座標系と変換

Dec. 07, 2010作成開始  May 26, 2018更新

今後,本サイトの複数ページに散在しているリンクをまとめます。

Grassと座標系の(X,Y)の違い: UTM座標系や平面直角座標系では,(X,Y) = (northing, easting)になっている。ところが,Grassは,(X,Y) = (easting, northing)になっている。たとえば,

v.in.lines in=- out=yoshinogu_line fs=, <<EOF
-9722.76,-179613.0517
-9340.00,-180311.4739
EOF
で,(X,Y) = (easting, northing)= (-9722.76,-179613.0517)
なのである。

1. 日本での,世界測地系(WGS84) ←→日本測地系 変換サイトは,海域と陸域で分かれている。
海域は海上保安庁: http://www1.kaiho.mlit.go.jp/KOHO/eisei/sokuchi/html/henkan_chu.html
 実施例を次に示す。

「世界測地系(WGS84) → 日本測地系」,「歪み補正を行う」 により変換しました。Version : 3.1.2H-I N35゚ 49' 1.000" E134゚ 45' 0.000" => N35゚ 48' 49.848" E134゚ 45' 10.087" 海上の点です。海洋情報部の式によって変換しました

世界測地系(WGS84) → 日本測地系」,「歪み補正を行う」 により変換しました。Version : 3.1.2H-I N34゚ 40' 0.000" E136゚ 7' 0.500" => N34゚ 39' 48.243" " 陸上の点です。国土地理院の変換式に従って下さい。

 

2. 経緯度または平面直角座標系の旧日本測地系と世界測地系の座標変換
 なお,平面直角座標系の位置の情報は次のページに http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/patchjgd/download/Help/jpc/jpc.htm

系番号:VI(6) 原点:  東経136度 0分0秒 北緯36度0分0秒

該当都道府県: 京都府 大阪府 福井県 滋賀県 三重県 奈良県 和歌山県 全市町村は6系
日本の測地座標系(必ず読んでください) http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/datum/tokyodatum.html

Web版 TKY2JGD Ver.1.3.80
http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/tky2jgd/main.html 経緯度の入力は特殊で要注意

ここで,XとYはそれぞれ,northing, eastingのことである。地図上で位置を直接見ることができるので,過失を防ぐことができる。

 

3. 経緯度←→UTM変換
  経緯度からUTMへの変換ツールはかなりの数が公開されている。もっとも便利なのは,(株)エヌ・シー・エムのQuickConvertだろうと思う。GoogleMapと連動しており地図で位置を確認できる。
http://asp.ncm-git.co.jp/QuickConvert/BL2UTM.aspx
  UTMから経緯度への変換ツールも,(株)エヌ・シー・エムのQuickConvertにある。
UTM座標を緯度経度座標に変換する
http://asp.ncm-git.co.jp/QuickConvert/UTM2BL.aspx

 ぼくはGrass-GISに表示したUTM地図画像の東西南北の境界値を書き留めておいて,このスクリーンショットをベースにしてイラレで空中写真判読の結果や調査地点などを入力し,イラレのプラグインPlugX-shapeを使ってシェープ出力してGrass-GISに取り込んでいる。PlugX-shapeは,境界値入力に平面直角座標系mかUTM経緯度にしか対応していない。私のような使い方を想定していないためであろう。
 ほぼ全変換に対応しているツールを提供しているサイトがある。Earth Point Tools for Google Earthである。
http://www.earthpoint.us/BatchConvert.aspx
 バッチ形式である。エクセルファイルなどをデータファイルとして使うことができる。ログインしないと1回あたり,5点までである。学生や教員はログインも無料である。ぼくはいまだ登録していない。
 使用の一例を次に示す。BatchConvertのページの,2) Convert to,で,Lat/Long Decimal Degrees (ddd.ddd)にチェックを入れる。 3) Put Converted Values,で,FirstとAfter Input Coordinates,Lastがある。下の例では,Firstにした結果を示す。つまり,表の最初の列に変換結果が挿入される。エクセルにUTMm値を入力しておく。
 このサイトのConvertCoordinatesのページ,
http://www.earthpoint.us/Convert.aspx
には,各データ形式の入力フォーマットが示されている。UTMの例では,
15S 303705mE 4314711mN
とする。この意味はzone 15の緯度帯Sの場合である。この例では小数点以下の値が省略あれているが下の例のように,問題なく使うことができる。
 エクセルのファイルの最初の行に座標系の名称を入力しておく必要がある。変換後の座標系の列を前もって作る必要はない。で,4) Select an Excel file,にあるボタンを押してファイルを選択する。ぼくの場合はファイルはデスクトップに置いた。5) Convert the file,のConvertボタンを押すと,計算結果が挿入されたファイルがダウンロードされる。ファイルの名称も元のファイル名に_convertedが追加される。
 なお,下の二つの表の54SのSは緯度方向(南北方向)を8度ごとに区切り、アルファベット1文字を割り当てたものである。例えば北緯24-32度はR,32-40度はSである。

