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とらりもん - WGS84とUTM Diff

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GeoTIFF画像を作成する際に、ヘッダーに記載されている情報の解釈にだいぶ悩んだので、WGS84とUTMがどのような概念なのかをメモしておきます。詳しい説明は[[測地系: datum]]も読んでみてください。個人の解釈に基づいて書いたものなので、間違っている場所があった場合には修正をお願いします(嶌田)。

!WGS84
地球は完全な球ではなく、遠心力で赤道付近が膨らんだ楕円に近い形状をしています。この形を表すために世界中でモデル(準拠楕円体)が提案されてきました。WGS84はアメリカがGPSの運用に用いている準拠楕円体で、GPSが世界中で使われるのに伴い実質的な世界標準となっています。この準拠楕円体に基づいて構築された測地座標系(緯度経度)もまたWGS84と呼ばれています。

!UTM
球面である地球の表面を平面で表現するための色々な投影法が存在します(有名なのはメルカトル図法)。しかし、3次元を2次元に投影する以上、100%の情報を表現することはできません。このデメリットを出来る限り小さくし、世界を平面で表現するために開発されたのがUTM図法です。世界をりんごの皮を剥くように経度方向へ6°幅の帯に分割し、それぞれに「Zoneホニャララ」といった名称をつけて区別します(例えばつくば市はUTM54Nに属します)。それぞれの帯の中央を原点として、そこから東・北方向を正とした座標で位置を表現します。ただし、原点の値は数学の原点と違って値を持つので要注意です(北半球では原点のX座標は0 mですが、Y座標は+500,000,000 mです)。また座標の単位はmです。つまり、UTM座標では「地点がどのZoneに属すのか」「そのZoneでの地点の座標は何か」という2種類の情報が必要になります。

!GeoTIFFを作成するとき
上記のように、ある画像の位置情報を測地座標系WGS84に基づいた緯度経度で与えるのか、UTMに基づいた座標で与えるのかは大きな問題です。これを解決するためにあるのが、EPSGコードです。GeoTIFFのヘッダー情報を開くと([[GDALとpythonでGeoTIFF画像を作成]]の「#各種情報の取得」などを参考にしてみてください)測地座標系WGS84に基づいた緯度経度の場合にはEPSGコードが"4326"となっていると思います。UTMの場合には、"32651"などといった値になっていると思います(参考:[[EPSG]])。python等で新たにGeoTIFFファイルを作成する場合には、これらの情報をしっかりと目的の地域に対応させる様にしましょう。