時空間情報事業紹介

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1 ( 資料 1) 3 次元空間参照系データベース構築の基本的考え方 ( 案 ) 平成 21 年 2 月事務局

2 第 2 回検討会での空間参照系データベースへの指摘事項 流通フォーマットに関する指摘事項 直交座標系と世界測地系を合わせる時に 角の代表点を原点として正規化座標にすることが重要 また ベクトル形式のデータとし 流通フォーマットを規格化することが重要 フロアの階数情報に加えて 海抜などを考慮した高さデータを保持することは有意義 建物の入口 屋内の場合は部屋の入口の直交座標を世界測地系座標に変換して利用できることでサービスレベルが向上 CADデータの間引き方に関する指摘事項 CADデータは 図面縮尺が1/50~1/200であるため データ精度( 誤差 ) が1.0cm 以下と極めて緻密 (DXF 形式で平均 300MB) である (GISでは 1/500 以上の縮尺であり データ精度は70cm 以下 ) そのため この両者を直接変換する場合には 大量のデータを2 次元地図に関連づけてしまうため データ量が膨大になり ネットワーク上で効率的に取り扱えない CADデータの間引き方 ( コンパクトなデータ化 ) が重要 アプリケーションに関する指摘事項 2 次元地図データとの連携については 代表点座標を介したリンク方式よりも 代表点をベースに座標変換する方式の方が応用範囲が広い 1

3 空間参照系に係る考え方 3 次元地理空間情報化のための基本となるルール ( 流通フォーマット ) 建物の 3 次元 CAD 情報と世界測地系で記述された 2 次元屋外地図情報とをリンクさせるために必要な情報を規定 この流通フォーマットに即したデータをサービス提供事業者が自らの使いやすいフォーマットに変換して 自らのビジネスを実施することを想定 高さ 情報の記述方法については 絶対値としての高さだけでなく フロア数も併せて記述 ( 建物同士が異なる階層で繋がっている場合の表示の切替等は議論が必要 ) 流通フォーマット普及の促進 現時点では 当該サービスがどのように生まれて 展開するかは予見できないため 国がモデル事業を通じて 当該データ群の利用方法を実証的に示すことによって 今後活用しようとする事業者のリスクを軽減するとともに 流通フォーマットを活用した新産業 新サービス創出を国として支援 具体的には 流通フォーマットに沿ったデータ群からなるデータベースを用いて 実用を想定したアプリケーションを用いた実証実験を実施することにより 流通フォーマット データベースの有効性 発展可能性を検証 2

4 3 次元空間参照系データの基礎となる 流通データフォーマット の基本条件 1 直行座標で記述された当該建物の CAD データ ( 各フロアの見取り図など ) 外部の者に示したくない情報を含めて 流通データとして必要な程度までにデータ量を削減したもの 2 建物の角の点の世界測地系の座標および直交座標系上の座標 3 建物の入り口 ( 複数の場合 全て ) の世界測地系の座標および直交座標系上の座標 4 世界測地系の座標で表した角の点を含む一辺の長さ ( 実寸法 ) 5 建物内のテナント入り口の世界測地系座標 ( 当該テナントの位置情報サービスを提供したい場合 ) CAD データ ( 軽減したデータ ) 店舗の入口の座標 ( 直行座標系 ) 建物の代表点 ( 世界測地系 ) 入口の座標 ( 世界測地系 + 直行座標系 ) 実際の長さ 3

5 当該 流通データ を用いた空間参照系データベースの実証プロジェクト ( 例 )3 次元空間参照系データを用いた特定地域における屋内ナビゲーション 1 エリアにおいて 複数の事業者 ( ビル管理者など ) が参画して それぞれの DB を構築 提供 2 エリアを代表する事業者が複数の DB をリンクさせるポータルサイトを構築 3 ビル等の個別 DB とこれらを束ねるポータルサイトにより エリアの空間参照系データベースを形成 4 当該ポータルサイトを通じて 各 DB を用いたサービスアプリケーションを実証プロジェクトとして実際に運用して その有効性を検証 一般ユーザ アプリケーション リンク A ビルの 3 次元空間データ インデックス 流通フォーマットを活用 ナビゲーション 防災 エリアのポータルサイト インデックス リンク 情報発信 マーケティング B 駅の 3 次元空間データ 配送効率化 インデックス リンク エリアでの空間参照系データベース C ビルの 3 次元空間データ 4