 次の図は入力ファイル

 次の図は計算結果が挿入されてダウンロードされたファイル

 このように,計算結果を入れる列名を用意する必要はない。なお,このEarthPointの情報は下記のサイトから得た。
http://kiyomidais.cocolog-nifty.com/blog/2013/01/utm-3ba0.html

 

4. BLからUTMxyへ,BLから平面直角座標系xyへの一括変換
http://w01.tp1.jp/~a540015671/page02.html

BLからUTMへの変換,BLから平面直角座標系xyへの変換などのエクセルファイルなどが掲載されている。デジタル写真測量(小林和夫氏運営)http://w01.tp1.jp/~a540015671/index.html コンテンツの一部。バグがあるので注意すること。

 

5. 座標系EPSGコードの選択
 Spatial Reference http://spatialreference.org/ref/?search=japan&srtext=Search または,
 GIServer® - Suppport for Geographic Transformations http://inovagis.terradue.com/giserver/epsg.asp にはEPSGコード番号が記されている。大阪付近はUTM zone 53である。
EPSG:23853 - ID74 / UTM zone 53N

 

6. 平面直角座標←→緯度・経度変換 with Google Map 緯度・経度の形式は「ddmmss.sssss」 

  国土地理院の 平面直角座標と経度緯度変換について_______________  revised at May 26, 2018

      地理院ホーム > 基準点・測地観測データ > 便利なプログラム・データ > 測量計算サイト (下記urlがリンク切れの際にはこの構造を参考に)
      https://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/main.html
      
このサイトで,例えば,経緯度から平面直角座標系への変換例を示す。
経緯度から平面直角座標への換算
https://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/surveycalc/bl2xyf.html

一括計算の場合の入力ファイル形式については次のページに掲載されている。
入力ファイル形式 https://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/surveycalc/help/bl2xyinfile.htm

上記ページの説明を次に示す。
入力ファイル[例] filename.in (エクセルなどからテキスト出力して拡張子をinとすること)

[入力例]
# 緯度(dms) 経度(dms)
370856.12340 1395201.98760

出力ファイル[例]filename.out (outという拡張子で出力される)

# このファイルは緯度経度から平面直角座標への換算結果(一括処理)です。
# 選択された測地系は「世界測地系」、平面直角座標系の系番号は「15」です。
# 出力項目は以下の通りです。
# 緯度(dms) 経度(dms) X座標(m) Y座標(m) 真北方向角(dms) 縮尺係数 コメント
#----------------------------------------------------------------------------
370856.12340 1395201.98761 127483.442 3010.007 -113.67 0.99990011
415200.00000 1431545.00000 -9999. -9999. -9999. 1.00817437

