従う差分情報で前記地図情報データベースに登録する図形要素更新部と、
前記処理装置に構築され、前記時間情報の範囲指定に基づき、当該範囲に属する前記図形要素の変化を前記差分情報に基づいて復元し、前記利用者からの検索要求に応答する検索要求応答部と、
を備えたことを特徴とする地図情報更新装置。
【請求項７】
前記緯度情報、経度情報、時間情報に、さらに高さ情報を加えて前記図形要素を管理する構成を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の地図情報更新装置。
【請求項８】
地図情報データベースが構築される情報記憶装置と、情報を演算処理する処理装置とを有した地図情報更新装置を用いて、複数の地物のそれぞれを図形要素として前記地図情報データベースに登録し、管理する地図情報更新方法であって、
緯度情報、経度情報に時間情報を加えて前記地図情報データベース中の図形要素を管理する過程と、
複数の地図情報における前記図形要素の変化を、前記時間情報に従う差分情報で登録する過程と、
を備えたことを特徴とする地図情報更新方法。
【請求項９】
地図情報データベースが構築される情報記憶装置と、情報を演算処理する処理装置とを有した地図情報処理装置を用いて、緯度情報、経度情報に時間情報を加えて前記地図情報データベース中の図形要素を管理し、利用者からの地図情報検索要求に応答する地図情報更新方法であって、
複数の地図情報における前記図形要素の変化を、時間情報に従う差分情報で前記地図情報データベースに登録する過程と、
前記時間情報の範囲指定に基づき、当該範囲に属する前記図形要素の変化を前記差分情報に基づいて復元し、所定の時間間隔に従い連続的に提供して前記利用者からの検索要求に応答する過程と、
を備えたことを特徴とする地図情報更新方法。
【請求項１０】
前記緯度情報、経度情報、時間情報に、さらに高さ情報を加えて前記図形要素を管理する構成を有することを特徴とする請求項８または９に記載の地図情報更新方法。
【請求項１１】
複数の地物のそれぞれを図形要素として地図情報データベースに登録して管理する地図情報更新装置に用いられるプログラムであって、
緯度情報、経度情報に時間情報を加えて前記地図情報データベース中の図形要素を管理する処理と、
複数の地図情報における前記図形要素の変化を、時間情報に従う差分情報で登録する処理と、
をコンピュータに実行させる地図情報更新プログラム。
【請求項１２】
緯度情報、経度情報に時間情報を加えて地図情報データベース中の図形要素を管理し、利用者からの地図情報検索要求に応答する地図情報更新装置に用いられるプログラムであって、
前記複数の地図情報における前記図形要素の変化を、時間情報に従う差分情報で前記地図情報データベースに登録する処理と、
前記時間情報の範囲指定に基づき、当該範囲に属する前記図形要素の変化を前記差分情報に基づいて復元し、所定の時間間隔に従い連続的に提供して前記利用者からの検索要求に応答する処理と、
をコンピュータに実行させる地図情報更新プログラム。
【請求項１３】
前記緯度情報、経度情報、時間情報に、さらに高さ情報を加えて前記図形要素を管理する構成を有することを特徴とする請求項１１または１２に記載の地図情報更新プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路や建物等、複数の地物のそれぞれを図形要素として地図情報データベースに登録し、管理する、地図情報更新装置および方法ならびにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、従来の紙地図を電子化して利用者に提供する地理情報システムＧＩＳ（Geographic Information System）が開発され、利用されるようになった。
ＧＩＳでは電子化された地図を扱うため、紙ベースの地図と比較して、地図の更新、過去の地図の保管や検索も比較的容易になった。
