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地理情報システムの標準化動向

地理情報システムの標準化動向. 九州東海大学 応用情報学部 中嶋　卓雄. 概要. e-Japan 　構想 国土交通省 国土地理院 地理情報システム（ GIS ）関連省庁連絡会議 GIS (Geographic Information System) ISO TC211 G-XML GML 製品動向および今後. e-Japan 構想. サービス・システム 申請・届出等の手続きの電子化 政府認証基盤（ GPKI) 生産・調達・運用支援統合情報システム（ CALS :Continuous Acquisition and Life-cycle Support)

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地理情報システムの標準化動向

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Presentation Transcript

  1. 地理情報システムの標準化動向 九州東海大学 応用情報学部 中嶋　卓雄

  2. 概要 • e-Japan　構想 • 国土交通省 • 国土地理院 • 地理情報システム（GIS）関連省庁連絡会議 GIS (Geographic Information System) • ISOTC211 • G-XML • GML • 製品動向および今後

  3. e-Japan構想 • サービス・システム • 申請・届出等の手続きの電子化 • 政府認証基盤（GPKI) • 生産・調達・運用支援統合情報システム（CALS :Continuous Acquisition and Life-cycle Support) • 特許庁 • 特許電子図書館（IPDL） • 国土交通省・国土地理院 • 国土数値情報（国土情報整備事業によって作成されたデジタルデータ）のダウンロードサービス • 地理情報クリアリングハウス • 街区レベル位置参照情報のダウンロードサービス • GIS関係省庁連絡会議 • GISアクションプログラム2002-2005

  4. 国土交通省・国土計画局 • 国土数値情報ダウンロードサービス • 地形、土地利用、公共施設、道路、鉄道など国土に関する様々な地理的情報を数値化したもの • 街区レベル位置参照情報ダウンロードサービス • 街区単位（○町○丁目○番）の位置座標（街区代表点の緯度・経度。平面直角座標）を整備したデータ • データ形式 • メタデータ形式がある • 経緯度が基準 • キャラクタデータとして提供

  5. 国土数値情報 • 点データ • ベクトルデータで点情報を表す点図形 • 公共施設などの地点を表すデータとして使用 • 地価公示、都道府県地価調査、公共施設 • 線データ • ベクトルデータで線情報を表す線分 • 線データは、線を構成する点情報の集まりで、鉄道や道路など線分によって表現できる地図情報を電子化したもの • 鉄道、道路、河川、活断層 • など

  6. 国土地理院 • 標準化 • ISO/TC211 • 地理情報標準第2版(JSGI2.0) • 数値地図データ • CD-ROM版数値地図 • クリアリングハウス • 地理情報検索システム

  7. 標準化動向 • TC211＝ISOの２１１番目の専門委員会（１９９４）。19000番台のドキュメント（101から135まで11/06/2001） • ISOTC211（標準化レベル） • WD: Working draft • CD: Committee draft • DIS: Draft International Standard • FDIS: Final Draft International Standard • IS: International Standard

  8. ISO TC 211 • 枠組みと参照モデル（19101～19105） • 19101:参照モデル、19103:概念スキーマ言語 • データモデルと演算子（19107～19109） • 19107:空間スキーマ、19108：時間スキーマ • 19109:応用スキーマのための規則 • データ管理（19110～19115） • 19111：座標による空間参照、19115：メタデータ • 地理情報サービス(19116～19119、追加) • 19118：転送に用いるフォーマットの符号化を定義 • 19119：サービス • 19128:Web Map server interface • 19133:Location based services tracking and navigation

  9. 地理情報基準第２版 • ISOに準拠 • 基本的にはDTD+XML メタデータと他の項目との関係

  10. 国土交通省の民間との共同研究（H１１～H１３）国土交通省の民間との共同研究（H１１～H１３） • 火山基本図数値データを利用した火山災害シミュレーションモデルの開発 • 数値地図を利用した不動産情報検索システム • 数値地図25000（地名・公共施設）を利用した地図Viewerの開発 • XML形式GISデータに対する基本処理技術の試みとメタサーバーの構築

