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コンピュータ地図作成（デジタル地図作成とも呼ばれる）は、コンピュータを使用して地図を作成し、使用する芸術、科学、テクノロジーです。[1] [2] [3]このテクノロジーは、地図の作成方法におけるパラダイムシフトを表していますが、基本的には従来の地図作成のサブセットです。[3] [4]このテクノロジーの主な機能は、主要な道路の動脈やナビゲーションのその他の関心地点の詳細など、特定のエリアの正確な表現の作成や主題図の作成を含む地図を作成することです。コンピュータ地図作成は地理情報システム（GIS）の主な機能の1つですが、GISはコンピュータ地図作成を容易にするために必須ではなく、地図作成以外の機能も持っています。[5] [6]地図作成プロセスを支援するためにコンピュータを使用することに関する最初の査読済み出版物は、完全なGISの導入より数年前に遡ります。[7]
コンピュータ地図作成は、多くの場合、全地球測位システム(GPS) 衛星ネットワークとの統合を通じて、さまざまなコンピュータ アプリケーションを容易にするために使用されています。これにより、自動車ナビゲーション システムなどのタスク用のリアルタイムの自動地図生成が可能になります。
歴史
紙からペーパーレスへ
1959年、ウォルド・トブラーは「オートメーションと地図作成」と題する論文を発表し、地図作成の補助としてコンピュータを使用する最初の事例を確立しました。[7]この論文で、トブラーは「マップイン・マップアウト」（MIMO）システムと名付けたシステムを確立しました。これは、従来の地図のデジタル化、変更、および複製を容易にするものでした。[7] [8] MIMOシステムは単純ではありましたが、文献では地図作成にコンピュータを使用することを確立し、後年、ロジャー・トムリンソンなどの地理学者によるより高度な地理情報システムの土台を築きました。[8]その後の急速な加速により、地図作成の急速なパラダイムシフトが起こり、従来の地図作成はコンピュータ支援地図作成に置き換えられました。これは、1985年にマーク・モンモニエが著書「地図作成における技術の変遷」で、GISによって促進されるコンピュータ地図作成が、従来のペンと紙の地図作成に大きく取って代わると推測したときに予測されていました。[4]コンピュータで作成され配布される地図が増えるというマイルストーンは、1990年代半ばに達成されたと考えられています。[9]
拡張機能
初期のデジタル地図は紙の地図と同じ基本的な機能を持っていました。つまり、周囲の地形によって概ね輪郭が描かれた道路の「仮想ビュー」を提供していました。しかし、過去 10 年間の GPS 技術の拡大に伴ってデジタル地図が成長するにつれ、ライブ交通更新、[10]や興味のあるポイント、サービス ロケーションが追加され、デジタル地図はより「ユーザー意識」が高まりました。[11]従来の「仮想ビュー」は、現在ではデジタル マッピングの一部にすぎません。多くの場合、ユーザーは仮想地図、衛星 (航空写真)、ハイブリッド (仮想地図と航空写真の組み合わせ) ビューから選択できます。デジタル マッピング デバイスを更新および拡張する機能により、新しく構築された道路や場所を地図に追加して表示できます。[要出典] 3D スキャナーまたは3D 再構築ソフトウェアを使用して、風景の 3 次元マップを作成できます。[12]
データ収集
デジタル地図は、時間をかけて収集された膨大な量のデータに大きく依存しています。デジタル地図を構成する情報のほとんどは、衛星画像と街路レベルの情報の集大成です。地図は、ユーザーに場所を最も正確に反映させるために頻繁に更新する必要があります。デジタル地図作成を専門とする企業は多岐にわたりますが、基本的な前提は、デジタル地図は道路を実際の道路と同じように正確に描写し、「リアルな体験」を提供することです。[13]
機能と使用方法
コンピュータアプリケーション
独自仕様および非独自仕様のコンピュータ プログラムとアプリケーションは、世界中の多くの地域の画像とストリート レベルの地図データを提供します。
科学的応用
モバイル コンピューティング ( PDA、タブレット PC、ラップトップなど)の発達により、最近 (2000 年頃から) 科学および 応用科学におけるデジタル マッピングの使用が促進されています。2009 年現在[アップデート]、デジタル マッピング技術を使用する科学分野には、地質学(デジタル地質図を参照)、工学、建築、 測量、鉱業、林業、 環境、考古学などがあります。
GPSナビゲーションシステム
過去10年間にデジタルマッピングが成長した主な用途は、全地球測位システム（GPS）技術との接続です。 [14] GPSはデジタルマッピングナビゲーションシステムの基盤です。
仕組み
地球を周回するGPS 衛星から地上GPS 受信機によって取得される座標と位置、および原子時刻は相互に作用し、距離を計算するために必要な出発点と目的地点をデジタル マッピング プログラミングに提供します。この情報は分析され、まとめられ、目的地に到達する最も簡単で効率的な方法を示す地図が作成されます。
