GPS簡易測量のための用語

測量を専門にされている方以外の方はGPSなどの機器と地図ソフトなど用語などが専門的で敷居が高いですよね
そこで簡単に用語の説明や解説ページのご案内をします。

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用語の説明
測地系
方位角と方向角
真北と磁北
磁気偏角
緯度・経度と平面直角座標
座標系
ジオイド高
ベクタデータ
ラスタデータ
三角点・多角点情報
緯度経度の表示形式
ファイル形式
レーザーオフセット概要
国土地理院
GPS・GIS関係
単独測位
相対測位
DGPS
精密測位
GPS衛星からの電波
基準点成果等閲覧サービス
参考書
GPS関連ソフト
GIS関係ソフト
地図ソフト(フリー、市販)
日本全国のDGPS局
NMEA-0183フォーマット 電子基準点データ提供サービス
GPS連続観測
データサービス
RINEX file作成ソフト
レーザー機器GPS/DGPS関係ほか
レーザー距離計(方位計測可)
付属用品(SECO)
GPS/Laser距離計
システム構成例
ハンディタイプGPS
GPS/DGPS/WAAS/SBAS機器
データ収集
データ収集ソフト
データ収集ハード
SILogger
GPSで器械点取得
レーザー距離計で求点を取得
データ収集
地図ソフトにインポート

Garminほか

コンパス付
レーザー距離計

A-LaserCE

ゼンリン 電子地図帳Z[zi:]Professional
 その他GISソフト

測地系 Topへ

数学の座標系は3次元のXYZ座標や極座標などを指しますが、測地学での座標系では同じような3次元座標軸と同時に地球の形を定義する楕円体定数を含み、地球上の位置を緯度経度で表すシステムを言います。

カシミール3Dでの説明ページ
http://www.kashmir3d.com/wgs84/#001
国土地理院「世界測地系移行の概要」
http://www.gsi.go.jp/LAW/G2000/g2000.htm
世界測地系
 世界測地系とは、VLBIや人工衛星を用いた観測によって明らかとなった地球の正確な形状と大きさに基づき、世界的な整合性を持たせて構築された経度・緯度の測定の基準で、国際的に定められている測地基準系をいいます。
WGS84
 World Geodetic System(世界測地系)1984の略語です。WGS84は、米国が構築・維持している世界測地系です。GPSの軌道情報で使われているほか、GPSによるナビゲ−ションの位置表示の基準として使われています。

ジオイド高 Topへ

 ジオイドとは、地球を水で覆ったと仮定した時の地球の形を表している測地学・地球物理学の用語です。地球を構成している岩石の密度が一様でないため、ジオイドは楕円体から見ると多少でこぼこしています。また、ジオイドは、地球上にできる幾つかの水準面のうち、高さ0mを通る水準面でもあります。我が国では東京湾の平均海水面を0mとし、標高を求めています。つまり、ジオイドからの高さが標高になるわけです。
http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/geoid/geoid/geoid.html

方位角と方向角 Topへ

方位角:座標の北軸から測定した測線の角を方向角といいます。
方向角:真北方向から測定した測線への角を方位角といいます。

真北と磁北 子午線収差(真北方向角)、磁気偏角 Topへ

地球上の北方向は、北極の方向である『真北』と方位磁石の指す『磁北』があります。地図の北方向は北極である『真北』が真上に表示されており、方位磁石の指す『磁北』とは異なります。その『真北』と『磁北』の角度の差を“偏差(偏角)”と呼び、それは計測する場所により変わってきます。ほとんどレーザー測距儀の北方向設定では、北方向を『真北(TRUE)』にするのか『磁北(USER MAG)』にするのかを設定することができます。地図と照らし合わせて使用するのであれば『真北(TRUE)』に設定、方位磁石の指す北に合わせるのであれば『磁北(USER MAG)』で偏差を設定する必要があります。(磁気補正)
磁気偏角一覧図
http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/geomag/survey/henkakuitiran.html

緯度・経度と平面直角座標 Topへ

狭い範囲を表現するには、位置を緯度経度で表示するよりも、平面直角座標で表示した方が実用的で便利な面があります。これは建設省告示で基準が定められています。  

  1. 「平面直角座標」から「緯度・経度」への変換(国土地理院): (真北方向角も出ます。)
    http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/xy2blf.html
  2. 「緯度・経度」から「平面直角座標」への変換(国土地理院):
    http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/bl2xyf.html

緯度経度の表示形式  Topへ

 度分秒.秒 形式(DDDMMss.ss)
 度分.分 形式(DDDmm.mmmm)
 度.度 形式(dddd.ddddd)
 度分秒 (ddd'mm'ss.s')
位置表示形式が電子地図は度分秒となっているので、GPSで使う表示形式に合わせておく事。
通信ソフトなどでNMEA0183をインポート場合やデータ加工する場合はGPSからのデータが度分.分 形式(DDDmm.mmmm)になっているので度分秒.秒 形式に変換する必要がある。

