State Plane Coordinate System
説明
State Plane Coordinate System（SPCS）は投影法ではありません（SPC、State Plane、またはStateとも呼ばれます）。これは、アメリカ合衆国の 50 の州とプエルトリコおよびバージン諸島を、ゾーンと呼ばれる 120 を超える番号付けされた地域に分割する座標系です。各ゾーンには、その地域の投影パラメータを定義するコード番号が設定されています。
State Plane を使用する理由
政府機関や自治体では、主にState Plane Coordinate Systemを使用しています。ほとんどの場合、これらは国や地方自治体のデータベースです。SPCS を使用する利点は、自分のデータが、同じ地域の他のデータベースと共通の座標系になることです。
State Planeとは
State Plane Coordinate Systemは、アメリカ合衆国内の大縮尺地図を作成するために設計されました。この座標系は、測量業者や地図作成業者に共通の基準系を提供するために、1930 年代に U.S. Coast and Geodetic Survey によって開発されました。目的は、縮尺の最大歪みが 10,000 分の 1 であるような正角の地図作成システムを設計して、測量精度の限度を検討することでした。
次の 3 種類の正角図法が選択されました。テネシーやケンタッキーなどの東西方向に長い州ではランベルト正角円錐図法、イリノイやバーモントなどの南北方向に長い州には横メルカトル図法、アラスカの突出部ではホーチン斜軸メルカトル図法です（アラスカの突出部には、傾度があるためです）。
精度を 10,000 分の 1 に保つためには、多くの州をゾーンに分割する必要がありました。各ゾーンには、精度のレベルを維持するために、それぞれの中央子午線や標準緯線があります。ゾーンの境界は、州の境界に沿っています。コネチカットなどの小さい州では、ゾーンは 1 つしかありませんが、アラスカは 10 のゾーンで構成され、3 種類の投影法すべてを使用しています。
ここでは、この座標系を SPCS 27（State Plane Coordinate System 1927）と呼びます。North American Datum of 1927（NAD 1927 または NAD27）と呼ばれる測地基準点網を基準にしています。
State Plane と North American Datum
ここ 50 年の技術革新により、距離や角度および地球のサイズや形状の測量値も改善されました。測地基準系の原点をカンザス州の Meades Ranch から地球の質量中心へ移動することと合わせ、衛星システムとの互換性を保つために、SPCS 27 を再定義することが必要となりました。再定義され、改良されたものが State Plane Coordinate System 1983（SPCS 83）です。その結果、SPCS 27 と SPCS 83 では、ポイントの座標が異なります。これには、いくつかの理由があります。SPCS 83 では、NGS が公表した State Plane 座標はすべてメートル単位であり、地球の回転楕円体の形状が少し変わり、いくつかの州ではゾーンの定義が変更され、緯度と経度の値が少し変更されました。
正式には、SPCS ゾーンはそれぞれの NGS コードにより識別されます。Esri が NGS コードを導入したとき、NGS コードは連邦情報処理規格（FIPS）案の一部でした。このため、Esri は NGS ゾーンを FIPS ゾーンとして識別しています。この規格案は廃案になりましたが、Esri では継続して FIPS 名を維持しています。
時には、古い土地管理局（BLM）システムが使用されることがあります。この BLM システムは時代遅れになっており、一部の新しいゾーンに対するコードが含まれていません。値が重複していることもあります。必ず NGS/FIPS コードを使用してください。
SPCS 27 から SPCS 83 へは、次のようなゾーンの変更が行われました。ここで示すゾーン番号は、FIPS のゾーン番号です。さらに、ほとんどのゾーンの False Easting と False Northing や原点が変更されました。
- カリフォルニア ─ California ゾーン 7（SPCS 27 FIPS ゾーン 0407）はなくなり、California ゾーン 5（SPCS 83 FIPS ゾーン 0405）に含まれました。
- モンタナ ─ モンタナの 3 つのゾーンである SPCS 27 FIPS ゾーン 2501、2502、および 2503 はなくなり、SPCS 83 FIPS ゾーン 2500 という 1 つのゾーンで置き換えられました。
- ネブラスカ ─ ネブラスカの 2 つのゾーンである SPCS 27 FIPS ゾーン 2601 と 2602 はなくなり、SPCS 83 FIPS ゾーン 2600 という 1 つのゾーンで置き換えられました。
- サウスカロライナ ─ サウスカロライナの 2 つのゾーンである SPCS 27 FIPS ゾーン 3901 と 3902 はなくなり、SPCS 83 FIPS ゾーン 3900 という 1 つのゾーンで置き換えられました。
- プエルトリコとバージン諸島 ─ プエルトリコおよびバージン諸島（セント トーマス、セント ジョン、およびセント クロイ島）の 2 つのゾーンである SPCS 27 FIPS ゾーン 5201 と 5202 はなくなり、SPCS 83 FIPS ゾーン 5200 という 1 つのゾーンで置き換えられました。
長さの単位
SPCS 27 の標準測定単位は、米国測量フィートです。SPCS 83 では、最も一般的な測量単位はメートルです。米国では、フィートとメートルの変換のために 2 つの規格が使用されています。フィートとメートルの両方をサポートしている州では、どのフィート/メートル変換を使用するかを法律で定めています。この 2 つの違いは、100 万分の 2 桁でしかありませんが、データセットを倍精度で格納する場合には重要となります。1 米国測量フィートは、1,200/3,937 メートル、または 0.3048006096 メートルです。1 国際フィートは 0.3048 メートルです。
ゾーン定義の例
次に、SPCS 83 のパラメータの例を 2 つ示します。
|
州 |
アラバマ東 |
テネシー |
|
ゾーン |
3101 |
5301 |
|
FIPS ゾーン |
0101 |
4100 |
|
投影 |
横メルカトル図法 |
ランベルト正角円錐図法 |
|
標準緯線 |
35°15' 36°25' |
|
|
中央子午線 |
-85°50' |
-86°00' |
|
中央子午線上の縮尺係数 |
1:25,000 |
1:15,000 |
|
原点の緯度 |
30°30' |
34°20' |
|
原点の経度 |
-85°50' |
-86°00' |
|
False Easting |
200,000 |
600,000 |
|
False Northing |
0 |
0 |
用途と使用例
標準の USGS 7.5 分および 15 分単位の図葉。
アメリカの大部分の連邦、州、および地方の大縮尺地図作成プロジェクトに使用されています。
パラメータ
Workstation
- ZONE または FIPS ZONE サブコマンドを使用して、State Plane ゾーンを指定します。