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ジオリファレンス

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ジオリファレンス(Georeferencing)とは、地図、航空画像、スキャン文書などの空間データを特定の座標系に整列させ、実世界の位置に正確に対応させるプロセスである。このプロセスでは、データ上の特徴を地理座標に関連付けることで、地理情報システム(GIS)でデータを空間分析やマッピングに使用できるようにする。ジオリファレンスは、多様なデータセットを統合し、比較研究や意思決定のために正しく整合させるために極めて重要である。このプロセスでは通常、地理座標が既知の識別可能なランドマークであるコントロールポイントを使用して、データセットを目的の座標系に一致させ、変換します。これにより、都市計画、環境モニタリング、ナビゲーションなど、さまざまな地理空間アプリケーションの一貫性と精度が保証される。

以下は、その仕組みのステップ・バイ・ステップだ:

  • 入力データ: 位置情報のないラスター画像やデータセットから始める。例えば、古い地図や航空写真など。
  • 制御点の選択: データセット上の特徴で、現実世界でも位置を特定できるものを特定する。これを制御点と呼ぶ。例えば、道路の交差点、建物の角、その他の識別可能なランドマークなどです。
  • 基準座標系: コントロールポイントの実際の位置を提供するために、既知の正確な地理座標を持つ地図またはGISデータセットを使用する。
  • コントロール・ポイントのマッピング: 各コントロール・ポイントについて、入力データ上の位置とリファレンス・システムからの対応する座標を一致させます。コントロールポイントが均等に配置され、正確であればあるほど、ジオリファレンス結果は良くなります。
  • 変身だ: このシステムは、(平行移動、スケーリング、回転、ワーピングなどの)数学的変換を適用して、入力データセットを座標系に合わせます。最も一般的に使用される変換には、次のようなものがあります:
    • アフィン: 単純な拡大縮小、回転、傾き。
    • 多項式:歴史的な画像やゆがんだ画像など、より複雑なゆがみに対応。
    • ラバーシート:大規模データセットの不規則な歪みに対応。
  • 検証:変換後、データセットが参照地図またはデータセットに正しく重なっていることを確認するため、アライメントがチェックされる。
  • エクスポート:地理参照データは、GeoTIFF やその他の GIS 互換形式など、空間情報を保持する形式で保存されます。

データが地理参照されると、他の空間データセットと統合することができ、高度な分析や正確なマッピングが可能になる。