ベクタデータ Topへ

ベクタデータは、長さと方向を持ち、それぞれの点、線、面に属性データを付加することができます。

ラスタデータ

ラスタデータとは、スキャナ(画像情報のコンピュータ入力装置)等で入力された画像データをいいます。情報量が多いことが難点ですが、大容量のメモリーやデータ圧縮技術により簡単に利用できるようになってきました。

三角点・多角点情報 Topへ

基準点成果等閲覧サービス(国土地理院のホームページから三角点の座標をダウンロードすることができます。)
http://cpservice.gsi.go.jp/kijunten2k/

座標系 Topへ

経度の幅を約2度以内として日本列島を19の区域に分け、各区域ごとに、19個の座標系(plane right coordinates)を設けている。 この座標系は、国土地理院発行の縮尺1/2,500及び1/5,000国土基本地図、そして 縮尺1/10,000地系図に用いられている。
座標系の原点などの情報
http://www.gsi.go.jp/LAW/heimencho.html

座標系変換パラメータ
http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/coordinates/localtrans.html 

GPS

参考書

日本測量協会の新やさしいGPS測量、ちょっと難しいですが空間情報工学など
http://www.jsurvey.jp/2-1a.htm

単独測位:1波のみの受信で精度10m〜  Topへ

相対測位(複数点に置ける単独測位):1cm〜3cm、〜1m、2〜3m

説明 国土地理院 測地部
DGPS(ディファレンシャルGPS)、RTK(リアルタイムキネマティック)−GPS測位
リアルタイム測位システム
http://mekira.gsi.go.jp/gps/gps-iroiro.html

GPS衛星からの干渉測位用(搬送波位相)データを用いて、観測点2点間の位置関係を精密に決定する技術で、現在ではその位置決定精度はミリメートルレベルに達しています。
海上保安庁GPS連続観測データ提供サービス
http://www1.kaiho.mlit.go.jp/KOHO/dataservice/htdoc1.htm

電子基準点データ提供サービス
http://terras.gsi.go.jp/

IGS観測データ提供
http://www.enri.go.jp/~naoki/iglos-mtka.htm

RINEXファイル形式

http://www.ngs.noaa.gov/CORS/rinex210.txt

DGPS Topへ

GPS信号をあらかじめ正確に位置が分かっている場所(基準局)で受信し、GPSで得られた位置と真の位置からその誤差を計算し、ディファレンシャル情報(補正値)として送信局から放送します。この方式により、GPSを利用した測位精度を向上させることができます。
http://www.kaiho.mlit.go.jp/syoukai/soshiki/toudai/dgps/

GPS衛星からの電波 Topへ

(a) L1帯:C/Aコード(一般)、Pコード(軍事用)、Yコード(Pコードが秘匿操作ASによって変換されたもの)
(b) L2帯:Pコード、(Yコード)原則軍用 GPS測量では使用可

NMEA-0183フォーマット Topへ

NMEA で出力されるセンテンスは,
GGA:Global positioning system fix data
GLL:Geographic position, latitude/longitude
GSA:GPS DOP and active satellites
GSV:GPS satellites view
RMB:Recommended minimum navigation information
RMC:Recommended minimum specific GPS/TRANSIT data
BOD:Bearing, origin to destination
RTE:Routes
PGRME:Position error GARMIN
PGRMM:Datum GARMIN
PGRMZ:Height ft. GARMIN
出力例
$GPRMC,045352,A,3619.7787,N,13925.6535,E,0.0,0.0,270203,7.3,W,A*07
$GPRMB,A,,,,,,,,,,,,A,A*0B
$GPGGA,045352,3619.7787,N,13925.6535,E,1,06,1.3,46.1,M,38.4,M,,*74
$GPGSA,A,3,,,07,08,11,,20,,28,31,,,2.1,1.3,1.7*30
$GPGSV,3,1,10,01,00,149,00,04,03,247,00,07,23,305,35,08,08,227,39*7A
$GPGLL,3619.7787,N,13925.6535,E,045352,A,A*49
$GPBOD,,T,,M,,*47
$PGRME,5.7,M,8.5,M,10.2,M*12
$PGRMZ,151,f,3*1E
$PGRMM,WGS 84*06
$GPRTE,1,1,c,*37

「GPSの森」で詳しく説明されています。
http://bg66.soc.i.kyoto-u.ac.jp/forestgps/nmea.html

ファイル形式 Topへ

  1. POT形式:カシミール3D、Garmap
  2. CSV形式:カシミール3D、ゼンリン電子地図帳Z[zi:]Professional
  3. MPS形式:プロアトラスW
  4. NMEA形式:カシミール3D




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