Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
Ministry of Land, Infrastructure, Transport and TourismGeospatial Information Authority of Japan
平成30年7月18日
国土交通省 国土地理院
企画...
1
地理空間情報活用推進
基本法
(平成19年5月30日 法律第63号)
基本計画
基本法
具体的な施策
地理空間情報高度活用社会(G空間社会)
の実現
地理空間情報活用推進
基本計画
(平成29年3月24日 閣議決定)
地理空間情報の活用推進...
平成30年度地理空間情報活用推進行動計画(G空間行動プラン)の概要
G空間プロジェクトのPDCAサイクル
施策の実施
フォローアップ
(5年ごと)
フォローアップ
(毎年度)
地理空間情報活用推進基本法
(平成19年 法律第63号 )
地理空間...
⚫ 準天頂衛星システムの活用に向けた地
上試験を実施し、衝突回避が可能な自
律飛行技術の機能を実現する装置を設
計・製造。
⚫ 高精度3次元地図情報と時間的に変化する情報を
紐づけたダイナミックマップの検証・有効性の確認、
技術仕様の策定に向け...
高精度測位社会に向けて
-衛星測位時代の共通の位置の基盤のあり方-
4
• 自己完結的な測位衛星システム
(日本版GPS)
• 日本上空に長く留まる準天頂軌道
• 都市部や山間部での測位エリアの拡大
• 測位時間短縮による効率化
• サブメータ級測位補強サービス
• センチメータ級測位補強サービス
• 防災、ナビ、...
アンテナ
バッテリー
受信機
電源監視装置5m
日本の位置の基準を支えるインフラ
6
UPS
傾斜計
・全国約1300点
・1Hzリアルタイム取得
・FOMA装置兼備
・バッテリー72h
南鳥島
沖ノ鳥島
富士山IP-VPN装置
ヒーター
電...
精度と即時性の関係
即時性
精度
相対測位高い
早い
1cm
10cm
1分30分
単独測位
一般的に測位精度と即時性はトレードオフの関係
地殻変動
測量
カーナビ
スマホ
1m
10m
1時間10時間
7
衛星測位への新たなニーズ
即時性
精度
相対測位高い
早い
1cm
10cm
1分30分
単独測位
高精度な位置情報を、より早く、より簡単に使いたい
地殻変動
測量
カーナビ
スマホ
ICT施工
自動走行スマート農業
1m
10m
1時間10時...
GNSS
リアルタイム
データ
主管制局
・誤差の推定
・補正情報生成
・データ圧縮
・衛星へ送信 (内閣府・JAXA)
準天頂衛星
電子基準点 利用者
軌道誤差
時計誤差
電離層遅延
対流圏遅延
• 電子基準点データから測位補強信号(大気遅延...
衛星測位の進展で顕在化する課題
(-.-;) ?
なぜ?
(-.-;) ?
• 高精度な単独測位による衛星測位では基準点なしでその場
の位置を計測
その結果...
• 測位結果が地図と合わない状況が発生しかねない…
10
測量や地図の位置情報は基準点に基づく
• 基準点(電子基準点等)の位置座標を基準に新しい位置を決定
− 地殻変動によって基準点の位置は時間とともに変化
− 基準日(元期※)を定め、その位置座標で管理
測量や地図における測り方(相対測位)
※元期...
衛星測位(単独測位の場合)
元期 今期
今期座標B=元期座標A+地殻変動元期座標A
地殻変動
地球重心を基準とした絶対的な座標値
• 既知点座標に依存しないその時(今期)の位置座標
− 同じ場所でも測る時期によって座標値が変化(地殻変動の影響)...
ずれる位置を揃えるために
位置の基準を揃えて扱うためには…
方法1 測位結果を元期に揃える
○既存の地理空間情報を活用
×変動量分の補正情報を生成・配信する必要
社会への影響やコストの観点からどちらがベストか?
方法2 基準点の座標を今期で管理...
• 測量行政推進に資するため学識経験者を委員として設置
• H29年度は「測位基盤検討部会」を設置し、衛星測位時代の共通の
位置の基盤のあり方について検討(部会長:佐田達典日本大学教授)
測量行政懇談会での検討
• 現在の状況では元期の位置座標...
セミ・ダイナミック補正とは?
ユーラシアプレート
北米プレート
フィリピン海プレート
太平洋プレート
水平変位(1997-2009 地震補正済み)
測量の基準点の位置座標は
時間によらず一定
活発な地殻変動(最大で約
10cm/年)の影響でさま...
セミ・ダイナミック補正とは?
• 基準点の位置座標を元期(1997年1月1日)に固定する
• 測量計算の過程で、位置の誤差となる地殻変動の影響を
補正する(取り除く)ための計算を行う(セミ・ダイナミッ
ク補正)
• 補正量(元期~今期の累積地殻...
セミ・ダイナミック補正の測位利用への活用
ポイント2(空間分解能)
電子基準点の配点密度(20km)より
細かい局所的な変動の補正は困難
→電子基準点の大幅な増加は非現実的
→他機関のGNSS観測点の活用?
ポイント1(時間分解能)
年1回の更...
明治以来の標高の仕組みを大転換
-いつでも・どこでも・誰でも信頼できる標高が使える社会へ-
18
日本水準原点(国会前庭園内)
水晶板目盛
測量法第十一条(測量の基準)
・位置は、地理学的経緯度及び平均海面からの高さで表示
・測量の原点は、日本経緯度原点及び日本水準原点
我が国における「高さ」の基準
原点数値の変遷
明治24年:24.500...
現在の標高の仕組み
水準測量の流れ
・2測点に物差し(標尺)を設置し、
中央に水準儀を置いて高低差を観測
→最大80m間隔で繰り返す
・様々な補正を行い比高を算出
・約2km毎の水準点標高を順次決定
経緯度と標高は別体系で管理
→距離と角度では...