しかしながら、これらの方式は、時間軸方向の検索（時間情報に従う検索）、例えば、「現在から１０年前までの地域の変遷」といった検索を行う場合、過去にバックアップされたすべての地図を参照する必要が出てくるため、履歴データの格納領域を依然として大量に必要とするという欠点を持っていた。また、通信を介してその地図情報が提供される場合、通信時間、ネットワーク負荷の観点からも実現が非常に困難になる。
【０００３】
これに対し、家屋や道路等、地物のそれぞれを図形データとし、当該地物の生成時間と消滅時間を属性データとして管理し、時間経過により地物に変化が生じた場合、新たに生成された地物に対してはその図形データに生成時間を付加してデータベースに登録し、消滅した地物に対してはデータベースに登録されている当該地物の図形データに消滅時間を格納してデータベース登録し、時間を指定してデータベースに登録されている地物の図形データが検索されたときに、当該指定時間が生成時間と消滅時間の間に入る地物の図形データを取得可能な図形データ管理方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３１２２３３号公報（段落０００６、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した特許文献１によれば、時間軸方向の検索が比較的容易となり、バックアップ時間や履歴データの格納空間が比較的少なく済み、かつ、ネットワークを経由して地図やその他地理情報を取得する場合においても通信時間やネットワーク負荷を小さくすることが可能である。
しかしながら、時間情報を、平面（緯度情報、経度情報）あるいは立体（緯度情報、経度情報、高さ情報）で管理される地図の属性として管理するため、地図作成時点における地図のみが生成可能であって、地図更新の回数だけ地図全体のデータを大量に保持しておく必要がある。従って、任意の時刻における地図を生成することはできず、依然として履歴データの格納空間は大きく根本的な解決とはならない。
【０００５】
本発明は前記した事情に鑑みてなされたものであり、（１）任意時刻における地図を生成可能とし、（２）更なる地図データ量の圧縮が可能な、地図情報更新装置および方法ならびにプログラムを提供することを目的とする。
また、（３）地物の変化を時間遷移に従い、より視覚的（ビジュアル）に表現して利用者要求に柔軟に応えることのできる、地図情報更新装置および方法ならびにプログラムを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は前記した課題を解決するために、家屋や道路等地物を、緯度情報、経度情報に時間情報を加えた図形要素（オフジェクト）として管理し、複数の地図情報におけるオブジェクトの変化を、時間情報に従う差分情報として登録、更新する構成とした。このことにより、任意時刻における地図が生成可能となり、更なる地図データ量の圧縮が可能となる。
【０００７】
また、時間情報の範囲指定に基づき、当該範囲に属するオブジェクトの変化を差分情報に基づき復元し、所定の間隔に従い連続的に提供して利用者からの検索要求に応答する構成とした。このことにより、地物の変化を時間遷移に従ってより視覚的に表現することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、任意時刻における地図を生成可能とし、更なる地図データ量の圧縮が可能となる。また、地物の変化を時間遷移に従い、より視覚的に表現して利用者要求に柔軟に応えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の例（本実施形態例）と比較例（従来例）における地図情報の管理方法を対比して示した概念図である。
