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地理座標系(Geographic Coordinate System、略してGCS)

GISBoxは、OSGB/GEOTIFF/RVT などの複数の GIS フォーマットでの編集をサポートし、3DTiles/Terrain への変換や公開が可能なワンストップ 3DGIS データ編集、変換、公開プラットフォームです。

概要

地理座標系(GCS)は、球体または楕円体に基づく座標システムで、地球表面上の位置を定義するために使用されます。緯度と経度の 2 つの角度座標で位置を記述し、3 つ目の値としてオプションで高度を含めることもできます。GCS は地理情報システム(GIS)、地図作成、ナビゲーションなどの分野で広く使用され、地理データの表現の基盤となります。

データフォーマットの概要

地理座標系では、データはさまざまな形式で表現できます。以下は一般的な表現方法です:

  1. 度分秒形式(DMS)
  2. 10 進数形式(Decimal Degrees, DD)
  3. その他の一般的な形式

GeoJSON:Web 地図開発で使用される標準フォーマットで、座標と属性を記述可能。

KML(Keyhole Markup Language):Google Earth や 3D 地図で使用されるファイル形式。

Shapefile:GIS ソフトウェアで一般的に使用される形式で、地理座標と投影座標をサポート。

長所

  1. グローバルな一貫性:地理座標系は地球の数学モデルに基づき、地球上の任意の地点の位置を記述可能。
  2. 地球の形状に適合:楕円体や球体モデルを採用しており、地球表面を比較的正確に表現できる。
  3. 幅広い適用性:ほとんどの地理関連アプリケーションで地理座標系がサポートされている。
  4. ナビゲーションや位置情報に適合:GPS などの全地球測位システムを直接サポートし、リアルタイムの位置特定やナビゲーションに便利。

短所

  1. 計算の複雑さ:座標が角度で表されるため、面積、距離、方向の計算には球面幾何学の複雑な計算が必要。
  2. 歪みの問題:緯度が高くなるにつれ、縮尺の歪みが顕著になり、特に平面地図作成時に問題となる。
  3. 投影座標系との非互換性:地理座標系は平面地図作成には直接使用できず、投影座標系(例:UTM 座標系)への変換が必要。

応用シーン

地理情報システム(GIS)では、地理座標系が地球規模の空間データを管理・分析するために広く使用されています。都市計画から自然資源管理に至るまで、地理座標は意思決定者に正確な位置情報を提供し、土地利用の評価、環境変化の監視、災害対応戦略の立案を支援します。地図作成や地球科学の研究では、世界地図の作成、地球規模の気候変動の分析、プレート運動の研究などに活用され、科学研究の強力な支えとなっています。

  1. 地球の地理座標系。左が緯度、右が経度。

  1. 地理座標系。

関連座標系

GPS 座標系

百度座標系

投影座標系

地理座標系

参考

  1. https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9C%B0%E7%90%86%E5%BA%A7%E6%A8%99%E7%B3%BB
  2. https://www.esrij.com/gis-guide/coordinate-and-spatial/coordinate-system/
  3. https://desktop.arcgis.com/ja/arcmap/latest/map/projections/about-geographic-coordinate-systems.htm