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加藤 正人のデベロッパーズブログ

加藤 正人

氏名
加藤 正人
役職
多分SE
血液型
秘密
出没
美味しいもののあるところ
特色
タヒチ大好き。ちょいメタボ。

加藤 正人

2014/05/10

ウェブにおける地図表示と測地系のまとめ

 

ウエブサイトで地図を表示するサービスはいくつかあるが、利用する座標系 (測地系) が異なっているので今更ながらまとめてみた。 (IN: 処理系に与える値; OUT: 処理系から得られる値)

ある測地系で得られた座標値を、異なる測地系の地図サービスに入力すると正しい位置を示さない点に注意。測地系が異なる場合は座標値の変換が必要。

地図で用いられる測地系

  • 局所測地系: 基準点の近傍ジオイドを近似する楕円体に基づく測地系。通常は楕円体重心と地球重心が一致しないため、使用を想定する地域から外れるほど誤差は大きくなる傾向がある。「世界測地系」に対する用語として使用され始めた。
  • 世界測地系: 中心が地球重心に、また短軸が自転軸に一致する回転楕円体でジオイドを近似して全地球的な座標を記述する測地系。楕円体と実体の誤差は存在するが距離に依存しない。

※なお、一般名詞としての「世界測地系」は上記の通りだが、日本の法令上の「世界測地系」とは固有名詞であり、「(日本の) 国土地理院が制定した世界を包括的に測地するシステム」を指す。一般名詞との区別が必要な場合は、学術的名称「日本測地系2000」を使用する。

局所測地系と世界測地系の優劣

「後から制定された世界測地系の方が精度が高く (全てにおいて) 局所測地系より優秀」と思われがちだが、地球全体を近似する楕円体ではどうしても局所的な誤差は大きくなるので、使用する対象地域内をより精密に近似できる準拠楕円体が定義できれば、局所測地系の方が精度が高くなる可能性がある。一方、想定地域外の精度は落ちるので地球規模の交通管理や衛星管理、天体観測等には向かない。要は両者間に優劣は無く適した用途が違うと考えるべきである。

日本で使用されている測地系

  • 旧日本測地系 (Tokyo97): ベッセル楕円体を準拠楕円体とし、日本近辺での運用を前提とする座標系。
  • WGS84: アメリカ国防総省が1960年に制定した全地球的測地系。1984年に大改訂が行われて以来「84」を名称に含む。数回改訂されており直近の改訂は2004年。(名称は WGS84 のまま。) 準拠楕円体は WGS84楕円体、基準座標系は独自 (改訂ごとに徐々に IRTF に近づいており、現在はほぼ同一。) GPS で使用される測地系としてお馴染み。
  • 日本測地系2000 (JGD2000): 平成14年4月1日 (2002/04/01) より使用開始された世界測地系の1つ。WGS84と同じ「世界」測地系だが、基準座標系と準拠楕円体が異なる。両者間の差異はcm単位なので、一般的な地図用途においては事実上同一と言ってよい。準拠楕円体は GRS80、基準座標系は ITRF94。

※ベッセル楕円体: 北半球、特にユーラシア大陸近辺のジオイドを良く近似する楕円体モデルだが、実際の地球の南半球のふくらみには適合しておらず実測値より軸長が短くなる。(楕円体中心が地球中心よりユーラシア大陸方向にずれている。)

※WGS84 楕円体は、GRS80 とは扁平率がわずかに異なるだけでほぼ同一。

関連タグ: ウェブ地図  測地系 

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