標高に対する重力の影響
もし重力が一様だったら…
→平均海面(ジオイド)は一定
重
力
の
方
向
標高
平均海面
(ジオイド)
重い物体重い物体
21
しかし実際には重力は場所によって変化
→水は重力の強い方向に引かれる
→ジオイドも変化
重い物体
標高
重い物体
平均海面
(ジオイド)
重力の方向
重力の方向
標高に対する重力の影響
もし重力が一様だったら…
→平均海面(ジオイド)は一定
22
重い物体 重い物体
重力の方向
地表
内陸におけるジオイド
→地下のどこかに平均海面の延長が存在 = ジオイド
平均海面
(ジオイド)
標高高 標高低標高中
重力の方向
水の流れ 水の流れ
標高に対する重力の影響
ジオイドから地表までが標高
→...
・ジオイドに対する地表の高さ
・水の流れにつながる
・水準測量で計測
❏ 標高
・地球楕円体面~ジオイドの高さ
・標高の基準の起伏を表現
・重力データ等から計算
❏ ジオイド高
・地球楕円体面に対する地表の高さ
・モデルで表現可能
・衛星測位で...
東日本大震災後の
水準改測路線
精度の問題
・距離や海峡に伴う誤差の蓄積
・地殻変動に伴う現況との乖離
現在の標高の仕組みが抱える課題
時間/費用/利便性の問題
・全国の測量に10年以上
・予算減に伴う観測距離の縮小
・利用者は水準点から追加で...
航空重力測量
上空からの新たな挑戦
・航空機に相対重力計を搭載しデータを取得
・NZ(2013~14)や米国(2012~22)等で実績
・国内では初の試み
l
1g
2g
測定ダイヤル
ギヤボックス
ビーム
ゼロ長
ばね
重りてこ
てこ
緩衝
...
【長所】
・地上測定よりも効率的
・山岳部/沿岸海域も測定可能
・最新の基準(JGSN2016)
・最新の重力値を取得
・衛星測位による正確な位置情報
・海外の先行事例の知見
航空重力測量の実施計画
飛行路
2018年度 2019年度 2020...
明治以来の標高の仕組みを大転換
衛星測位(楕円体高)及び
精密重力ジオイド(標高の基準)
による標高の仕組み
水準測量による標高の仕組み
より便利に
・衛星測位で誰でも標高を利用
・3次元位置を活用したサービス
・公共工事等での生産性向上
より...
標高の測量はどう変わる?
水準測量/GNSS水準測量
・水準測量に基づく標高が基準(日本のジオイド2011)
水準測量で決定した既知点の標高にジオイド高を加えて楕円体高を計算し、GNSS測量で求めた
新点の楕円体高から再びジオイド高を減じて標高...
30GNSSと水準測量の使い分け
長距離の水準測量
→GNSS測量による効率化
標高の仕組みが変わっても水準測量はなくならない
→GNSSと水準測量のそれぞれの強みを活かした標高決定へ
①工事等に必要な基準となる標高値
→従前の長距離の水準測量...
i-Construction への対応
31
測量
設計
施工計画
施工
3次元測量により詳細
な地形を把握し、3次
元データを作成
地形の3次元デー
タから施工数量等
を自動算出
起工測量・出来形計測に
UAV等を活用、3次元設計
に基づく情報化施工を実施
3次元データを活
用した電子検...
UAV搭載型レーザスキャナについて
• 有人航空機に搭載したレーザスキャナを用いた測量は、従来から幅
広く実施されている
• 我が国には、1990年代に導入開始
• 2008年4月から作業規程の準則に掲載
• 詳細な地形データ(DEMデータ)の...
UAV搭載型レーザスキャナを用いた公共測量マニュアル(案)
マニュアル(案)を、2018年3月30日に公表
• 標準的な作業方法などは、運用基準として提示
• 要求仕様や作業仕様の標準的な値は、巻末資料に例示
• 作業内で作成する各種資料の様式...
UAVを用いた公共測量マニュアル(案)改正
➢ 初めてのマニュアルを、2016年3月30日に公表
○ (第2編)UAVを用いた地形測量及び写真測量
○ (第3編)UAVを用いた応用測量
➢ その後、利用者等から多くの意見、質問が・・・
• マニ...
マニュアル(案)を、2017年3月31日に改正、公表
• 1年間の運用期間中にいただいた多くの意見や、実証実験の
結果も踏まえて、大幅に内容を改定。
✓ 作業の全体的な流れ、考え方等については、これまでと同様。
• 観測等の条件の緩和や明確化、...
地上レーザスキャナを用いた公共測量マニュアル(案)改正
① 地上レーザスキャナを用いた地形測量
• 500分の1以上の大縮尺数値地形図の作成に活用
• 狭い範囲における数値地形図の整備や更新に有効
② 地上レーザスキャナを用いた三次元点群データ...
マニュアル(案)を、2018年3月15日に改正、公表
• 標準様式の追加
測量作業は工程の終了ごとに精度管理をします。その結果を精度管理表と
いう様式にまとめます。
これまでは、他の測量方法の精度管理表を準用していましたが、今回分かり
易くマニ...
オープンなG空間社会基盤の構築
-地図インフラをオープン化し、地図等の多分野活用を促進-
39
40地理院地図
国土の様子を発信するウェブ地図
5つのポイント
1.さまざまな情報が見られる
2.最新の道路や鉄道が
載っている
3.昔の空中写真が見られる
4.どこでも土地の高さ(標高)
が分かる
5.3D(三次元)でも見られる
パソコンやス...
地理院タイルの今後
画像タイル(従来の形式)
• 地図の内容は画素値(ピクセル毎の色情報)
として格納
→ 地図の内容(図形の形状、属性等)
の機械判読は困難
色や太さ等スタイルを自由に変更する
ことは困難
ベクトルタイル(新たな形式)
• 地...
ベクトルタイルの活用事例(地名の音声読上機能)
外国人観光客の手助け、難読地名の読み方確認に
地名をクリックすると音声で読み上げてくれます(H29.8.4公開)
(※)音声読み上げ機能が実装されているウェブブラウザ(Google Chrome、...