    木庭の沖永良部島の例を次に示す。

エクセルで,度 分 秒と別々のセルに入れて,コピペすれば,

27 21 13.81 128 31 44.86
27 21 13.69 128 31 44.88
27 21 10.36 128 31 46.02
27 21 9.00 128 31 45.79
27 21 6.60 128 31 47.09
27 21 5.34 128 31 49.02
27 21 5.55 128 31 50.36
27 21 6.56 128 31 49.67
27 21 4.62 128 31 50.37
27 21 3.97 128 31 50.79
27 20 58.82 128 31 51.34
27 20 58.77 128 31 52.82
27 21 1.66 128 31 51.30
27 20 35.51 128 32 15.96

となる。この度 分 秒,の間のスペースを削除して,度分秒とすれば良い。緯度であれば,ddmmss.ssとなるように,適宜0を挿入する。

272113.81 1283144.86
272113.69 1283144.88
272110.36 1283146.02
272109.00 1283145.79
272106.60 1283147.09
272105.34 1283149.02
272105.55 1283150.36
272106.56 1283149.67
272104.62 1283150.37
272103.97 1283150.79
272058.82 1283151.34
272058.77 1283152.82
272101.66 1283151.30
272035.51 1283215.96

となる。

出力ファイルbl2xy.outは次のよう。

# このファイルは緯度経度から平面直角座標への換算結果(一括処理)です。
# 選択された測地系は「世界測地系」、平面直角座標系の系番号は「1」です。
# 出力項目は以下の通りです。
# 緯度(dms) 経度(dms) X座標(m) Y座標(m) 真北方向角(dms) 縮尺係数 コメント
#----------------------------------------------------------------------------
#緯度(dms) 経度(dms) 1系
272113.81 1283144.86 -625473.9272 -96053.4438 2646.09 1.00001385
272113.69 1283144.88 -625477.6251 -96052.9229 2646.07 1.00001385
272110.36 1283146.02 -625580.3657 -96022.3895 2645.50 1.00001378
272109.00 1283145.79 -625622.1770 -96029.0366 2645.59 1.00001380
272106.60 1283147.09 -625696.3266 -95993.8824 2644.95 1.00001371
272105.34 1283149.02 -625735.5218 -95941.1399 2644.05 1.00001359
272105.55 1283150.36 -625729.3444 -95904.2609 2643.43 1.00001350
272106.56 1283149.67 -625698.1094 -95922.9832 2643.77 1.00001354
272104.62 1283150.37 -625757.9717 -95904.2086 2643.41 1.00001350
272103.97 1283150.79 -625778.0683 -95892.8208 2643.21 1.00001347
272058.82 1283151.34 -625936.7016 -95878.9363 2642.88 1.00001344
272058.77 1283152.82 -625938.5567 -95838.2712 2642.20 1.00001334
272101.66 1283151.30 -625849.2785 -95879.3564 2642.94 1.00001344
272035.51 1283215.96 -626659.4170 -95207.8027 2631.22 1.00001186
____________________

 

   別の例を次に。  VI(6)については,原点 136度 0分0秒,36度0分0秒。地域: 京都府 大阪府 福井県 滋賀県 三重県 奈良県 和歌山県 の 全市町村。

追加(Mar. 28, 2013): 実行例を次に示す。横長なのでブラウザーで見にくいかもしれない。鉾幅を圧縮して表示している。このExcelファイルはここからダウンロードできる。

 経度緯度値から平面直角座標値を得る過程をこの表で示している。上記サイトでの変換の際の経緯度表現は特殊なので,D,E,FとGHIにはそれぞれ経度と緯度の変換式を入れている。J,Kはconcatenate関数を使って数字を文字としてまとめているが,No.1の行の経度の秒は7.97532で,秒が二桁でないので,Nos. 2, 3とは異なるconcatenate関数の式にしている(=concatenate(...,"0",...))。
 このサイトは国土地理院に従っているので,平面直角座標系のXがnorthing, Yがeastingになっている。そのため,Grassに取り込む際には変更の必要がある。このExcelファイルから作成したcsvファイルが次のものである。

 

 X, Yの入れ替えを実施している。