測地系と座標系

地理空間データ

地理空間データは位置を示すために様々な座標が定義されている。座標系は大きく分けると経緯度で定義された地理座標系と平面上で定義された投影座標系の2つがある。

測地系

測地系とはその経緯度の座標で表す時の座標の基準(点)。モデルとして採用する地球（楕円体）の形によって分かれる

座標系

地球上の球面(3次元の立体)を2次元の地図の平面上に表現する方法。

投影座標系

形状・距離・方位・面積等の全てを正確に保つ事は不可能なため、用途に応じて様々な方法・分類がある。

性質による分類

正積図法：面積が正しい
正角図法：任意の二地点間を結んだ直線と経線のなす角度が正しい
正距図法：距離が正しい

投影法で分類

方位図法：地球の周辺に置かれた平面に地球の姿を投影する。
円錐図法：地球に傘のような円錐をかぶせて地球の姿を投影し、平面に切り広げる。
円筒図法：地球に帯を巻くように円筒をかぶせて地球の姿を投影し、平面に切り広げる。

* https://ja.wikipedia.org/wiki/方位図法 * https://ja.wikipedia.org/wiki/円錐図法 * https://ja.wikipedia.org/wiki/円筒図法

The three families of map projection地図投影法の大きな3つ

* https://docs.qgis.org/2.8/en/docs/gentle_gis_introduction/coordinate_reference_systems.html

日本でよく使われる代表的な座標系

日本では一般に以下の３つが多く利用されている

地理座標系

緯度経度の3次元(X,Y,Z)で座標を表す
赤道を経度0度(Y)、旧グリニッジ天文台跡を緯度0度(X) とした座標
原点は地球の重心付近

投影座標系

メルカトル図法
- 地球を円筒状にしてXY座標で場所を表す
UTM座標系 (ユニバーサル横メルカトル図法)
- 地球を6度ずつ60の帯(ゾーン)に縦に分割した座標
平面直角座標系
- 日本国内を土地の状況に合わせて19に分割した座標

EPSGコードとSRID

OGC

OGCは(Open Geospatial Consortium) http://www.opengeospatial.org/は、自発的合意に基づく国際的な標準化機構です。業界主導で地理情報の標準化に取り組んでいる非営利団体

EPSG

EPSG（European Petroleum Survey Group）という団体によって作成された、測地系、座標系、地図投影法等をコード体系にしたもの。現在は、イギリスのInternational Association of Oil & Gas Producers（OGP）が管理している。

例) EPSG:4326 -> 世界測地系 WGS84,地理座標系 EPSGオフィシャルの検索サービスは http://www.epsg-registry.org/

SRID

SRID(空間参照系識別コード(Spatial Reference System Identifier)) は、“出典コード(オーソリティ):(整数コード)”とし定義されたコード体系。 EPSGで定義されたものを始めとして、さまざまな標準 SRID が認められている。整数コードの重複を回避するためのものではあるが、オーソリティのコードを省略した場合は、 EPSGコードとして認識されることが多いので、 SRID=EPSGコードと考えてよい

例) SRID(EPSG:4326) ≒ ERSG(4326)

地図系アプリケーションでよく使われるコード

SRID

測地系

座標系

目的

4326

WGS84

地理座標系

GPSで得られる位置　緯度経度

4301

日本測地系TOKYO

地理座標系

日本測地系経度緯度

4612

JGD2000

地理座標系

世界測地系経度緯度

EPSG:4326は、米軍が策定した測地系でGPS等に使われている。GPSデータ等のデータはこれが主流となっている。

* http://www.gsi.go.jp/sokuchikijun/datum-main.html

メルカトル図法

SRID

測地系

座標系

目的

3857 (900913)

WGS84

球面(半径6378137m)メルカトル図法

Google Maps等各種ウェブ地図アプリケーション。緯度経度で表現

地球を円筒状にしてXY座標で場所を表す。正角円筒図法ともいう。

EPSG:3857 は、Webアプリケーションのデファクトコードになっている。 Googleによって作成されたものでWebメルカトルとも呼ばれている。緯度約85度以上の北極や南極周辺の地図を表現するのをあきらめて範囲を限定した投影法(一般的な利用シーンでは問題とならないと判断した)で、すばやく地図を表示できるようにしたもの。非公式にはGoogleをもじってEPSG:900913とも言われているがEPSGレジストリには登録されていない。BingMap等にも使われている

* https://ja.wikipedia.org/wiki/メルカトル図法

UTM座標系 (ユニバーサル横メルカトル図法)

SRID	測地系	座標系	目的
51	6688	3097	東経120-126
52	6689	3098	東経126-132
53	6690	3099	東経132-138
54	6691	3100	東経138-144
55	6692	3101	東経144-150

地球を6度ずつ60の帯(ゾーン)に縦に分割した座標

* http://d.hatena.ne.jp/tmizu23/20091215/1260868350 * http://www.gsi.go.jp/chubu/minichishiki10.html

19の平面直角座標系

系	EPSG(JGD2011)	EPSG(JGD2000)	区域
1	6669	2443	長崎県、鹿児島県の一部
2	6670	2444	福岡県、佐賀県、熊本県、大分県、宮崎県、鹿児島県の一部
3	6671	2445	山口県、島根県、広島県
4	6672	2446	香川県、愛媛県、徳島県、高知県
5	6673	2447	兵庫県、鳥取県、岡山県
6	6674	2448	京都府、大阪府、福井県、滋賀県、三重県、奈良県、和歌山県
7	6675	2449	石川県、富山県、岐阜県、愛知県
8	6676	2450	新潟県、長野県、山梨県、静岡県
9	6677	2451	東京都の一部、福島県、栃木県、茨城県、埼玉県、千葉県、群馬県、神祭川県
10	6678	2452	青森県、秋田県、山形県、岩手県、宮城県
11	6679	2453	北海道の一部
12	6680	2454	北海道の一部
13	6681	2455	北海道の一部
14	6682	2456	東京都の一部
15	6683	2457	沖縄県の一部
16	6684	2458	沖縄県の一部
17	6685	2459	沖縄県の一部
18	6686	2460	東京都の一部
19	6687	2461	東京都の一部