ベクトルタイル提供による効果(1)
オリジナル白地図
(道路縁・河川中心線・建築物の外周線)
鉄道路線図
(鉄道中心線・注記[路線名/駅名])
ユーザ側で地物の表示・非表示やスタイルが変更できる
→ ウェブ上で、
目的・コンセプトに応じた地図が...
ベクトルタイル提供による効果(2)
日本語注記 英語注記
ユーザ側で、英語/日本語の注記の切替ができる
→ 言語を越えて、ひとつの地図を共有可能に
44
ベクトルタイル提供による効果(3)
クリックすると解説が表示され、凡例不要で読解できる
今までは… ベクトルタイルを使うと…
すぐに&確実に
情報を把握可能
凡例と見比べながら
読み解く必要
45
地形が直感的にわかる地図を公開
⚫ 日本全国の赤色立体地図
⚫ デジタル標高地形図25面の追加
⚫ 陰影起伏図(全球版)
日本全国の赤色立体地図
霧島山付近
デジタル標高地形図 京阪神地区
陰影起伏図(全球版)
※使用にあたっての注意※
赤色立...
平成30年7月豪雨に関する情報を公開
浸水推定段彩図(倉敷市真備町)
浸水面から水深を算出し、
深さごとに色別に表現
推定浸水範囲(倉敷市真備町)
浸水範囲の変化を色別に表現
47
ビックデータを活用した登山道修正
48
地形図の登山道
• 修正には現地調査が必要
– 空中写真による判読・修正が困難
• 最近は、主に連携調査で修正
– 地元自治体や関係団体と協力した現地調査
• 効率的な修正、迅速な修正が課題
– 登山道の付け替え、新設、廃道
– 要修正箇所の把...
最近の登山事情
• 道迷いが遭難原因のトップ
– 遭難者の約4割が道迷い 平成28年 警察庁調べ
• 登山アプリ、コミュニティサイト利用者が拡大
– 約100万人(5年で約20倍) ヤマレコ、ヤマップ会員数
• 膨大な登山記録がコミュニティサイ...
最近の登山事情(登山コミュニティサイト)
登山コミュニティサイト
情報収集
登山記録
登山者
登山アプリ
経路情報、写真、メモ
登山に関する情報が蓄積
(移動経路情報など)
51
ビッグデータの入手(これまでの経緯)
• 平成29年10月
– 協力企業・団体を募集
• 平成29年12月
– (株)ヤマレコ、(株)ヤマップと協力協定を
締結
• 平成30年3月
– ビッグデータを活用して修正した地形図を公開
52
ビッグデータの入手(協定締結企業)
• (株)ヤマレコ、(株)ヤマップ
– 登録ユーザ数 :合計 約100万人
– 登山記録件数 :合計 約280万件
https://www.yamareco.com/ https://yamap.co.jp/...
ビッグデータの入手(協力協定の内容)
• 目的
– 地形図に表示する登山道情報の正確性向上
– 登山者の安全と利便性の向上
• 主な協力内容
– 登山者の移動経路情報*1
を国土地理院に提供
– 提供された情報を活用し、登山道を修正
– 地形図...
ビッグデータの入手(協定のイメージ)
経路情報
ヤマレコ、ヤマップ登山者 国土地理院
登山道を修正
登山者の安全・利便性の向上
正確な地形図を提供
登山記録
提供登録
協力
協定
経路情報を活用して
55
ビッグデータの活用(修正例1)
雪崩による登山道の付け替え (上高地 上高地~岳沢小屋)
修正後の経路
修正前の経路
登山経路情報
56
ビッグデータの活用(修正例2)
現地と地形図表示が異なる (八ヶ岳 本沢温泉周辺)
57
ビッグデータの活用(修正例3)
時系列分析で判明した付け替え(八ヶ岳 稲子湯~しらびそ小屋)
2017年9月25日以前 2017年9月26日以降
9月25日以前の
登山者の移動経路
9月26日以降の
登山者の移動経路
58
課題
• ビッグデータ活用ノウハウの蓄積
– ツールの最適化
– 取組を進め、より正確で効率的な修正へ
• 情報収集、データ確認体制の確立
– ビッグデータ以外の最新の情報を収集
– 修正データの確認、点検方法を確立
• 利用者が少ない登山道、...
