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リニア リファレンスは、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、エンジニアリングおよび建設における空間参照の方法です。線形要素に沿った物理的フィーチャの位置が、道路沿いのマイルストーンなどの固定ポイントからの測定値で説明されます。各フィーチャは、ポイント (標識など) またはライン (追い越し禁止ゾーンなど) によって配置されます。線形要素またはルートのセグメントが変更された場合、変更されたセグメント上の位置のみを更新する必要があります。リニア リファレンスは、道路、鉄道、石油およびガスの伝送パイプライン、電力およびデータ伝送ライン、河川などの線形フィーチャに関連するデータの管理に適しています。
モチベーション
パイプラインのフィーチャと特性の位置を識別するシステムは、パイプラインの開始点からの距離を測定することです。線形参照アドレスの例は、パイプラインの開始点から 114,586 フィートのパイプライン アルファ上のエンジニアリング ステーション 1145 + 86 です。ルート変更により、パイプラインが追加されるため、累積ステーションがエンジニアリング ステーションと同じにならない場合があります。線形参照システムは、このジレンマを解決するために差異を計算します。
線形参照は、位置を表現する方法の 1 つです。緯度や経度などの座標もこの方法の 1 つです。また、 「エアーズロックの南 5 km」などのランドマーク参照もこの方法の 1 つです。線形参照は、道路やパイプラインの保守などのエンジニアリング アプリケーションで従来からよく使われる表現方法です。座標やランドマークではなく、参照ポイントから道路に沿って 12.7 km 離れた橋に作業員を派遣する方が現実的です。地球が緯度と経度の参照フレームとして機能するのと同様に、道路が参照フレームとして機能します。
利点
線形参照を使用すると、道路名や道路沿いのランドマークからの距離と方位など、わずかな情報だけで線形フィーチャに沿った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」などです。緯度と経度の座標を作業員に提供しても、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。作業員はワイヤレス接続のない遠隔地で作業することが多く、オンライン 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ための比較的手間がかかる作業は、線形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だけの場合ほど経済的ではありません。
線形参照システムは、特に目標が 1 メートル未満の精度である場合、高精度の緯度と経度の座標を収集するために必要なコストよりもはるかに低いコストで、非常に精密かつ高精度に作成することもできます。これは、線形フィーチャの幅、その中心線、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とマーカーの可視性に大きく依存します。
多くの場合、道路はエンジニアによって地理空間参照がまったくない CAD ツールを使用して作成され、線形フィーチャのデータを定義する方法として LRS が推奨されます。
制限事項
その結果、線形参照の主な制限は、線形フィーチャ上にないポイントを指定することが面倒でエラーが発生しやすいことですが、完全に不可能というわけではありません。たとえば、北に向かって進む道路の 100 メートル右側にあ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によって拡張できますが、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、特に曲線道路ではエラーが発生しやすくなります。
リニア リファレンスのもう 1 つの大きな欠点は、道路の配置を変更すると (たとえば、町の周囲にバイパスを建設するなど)、下流のすべてのポイントを参照する測定値が変わることです。このシステムには、大規模な参照ステーション ネットワークと継続的なメンテナンスが必要です。モバイル マップと GPS の時代では、リニア リファレンス システムのこのメンテナンス オーバーヘッドは、長期的な実行可能性を脅かします。(ただし、すべての州の DOT が LRS を使用するという米国連邦道路管理局の要件については、以下を参照してください。)
それでも、道路沿いの移動は直線的な体験であり、少なくともリニア リファレンスは会話の役割を果たし続けるでしょう。リニア リファレンス システムは、米国連邦政府によって通行権データを指定するための貴重なツールとして認識されており、現在では各州で実際に必須となっています。したがって、LRS の使用がすぐに減少することはなさそうです。
アプリケーション
アーノルド：米国連邦政府の高速道路に関する要件
米国連邦道路局は、ARNOLD 要件に従って各州に LRS データの標準化を推進しています。具体的には、
「2012年8月7日、FHWAは、HPMSが州運輸局（DOT）にLRSを提出する要件をすべての公道を含めるように拡大すると発表しました。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 要件は、LRS と座標の両方を利用するシステムの基盤となります。両方のシステムは異なる状況で役立ちますが、緯度と経度の使用は、グローバル座標データを取得して表示するための実用的で手頃なデバイスが利用できるようになったため非常に人気が高まっていますが、LRS の使用は、計画、エンジニアリング、およびメンテナンスに広く採用されています。
サポートされているプラットフォーム
線形参照は、次のようないくつかの地理情報システムソフトウェアによってサポートされています。
参照
参考文献
- ^ 「全道路ネットワーク線形参照データ (ARNOLD) リファレンスマニュアル」(PDF)。連邦道路管理局。2016年11 月 15 日閲覧。
- ^ Intergraph. 「イベント位置の安定性と時間的データ管理をサポートする LRS モデル」(PDF)。
- ^ Intergraph. 「ホワイトペーパー: 線形参照システム ネットワークおよびイベント データのコンポーネントを管理する自動化アプローチ」(PDF)。
{{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=(ヘルプ)が必要です - ^ 特典「スモールワールドグローバルトランスミッションオフィス」。
{{cite web}}:値を確認する|url=(ヘルプ) - ^ Esri (2009 年 2 月 24 日). 「ArcGIS 9.3: リニア リファレンスの概要」. Esri . 2011 年3 月 8 日閲覧。
- ^ Geomap Services (2011 年 6 月 6 日)。「GEOMAP GIS 2012: Autodesk、ESRI、MapInfo 製品での線形参照と動的セグメンテーションのソリューション」。Geomap Services。2012 年 4 月 25 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年11 月 11 日閲覧。
- ^ Radim Blazek (2005 年 3 月). 「GRASS での線形参照システムの導入」(PDF) . International Journal of Geoinformatics . 1 (3) . 2007 年 5 月 1 日閲覧。
- ^ PostGIS チーム (2010)。「PostGIS 1.5.2 マニュアル」。2012 年 12 月 24 日時点のオリジナルよりアーカイブ。2011年3 月 8 日閲覧。
- ^ 「QGIS 用 LRS プラグイン」。
さらに読む
- Noronha, Val; Church, Richard L. (2002)、「交通機関における線形参照と代替位置表現」(PDF) 、カリフォルニア州サンタバーバラ: 車両情報・交通分析研究所、国立地理情報分析センター、 2011 年 7 月 20 日のオリジナル(PDF)からアーカイブ、 2011 年3 月 8 日取得
- Curtin, K; Arifin, R; Nicoara, G (2007)、線形参照のための包括的なプロセス(PDF) 、URISA Journal 19 (2)、41-50、2010-06-23のオリジナル(PDF)からアーカイブ