操作方法

変換方式の選択

 いずれかの変換方式を選択(ラジオボタンをクリック)してください。後で変更することができます。
 伸縮率を1に設定することができます。
 「伸縮率1」のチェックボックスをクリックすると、伸縮率1で計算されます。
  再度クリックするとチェックがはずれます。
 アフィン変換を行うときは、「アフィン変換」のラジオボタンをクリックしてください。

 変換方式の特性

 いずれの方式で変換を行うにせよ、その変換特性を十分理解した上で変換後の値を取り扱ってください。
 単に標準偏差が小さくなるからという理由で変換方式を選択すると、 過ちを犯すことにもなりかねません。

 一般的に標準偏差の大小は、
  ヘルマート変換(伸縮率1)>ヘルマート変換(伸縮率フリー)>アフィン変換
の順になります。
  これは、伸縮率1、XY軸直交の保持という制約の有無によるものです。つまり、その制約がなくなれば自由に動ける(変換基準点に近づく)のですから当然の結果と言えるでしょう。自由に動けるということは、変換点相互の位置関係は崩れるということです。

変換計算

既成座標値の入力

 変換点の、点名、XY座標を入力します。

 他のソフトから、点名、座標をコピー&ペーストして張り付けることができます。
 また、後で述べるSIMAファイルからインポートもできます。点番は入力してください。

点番の入力

 エクセルのオートフィル機能を使えば、自動的に連番を入力できます。
  例えば、点名T0の点番に 10を入力します。点番「10」が選択されている状態でカーソルをセルの右下に移動させると、カーソルの形が「+」に変わります。
  そのまま下に点番G5の位置までドラッグすると自動的に連番が入力されます。

観測座標の入力(変換基準点の座標)

変換点に対応する変換基準点の点名、XY座標をそれぞれ変換点と同じ行に配置します。
後に述べるSIMAファイルから自動的に配置することもできます。

変換基準点の選定

 SIMAファイルに識別子を設定しておくと、自動的に選定します。

 

 

 

 変換の基準とする点を、「変換基準点」の列をクリック(○が表示されます)して選定します。再度クリックして取り消すことができます(フォーカスが当たっているセルを取り消す場合は、一度フォーカスをはずして再度クリックしてください。)

 重量を指定しない場合は、自動的に1にセットされます。

変換計算

 「変換計算」をクリックします。
「変動量」を表示する際、しばらく時間がかかることがあります。

計算結果

 変換計算を実行すると、対応するセルに変換後の座標、XY座標の残差(変換基準点との座標差)、変動量(ベクトルの大きさ)、標準偏差(ベクトルの大きさ、XYの残差)が表示されます。

 計算結果の評価は、変動量の大きさで行います。この例では、変動量の最大値は38mmとなっていますが、それが求める精度を満足していれば「変換後座標値」をそのまま採用しますが、そうでなければ、変動量の大きい点を除いて再計算を行います。

 復元測量における変換結果の評価については、小野孝治氏のホームページが参考になります。

標準偏差について

 dX,dY は単位重量の標準偏差です。
それぞれ、√(ΣdX^2/(2n-4)),√(ΣdY^2/(2n-4))で計算しています。
変動量の標準偏差については疑問のあるところですが、上記のような計算で求めています。

制限値の設定

 変換計算前に「制限値」を設定しておくと、その制限を超えた点について赤字で表示します。

再計算

 制限値を越えた点の「変換基準点」のセルをクリックして○を消し、再度変換計算を行います。

 最小二乗法を使用しているため変換基準点の数は、ヘルマート変換で3点、アフィン変換で4点以上必要です。


 制限を超えた点が数点あるときは、まず、制限値の大きいものを削除し、再計算してみてください。
 他の点は制限内に収まることもあります。変換基準点の組み合わせを変えてみて、標準偏差の小さい組み合わせを採用してください。

再計算の結果

 再計算後の標準偏差、変動量の大きさを考慮して、変換後の座標を採用するかどうか検討します。

 変換計算後に変換方式を変更することができます。ヘルマート変換の伸縮率1の設定の変更もできます。

 計算結果の残差または変動量が左図のようになったときは、変換基準点の選定が誤っています(変換点に対応していない)ので、変換基準点の配置を確認してください。

印刷

 「印刷」をクリックすると、おなじみのダイアログボックスが開きますので、各種設定を行ったのち印刷してください。

「印刷プレビュー」を実行するときは、上の画面で行ってください。

  エクセルの「印刷プレビュー」を使用すると、罫線が印刷されませんのでご注意下さい。
  プレビューの後印刷するときは必ず上記ダイアログボックスから行ってください。
 
                            ↑ 罫線が印刷されない

最小化ボタン

 フォームが邪魔になったときは、「最小化ボタン」をクリックすると画面の左下に隠れます。

 元に戻すには、「最大化ボタン」をクリックしてください。

閉じるボタン

 「閉じるボタン」をクリックするとフォームが閉じて、再計算等ができなくなりますが、マクロから再度フォームを表示させることができます。

 エクセルのメニューから「ツール」−「マクロ」−「マクロ」を選ぶと、ダイアログボックスが表示されますので、そこから「ShowMenu」を選択し「実行」をクリックするとフォームが表示されます。