最後に
• 本日は、最近の話題をピックアップして紹介
• 地理空間情報活用推進基本法は政府全体の法律だ
が、その中で測量・地図の果たす役割は大きい
• 今後、測量分野においては、現場の生産性が向上
するような施策を打ち出していく
• 一般には、...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

北海道地理空間フォーラムin札幌2018-07-18_基調講演 講演1「地理空間情報に関する最近の取組について」鎌田高造氏

227 views

Published on

北海道地理空間フォーラムin札幌2018-07-18_基調講演 講演1「地理空間情報に関する最近の取組について」鎌田高造氏

Published in: Education
  • Be the first to comment

北海道地理空間フォーラムin札幌2018-07-18_基調講演 講演1「地理空間情報に関する最近の取組について」鎌田高造氏

  1. 1. Ministry of Land, Infrastructure, Transport and TourismGeospatial Information Authority of Japan 平成30年7月18日 国土交通省 国土地理院 企画部長 鎌田 高造 北海道地理空間フォーラム in 札幌 地理空間情報に関する 最近の取組について
  2. 2. 1 地理空間情報活用推進 基本法 (平成19年5月30日 法律第63号) 基本計画 基本法 具体的な施策 地理空間情報高度活用社会(G空間社会) の実現 地理空間情報活用推進 基本計画 (平成29年3月24日 閣議決定) 地理空間情報の活用推進に 関する行動計画 (G空間行動プラン) 地理空間情報活用のための枠組み 1
  3. 3. 平成30年度地理空間情報活用推進行動計画(G空間行動プラン)の概要 G空間プロジェクトのPDCAサイクル 施策の実施 フォローアップ (5年ごと) フォローアップ (毎年度) 地理空間情報活用推進基本法 (平成19年 法律第63号 ) 地理空間情報活用推進基本計画 (第3期:平成29~33年度) (平成29年3月24日 閣議決定 ) 地理空間情報活用推進行動計画(G空間行動プラン) (毎年度) (平成30年度より推進会議決定) ⚫ 地理空間情報活用推進基本計画に基づき各府省において推進する具体的施策の当該年度の実施内容等を取り まとめ、公表 ⚫ 毎年度、行動プランの策定及びそのフォローアップを行い、PDCAサイクルにより、地理空間情報の総合的・計画 的な活用を推進 地理空間情報活用推進行動計画(G空間行動プラン) 総施策数 128件 内 前年度から引き継がれた施策数 109件 新規に追加された施策 19件 平成29年度 フォローアップ 総施策数 133件 内 前年度から引き継がれた施策数 120件 新規に追加された施策 13件 平成30年度 実施施策 2
  4. 4. ⚫ 準天頂衛星システムの活用に向けた地 上試験を実施し、衝突回避が可能な自 律飛行技術の機能を実現する装置を設 計・製造。 ⚫ 高精度3次元地図情報と時間的に変化する情報を 紐づけたダイナミックマップの検証・有効性の確認、 技術仕様の策定に向けた検討を実施。 ⚫ 農業、ITS等様々な分野における実証を実施。 ⚫ 2023年度(平成35年度)目途の7機体制の構 築に向けて、必要な体制の整備や、技術開 発を実施。 準天頂衛星システム「みちびき」4機体制 (内閣府(宇宙)) 無人航空機物流 (経済産業省)高度な自動走行システム (内閣府(科技)) 128のG空間プロジェクトについて達成状況をフォローアップG空間行動プラン 平成29年度に実施した施策例 133のG空間プロジェクトについて30年度の行動プランを策定G空間行動プラン 平成30年度に実施予定の施策例 津波浸水被害推計システム (内閣府(防災)) 農業機械の自動走行 (農林水産省) 準天頂衛星対応通信端末 防災機関管制局 準天頂衛星 ⚫ 平成29年11月1日より試行運用開始。 (太平洋沿岸地域:約6,000km) ⚫ 地震発生直後に、津波による浸水被 害を推計し、被害地図情報等を作成。 ⚫ 平成29年6月1日より試験販売開始。 ⚫ 遠隔監視による無人システムの実現 に向けた各種実証実験等を実施。 安否確認 災危通報 センチメーター級測位 Link Base ダイナミックマップ 紐 付 け 11月1日より4機体制による運用開始(予定) KPI設定事項 目標年次 目標値 津波浸水被害推計システムの整備 平成30年度 運用開始 KPI設定事項 目標年次 目標値 ほ場内での農機の自動走行システムを市販化 平成30年度 市販化 遠隔監視での無人システムを実現 平成32年度 実用化 KPI設定事項 目標年次 目標値 ダイナミックマップの検証、有効性の 確認 高度な自動走行システムに必要なダ イナミックマップの技術仕様の策定 平成 30年度 大規模実 証実験で の検証等 を経て、 仕様策定 KPI設定事項 目標年次 目標値 準天頂衛星を活用した無 人航空機による物流事業 の実用化 平成 32年度 実用化 3
  5. 5. 高精度測位社会に向けて -衛星測位時代の共通の位置の基盤のあり方- 4
  6. 6. • 自己完結的な測位衛星システム (日本版GPS) • 日本上空に長く留まる準天頂軌道 • 都市部や山間部での測位エリアの拡大 • 測位時間短縮による効率化 • サブメータ級測位補強サービス • センチメータ級測位補強サービス • 防災、ナビ、スマート農業、自動走行 測量分野等での新規サービス創出 • 災害時等の緊急メッセージ配信 2017年10月に4号機打ち上げ 2018年11月からサービス開始予定 衛星測位の新たな時代へ 準天頂衛星システム「みちびき」 (内閣府HP) 5
  7. 7. アンテナ バッテリー 受信機 電源監視装置5m 日本の位置の基準を支えるインフラ 6 UPS 傾斜計 ・全国約1300点 ・1Hzリアルタイム取得 ・FOMA装置兼備 ・バッテリー72h 南鳥島 沖ノ鳥島 富士山IP-VPN装置 ヒーター 電子基準点 無線通信装置 6