図１に（ｂ）として示す実施形態例によれば、地図中のオブジェクトを、比較例の緯度、経度からなる平面座標に加え、高さと時間座標で管理している（緯度情報、経度情報、高さ情報からなる地図座標に時間情報を加えた４次元座標（４次元情報）で、地図中のオブジェクトを管理している）。このため、時間座標により、オブジェクトの生成、消滅を管理でき、従って、任意時刻における地図の生成が可能となる。これに対し、（ａ）として示す比較例では、地図の属性として時間が管理されるため、地図全体の作成時点における地図のみが生成可能であり、従って、地図更新の回数だけ全体地図の情報を大量に保持する必要がある。
【００１０】
また、本実施形態例によれば、オブジェクトの変化を差分で登録することにより、地図データ量の圧縮をはかっている。
図１によれば、比較例では、１９ｖｖ年Ａ月Ｂ日に基になる基図作成後、再測量の後、地図修正を行った２０ｚｚ年１月ｊ日に地図情報の更新を行い、この基図と更新地図に時間情報を付与し、これらに関する全体地図のデータを保持している。これに対し、本実施形態例では、１９ｖｖ年Ａ月Ｂ日〜２０ｚｚ年１月ｊ日に至る、地物の工事計画、竣工、登録の各種タイミングで地物の変化を差分で登録するため、比較例に比較して地図データ量の圧縮が可能となり、かつ、オブジェクトの時間座標により、任意時刻の地図が生成可能となる。
【００１１】
図２は、本実施形態の地図情報更新装置の内部構成を機能展開して示したブロック図であり、地図情報管理サーバ１０に実装される例が示されている。
図２において、地図情報管理サーバ１０は、図形要素管理部１１と、図形要素更新部１２と、検索要求応答部１３と、地図情報ＤＢ（データベース）１４で構成される。
【００１２】
図形要素管理部１１は、緯度、経度、高さからなる地図座標に時間座標を加えた４次元座標で地図情報ＤＢ１４中のオブジェクトを管理する。また、図形要素更新部１２は、新旧地図情報（複数の地図情報）におけるオブジェクトの変化を、時間座標に従う差分情報で登録する機能を持ち、正規化処理部１２１と比較演算部１２２を含む。
図形要素更新部１２は、ＭＯ（Magnet Optical Disk）、あるいは図示せぬ他のサーバから通信ネットワーク経由で提供される新地図情報（第１の地図情報）から図形要素（オブジェクト）を抽出し、地図情報ＤＢ１４に格納されてある同座標位置（第１の地図情報の図形要素を抽出した位置に対応する位置）にある旧地図情報（第１の地図情報よりも以前の地物にかかる第２の地図情報）から任意のオブジェクトが検出できなかったときに、新地図情報におけるオブジェクトに時間座標を付加して地図情報ＤＢ１４に登録する機能を持つ。
【００１３】
図形要素更新部１２はまた、新地図情報から図形要素を抽出し、同座標位置にある旧地図情報から任意のオブジェクトが検出されたときに、新旧地図情報における図形要素のそれぞれを正規化し、それら図形要素を比較演算して一致したときに新地図情報における図形要素の地図情報ＤＢ１４への登録を見合わせる。正規化は正規化処理部１２１で、比較演算は、比較演算部１２２で行われる。
図形要素更新部１２は更に、比較演算部１２２での比較演算の結果、一致しなかったときに、それぞれのオブジェクトを、構成点を単位に細分化し、当該細分化されたオブジェクト毎、正規化および比較演算を差分となる図形要素が生成されるまで再帰的に適用し、ここで生成されたオブジェクトに時間座標を付加して地図情報ＤＢ１４に登録する。
【００１４】
ここで、「正規化」とは、地図データを一定のルールに従って変形・加工等して（例えば地図の縮尺を同じにしたり単純化等して）、複数の地図データを対比できるようにすることである。
図示を省略するが、具体的には、例えば、Ｐ１からＰ６の点を通る任意の道路を仮定した場合、道路の右端（或いは左端）の線を構成する各点につき、隣接する２点を含む線の曲率（点Ｐ２についてはＰ１−Ｐ２−Ｐ３、点Ｐ３についてはＰ２−Ｐ３−Ｐ４）を求め、あらかじめ定義された曲率閾値と比較して小であれば削除、大であれば残し、残った点同士を線で結んでオブジェクトを単純化する処理をいう。更に、残した点の隣接する２点のスプライン補間曲線を生成し、これら曲線の最大曲率点を新しい点として生成し、元の点とを入れ替えることも可能である。
