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線形参照（線形参照システム、または線形参照システム（LRS ）とも呼ばれる）は、道路や河川などの直線状または曲線状の要素を空間的に参照する方法です。LRSでは、物理的な特徴の位置は、単一の曲線座標（通常はマイルストーンなどの固定点からの移動距離）によってパラメトリックに記述されます。これは、緯度と経度の2つの座標を用いる地理座標による参照に代わる方法です。
点フィーチャ（例：標識）は単一の距離値で位置が示され、線フィーチャ（例：追い越し禁止区域）は始点と終点に対応する2つの距離値で区切られます。下位の線参照要素または経路が変更された場合、変更されたセグメント上の位置の線座標のみを更新する必要があります。線参照は、道路、鉄道、石油・ガス輸送パイプライン、電力・データ伝送線、河川などの線フィーチャに関連するデータの管理に適しています。これは、エンジニアリング、建設、および公益事業管理で使用されます。
パイプラインの設備や特性の位置を特定するシステムの一つは、パイプラインの始点からの距離を測定することです。例えば、パイプラインアルファ上のエンジニアリングステーション1145 + 86は、パイプラインの始点から114,586フィート です。ルート変更の場合、パイプラインが追加されるため、累積ステーションはエンジニアリングステーションと同じにならない可能性があります。線形参照システムは、この問題を解決するために差分を計算します。
線形参照は、位置を表す方法群の一つです。緯度と経度などの座標もこの一群に属し、「エアーズロックの南5km」といったランドマーク 参照も同様です。線形参照は、道路やパイプラインの保守といった工学分野では従来から好んで用いられてきました。座標やランドマークではなく、基準点から道路沿いに12.7km離れた橋へ作業員を派遣する方が、より現実的です。緯度と経度の場合、地球が基準座標系となるのと同様に、道路が基準座標系として機能します。
線形参照を使用すると、道路名や道路上のランドマークからの距離と方位など、少量の情報だけで線状フィーチャ上のポイントを定義できます。この情報は、プレーンテキストで簡潔に伝えることができます。たとえば、「州道4号線、マイルマーカー187の東20フィート」のようにです。緯度と経度の座標を作業員に伝えるだけでは、その座標が地図上にプロットされない限り意味がありません。作業員は無線接続のない遠隔地で作業することが多く、オンラインのデジタルマップは実用的ではありません。また、オフラインマップや印刷されたマップを提供するのにかかる労力は比較的大きいため、線状フィーチャに沿ったオフセットまたはオフセットの範囲として位置を示す方が経済的です。
線形参照システムは、特にサブメートル精度を目指す場合、高精度な緯度経度座標の収集に必要なコストよりもはるかに低いコストで、非常に高い精度と正確性を実現できます。これは、線形フィーチャの幅、中心線、および線形参照オフセットを定義するために使用されるランドマークやマーカーの視認性に大きく依存します。
道路は、地理空間的な参照情報が全くないCADツールを使ってエンジニアによって作成されることが多く、線状フィーチャのデータを定義するにはLRS（線形参照システム）が好ましい方法である。
したがって、線形参照の大きな制約は、線形フィーチャ上にない点を指定することが、完全に不可能ではないものの、面倒でエラーが発生しやすいという点です。たとえば、北に向かって走行する道路の右側100メートルに位置するスキーロッジを考えてみましょう。線形参照システムは、横方向のオフセットを指定することで拡張できますが、道路の座標を指定しない限り、ロッジの絶対位置（つまり座標）を特定することはできません。このプロセスは、特にカーブのある道路ではエラーが発生しやすくなります。
線形参照方式のもう一つの大きな欠点は、道路の線形変更（例えば、町を迂回するバイパスの建設など）によって、下流のすべての地点の基準となる測定値が変わってしまうことです。このシステムには、広範囲にわたる基準ステーションのネットワークと、絶え間ないメンテナンスが必要です。モバイルマップやGPSが普及した現代において、線形参照方式のメンテナンスにかかるこうした負担は、長期的な存続可能性を脅かしています。（ただし、米国連邦道路局がすべての州運輸局に線形参照方式の使用を義務付けていることについては、後述を参照してください。）
とはいえ、道路を走行することは直線的な体験であり、少なくとも直線参照は今後も会話の中で重要な役割を果たし続けるだろう。直線参照システムは、米国連邦政府によって通行権データの指定に有用なツールとして認められており、現在では各州で義務付けられている。したがって、LRSの利用が近い将来減少する可能性は低い。
米国連邦道路管理局は、ARNOLD要件によって各州に対し、LRSデータの標準化に向けてより一層の努力を促している。具体的には以下の通りである。
「2012年8月7日、FHWAはHPMSが州運輸局（DOT）に対し、LRSを提出する要件を拡大し、すべての公道を含めることを発表しました。この要件は、全道路線形参照データネットワーク（ARNOLD）と呼ばれます。」[ 1 ]
ARNOLDの要件は、LRSと座標の両方を利用するシステムの基礎を築きました。どちらのシステムも異なる状況で有用であり、実用的で手頃な価格のグローバル座標データ取得・表示機器が入手可能になったことで緯度経度の利用が非常に普及しつつある一方で、LRSは計画、エンジニアリング、保守の分野で広く採用されています。
線形参照は、例えば以下のような複数の地理情報システム（GIS）ソフトウェアでサポートされています。
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