  8. 8. 精度と即時性の関係 即時性 精度 相対測位高い 早い 1cm 10cm 1分30分 単独測位 一般的に測位精度と即時性はトレードオフの関係 地殻変動 測量 カーナビ スマホ 1m 10m 1時間10時間 7
  9. 9. 衛星測位への新たなニーズ 即時性 精度 相対測位高い 早い 1cm 10cm 1分30分 単独測位 高精度な位置情報を、より早く、より簡単に使いたい 地殻変動 測量 カーナビ スマホ ICT施工 自動走行スマート農業 1m 10m 1時間10時間 8
  10. 10. GNSS リアルタイム データ 主管制局 ・誤差の推定 ・補正情報生成 ・データ圧縮 ・衛星へ送信 (内閣府・JAXA) 準天頂衛星 電子基準点 利用者 軌道誤差 時計誤差 電離層遅延 対流圏遅延 • 電子基準点データから測位補強信号(大気遅延誤差等)を生成 • 準天頂衛星を経由してユーザに配信 • ユーザーは基準点無しに無償で高精度な測位が可能 (公称精度:静止状態で水平6cm, 移動体で同12cm) 測位補強情報 ・衛星軌道/時計誤差 ・対流圏遅延量 ・電離層遅延量 センチメートル級測位補強サービス(CLAS) 9
  11. 11. 衛星測位の進展で顕在化する課題 (-.-;) ? なぜ? (-.-;) ? • 高精度な単独測位による衛星測位では基準点なしでその場 の位置を計測 その結果... • 測位結果が地図と合わない状況が発生しかねない… 10
  12. 12. 測量や地図の位置情報は基準点に基づく • 基準点(電子基準点等)の位置座標を基準に新しい位置を決定 − 地殻変動によって基準点の位置は時間とともに変化 − 基準日(元期※)を定め、その位置座標で管理 測量や地図における測り方(相対測位) ※元期:1997/01/01(西日本・北海道)、2011/05/24(東日本) 位置の基盤 国土地理院が 管理・提供 11
  13. 13. 衛星測位(単独測位の場合) 元期 今期 今期座標B=元期座標A+地殻変動元期座標A 地殻変動 地球重心を基準とした絶対的な座標値 • 既知点座標に依存しないその時(今期)の位置座標 − 同じ場所でも測る時期によって座標値が変化(地殻変動の影響) 我が国の宿命! 12
  14. 14. ずれる位置を揃えるために 位置の基準を揃えて扱うためには… 方法1 測位結果を元期に揃える ○既存の地理空間情報を活用 ×変動量分の補正情報を生成・配信する必要 社会への影響やコストの観点からどちらがベストか? 方法2 基準点の座標を今期で管理 ○CLAS等の測位結果をそのまま使える △膨大な地理空間情報を常時更新する必要 頻繁な更新作業が必要 m m m 13
  15. 15. • 測量行政推進に資するため学識経験者を委員として設置 • H29年度は「測位基盤検討部会」を設置し、衛星測位時代の共通の 位置の基盤のあり方について検討(部会長:佐田達典日本大学教授) 測量行政懇談会での検討 • 現在の状況では元期の位置座標を統一的に用いることが妥当 • 測量分野で実用化されているセミ・ダイナミック補正を活用 • 測位と地図に関する専門家や一般の理解促進も重要 H30年3月13日の第21回測量行政懇談会で報告。右は清水委員長(東大教授)。 14
  16. 16. セミ・ダイナミック補正とは? ユーラシアプレート 北米プレート フィリピン海プレート 太平洋プレート 水平変位(1997-2009 地震補正済み) 測量の基準点の位置座標は 時間によらず一定 活発な地殻変動(最大で約 10cm/年)の影響でさまざまな 方向に移動 従来は・・・ しかし実際には・・・ 測量の計算、ひいては 国土管理・社会活動に悪影響 対策を講じないと・・・ 15
  17. 17. セミ・ダイナミック補正とは? • 基準点の位置座標を元期(1997年1月1日)に固定する • 測量計算の過程で、位置の誤差となる地殻変動の影響を 補正する(取り除く)ための計算を行う(セミ・ダイナミッ ク補正) • 補正量(元期~今期の累積地殻変動量)を定期的(年1回)に 更新 位置座標 元期 (1997) 今期 (2018) 元期における座標 時刻 補正量 (地殻変動量) 測量で得た座標 げんき 16
  18. 18. セミ・ダイナミック補正の測位利用への活用 ポイント2(空間分解能) 電子基準点の配点密度(20km)より 細かい局所的な変動の補正は困難 →電子基準点の大幅な増加は非現実的 →他機関のGNSS観測点の活用? ポイント1(時間分解能) 年1回の更新頻度では必要な 精度が確保できない可能性 →変動量は最大で約10cm/年 →最適な更新頻度の検討 補正量 時間… 2018 2019 2020 基準日 【地図】 2018~2019の間は この補正量で固定 ポイント3(補正手法) 測量は元期→今期→元期の往復補正だが 測位に使用する場合には今期→元期の片方向補正 →必要な精度で整合性が確保出来るか要検証 17
  19. 19. 明治以来の標高の仕組みを大転換 -いつでも・どこでも・誰でも信頼できる標高が使える社会へ- 18
  20. 20. 日本水準原点(国会前庭園内) 水晶板目盛 測量法第十一条(測量の基準) ・位置は、地理学的経緯度及び平均海面からの高さで表示 ・測量の原点は、日本経緯度原点及び日本水準原点 我が国における「高さ」の基準 原点数値の変遷 明治24年:24.5000m 大正12年:24.4140m ←関東大震災 平成23年:24.3900m ←東日本大震災 ※東京湾(霊岸島)の潮位観測から決定 (現在は油壺験潮場(三浦市)からの測量で管理) ゼ ロ 目 盛 測量法施行令第二条2の二 ・(水準)原点数値 東京湾平均海面※上 24.3900m (ゼロ目盛高さ) これが「標高」 19
  21. 21. 現在の標高の仕組み 水準測量の流れ ・2測点に物差し(標尺)を設置し、 中央に水準儀を置いて高低差を観測 →最大80m間隔で繰り返す ・様々な補正を行い比高を算出 ・約2km毎の水準点標高を順次決定 経緯度と標高は別体系で管理 →距離と角度では決まらない →重力の影響を考慮する必要 水準測量によって標高を決定 →1883年から実施 →約1.7万点の水準点を設置 →全国の測量に10年以上かかる 水準点 年度別の水準測量の実施状況観測者 標尺者 器械者 標尺者 標尺間は 最大80m 平成29年度 防災地域水準 日本水準原点 20