【００１５】
なお、図形要素更新部１２は、地図情報ＤＢ１４に格納されてある旧地図情報から任意のオブジェクトを抽出し、正規化処理部１２１を用いて正規化、および比較演算部１２２を用いて比較演算を実行するにあたり、探索範囲（例えば半径Ｒ）を初期設定し、新地図情報におけるオブジェクトの重心から探索範囲Ｒに属する旧地図情報における任意のオブジェクトの有無を調べ、無しと判定されたときに探索範囲Ｒを更新して前記処理を繰り返し、有りと判定されたときに重心間距離の最も近いオブジェクトから順に正規化および比較演算を実行する。
【００１６】
一方、検索要求応答部１３は、時間座標の範囲指定に基づき、当該範囲に属するオブジェクトの変化を差分情報に基づき復元し、所定の間隔に従い連続的に提供して利用者からの検索要求に応答する機能を持つ。
検索要求応答部１３は、地図情報再現部１３１と、時間情報管理部１３２とを有する。地図情報再現部１３１は、差分情報から地図情報を再現する機能を持ち、時間情報管理部１３２は、時間座標と差分情報との対応を管理する他に、復元された地図情報を、所定の間隔を持って利用者の端末へ提供するための時間監視も行う。
【００１７】
地図情報ＤＢ１４のデータ構造の一例を図３に示す。地図情報ＤＢ１４は、旧地図情報が格納される旧地図情報領域Ａの他に、ＭＯや通信ネットワークを介して提供され、格納される新地図情報が格納される新地図情報領域Ｂとから構成され、それぞれ、「オブジェクト種別」と、「構成点」と、「属性」と、「生成時間」と、「消滅時間」と、「変化時間および属性」の各データ項目からなる。
【００１８】
データ項目「オブジェクト種別」は、オブジェクトを構成する線や多角形のデータ種別を、「構成点」は、オブジェクト毎の始点、中間点、終点のそれぞれを、緯度、経度、高さで示した立体座標を、「属性」は、道路、家屋等のオブジェクト名を示す。
また、「生成時間」は、例えば家屋が新築された場合等における該当オブジェクトの生成時間を、「消滅時間」は、例えば新築にあたり家屋が解体された場合等における該当オブジェクトの消滅時間を、「変化時間およびその属性」は、例えば、家屋が平屋から二階建てに変化したときの該当オブジェクトの変化時間およびその変化属性のそれぞれ示す。前記各データ項目として記述される内容は時間経過と共に常に変化する。
【００１９】
なお、図示していないが、オブジェクト種別毎にＩＤが付され、当該ＩＤをキーとにその属性情報がリンクされたＲＤＢ（Relational Data Base）が用意され、検索の際に利用できるようになっている。
ここでいう属性情報には、例えば、オブジェクトが建物の場合、住所、家屋の敷地面積、世帯主等、道路の場合、道路種別、道路幅、交通規制情報等がある。
【００２０】
図４〜図６は、図２、図３に示す本実施形態の動作を説明するために引用したフローチャートであり、具体的には、本実施形態の地図情報更新プログラムの処理手順を示す。
以下、図４〜図６に示すフローチャートを参照しながら、図２、図３に示す本実施形態例の動作について詳細に説明する。
【００２１】
まず、地図情報管理サーバ１０は、光磁気ディスク（ＭＯ）等の記録媒体、もしくは他のサーバから新地図情報を読み出し、適当なオブジェクトＰ（例えば図７（ａ）の左上図参照）を抽出する（Ｓ４１）。併せて、図形要素管理部１１による管理の下、地図情報ＤＢ１４に格納されている旧地図情報の同じ座標位置にあるオブジェクトＱ（例えば図７（ａ）の左下図参照）も抽出する（Ｓ４２）。