 

SIMAファイルからデータを入力

 セルに直接データを張り付ける方法以外に、SIMAファイルを介してデータを入力することができます。

 「SIMA入出力」フレーム内の「入力」ラジオボタンをクリックします。
  「識別子」を入力するテキストボックスが開きますが、識別子を指定せずに入力を行うと、全ての点が変換点として「変換点」の欄に配置されます。

 識別子(変換点または変換基準点の点名の前後に付加する特定の文字列)を付けることにより、対応する変換点と変換基準点を自動的に配置します。

 予めSIMAファイルを作成するときに、変換点または変換基準点の点名に識別子を付けておく必要があります。

  例 変換点の点名:T1 対応する変換基準点の点名:T1-V  識別子:−V
    変換点の点名:T1 対応する変換基準点の点名:VT1  識別子:V

    変換基準点の点名:No256 対応する変換点の点名:LNo256 識別子:L

識別子は2文字まで付けることができます。2文字以上付けると正しく認識しません。
例えば、T−1という点名に識別子として「T」を指定する(TT−1)と 、T−2のTも識別子として認識します。

 「識別子」を入力すると、「前」「後」のラジオボタンが表示されますので、識別子がSIMAファイルの変換点または変換基準点の点名のどちらに付いているかを指定します。

 識別子が、変換基準点についているのか、変換点についているのかの選択をしてください。


 「実行」をクリックすると、「ファイルを開く」ダイアログボックスが開きますので、


入力するSIMAファイルがあるフォルダを「ファイルの場所」で選択し、そのファイルを選択して「開く」をクリックします。


 識別子を設定しておくとすると、自動的に対応する変換点の位置に配置されます。


 識別子が付いていても、対応する変換点がない場合は、変換基準点の欄に配置されます(「T1」と「T1-2」は同一点とみなされません)。

 例では、「VT1-2」は「T1」の点を2度観測(前回の点名は「VT1」)しているので、対応する変換点は点番11の「T1」点ということになります。
  そこで、変換点の「点番」列の「VT1-2」に対応する位置に「11」を入力します。市販のソフトでは、点番、点名を変えないと同一点は使用できません。
  変換を境界復元に利用する場合には、同一変換基準点というのはあり得ませんが、別に述べますVRS観測に利用する場合は、同一点を複数回観測することがあります。


 点名、XY座標がその欄にコピーされます。 変換基準点「VT1-2」に対応する変換点が同じ行になければ、変換基準点「VT1-2」は変換計算に使用されません。

 対応する変換点がなければ削除してください

戻る 

変換計算結果をSIMAファイルに出力

 「SIMA入出力」フレームの「出力」ラジオボタンをクリックすると、「開始No」と「付加文字」のテキストボックスが開きます。
  「開始No」はSIMAファイルに出力するときの「点番」になります。必ず指定してください。なお、出力する点番は「開始No」からの連番になります。
  「付加文字」は出力する点名の前後に文字を付加します。

 「開始No」を入力すると、変換計算後の点に、連続して点番が入力されます。
  連番以外の点番にするときは、セルに直接点番を入力してください。
  いずれの方法でも構いませんが、変換計算後の点番は必ず入力してください。
  同一点名の点については、出力されません。

 「付加文字」を入力し、「前後」を指定すると、自動的に変換点の点名に付加文字を付けた点名が表示されます。
  付加文字を指定しなかったときは、変換点の点名がそのまま出力されます。

 付加文字は2文字まで付けられます。

 「実行」をクリックすると、「名前を付けて保存」のダイアログボックスが表示されます。

 「保存先」を指定し、「保存」をクリックしてください。
 「業務名」を入力しておくと、最初の5文字がファイル名となります。変更するときは、「ファイル名」を変更してください。
  「業務名」が入力されていないときは、変換方式(ヘルマート変換またはアフィン変換)がデフォルトのファイル名となりますので、適当に変更してください。
  拡張子の「SIM」は付ける必要がありません。

入出力の実行
 SIMA入力または出力の項をご覧下さい。
データ消去

 入力したデータおよび計算結果を全て消去します。

終了

 エクセルを終了します。

 計算結果を保存するときは、上書き保存はできませんので、エクセルのメニューから「名前を付けて保存」を選択し保存してください。

 エクセル自体が終了しますので、開いている他のブックも終了します。保存を必要とする他のブックは「終了」をクリックする前に保存しておいてください。