  22. 22. 標高に対する重力の影響 もし重力が一様だったら… →平均海面(ジオイド)は一定 重 力 の 方 向 標高 平均海面 (ジオイド) 重い物体重い物体 21
  23. 23. しかし実際には重力は場所によって変化 →水は重力の強い方向に引かれる →ジオイドも変化 重い物体 標高 重い物体 平均海面 (ジオイド) 重力の方向 重力の方向 標高に対する重力の影響 もし重力が一様だったら… →平均海面(ジオイド)は一定 22
  24. 24. 重い物体 重い物体 重力の方向 地表 内陸におけるジオイド →地下のどこかに平均海面の延長が存在 = ジオイド 平均海面 (ジオイド) 標高高 標高低標高中 重力の方向 水の流れ 水の流れ 標高に対する重力の影響 ジオイドから地表までが標高 →地表が平面に見えても標高が一定とは限らない… 標高やジオイドの把握には重力の情報が不可欠 23
  25. 25. ・ジオイドに対する地表の高さ ・水の流れにつながる ・水準測量で計測 ❏ 標高 ・地球楕円体面~ジオイドの高さ ・標高の基準の起伏を表現 ・重力データ等から計算 ❏ ジオイド高 ・地球楕円体面に対する地表の高さ ・モデルで表現可能 ・衛星測位で計測 ❏ 楕円体高 3つの「高さ」の関係 標高 = 楕円体高 - ジオイド高 標高, 楕円体高, ジオイド高の関係 標高 測位衛星 楕円体高 ジオイド高 地球楕円体 衛星測位 24
  26. 26. 東日本大震災後の 水準改測路線 精度の問題 ・距離や海峡に伴う誤差の蓄積 ・地殻変動に伴う現況との乖離 現在の標高の仕組みが抱える課題 時間/費用/利便性の問題 ・全国の測量に10年以上 ・予算減に伴う観測距離の縮小 ・利用者は水準点から追加で水準 路線距離が 年々縮小 より効率的に標高が決められないか? → 水準測量から衛星測位へ 水準測量観測距離の推移 災害対応の問題 ・大地震直後の更新は困難 →迅速な復旧・復興に支障 ※H23東日本大震災:改定まで約7ヶ月 H28熊本地震:改定まで約4ヶ月 ・南海トラフや首都直下地震の懸念 東日本大震災後の水準測量 相馬港における護岸工事 25
  27. 27. 航空重力測量 上空からの新たな挑戦 ・航空機に相対重力計を搭載しデータを取得 ・NZ(2013~14)や米国(2012~22)等で実績 ・国内では初の試み l 1g 2g 測定ダイヤル ギヤボックス ビーム ゼロ長 ばね 重りてこ てこ 緩衝 スプリング マイクロ メーター ●:ヒンジ Lacoste & Romberg(2004)に加筆 G-118 地上重力計の構造 (ラコスト重力計 G型) バネの伸びから 重力差を測定 観測風景(米国測地測量局) 26
  28. 28. 【長所】 ・地上測定よりも効率的 ・山岳部/沿岸海域も測定可能 ・最新の基準(JGSN2016) ・最新の重力値を取得 ・衛星測位による正確な位置情報 ・海外の先行事例の知見 航空重力測量の実施計画 飛行路 2018年度 2019年度 2020年度 2021年度 2022年度 2023年度 2024年度 航空 重力計 調達 関東 中部 東北 近畿 道西部 中国四国 道東部 九州 精密重力 ジオイド 計算 新たな 標高体系 【想定スケジュール】 ※沖縄及び離島部は2023年度以降に順次観測 27
  29. 29. 明治以来の標高の仕組みを大転換 衛星測位(楕円体高)及び 精密重力ジオイド(標高の基準) による標高の仕組み 水準測量による標高の仕組み より便利に ・衛星測位で誰でも標高を利用 ・3次元位置を活用したサービス ・公共工事等での生産性向上 より強く ・迅速な復旧/復興作業の実現 ・適切な津波避難情報等への活用 より安心に ・GEONETを核に全国均質な標高 ・地殻変動等の現況変化を適切に反映 物流輸送サービス ドローンによる農薬散布 測量 より高い場所への避難 真の3次元測位が可能に 浸水地域での 迅速な標高測定 28
  30. 30. 標高の測量はどう変わる? 水準測量/GNSS水準測量 ・水準測量に基づく標高が基準(日本のジオイド2011) 水準測量で決定した既知点の標高にジオイド高を加えて楕円体高を計算し、GNSS測量で求めた 新点の楕円体高から再びジオイド高を減じて標高を計算 GNSS標高測量(仮称) ・GNSS+精密重力ジオイドに基づく標高が基準(日本のジオイド2024) GNSS測量や衛星測位で求めた新点の楕円体高から精密重力ジオイド高を直接減じて標高を計算 ・従来の経緯度/高さ別々の位置管理から、三次元一体とした位置管理へ →GEONETを基盤とした効率的な3次元測地基準座標系の実現 ・GNSSと水準測量の用途整理 →地殻変動監視, 地盤沈下計測, 精緻な比高観測等には水準測量は必須 ・水準測量及び水準点維持管理の対象は必要性に基づき判断 29
  31. 31. 30GNSSと水準測量の使い分け 長距離の水準測量 →GNSS測量による効率化 標高の仕組みが変わっても水準測量はなくならない →GNSSと水準測量のそれぞれの強みを活かした標高決定へ ①工事等に必要な基準となる標高値 →従前の長距離の水準測量をGNSSに置き換えることで効率的に決定 ②その先で必要となる精緻な比高 →狭い範囲の比高は水準測量で高精度かつ効率的に決定 狭い範囲の精緻な比高 →従来の水準測量
  32. 32. i-Construction への対応 31
  33. 33. 測量 設計 施工計画 施工 3次元測量により詳細 な地形を把握し、3次 元データを作成 地形の3次元デー タから施工数量等 を自動算出 起工測量・出来形計測に UAV等を活用、3次元設計 に基づく情報化施工を実施 3次元データを活 用した電子検査、 完成状況の可視化 維持管理 完成時の3次元 データを元に経年変 化等の確認に活用 【3次元測量】 【3次元設計】 検査 <i-Constructionによる工事(ICT土工)を適用する場合の一般的な作業の流れ> UAVやレーザ計測機器 等、最新の技術を活用 【情報化施工】 測量により作成した3次元データの全工程での共通利用を促進 新たな測量技術の導入による効率的な3次元データの作成に、技術マニュアルの作成・公表が必要 UAV(ドローン)を用いた公共測量 2016年3月作成 2017年3月改正 地上レーザスキャナを用いた公共測量 2017年3月作成 2018年3月改正 UAV搭載型レーザスキャナを用いた公共測量 2018年3月作成 i-Constructionに関する取組 32