そして、図形要素更新部１２は、旧地図情報のオブジェクトＱの存在を調べた結果（Ｓ４３）、何も存在しなければ（無）、新地図情報のオブジェクトＰは新たに発生したものと判断し、後記するオブジェクトの生成処理を行う。一方、旧地図情報に何等かのオブジェクトＱが存在すれば（有）、対象のオブジェクトＰとＱの正規化処理を行い（Ｓ４４、図７（ａ）参照）、更にオブジェクトＰ、Ｑ同士の比較演算を行い（Ｓ４５）、オブジェクトＰに変化があるか否か（オブジェクトＰ，Ｑ間に変化があるか否か）を調べる。なお、正規化処理は図２に示す正規化処理部１２１が、比較演算は比較演算部１２２が実行する。
【００２２】
比較演算の結果、等しければオブジェクトＰ（Ｐ・Ｑ間）に変化なしと判断され（増改築・新築や増設・新設等なしと判断され）、異なっていた場合、その差分を検出するために、構成点を単位としたオブジェクトＰ、ＱそれぞれのパーツＰ1〜Ｐn、Ｑ1〜Ｑmを抽出し（Ｓ４６）、正規化処理部１２１がパーツ単位で正規化し（Ｓ４７）、同じく比較演算部１２２がパーツ単位で比較演算を行う（Ｓ４８）。
図形要素更新部１２は、プリミティブな（原始的な）オブジェクトが出現するまで（差分となる図形要素が生成されるまで）ステップＳ４７以降の処理を再帰的に適用し（Ｓ４９）、オブジェクトの変化を差分情報として捉える。
【００２３】
なお、地図の縮尺によっては同じ地物でもオブジェクトの形状が異なることがあり、また、形状は同じでも構成点が異なることがある。そこで、前者については、精度／許容誤差を許し（例えば、縮尺１／５００の場合２５ｃｍ、縮尺１／２５００の場合１．２５ｍ、縮尺１／２５０００の場合１２．５ｍ）、後者については、構成点をそろえ、オブジェクトの特徴点を残すために曲率が大きく変化する部分を抽出して比較する方法を採用することとした。
【００２４】
次に、オブジェクトの抽出の仕方（図４のステップＳ４１〜Ｓ４５）について図５に示すフローチャート、ならびに図７、図８に示す具体例を参照しながら説明する。
図７は建物のオブジェクトに変化があった場合、図８は道路のオブジェクトに変化がなかった場合のそれぞれにおける動作を模式化して示した図であり、図７、図８ともに、上に新地図情報を、下に旧地図情報を示し、左に新旧地図の正規化前の地図情報を、右に新旧地図の正規化後の地図情報を示す。また、小さな×印はそれぞれの構成点を示す。
【００２５】
図５において、図形要素更新部１２は、探索範囲として、例えば、半径Ｒを初期設定し（Ｓ５１）、探索範囲を段階的に大きく設定して探索処理を実行し（Ｓ５２〜Ｓ５４）、その範囲に含まれるオブジェクトを切り出す。すなわち、新地図情報のオブジェクトＰを、同じ座標位置を持つ旧地図情報のオブジェクト上に重ね、新地図情報のオブジェクトＰの重心を中心に、半径Ｒの範囲に含まれる旧地図情報のオブジェクトＱを捉える（図７、図８に示す円）。
つまり、半径Ｒの範囲に含まれるオブジェクトＱの存在を調べ（Ｓ５３）、存在が確認されなかった場合（Ｓ５４、無）に、そのときの探索範囲である半径Ｒ（例えば１０ｍ）を拡大（例えば１０ｍ拡大）する方向に更新（Ｓ５２）して再度探索処理を実行する（Ｓ５３，Ｓ５４）。適当回数、前記した探索処理が繰り返された後（半径Ｒから１０ｍずつ順次拡大された後）、オブジェクトＱの存在が確認される。ここでの説明では、順次拡大した半径Ｒの中に図７（ｂ）に示されるように、複数のオブジェクト（Ｑａ〜Ｑｄ）が存在した場合（Ｓ５４、有）、その中で、重心間距離（ｄ１〜ｄ４）が小さい（近い）オブジェクトＱａ、Ｑｂ、Ｑｃ、Ｑｄの順にソートし（Ｓ５５）、当該ソート順に従い正規化・比較演算が実行される。ちなみに、重心間距離は、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３＜ｄ４の順である。図７（ｂ）では、オブジェクトの重心は大きな×印で示してある。
【００２６】
なお、前記したように、比較演算にあたり、縮尺差に従う精度／許容誤差が反映される。即ち、差分が精度／許容誤差より大きい場合にのみ変化があるものとして認められる。ちなみに、図８（ａ）では、建物のオブジェクトには変化があるが、道路のオブジェクトには変化がないと判断されることになる（図８（ｂ）では、正規化後のオブジェクトＰとオブジェクトＱとは、丸付き数字の１〜８に示されるように形状が一致している）。このようにして、オブジェクトに変化があったこと（図７に示す建物）と、オブジェクトに変化がなかったこと（図８に示す道路）を検出する。
