CCQ(座標変換クオリティー)とは — 4隅がそろう地点はGSI一致、欠ける地点は要注意

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CCQ 座標変換クオリティー — 4隅補正データの充足度

CCQ(座標変換クオリティー)とは

以前の記事「GeoConverterPro の座標変換を国土地理院の公式ツールで全数検証する」では、GCVP の変換が国土地理院(GSI)の公式ツールと おおむね1mm未満 で一致することを示しました。

ただし、これには 前提 があります。補正に使う「4隅」のデータがすべてそろっている地点 では GSI とほぼ完全に一致しますが、4隅のうち一部しかデータが無い地点(海沿い・離島・補正範囲のふち) では、GCVP の結果は GSI と 一致しない場合があります

この「4隅がどれだけそろっていたか」を変換ごとに見える化する指標が CCQ(座標変換クオリティー / Coordinate Conversion Quality) です。本記事では、CCQ の考え方と、座標変換詳細の見方を解説します。


1. なぜ4隅なのか — 双線形補間のしくみ

測地系の補正(TKY2JGD・PatchJGD・セミダイナミック補正など)は、日本全国を約1km四方の メッシュ に区切り、各メッシュの 格子点(ノード) に補正量を持たせています。

任意の地点の補正量は、その地点を囲む 4つの格子点(左下・右下・左上・右上=「4隅」) の値から 双線形補間 して求めます。つまり1点の変換には、原則として 4隅すべての補正データ が必要です。

国土地理院(公式) GeoCore(GCVP/GPRMの変換エンジン)
4隅すべてに補正値がある場合のみ補正する 4隅のうち 1隅でもあれば 補正する(欠けた隅は 変異量0 として補間)

GeoCore は「1隅でもあれば計算する」設計です。これは 意図的な方針 で、理由は 連続性 にあります。もし4隅がそろわない地点で補正を打ち切ると、補正範囲の境界で座標が急に飛ぶ(非連続になる)ため、ポリラインやポリゴンを扱う CAD などのデータ変換で図形が破綻します。そこで GeoCore は欠けた隅を 0 とみなして補間を続け、境界をまたいでも座標を連続させます

その代わり、4隅がそろわない地点の値は欠損隅を0で埋めた近似であり、4隅必須の GSI 公式ツールとは ずれます(GSI 側はそもそも「エリア外」で値が出ません)。これは「誤り」ではなく 設計方針の違い ですが、利用者には「ここは GSI と挙動が分かれる」ことを必ず知らせる必要があります。それを担うのが CCQ です。


2. CCQ の定義

CCQ は、ある座標変換で使われた4隅のうち、実際に変異量を持っていた隅の充足度 を分数 分子/分母 で表します。

  • 分母 … 4隅補正1ステップにつき +4
  • 分子 … そのステップの4隅のうち、変異量が0以外だった隅の数(0〜4)
  • 複数回・複数段の補正は、分子・分母をそれぞれ 合算 します。

読み方

  • 分子=分母 → 全ステップで4隅がそろっている=正常CCQ 4/4
  • 分子<分母 → 欠けた隅を0埋めしたステップを含む=注意。先頭に⚠️が付き ⚠️ CCQ 3/4
  • 4隅が全く無い/全隅0 → 「補正なし」。分母に加算しません(CCQ -/-)。

例)3地点をまとめて変換し、各地点が4隅補正1ステップを持つ場合、分母は 3×4=12。3地点の有効隅が 4+3+2 隅なら ⚠️ CCQ 9/12


3. 検証の考え方 — 「1〜3隅しかない地点」を狙って探す

CCQ の効果を確かめるには、わざと 4隅がそろわない地点 を変換し、GSI の PatchJGD と突き合わせます。テスト座標は次の方針で選びました。

  1. 各地震の最大変位点の近く を第一候補とする(補正量が大きいほど、4隅欠けの影響=ずれが大きく出る)。
  2. その近傍で、補正データの 被覆境界(4隅のうち1〜3隅しかないメッシュ) に当たる地点を、補正DBから直接抽出する。
  3. 地点はメッシュセル中心の緯度経度(度)。各地震パラメータの実データから算出した 予測隅数 を付す。

補足:能登半島地震2007・中越沖地震2007・岩手宮城内陸地震2008 の震源近傍は、東北地方太平洋沖地震2011 など他補正の被覆内 にあり4隅がそろうため、「1〜3隅」の地点が作れませんでした。これらは逆に「最大変位点近傍でもGSIと一致する(4/4)」側の例になります。

テスト座標(追加分)