  34. 34. UAV搭載型レーザスキャナについて • 有人航空機に搭載したレーザスキャナを用いた測量は、従来から幅 広く実施されている • 我が国には、1990年代に導入開始 • 2008年4月から作業規程の準則に掲載 • 詳細な地形データ(DEMデータ)の作成等に利用 • 近年、レーザスキャナの技術開発、小型化が進み、UAV(無人航 空機)に搭載可能な製品も登場 UAV搭載型レーザスキャナを用いて測量を 実施するための技術マニュアルの作成 33
  35. 35. UAV搭載型レーザスキャナを用いた公共測量マニュアル(案) マニュアル(案)を、2018年3月30日に公表 • 標準的な作業方法などは、運用基準として提示 • 要求仕様や作業仕様の標準的な値は、巻末資料に例示 • 作業内で作成する各種資料の様式(精度管理表等)について、巻末資料と して例示(記載例も作成) • ボアサイトキャリブレーションの作業方法や、点検測量の作業方法の例は、別添 資料として準備 • 無人航空機搭載型レーザースキャナーを用いた出来形管理要領(土工編) (案)(国総研作成)とも内容を調整 • 今後、実際の運用状況や実証実験の結果、技術開発の状況等を踏まえて、 利用しやすくなるように改善していく予定 https://psgsv2.gsi.go.jp/koukyou/public/uavls/index.html 34
  36. 36. UAVを用いた公共測量マニュアル(案)改正 ➢ 初めてのマニュアルを、2016年3月30日に公表 ○ (第2編)UAVを用いた地形測量及び写真測量 ○ (第3編)UAVを用いた応用測量 ➢ その後、利用者等から多くの意見、質問が・・・ • マニュアルの記述内容や使用している用語が分かりにくい。実際の利用状況と 合っていない。 • 作業方法が理解しにくい。第2編と第3編の内容を混同する場合が多い。 • 第2編(空中写真測量)と第3編(三次元点群作成)の内容や表現が 揃っていない。 • 三次元点群作成(第3編)に必要な写真の重複度が大きすぎて作業効 率が悪い。重複度の制限を緩和して欲しい。 • 標定点の観測方法や精度などの規定が明確でない。 • 精度管理表が分かりにくい。どのような内容をどのように記述すればよいか分か らない。 35
  37. 37. マニュアル(案)を、2017年3月31日に改正、公表 • 1年間の運用期間中にいただいた多くの意見や、実証実験の 結果も踏まえて、大幅に内容を改定。 ✓ 作業の全体的な流れ、考え方等については、これまでと同様。 • 観測等の条件の緩和や明確化、精度向上のための規定の追加等を行い、より利用しや すい内容に見直し。 ✓ 写真の重複度の緩和、標定点や検証点の配置方法の見直しなど • マニュアル内で使用している用語、表現等を見直し、分かりやすい表現となるように修正。 • 実際の作業で利用しやすくなるように、精度管理表を見直し。 • 全体の流れや考え方などの理解を促進するために、マニュアルとは別に、利用に当 たっての手引きを作成、公表。 (例)(第2編)UAVを用いた地形測量及び写真測量 → UAVによる空中写真を用いた数値地形図作成 (第3編)UAVを用いた応用測量 → UAVによる空中写真を用いた三次元点群作成 UAVを用いた公共測量マニュアル(案)改正 36
  38. 38. 地上レーザスキャナを用いた公共測量マニュアル(案)改正 ① 地上レーザスキャナを用いた地形測量 • 500分の1以上の大縮尺数値地形図の作成に活用 • 狭い範囲における数値地形図の整備や更新に有効 ② 地上レーザスキャナを用いた三次元点群データの作成 • 地表面の精密な形状を三次元点群データとして取得 • 縦横断面図作成や土量管理等に利用 ◼ マニュアルの構成(2つの測量方法を規定) 大縮尺地形図作成 公共測量での利用 ICT工事での活用 3次元点群データによる面的な土量管理 縦横断面図作成 3次元点群データの活用 初めてのマニュアル(案)を、2017年3月公表 37
  39. 39. マニュアル(案)を、2018年3月15日に改正、公表 • 標準様式の追加 測量作業は工程の終了ごとに精度管理をします。その結果を精度管理表と いう様式にまとめます。 これまでは、他の測量方法の精度管理表を準用していましたが、今回分かり 易くマニュアルの作業工程に対応した標準様式を作成しました。 • 測量成果検定基準の追加 本マニュアルは、数値地形図作成と三次元点群作成の2つの測量について 規定しています。今回、三次元点群データについて、検定基準を追加しました。 なお、数値地形図の検定は準則の数値地形図にしたがって検定します。 地上レーザスキャナを用いた公共測量マニュアル(案)改正 38
  40. 40. オープンなG空間社会基盤の構築 -地図インフラをオープン化し、地図等の多分野活用を促進- 39
  41. 41. 40地理院地図 国土の様子を発信するウェブ地図 5つのポイント 1.さまざまな情報が見られる 2.最新の道路や鉄道が 載っている 3.昔の空中写真が見られる 4.どこでも土地の高さ(標高) が分かる 5.3D(三次元)でも見られる パソコンやスマホからアクセス! (特定のソフトウェア、アプリの インストールは不要) https://maps.gsi.go.jp/