【００２７】
次に、新規オブジェクト発生が確認されたときに実行されるオブジェクト生成処理、オブジェクトが消滅したときに実行されるオブジェクト消滅処理、オブジェクトが変化したときに実行されるオブジェクト更新処理のそれぞれについて簡単に説明する。
【００２８】
図３に地図情報ＤＢ１４のデータ構造の一例が示されるように、地図情報として、オブジェクト毎の構成点データの他に、「生成時間」、「消滅時間」、「変化時間およびその属性」に関する情報が付加されている。
すなわち、図形要素更新部１２は、図４にフローチャートで示す処理を実行後、新規オブジェクトの発生が確認されたとき、対応するオブジェクトのデータ項目「生成時間」にその時点での時間情報を書き込み、また、オブジェクトの消滅が確認された場合、対応するオブジェクトのデータ項目「消滅時間」にその時点での時間情報を書き込む。なお、オブジェクトの消滅は、例えば図４のフローチャートでの新旧を入れ替えて処理を行うことにより把握される。例えば、ステップＳ４１では旧地図からオブジェクトを抽出し、ステップＳ４２では、新地図の同座標にあるオブジェクトを抽出する処理を行うことにより、オブジェクトの消滅が把握される。
【００２９】
更に、図形要素更新部１２は、オブジェクトに変化のあることが確認された場合、その時点での時間情報が書き込まれるのは勿論のこと、その差分につき属性を付加する。
【００３０】
ここで、「変化がある」とは、例えば、建物が平屋から二階建てに改築されるような地理情報の変化を示す。この場合、その建物は、時刻Ｔｓで生成され、時刻Ｔｃでその属性が変化し、時刻Ｔｅで消滅したとする。ここでは変化時間としてその変化が発生した時刻Ｔｃの他に、変化属性、属性の変化差分が挿入される。すなわち、どのオブジェクトが、いつ、どの種類の属性が、どの値に変化したかのデータが記述され、この３つの変化情報は、変化が発生する毎にそのデータ構造に一組挿入され、変化が何回行われたかは、オブジェクトのヘッダに変化の回数を記述することにより行われる。
また、同時刻Ｔｃに複数の属性が変化した場合は、省略表現として、変化時間一つにつき、複数の変化属性、属性の変化差分の組を書き込むこともできる。
【００３１】
次に、以上のようにしてメンテナンスされ更新された地図情報の利用の仕方について以下に説明する。
図６に地図情報検索処理手順が、図９に、そのときに使用されるＷｅｂ端末画面構成の一例が示されている。
【００３２】
ここでは、Ｗｅｂ（World Wide Web）を介して地図情報が提供される例が示されている。まず、利用者は図９に示される端末を操作することにより、検索条件を設定し、地図情報ＤＢ検索要求を発行し、Ｗｅｂ経由で地図情報管理サーバ１０をアクセスする。
図６において、地図情報管理サーバ１０は、検索要求応答部１３でその地図情報ＤＢ検索要求を受信し（Ｓ６１）、検索条件の中に時間指定があるか否かを調べる（Ｓ６２）。ここで、時間指定が無い場合（Ｓ６２、無）は、例えば、特定の住所における平面、もしくは立体座標に基づき地図情報ＤＢ１４を検索する（Ｓ６７）。そして、後記するように、地図情報ＤＢ１４検索の結果得られる差分情報から地図情報に復元し（Ｓ６４）、地図情報を配信する（Ｓ６５）はこびとなる。
【００３３】
一方、検索条件の中に時間指定がある場合（Ｓ６２、有）は、その時間座標に基づき地図情報ＤＢ１４を検索し（Ｓ６３）、地図情報ＤＢ１４から出力される差分情報を地図情報再現部１３１で地図情報に復元し（Ｓ６４）、要求のあった端末へ地図情報の配信を行う（Ｓ６５）。