  11. ＣＤ－ＲＯＭ版数値地図 • 数値地図2500（空間データ基盤） • 数値地図25000（空間データ基盤、地図画像） • 画像はTIFF、８つのレイヤー構成 • 数値地図50000（地図画像） • 数値地図50mメッシュ（標高） • 1/25000地形図から計測

  12. 「数値地図25000（地図画像）」ＣＤ－ＲＯＭ 表示ソフトウェア関係ファイル図葉ファイル（TIFFファイル）凡例ファイル（TIFFファイル）索引図ファイル（CSVファイル）管理ファイル(世界測地系による管理ファイル)　 　（CSVファイル）旧管理ファイル(日本測地系による管理ファイル)　（CSVファイル）数値地図25000（地図画像）用世界測地系パラメータファイル　 （CSVファイル）磁針方位ファイル　（CSVファイル）管理ファイル変換ソフトインストーラーアンインストーラー

  13. 地図画像1/25000

  14. クリアリングハウス クリアリングハウス ノード（サーバ） メタデータ 検索 電子化された地図 空間的範囲 時間的範囲 キーワード クライアリングハウスノード Internet 基盤形成期（H8年度～H10年度） 普及期（H11年度～H13年度）

  15. GISアクションプログラム2002-2005 • 目標 • GISを利用する基盤環境を整備 • 政府の各分野においてGISを有効に利用し、質の高い行政サービスを実 • 普及支援 • 地方公共団体への統合型GISの普及 • 2002年度までに電子基準点のデータを収集解析するシステムを構築 • G-XMLに準拠したGISコンテンツ流通促進

  16. GISとWebとの結合 • データフォーマットレベル（すべて異なる） • GML、Open GIS Consortium • G-XML、データベース振興センター • ISO/TC211,個別WGにより仕様の詳細化（最終ドキュメントはJIS経由でIDをもらう必要あり） • 19103 Conceptual schema language • 19107 Spatial schema • 19118 encoding • システムレベル • 表示機構、その記述言語

  17. G-XML • 産学官プロジェクト • （http://gisclh.dpc.or.jp/gxml/contents/index.htm） • G-XML実用化連絡会 • （財）データベース振興センターなどと連携 • 入会費用がいらない • H13年に、G-XML2.0がJIS規格に • 「JIS X 7199　地理情報-地理空間データ交換用XML符号化法」

  18. G-XMLの国際化 • G-XML2.0とGML2.0の機能統合の検討 • GMLは国際的な民間機構：OGC(Open GIS Consortium)の規格 • G-XML2.0の優位点（サービスに対応した概念が含まれている） • LBS(Location Based Services) • Tracking　：人や資産の位置を追跡 • Navigation　： • 昨年12月、GML3.0がOGCの正式な推奨仕様となる見込み • ISO/TC211ISO GML(19136)プロジェクトへのGML3.0 の提案

  19. 地図情報のテキスト化により合成などが容易 複数GISサイトからのコンテンツを自分のPC＋電子地図にダウンロードして合成表示することが可能になる

  20. 地物に対する見方

  21. クライアントでのG-XMLの利用例（多重コンテンツ受信）クライアントでのG-XMLの利用例（多重コンテンツ受信） ベースマップはクライアントに保持してもよい

  22. G－XMLプロトコル階層 G-XML部品： 座標値、各種幾何形状、空間参照系

  23. G-XML構造 • 計量地理空間(MetricGeospace) • 位相地理空間(TopologicalGeospace)、 • 関心地点(POI) • 移動体(Mover) • 経路(Route) • 画像(Picture) • 描画スタイル(RenderingRule,RenderingRuleList )

  24. 計量地理空間(MetricGeospace) • 通常の電子地図やそこに掲載されている地物の記述に使用 • 一部の地物を送信 • 主要道路網のみを抽出 • 変更部分の地図を送信 • 分散環境下での電子地図の共同開発・更新など（受け側で地図編集・加工される） • 関心地点、移動体、経路、画像を直接組み合わせることも可能