  42. 42. 地理院タイルの今後 画像タイル(従来の形式) • 地図の内容は画素値(ピクセル毎の色情報) として格納 → 地図の内容(図形の形状、属性等) の機械判読は困難 色や太さ等スタイルを自由に変更する ことは困難 ベクトルタイル(新たな形式) • 地図の内容はテキストとして格納 • 点・線・面毎に種別や状態等の属性情報も 格納可能 → 地図の内容の機械判読が容易! 属性値によって色や太さ等 スタイルの変更が可能! ベクトルタイル "coordinates":[[140.081568 ,36.137812],[140.081176,36 .137561]] "rdCtg":"国道" "rnkWidth":"19.5m以上" …… "coordinates":[[140.085346 ,36.141840],[140.085187,36 .141666]] "rdCtg":"都道府県道" "rnkWidth":"5.5m-13m" (140.081568,36.137812) 画像タイル (0,0,0) (255,122,122)(R,G,B) (100,100,100) (255,255,0) (経度,緯度) この部分 の意味 (140.081176,36.137561) 属性名 属性値 rdCtg 国道 rnkWidth 19.5m以上 … … ベクトルタイルの平成31年度からの提供事業化を目指す 41
  43. 43. ベクトルタイルの活用事例(地名の音声読上機能) 外国人観光客の手助け、難読地名の読み方確認に 地名をクリックすると音声で読み上げてくれます(H29.8.4公開) (※)音声読み上げ機能が実装されているウェブブラウザ(Google Chrome、Apple Safari)でご利用いただけます。 42
  44. 44. ベクトルタイル提供による効果(1) オリジナル白地図 (道路縁・河川中心線・建築物の外周線) 鉄道路線図 (鉄道中心線・注記[路線名/駅名]) ユーザ側で地物の表示・非表示やスタイルが変更できる → ウェブ上で、 目的・コンセプトに応じた地図が作成可能 43
  45. 45. ベクトルタイル提供による効果(2) 日本語注記 英語注記 ユーザ側で、英語/日本語の注記の切替ができる → 言語を越えて、ひとつの地図を共有可能に 44
  46. 46. ベクトルタイル提供による効果(3) クリックすると解説が表示され、凡例不要で読解できる 今までは… ベクトルタイルを使うと… すぐに&確実に 情報を把握可能 凡例と見比べながら 読み解く必要 45
  47. 47. 地形が直感的にわかる地図を公開 ⚫ 日本全国の赤色立体地図 ⚫ デジタル標高地形図25面の追加 ⚫ 陰影起伏図(全球版) 日本全国の赤色立体地図 霧島山付近 デジタル標高地形図 京阪神地区 陰影起伏図(全球版) ※使用にあたっての注意※ 赤色立体地図の使用に関しては、アジア航測株式会社の許諾を得て下さい。 46
  48. 48. 平成30年7月豪雨に関する情報を公開 浸水推定段彩図(倉敷市真備町) 浸水面から水深を算出し、 深さごとに色別に表現 推定浸水範囲(倉敷市真備町) 浸水範囲の変化を色別に表現 47
  49. 49. ビックデータを活用した登山道修正 48
  50. 50. 地形図の登山道 • 修正には現地調査が必要 – 空中写真による判読・修正が困難 • 最近は、主に連携調査で修正 – 地元自治体や関係団体と協力した現地調査 • 効率的な修正、迅速な修正が課題 – 登山道の付け替え、新設、廃道 – 要修正箇所の把握、効率的な修正方法 49
  51. 51. 最近の登山事情 • 道迷いが遭難原因のトップ – 遭難者の約4割が道迷い 平成28年 警察庁調べ • 登山アプリ、コミュニティサイト利用者が拡大 – 約100万人(5年で約20倍) ヤマレコ、ヤマップ会員数 • 膨大な登山記録がコミュニティサイトに蓄積 – 登山者の移動経路情報(ビッグデータ) 50
  52. 52. 最近の登山事情(登山コミュニティサイト) 登山コミュニティサイト 情報収集 登山記録 登山者 登山アプリ 経路情報、写真、メモ 登山に関する情報が蓄積 (移動経路情報など) 51
  53. 53. ビッグデータの入手(これまでの経緯) • 平成29年10月 – 協力企業・団体を募集 • 平成29年12月 – (株)ヤマレコ、(株)ヤマップと協力協定を 締結 • 平成30年3月 – ビッグデータを活用して修正した地形図を公開 52
  54. 54. ビッグデータの入手(協定締結企業) • (株)ヤマレコ、(株)ヤマップ – 登録ユーザ数 :合計 約100万人 – 登山記録件数 :合計 約280万件 https://www.yamareco.com/ https://yamap.co.jp/top 53
  55. 55. ビッグデータの入手(協力協定の内容) • 目的 – 地形図に表示する登山道情報の正確性向上 – 登山者の安全と利便性の向上 • 主な協力内容 – 登山者の移動経路情報*1 を国土地理院に提供 – 提供された情報を活用し、登山道を修正 – 地形図等の利活用の普及啓発 *1 登山者個人が特定できないよう匿名化した情報 54
  56. 56. ビッグデータの入手(協定のイメージ) 経路情報 ヤマレコ、ヤマップ登山者 国土地理院 登山道を修正 登山者の安全・利便性の向上 正確な地形図を提供 登山記録 提供登録 協力 協定 経路情報を活用して 55
  57. 57. ビッグデータの活用(修正例1) 雪崩による登山道の付け替え (上高地 上高地~岳沢小屋) 修正後の経路 修正前の経路 登山経路情報 56
  58. 58. ビッグデータの活用(修正例2) 現地と地形図表示が異なる (八ヶ岳 本沢温泉周辺) 57
  59. 59. ビッグデータの活用(修正例3) 時系列分析で判明した付け替え(八ヶ岳 稲子湯~しらびそ小屋) 2017年9月25日以前 2017年9月26日以降 9月25日以前の 登山者の移動経路 9月26日以降の 登山者の移動経路 58
  60. 60. 課題 • ビッグデータ活用ノウハウの蓄積 – ツールの最適化 – 取組を進め、より正確で効率的な修正へ • 情報収集、データ確認体制の確立 – ビッグデータ以外の最新の情報を収集 – 修正データの確認、点検方法を確立 • 利用者が少ない登山道、廃道への対応 – 都市近郊や集落周辺の登山道(徒歩道) – 廃道になった登山道(徒歩道) 59
  61. 61. 最後に • 本日は、最近の話題をピックアップして紹介 • 地理空間情報活用推進基本法は政府全体の法律だ が、その中で測量・地図の果たす役割は大きい • 今後、測量分野においては、現場の生産性が向上 するような施策を打ち出していく • 一般には、より使いやすい地図の提供を目指す 60

×