検索要求応答部１３は、更に、時間指定の中に範囲指定があるか否かを調べ（Ｓ６６）、範囲指定があれば（Ｓ６６、有）、ステップＳ６３以降の処理を繰り返し、その範囲に従う、例えば、過去何年間における地図情報の変遷が、時間情報管理部１３２によって定義される所定の間隔を持って地図情報再現部１３１に提供される。地図情報再現部１３１は、所定の間隔で入力される差分情報を適宜地図情報に復元し、検索要求応答部１３へ出力して要求のあった端末へ配信する。
【００３４】
なお、「何年何月何日以前の過去１０年間の地図情報を表示せよ」といった地図情報ＤＢ検索要求が発行された場合、検索要求応答部１３は、その時間情報（何年何月何日以前の過去１０年間）と対象オブジェクトの生成／消滅時間とを比較し、対象となる時間情報が生成／消滅時間の間にあればその地理情報は存在し、それ以外では存在しないと判断できる。
そのオブジェクトが消滅せず、現在も存在している場合、該当オブジェクトの消滅時間データ項目に「消滅時間未定」の識別子（∞）を書き込む。
【００３５】
Ｗｅｂ端末画面は、図９にその一例が示されるように、Ｗｅｂ画面としてのタスクバー・ボタン領域、そして、検索画面領域、地図表示領域の３つに大別される。検索画面領域は、検索条件設定および地図操作ボタンから成る。
まず、利用者は、＜＜検索条件＞＞の中にある日時設定欄に年月日を入力し、更に、住所を入力して「現在ボタン」をクリックすれば、その年月日に存在した住所周辺の地図情報が地図表示領域に表示され、また、日時設定欄に年月日を入力し、「以前ボタン」あるいは「以降ボタン」をクリックして該当年間を入力すれば、例えば、２０００年１月１日以前１０年間における特定の住所周辺の変遷を地図表示領域に所定の時間間隔（例えば半年間隔）をもって連続的に表示することができ、利用者は、より視覚的に都市の変遷を確認できる。
【００３６】
以上説明のように本実施形態は、家屋や道路等地物を、緯度、経度、高さからなる地図座標に時間座標を加えた４次元座標でオフジェクトとして管理し、新旧地図情報におけるオブジェクトの変化を、時間座標に従う差分情報として登録、更新する構成としたものであり、このことにより、任意時刻における地図が生成可能となり、更なる地図データ量の圧縮が可能となる。
また、時間座標の範囲指定に基づき、当該範囲に属するオブジェクトの変化を差分情報に基づき復元し、所定の間隔に従い連続的に提供して前記利用者からの検索要求に応答する構成としたものであり、このことにより、地物の変化を時間遷移に従ってよりビジュアルに表現することができるため、利用者要求に柔軟に応えることができる。
【００３７】
図１０に本実施形態の地図情報更新装置を応用した統合地理情報システムの構築例が示されている。
図１０に示す統合地理情報システムには、本実施形態の地図情報更新装置が実装されており、統合地理データベースを管理する統合ＧＩＳサーバ１００を核に、行政機関や民間で個別に収集した、行政関連情報、農林水産関連情報、保険、医療、福祉等関連情報、気象、防災等の関連情報、地理情報等をリンクさせ、ＷＡＮ（Wide Area Network）等で構成される地域情報ネットワーク２００や、Ｗｅｂ等インターネット３００を介して地域住民へ公開している。
【００３８】
また、ＧＩＳセンタ４００では、地球観測衛星等からの高精細リモートセンシングデータ、およびＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの高精度ＧＰＳ測量データを用いた簡易測量でＧＩＳデータを迅速に更新し、また、国土地理院認定後のＧＩＳデータを正式に登録し、ＧＩＳデータの精度とリアルタイム性を同時に実現している。ＧＩＳセンタ４００は、統合ＧＩＳサーバ１００に対してＬＡＮ（Local Area Network）等を介して最新のＧＩＳデータを提供し、また、バックアップを行っている。
【００３９】
前記した統合地理情報システムによれば、例えば、地域の生活に密着した住民への情報提供サービスを実現でき、Ｗｅｂ型情報提供サービスを実現することで誰でも容易に地図情報へのアクセスが可能となる。