6 通フォーマットの作成データベース側のフロ空間参照系データベースの構築フロー ビル所有者など 検討すべきポイント CADデータの種類 受け渡し方ービルのオーナー等が作成 1CADデータの軽量化 2 世界測地系座標の設定 3ネットワークデータなど屋内座標変換 完成 検討ポイント 間引き方法 ( コンパクト化 ) マスキングなど 検討ポイント WGS84 との連携方式 基準とする 2 次元地図 検討ポイント 屋内ネットワーク 座標の持ち方 エリアの代表者が整備 4 個々の建物データ群を束ねるポータル構築流検討ポイント XML などのフォーマットの検討 5

7 CAD データ形式の状況 / 受け渡し方 空間参照系データを作成するために 所有する CAD データを使用する場合 軽量データ作成支援のためのツールが存在することが望ましい その場合 どのようなデータ形式を対象にすべきかを検討する必要がある 3 次元 CAD データの種類 ( 一部 ) データ形式 説明 データ構造 サーフェイスソリッドポリゴン 属性情報との連携 インターネット配信 データ容量 STEP SXF のベースの規格 - - 〇〇 - 大 SXF 建設 CALS/EC の標準フォーマット (2 次元規約 ) 〇 - 大 DWG/DXF AutoDesk 社フォーマット 〇 - 〇大 VRML XVL Web 上で 3 次元仮想空間を表現するプログラミング言語 3 次元 CAD データを軽量表現するためのフォーマット 〇〇〇中 〇〇 - 〇〇小 考え方 対応案メリットデメリット 表中 - は調査中 1 入力 CAD 形式は利用者個々に対応してもらう 産業界でのツール構築 ( 商品化 ) などが進む 1 形式が異なる CAD データを組み合わせて使う場合に課題がでる可能性がある 2 商品化のレベル ( 上級者向け 初級者向けなど ) によって 普及度合いがことなる 2 入力 CAD 形式をいくつか選定し 汎用的なツールを構築し ユースケースとともに公開する オープンソースでの公開とユースケースの公開により 利用者のすそ野が広がる 複数の形式での利用例を公開する必要がある 6

8 CAD データの軽量化の方法 コンパクト化について 3 次元空間参照系データベースの構築について 大量の三次元データから 利活用に必要なディテールを失わないように データ数を適宜に間引くことが重要 < 例 > 等高線 ( ポリライン ) の間引き 重複オブジェクトの削除 ショートオブジェクトの消去 オブジェクトの単純化 どこまで間引くか? 7

9 世界測地系座標の設定の方法 代表点と共に 建物の角にも WGS84 系座標を振り 原点とする 入り口にも WGS84 系座標を与える 代表点 (x,y,z) CAD 上面図 代表点 (x,y,z) 入り口座標 (x,y,z) 号線 ビル 原点座標 (x,y,z) WGS84 座標を持った電子地図 世界測地系の座標は CAD 図面作成時のものを活用 それがない場合 都市計画図などを参照 4 点の直交座標を緯度 経度 ( 標高 ) に変換し 世界測地系上の座標データを生成 面形状 ( ポリゴン ) 縦メートル (CADデータ) 横メートル ( 同上 ) 高さメートル ( 同上 ) 座標 Wgs84のx,y,z 8