- より技術的に言えば、この装置は次のように動作します。[15]
- GPS 受信機は、地球を周回する少なくとも 4 つの GPS 衛星からデータを収集し、3 次元で位置を計算します。
- GPS 受信機は位置を利用してGPS 座標、つまり GPS 衛星からの正確な緯度と経度方向のポイントを提供します。
- ポイント、つまり座標は、実際の位置から約「10 ～ 20 メートル」の正確な範囲を出力します。
- GPS 座標で入力された開始点と、ユーザーが入力した終了点 (住所または座標) が、デジタル マッピング ソフトウェアに入力されます。
- マッピング ソフトウェアは、ルートのリアルタイムの視覚的表現を出力します。その後、地図はドライバーの進路に沿って移動します。
- 運転者が指定されたルートから外れた場合、ナビゲーション システムは現在の座標を使用して目的地までのルートを再計算します。
参照
参考文献
- ^ クラーク、キース (1995)。分析とコンピュータ地図作成。プレンティスホール。ISBN 0133419002。
- ^ モンモニエ、マーク (1982)。コンピュータ支援地図作成：原理と展望第 1 版(第 1 版)。ピアソン カレッジ部門。ISBN 978-0131653085。
- ^ ab Kainz, Wolfgang (2019年10月21日). 「地図作成とその他 – 複雑な関係の側面」.地理空間情報科学. 23 (1): 52–60. doi : 10.1080/10095020.2020.1718000 . S2CID 214162170.
- ^ ab モンモニエ、マーク（1985年）。地図作成における技術移行（第1版）。ウィスコンシン大学。ISBN 0299100707。
- ^ デマーズ、マイケル (2009)。地理情報システムの基礎(第 4 版)。John Wiley & Sons, inc. ISBN 978-0-470-12906-7。
- ^ チャン・カンツン (2016)。地理情報システム入門（第9版）。マグロウヒル。p. 1。ISBN 978-1-259-92964-9。
- ^ abc Tobler, Waldo (1959). 「オートメーションと地図作成」.地理学評論. 49 (4): 526–534. Bibcode :1959GeoRv..49..526T. doi :10.2307/212211. JSTOR 212211. 2022年3月10日閲覧。
- ^ ab DeMers, Michael N. 「GIS」。ブリタニカ百科事典。 2023年9月5日閲覧。
- ^ ピーターソン、マイケル P. (2014)。クラウドでのマッピング。ニューヨーク：ギフォード プレス。ISBN 978-1-4625-1041-2. OCLC 855580732.
- ^ 「道路交通渋滞管理を支援するナビゲーションデバイス」 FreshPatents.com。2007 年 3 月 9 日。http://www.freshpatents.com/Navigation-device-assisting-road-traffic-congestion-management-dt20080925ptan20080234921.php 2014 年 6 月 6 日にWayback Machineにアーカイブ。2008 年 10 月 12 日。
- ^ Husby, Jonathon. 「車載ナビゲーションは『A地点からB地点』を超えて成熟する」 Electronic Engineering Times. 2008年1月28日. http://www.automotivedesignline.com 2011年9月30日アーカイブ、Wayback Machineより。2008年10月12日。
- ^ レモンディーノ、ファビオ。「写真測量と3Dスキャンによる遺産の記録と3Dモデリング。」 Wayback Machineで2022年10月10日にアーカイブ。リモートセンシング3.6（2011）：1104-1138。
- ^ 「City Maps」Tele Atlas BV。2008 年。http://www.teleatlas.com/OurProducts/MapEnhancementProducts/CityMaps/index.htm 2011 年 9 月 27 日にWayback Machineにアーカイブ。2008 年 10 月 12 日。
- ^ 「米国、全地球測位システム技術を更新」 America.gov。2006 年 2 月 3 日。http://www.america.gov/st/washfile-english/2006/February/20060203125928lcnirellep0.5061609.html 2008 年1 月 29 日にWayback Machineにアーカイブ。2008 年 10 月 12 日。
- ^ 「GPS はどのように機能するのか?」スミソニアン協会。1998 年。http://www.nasm.si.edu/exhibitions/gps/work.html 2008 年 11 月 9 日にWayback Machineにアーカイブ。2008 年 10 月 12 日。