また、ＧＩＳで管理された土地利用図の上に、土地管理台帳、工事図面等の施設情報を電子化し、センタで一元管理することもできる。更に、土地管理情報は測量現場からモバイルでオンライン登録でき、また、土地の基本情報と、土地や施設の管理情報をサーバへ登録し、この登録時に土地利用状況および施設更新状況を前記した本実施形態に従う時間座標で管理することにより、任意時刻における施設を含む地図を生成可能とし、更なるデータ量の圧縮が可能となる。
また、防災管理に応用することで、地域の環境、防災計画を立案し、シミュレーションによる災害予測を行うことで状況の空間的、時間的な把握が可能となり、地域住民は、Ｗｅｂを介して情報の閲覧が可能となる。
【００４０】
ＧＩＳ統合地理情報システムは、前記した自治体による住民情報サービス、災害監視のほかに、農林水産業の総合情報化、消防庁広域応援支援、上下水道等の社会インフラ管理、河川等の環境総合監視等に応用が可能である。
【００４１】
なお、図２に示す図形要素管理部１１、図形要素更新部１２、検索要求応答部１３、正規化処理部１２１、比較演算部１２２、地図情報再現部１３１、時間情報管理部１３２のそれぞれで実行される手順をコンピュータ読取り可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより本実施形態の地図情報更新装置が実現されるものとする。ここでいうコンピュータシステムとは、ＯＳ（Operating System）や周辺機器等のハードウェアを含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本実施形態例と比較例における地図情報の管理方法を対比して示した概念図である。（ａ）は比較例を模式的に示す図であり、（ｂ）は本実施形態例を模式的に示す図である。
【図２】本実施形態の地図情報更新装置の内部構成を機能展開して示したブロック図である。
【図３】図２に示す地図情報ＤＢのデータ構造の一例を示す図である。
【図４】本実施形態の動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図５】本実施形態の動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図６】本実施形態の動作を説明するために引用したフローチャートである。
【図７】本実施形態の動作を説明するために引用した動作概念図である。（ａ）は新旧地図情報を正規化前後で対比した図であり、（ｂ）は新旧地図情報における正規化後のオブジェクトの重心間距離等を示す図である。
【図８】本実施形態の動作を説明するために引用した動作概念図である。（ａ）は新旧地図情報を正規化前後で対比した図であり、（ｂ）は新旧地図情報における正規化後の道路のオブジェクトを示す図である。
【図９】本実施形態で使用される端末の画面構成の一例を示す図である。
【図１０】本実施形態の地図情報更新、提供装置を応用した統合地理情報システムの構築例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０    地図情報管理サーバ
１１    図形要素管理部
１２    図形要素更新部
１３    検索要求応答部
１４    地図情報ＤＢ
１２１    正規化処理部
１２２    比較演算部
１３１    地図情報再現部
１３２    時間情報管理部
１００    統合ＧＩＳサーバ
２００    地域情報ネットワーク
３００    インターネット
４００    ＧＩＳセンタ
Ｐ        オブジェクト（新地図情報のオブジェクト）
Ｑ        オブジェクト（旧地図情報のオブジェクト）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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