横メルカトル図法 (Transverse Mercator projection)
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概要
横メルカトル図法は、地球表面を円筒に投影して地図を作成する円筒投影法の一種で、標準メルカトル図法（正角円筒図法）を基に、円筒を地球の子午線（経線）に沿って横向きに配置するのが特徴です。これにより、経度方向（東西方向）ではなく、緯度方向（南北方向）の歪みを抑え、狭い範囲の正確な地図表現が可能になります。
この手法は特に「UTM 座標系（Universal Transverse Mercator Coordinate System）」に採用され、細長い帯状（ゾーン）ごとに地球全体を分割して正確な位置表現を実現しています。
データフォーマットの概要
横メルカトル図法に関連する代表的なデータフォーマットには以下のものがあります：
- GeoTIFF：位置情報付きラスタデータ
- Shapefile（.shp）：GIS ソフトで広く使われるベクターデータ
- KML/KMZ：Google Earth など向け地理情報ファイル
- GPKG（GeoPackage）：SQLite ベースの次世代 GIS データベース
- WKT（Well-Known Text）/WKB（Well-Known Binary）：座標参照系（CRS）記述にも利用
- EPSG コード：座標系管理用（例：UTM ゾーンごとに異なる EPSG 番号）
長所
- 高精度：標準経線付近では面積・角度・距離の歪みが非常に小さい。
- 局所最適：特定地域（東西に広がらない範囲）の地図作成に非常に適している。
- 広範な利用実績：UTM 座標系として、軍事・測量・建設・災害対策など幅広い分野で世界的に標準採用。
- 数学的な取り扱いが容易：座標変換や測量計算で高い精度と安定性を実現できる。
- 座標管理が明確：ゾーンごとに区切られているため、位置特定がわかりやすい。
短所
- 範囲制限：ゾーンの中央子午線から離れるほど、東西方向の歪みが急速に増大する。
- 大域的用途には不向き：広域（例えば大陸規模）をカバーする地図には適していない。
- ゾーンの跨ぎ管理が複雑：複数ゾーンにまたがる場合、座標変換やデータ統合に工夫が必要。
- 座標系設定ミスに注意：使用するゾーンや基準経線を間違えると大きな誤差が生じる。
応用シーン
横メルカトル図法は、比較的狭い東西幅の地域を対象にした、高精度な地図作成や位置管理に最適です。特に、都市開発、基盤整備、土地台帳管理、交通インフラ設計、公共測量、災害マッピング、防災計画、森林管理、資源探査、軍事用途など、正確な地理情報が求められる場面で広く活用されています。日本国内でも、ほぼ全国で UTM 座標系を基準とした測量・GIS データ構築が行われています。
例
- 横メルカトル図法の概念 横向きの円筒に投影する。
- 地球を真球と見立てた場合の横メルカトル投影。