10 ネットワークデータなど屋内座標変換の方法 各フロアの 4 隅の座標 及び代表点から 出入り口 階段などの結節点 各部屋の代表点を WGS84 系座標へ変換する 出入り口 部屋の代表点の例 データ項目名属性主キー説明 空間参照系レイヤ Number 空間参照系のフロアを示す ( 例 : 霞ヶ関ビル 2F ( 建物コード + フロア連番 ) ノード1 CHAR ノード始点側番号 始点緯度 Number ノード始点側緯度 ( 世界測地系 ) 始点経度 Number ノード始点側経度 ( 世界測地系 ) ノード2 CHAR ノード終点側番号 終点緯度 Number ノード終点側緯度 ( 世界測地系 ) 終点経度 Number ノード終点側経度 ( 世界測地系 ) 出入口等については入力しない 直交座標 WGS84 変換で得られた 4 隅の座標 (x,y,z) 通路種別 Number 通路の例 データ項目名属性主キー説明 空間参照系レイヤ Number 空間参照系のフロアを示す ( 例 : 霞ヶ関ビル2F ( 建物コード+フロア連番 ) ノード1 CHAR ノード始点側番号 始点緯度 Number ノード始点側緯度 ( 世界測地系 ) 始点経度 Number ノード始点側経度 ( 世界測地系 ) 代表点 (x y z) ノード 2 CHAR ノード終点側番号 終点緯度 Number ノード終点側緯度 ( 世界測地系 ) 終点経度 Number ノード終点側経度 ( 世界測地系 ) 通路種別 Number 9

11 高さ 座標の設定についての論点 地理情報データベースにおけるレストラン 等の代表点の高さ (z 座標 ) は 絶対値と しての数値 ( 標高 ) が望ましい 異なるビル間を移動すると 同じ高さでもフロア数が異なる場合がある 同じビル内のスロープ上を移動すると 自分のいるフロアが何階なのか認識しにくいことがある ナビゲーション等のアプリケーションとして は フロア 情報の方が使いやすい 方向性 空間参照系のz 座標としては 標高とフロア数の両方の情報を持つことが基本か? 異なるビル間等のフロアの切替えについては それぞれのビルが定義したフロア ( 呼称 ) をデータベース側から送信することで整理可能か? 10 階 (25m) 12 階 (30m) 10

12 流通フォーマットについて 空間参照系データの利用を促進するため 流通フォーマットについて 定義 規格化する必要がある 流通フォーマット検討の観点 (1) 相互運用性 3 次元空間情報のベースとなる基本的な情報は相互にかつ 一般的に利用できる形態がよい (2) データ形式 ベクトル形式のデータが良い ( 画像などでは 拡張性が乏しい ) 案 (1) インターネット上で 3 次元空間情報を記述 交換するためのフォーマットを XML (Extensible Markup Language) 式で作成 (HTML との親和性が高く 多様な情報を混在 組み合わせて記述ができる ) (2) SVG Tiny1.2(W3C) の規定を拡張し 図形要素に対して与える属性値として 3 次元空間をあらわすメタデータを記述する法を規定する 11

13 3 次元空間情報ポータルサイト ( 仮称 ) のイメージ 3 次元空間データの所有者側のサーバー等に発信サイトアプリケーションをインストールし ポータルサイトと連携する ( インデックスがポータルサイト上に生成される ) ポータルサイト利用者 ( 一般ユーザ ) の要求に応じ 検索結果を返し 利用可能にする 一般ユーザーのアクセス方法は アプリケーションを経由してポータルサイトにアクセスする場合と ポータルサイトからアプリケーションを選択する場合がある 利用者 ( 一般ユーザ ) ポータルサイト発信サイト ( ビル所有者など ) 3 次元空間参照系検索 検索スキーム アプリ サービスインタフェース情報要求 流通要求 g コンテンツ要求コマンド作成 サービスインタフェース情報要求 WSDL 流通要求 DB サービス窓口 ( メタデータ記載の URL) 検索 応答 検索結果の表示 受信 格納 1 検索を要求する 2 要求 入手した 3 次元 DB 3 次元 DB 発信サイト 利用者 ( 一般ユーザ ) 43 次元 DB を利用できる ポータルサイト 33 次元 DB が返される 12