  25. MetricGeospaceの記述例（地図全体） <MetricGeospace id="gaiku" category="街区地図" spatialreferencesystem="30169" unit.location="mm" unit.length="mm" > <!--　空間参照系を30169（日本測地系の一つ） -- > <!-- 計量地理空間の境界を記述する。 --> <Boundary> <Rectangle><!–　長方形 -- > <Coordinates> -13999999,-35999999 -11999999,-34499999 </Coordinates> </Rectangle> </Boundary> ．．．

  26. 位相地理空間(TopologicalGeospace) • 略地図の記述 • 目印となるランドマークを表すノードと、それらを結ぶエッジとの組み合わせ • 略地図のメリット • 人間が理解しやすい点 • 転送量が少ない点 • 携帯電話やPDAを利用したナビゲーション用途に最適 • 経路も記述可能

  27. TopologicalGeospaceの例 <!-- 交差点と道路中心線とから構成される道路ネットワークを記述する。 --> <TopologicalGeospace id="09ld164center" category="道路中心線"> <!-- 交差点を記述する。 --> <Node id="n1" category="交差点"> <Coordinates spatialreferencesystem="4301" unit.location="sec"> 489100,127200 </Coordinates> </Node> ・ ・ そのほかの交差点の記述が続く。 ・ <!-- 道路中心線を記述する。 --> <Edge id="e1" category="道路中心線" startnode="n1" endnode="n3" /> ・ ・ そのほかの道路中心線の記述が続く。 ・ </TopologicalGeospace>

  28. 関心地点(POI: Point Of Interest) • ユーザが関心を持つ点（位置を持つ地物など）に詳細情報を追加可能 • GISとコンテンツ流通サービスとを結びつけた新しいサービスを提供することが可能 • 観光スポット、公園内の施設、釣りのポイントや集合地点、屋台の営業場所、定点カメラの映像なども関心地点として取り扱うことが可能 • 属性として、履歴、そこへの到達経路なども記述可能

  29. POIの例 <!-- コンビニエンスストアを示す関心地点を記述する。 --> <POI id="3.1" category="コンビニエンスストア"> <SpatialLocator> <Coordinates>23423,32543</Coordinates> </SpatialLocator> <Property propertytypename="店名">○○○店</Property> </POI>

  30. 移動体(Mover) • 人や車などのナビゲーションを記述 • 位置を逐次記述可能 • 時間要素を記述可能 • 状態により、移動体の進行方向や速度を記述可能

  31. MOVERの例 <!-- コンビニエンスストアに商品を配送する輸送車を示す移動体 を記述する。 --> <Mover id="4.1" category="輸送車"> <SpatialLocator> <Coordinates>23962,31108</Coordinates> </SpatialLocator> <TemporalLocator> <At time="2000-11-23T12:00:00+09:00" /> </TemporalLocator> <!-- 輸送中の商品のリストを記述する。 --> <Property propertytypename="△△牛乳">24</Property> <Property propertytypename="××チョコレート">12</Property> </Mover>

  32. 経路(Route) • 経路の途中にあるランドマークを順次に結ぶ形で経路を記述 • 計量地理空間向け経路 • 各ランドマークの位置指定を座標値指定とする • 位相地理空間向け経路 • 位相地理空間上のノードからの相対位置指定へ置き換えれる

  33. 画像(Picture) • ビットマップ画像、ベクターグラフィックを背景画または前景図として記述可能 • G-XMLでは • 画像を地図に貼り付けたり座標変換したりするためのパラメータをG-XML文書に記述 • 実際の貼り付け処理や座標変換処理は上位のアプリケーションが行う

  34. Pictureの例 <!-- 背景として用いる航空写真を示す画像を記述する。 --> <Picture id="5" category="航空写真"> <Size width="800" height="600" /> <Transformation> <DiagonalTransformation> <LocalCoordinateSystem spatialreferencesystem="40000" unit.location="px"> <Rectangle> <Coordinates>0,0 800,600</Coordinates> </Rectangle> </LocalCoordinateSystem>

