ちずのつくりかた: 測地系

測地系とはすなわち、その場所が地球上でどの位置にあたるのか、ということをあらわす方法のひとつです。

歴史

歴史的に、長い数列を格納し、さらにその数列をやりとりすることはとても困難を伴っていました。経度緯度を使って特定の場所を明示し、なおかつ建築に使えるような精度を保つには、小数点以下にたくさんの数字を書かねばなりません。

この問題は、測地系という考えを用いることで解決されています。この場合、地球全体すべての箇所に単一の参照システムを適用するのではなく、地球を小さな地域に分割し、それぞれの地域ごとに局所的なシステムを適用するのです。あなたの住んでいる街で局所的な測地系を使用する場合、特定のポイントをいくつか原点として設定し、その位置からメートル単位で参照を可能とします。

こうして、特定の地点をそれぞれの地域ごとに局所的に格納するという方針をとるということは、それぞれの地域同士で値の変換が必要になるということでもあります。実務を担当する地理学者や測量家にとって幸運な事に、複数の測地系の間での数値変換を自動的に行なってくれるソフトウェアが開発されています。こうしたソフトウェアを使うことで、異なる測地系で作成された複数のデータセットを、高い精度を保ちながら、単一の地図として重ねあわせることが可能となります。

ただし、精密な地理空間データという課題はまだ未解決のままです。非常に高い精密さが求められる状況においては、全世界をカバーする測地系ではなく、局所的な測地系に信が置かれ、利用されています。コンピュータ・システムにおいて、数値が浮動小数点としてあらわされる関係上、測地系を変換する際に正確さが失われることがしばしば発生してしまいます。

技術

QGIS や ArcGIS といった一般的なGISソフトウェアは、測地系の変換を自動的に行う機能を有しています。ソフトウェアの内部では、多くの場合、オープンソースのライブラリである proj4 がその処理を行っています。