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ドローン大辞典

平面直角座標系|用語解説|ドローン大辞典

概要

平面直角座標系とは、地球という球体(厳密には楕円体)上の位置を、地図のような平面上のX座標・Y座標として表現するための座標系である。ドローン測量で作成されるオルソ画像や三次元点群データを、既存の地図や図面と正確に重ね合わせるために不可欠な基準となる。


平面直角座標系とは

平面直角座標系は、地球表面の位置を平面に投影し、直交する2軸(X軸・Y軸)で表現する座標系の一つである。
空中写真は中心投影で撮影されるため、そのままでは地図として利用できないが、正射投影によって歪みを補正し、平面直角座標系などの平面座標上に配置することで、オルソ画像として地図利用が可能になる。資料では、この用途においてUTM座標系と並ぶ代表的な座標系として位置づけられている。


測量・ドローン活用における役割

地図との整合性

ドローンで撮影したデータから作成されるオルソ画像や三次元点群データは、平面直角座標系で表現することで、既存の地図や図面と正確に重ね合わせることができる。これにより、距離や面積の正確な計測や、GISソフト上での他の地理データ(シェープファイル等)との統合解析が可能となる。

絶対座標としての利用

SfM解析などで生成された初期データは、スケールや向きが定まっていない相対座標系である。標定点(地上基準点)を用いてジオリファレンスを行い、平面直角座標系といった絶対座標系に変換することで、測量成果として実社会で利用できるデータとなる。


具体的な表記と運用

系番号とEPSGコード

日本国内の平面直角座標系は、地域ごとに原点が定められており、第1系から第19系までの系番号が設定されている。
解析ソフトやGISソフトでは、EPSGコードを用いて座標系を指定するのが一般的である。

  • 解析ソフトの設定例として、「JGD2000 / Japan Plane Rectangular CS II(EPSG:2444)」が挙げられる。これは日本測地系2000に基づく平面直角座標系第2系を示す。

  • 別の事例では、世界測地系(JGD2000)に基づくEPSG:2452が、QGIS上で使用されている。

このように、作業地域に対応した系番号とEPSGコードを正しく選択することが、データの位置精度を確保する上で重要となる。


XYZ座標との関係

測量データで扱われるXYZ座標のうち、水平位置を示すX座標・Y座標は、平面直角座標系の値として表されることが一般的である。
日本の公共測量における注意点として、数学的な一般表記とは異なり、縦軸(北方向)がX、横軸(東方向)がYとなる点が挙げられる。この取り扱いを誤ると、位置が大きくずれる原因となるため、運用時には十分な注意が必要である。


関連用語:オルソ画像/点群データ/ジオリファレンス/地上基準点/XYZ座標/EPSGコード