  35. 描画スタイル(RenderingRule, RenderingRuleList ) • 地物を描画方法を指定 • 地物を構成する点の色、線の色・太さなどを指定 <!-- 計量地理空間を満たすオブジェクトの描画規則を記述する。 --> <RenderingRule id="1"> <LineStyle id="1.2" color="#FF00FF" width="3" linepattern="DOT" unit.length="px" /> <FaceStyle id="1.3" foregroundcolor="#FF00FF" backgroundcolor="#008000" facepattern="SOLID" /> </RenderingRule>

  36. G-XMLプロジェクトで公開されているソフトウェアG-XMLプロジェクトで公開されているソフトウェア • e-G View • 簡易Web-GIS構築ツール • サーバにインストール、Windows 2000 • Tomcat, Xerces, SVG API Batik • クライアントはブラウザ＋SVGViewer • e-G Frontend(2003/1/29) • e-G Viewの拡張版 • ＧＩＳコンテンツの送信・取得 • 背景地図／ＧＩＳコンテンツ・レイヤ制御 • ＩＰ電話

  37. e-G View の表示

  38. Open GIS Consortium(OGC) • Interoperability Program • Current Initiatives • OGC Web Services Initiative (OWS2) • Conformance & Interoperability Testing & Evaluation Initiative (CITE) • Open Location Services (OLS)

  39. OGC Web Service (http://ip.opengis.org/ows/010526_OWSWhitepaper.doc)

  40. GISシステム • 製品 • Infomatix(http://www.informatix.co.jp/) • SIS • ドーン（http://www.dawn-corp.co.jp/index.html） • GeoBase • ESRI（http://www.esri.com/） • ArcView,ArcPad • オープンソース • GRASS(http://wgrass.media.osaka-cu.ac.jp/grassh/index2.html) • ESRI(http://www.esri.com/company/free.html)

  41. ESEI社：ArcExplore

  42. Geographynetwork explorer

  43. トピック • 位置情報サービス（LBS） • GPS • 測地系

  44. LBS（Location Based Service:位置情報サービス） • KDDI • GPS機能を搭載した携帯電話とSVGとの連携 • 国土地理院 • 電子基準点（GPS連続観測点）のリアルタイムデータ配信開始 （大都市を中心に200点->1200点） • 電子基準点からの相対的な位置を誤差1cmで求めることができる

  45. GPS • 単独測定 • 10m～30m • FM放送DGPS（データ放送） • 5m～10m • 海上保安庁DGPS • 1ｍ～3m • 民間提供DGPS • 低価格・高精度（30cm～ 50cm） • 次世代GPS：RTK（リアルタイム・キネマティック）-GPS • 100万円台 • 高精度（2～3cm）RTK用２周波GPS

  46. 測地系の移行 • 日本測地系から世界測地系への移行 • 測量法の改正（H14 年4月1日） • 地球を楕円体としてモデル化：日本測地系 • 地球の現状に即した測地系：世界測地形 • 約400mほどずれる • GPSの設定も世界測地系と日本測地系がある • 経緯度の変換プログラムを国土地理院が公開

  47. 新しい動き • 位置情報サービス • DLP（Docomo Location Platform) • 利用者が自己の位置や周辺情報を把握できる。第三者に知らせることもできる。DLPサーバにDBとして登録 • au：GPS携帯 • 方位磁石も入れたコンパス機能

  48. 特許動向（地図情報関連） • 情報供給方法および情報登録方法：特許番号第2991095号,1999 • 地図の表示方式、広告とともに表示、広告情報の登録方式 • 地図情報の表示方式：未請求,1999 • キャラクタ文字による地図表示方式 • 広告情報の供給方式：特開H10-162031,1998 • 地図上の座標上に図形を配置しそれと広告を連動 • 地理的情報を利用した情報検索システム、特開2000-76280 • 検索データとして緯度・経度などの地理情報を含む • 地図情報提供システム及び地図情報検索方法、特開2000-67083

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