入力は 東京測地系(前回の全数検証と同じ入力ファイルを使用)。変換経路は 東京測地系→JGD2000→JGD2011(=JGD2024基準)→jgd2024b/c/d で、地震時の4隅補正は 2003〜2011年の地震が JGD2000⇔JGD2011 ステップ2016・2024年の地震が JGD2011⇔jgd2024b ステップで効きます。

各地点は、補正DB(jgdMerge2011 / jgdMerge2024)の格子点の有無から、各地震の最大変位点近傍で補正データの被覆境界(4隅の一部しか格子点が無いメッシュ) に当たるよう選びました。

no 地点(震源) 緯度 経度 近傍の補正量
65 牡鹿半島東方沖A(東北沖2011) 38.370830 141.631250 約5.84m(全国最大級)
66 牡鹿半島沖B(東北沖2011) 38.329170 141.606250 約5.81m
67 宮古島東岸(宮古島近海2008) 24.745830 125.456250 約1.20m
68 宮古島東端沖(宮古島近海2008) 24.745830 125.468750 約1.18m
69 十勝海岸沖(十勝沖2003) 42.262500 143.331250 約0.78m
70 玄界灘(福岡西方沖2005) 33.662500 130.181250 約0.12m
71 益城東方(熊本2016) 32.795830 130.956250 約1.04m
72 富山湾沖(能登半島2024) 36.962500 137.481250 約0.12m
73 日向灘沿岸(日向灘2024) 31.795830 131.493750 約0.13m

比較用に、既存のテスト座標(県庁所在地や各市街地点)は4隅がそろう CCQ 4/4 の地点として機能します。

ダウンロード(前回の全数検証と同じファイルに、上記の境界点 no.65〜73 を追加したものです):


4. 検証結果(GCVP × 国土地理院 PatchJGD)

各地点を国土地理院 PatchJGD(該当する地震の補正パラメータを選択)に1点ずつ入力して照合しました。9点すべてが PatchJGD で「入力値は対象地域でないため補正しません」=対象地域外でした。各点の評価セルは(DBで確認すると)1〜3隅にデータがある境界セルです。

no 地点(震源) 評価セルの隅数 GCVP の CCQ GCVPの地震補正量 PatchJGD 判定
65 牡鹿半島東方沖A(東北沖2011) 2/4 ⚠️ 16/32 約292 cm 対象地域外
66 牡鹿半島沖B(東北沖2011) 1/4 ⚠️ 14/32 約145 cm 対象地域外
67 宮古島東岸(宮古島近海2008) 3/4 ⚠️ 41/52 約75 cm 対象地域外
68 宮古島東端沖(宮古島近海2008) 1/4 ⚠️ 19/52 約24 cm 対象地域外
69 十勝海岸沖(十勝沖2003) 3/4 ⚠️ 36/52 約69 cm 対象地域外
70 玄界灘(福岡西方沖2005) 3/4 ⚠️ 26/32 約9 cm 対象地域外
71 益城東方(熊本2016) 3/4 ⚠️ 31/32 約38 cm 対象地域外
72 富山湾沖(能登半島2024) 2/4 ⚠️ 39/56 約5 cm 対象地域外
73 日向灘沿岸(日向灘2024) 3/4 ⚠️ 21/32 約9 cm 対象地域外

補正量は隅数が多いほど(局所の最大変位に近いほど)大きく、0埋め補間が連続的に効いていることが分かります。実際、東北沖の被覆境界を横切る測線(90m刻み)で補正量を追うと、内部の完全補正(約584cm)→境界セルで滑らかに減衰→外側で0 へと、セル境界でも跳ぶことなく連続して接続します。これが、補正範囲のふちで座標を非連続にしない(CAD等で図形を破綻させない)GeoCore の狙いです。

ここが CCQ の核心です。これらの境界地点では、GSI は「対象地域外」で補正しませんが、GeoCore は連続性を保つため欠けた隅を0で埋めて補正を続けます。つまり GCVP は座標を出力し、その値は GSI とは異なります(GSI には値そのものが無い)。値が出るため、何も知らなければ「正しく補正された座標」と誤解しかねません。そこで GCVP は出力に CCQ ⚠️(分子<分母)を必ず付け、「この地点は4隅がそろっておらず、GSI の対象地域外=GSI とは挙動が分かれる」ことを知らせます。

まとめると——4隅がそろう地点(県庁所在地など大多数)では GCVP と GSI はおおむね1mm未満で一致し、CCQ は n/n4隅が欠ける境界地点では GSI は「対象地域外」、GCVP は連続性のため0埋め補正した座標を返し、CCQ は ⚠️。CCQ は、この「GSI と挙動が分かれる地点」を利用者が一目で判別するための指標です。

補足(検証したステップについて):地震時補正の本体は、2003〜2011年の地震は JGD2000⇔JGD2011、2016・2024年の地震は JGD2011⇔JGD2024(B) のステップです。PatchJGD はこの JGD 系のステップを検証する公式ツールなので、各点を JGD 系座標で入力して確認しました(入力CSV自体は前回検証と同じ東京測地系ですが、GCVP が内部で JGD 系へ変換した上でこのステップを通ります)。

※ 当初、CSV一括変換の座標出力は境界地点で地震補正が入らず(無補正で非連続になる)不具合がありましたが、変換詳細と同じ0埋め補正へ統一する修正を適用済みです。上表の補正量は修正後の実測値で、変換詳細の表示・CCQ とも一致します。


5. 座標変換詳細の見方 — どこに CCQ が出るか

GCVP の「変換」タブで1点を変換すると、画面に 変換パラメータ詳細 が表示されます(CSV変換ではログ・各行にも出力)。CCQ は詳細の 冒頭(先頭) に表示されます。

実例として、テスト点 65 牡鹿半島東方沖A(東北沖2011) を東京測地系→jgd2024b に変換した実際の詳細ログを見てみます(全文はこちら:TOKYO-jgd2024b 詳細ログ(テキスト))。

(a) 冒頭の CCQ サマリ行

詳細の先頭に、その変換全体の CCQ が出ます。

■ 東京測地系->jgd2024b 変換パラメータ詳細
■ CCQ(座標変換クオリティー)  ⚠️ CCQ 2/4
  ※ 4隅の一部が欠損し0埋め補正されたステップを含みます

⚠️ が付いていたら、海沿い・離島・補正範囲のふち で4隅が欠けている合図です。CCQ 4/4(記号なし)なら4隅すべて有効で、GSI 公式ツールと整合する変換です。

(b) 4隅補正値ブロック

各補正ステップには、補間に使った4隅の値が並びます。この点では、地震時補正(JGD2000→JGD2011 の東北沖2011)のステップが次のようになっています。

【JGD2000→JGD2011(WGS84) 補正(2/3)】
  ステップ1: JGD2011(順算)
    メッシュコード: 57414540
    入力   緯度: 38.37083000° 経度: 141.63125000°
    補正量 Δ緯度: -0.0323" Δ経度: +0.1136"
    出力   緯度: 38.37082101° 経度: 141.63128155°
    ┌ 4隅補正値(双線形補間)
    │ 左下[57414540] Δ緯度:-0.0646" Δ経度:+0.2272"
    │ 右下[0]        Δ緯度:+0.0000" Δ経度:+0.0000"   ← データ無し(0埋め)
    │ 左上[57414550] Δ緯度:-0.0648" Δ経度:+0.2272"
    │ 右上[0]        Δ緯度:+0.0000" Δ経度:+0.0000"   ← 同上
    └─────────────────────────
  • メッシュコードが [0]/Δがともに 0.0000″ の隅 は、補正データが無く0で埋められた隅です。
  • この点は 左下・左上のみ有効=2隅 なので ⚠️ CCQ 2/4。0埋めした右側2隅のぶん、補正量は本来より小さく出ます(実データでは陸側フル補正の約半分)。

(c) 「補正エリア外」のステップ

同じログの他のステップ(Tokyo→JGD2000、JGD2011→jgd2024b)は「(補正エリア外)」と表示され、補正量0で素通りします。これらは4隅補間を伴わないため CCQ には数えません。CCQ の分母は、4隅補間を行ったステップ(この例では1ステップ=4)だけで構成されます。

測量成果として使う際は、⚠️ の地点は GSI 公式ツール(PatchJGD 等)の結果と必ず突き合わせてください。GeoCore は連続性のため0埋め補正した値を返しますが、GSI 側はその地点を「対象地域外」とします。


まとめ — CCQ の意義

  • 座標変換は、地点を囲む 4隅 の補正値を双線形補間して求める。国土地理院は 4隅必須、GeoCore は 1隅でも計算(欠けた隅は0埋め)という違いがある。
  • CCQ は、その変換で4隅がどれだけそろっていたかを 分子/分母 で表す指標。4/4 は正常⚠️ が付けば4隅欠けの注意
  • 4隅がそろう大多数の地点では、GCVP は GSI 公式ツールと1mm未満で一致する。CCQ が⚠️になるのは、海沿い・離島・補正範囲のふちなど 限られた地点 だけ。
  • CCQ の価値は、その「限られた地点」を 利用者が一目で判別できる ことにある。値が出るからといって鵜呑みにせず、⚠️のときは公式ツールと照合する——測量・調査の現場で信頼して使うための、品質のものさしです。

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※ 用語について:本記事で使用している jgd2024b・jgd2024c・jgd2024d は、GeoCore の座標変換機能名であり、一般的な正式名称ではありません。


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