GPS携帯位置情報システム for au

Yaskey

GPS携帯位置情報システム

update：2006/10/27

▼ GPSマップ対応のMapScriptアプリケーション ygmap の紹介とGPS関連のメモです。
　　ここでは、au携帯のみレポートしてますが、DoCoMo、SoftBank、WILLCOMにおけるGPS関連メモは「GPS携帯位置情報基礎知識」を参照下さい。

GPSとは Global Positioning System （全地球的測位システム）の略で、米国防総省が管理する衛星からの電波を利用し、緯度、経度、高度などを数十メートルの精度で割り出し、受信者の現在地を計算するシステムです。現在は車に取り付けられるカーナビゲーションシステムなどで利用されています。

最初、携帯で自分の位置を表示させることは、すごく難しいものだと思っていましたが、内容を確認すると、意外と簡単な仕組みであることが分かりました。ここでは、auのGPS携帯から自分の位置情報を表示させるスクリプト ygmap （PHP/MapScript）を紹介してます。

　

ここで使用するソフトと携帯
　

ygmap v0.1

PHP/MapScript4.4-4.6

ms4w 1.2.2

他のサーバでも使用可能です

携帯 au
　

参考にさせていただいたサイト
　

au携帯の設定方法 / KDDI au: 技術情報 > 簡易位置情報

GPS携帯について

しいしせネットワーク

Geo metadata - 位置に関するメタデータとその応用
　

メニュー
　

ygmap の作成

アプリケーションのセッティング
　

地図ファイルの作成

数値地図2500 ⇒ Shapefile変換 ⇒ GPS用の座標系変換
　

ygmapの表示

パソコンからの地図表示 ⇒ GPS携帯からの地図表示
　

GPS携帯位置情報の取得

簡易位置情報パラメーターの取得方法

GPS位置情報パラメーラの取得方法
　

goSVG

goSVG(SVG) について ⇒ MapScriptでの表示方法 ⇒ 地図の表示 ⇒ CGIでの表示 ⇒ SVG出力条件

■ ygmap の作成

PHP/MapScriptベースのアプリケーション ygmap を利用して GPSMap を作成します。

ygmap アプリケーションをダウンロードします。ygmap-0.1
　

ygmap のディレクトリのファイル構成
　

c:/ms4w/Apache/htdocs/ygmap/

index.php

ygmap.php

sdf2500.map

mapdata

doro_arc.shp .... #次項で作成する尼崎市のshapefileを全てここに保存します。

etc

symbols35.sym

font.txt ( デフォルトでmsgothicフォントの指定です )

msgothic.ttc ファイルをC:/WINDOWS/Fonts フォルダからコピーしてここへ保管して下さい
　

マップファイル sdf2500.map について
　

sdf2ogrで変換した shapefile ですぐに表示ができる設定になっています。
　

地図データのファイルサイズが大きい場合すべてのデータを表示させることが大変なので、スケール単位でレイヤーの表示ON・OFFを切替えています。

MAXSCALE

MINSCALE
　

異なる地域を表示させる場合は、次の箇所を修正してください。
　

PROJECTION
 "proj=latlong"
 "ellps=GRS80"
 "init=epsg:4612
 "towgs84=0,0,0,0,0,0,0"
 "no_defs"
END
　

EXTENT デフォルトでは尼崎市の表示になっていますので、自分の地図データを表示させる緯度経度を指定してください。
（REFERENCE Object のEXTENTも修正）

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■ 地図ファイルの作成

ygmapに表示させる地図データを作成します。ここでは、数値地図2500を使用して作成します。

数値地図2500をダウンロードします。
　

国土地理院から任意の数値地図2500（空間データ）をダウンロードします。※ここでは兵庫県尼崎市の地図で説明してます。

ダウンロードした尼崎市のファイル 28202.lzh を解凍します。
　

Shapefileに変換します。数値地図2500をShapeに変換させるソフトは、いくつかの方法があります。こちらを参照して下さい。
　

sdf2gen・sdfs2gen(シームレス変換)
　

いずれもPHPで作動するスクリプトで、GENフォーマットに変換した後、gen2shpでシェープファイルに変換します。

　

Super Map Viewer5
　

使用方法はヘルプ > 目次 > 国土地理院数値地図 > 数値地図2500（空間データ基盤）のインポートを参照してください。

沖縄研究室さんのサイトでは「Super Map利用講座」で詳しい使用方法を解説されてます。

このソフトでは矩形の範囲単位でデータが生成されますので、データを統合する必要があります
　

sdf2ogr

使用方法はこちらを参照してください。

このソフトではファイル変換時に同じ種類のデータがひとつのファイルに統合されますので作業が簡単です。

ただし、WindowsのOSでは使用できないために、Cygwinを使用する必要があります
　

このページでは詳しい説明をしてませんので、どちらかの方法でShapefileへ変換して下さい。
　

座標系を変更します。
GPSでは座標系JDG2000(日本測地系2000:Japanese Geodetic Datum 2000)を使用していますので、その座標系に変換する必要があります。
　

OGRを起動します ※WindowsのOS上でOGRを使用するには次の２つの方法があります。

OGR / FWTools gdal や Proj 、OpenEV　などがパックになったＧＩＳツールです。

OGR / Cygwin上で作動させる方法 ⇒ 使用方法はこちらを参照して下さい。
　

ogr2ogrで座標系を変更します。使用方法の詳細についてはこちらを、座標系についてはこちらを参照してください。

ogr2ogr -t_srs EPSG:4326 c:/変換後のフォルダ名 c:/シェイプファイル名

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■ ygmap の表示

ブラウザで、http://localhost/ygmap/ へアクセスするとトップページが表示されます。

ygmapをクリックすると、地図が表示されます。

使用方法／ ○は拡大、□は全範囲、×は縮小、↑↓→←はそれぞれ上下右左に移動します。

▼ 兵庫県尼崎市/JR尼崎駅周辺の地図

　

携帯画面で表示させる
　

http://my_server/ygmap/ へアクセスすると、上記と同じ画面が表示されます

my_serverの箇所を自分のサーバー名（あるいはIPアドレス）へ変えてください

[パソコンからの場合は、GPSマップを表示できません] と表示している所が、au携帯からでは [ ygmap ] と表示されます

そこをクリックすると上記と同じ画面が、現在位置で表示されます
　

設定方法について（マップファイル sdf2500.map の設定）
　

SIZE 200 200 ／地図サイズの変更

IMAGETYPE jpeg　／出力される画像フォーマットタイプの変更

WEB....
MAXSCALE 200000 ／地図スケールの最大値の変更
MINSCALE 200 ／地図スケールの最小値の変更
END

LAYER....
LABEL....
 FONT msgothic ／フォント種類の変更（ /ect/font.txtの設定も変更が必要）
END
END

PostGISと連携させる場合

各レイヤーの次の箇所をアンコメント（先頭の # を削除する）して、設定を変更してください
# CONNECTIONTYPE POSTGIS
# CONNECTION "user=postgres dbname=データーベース名 host=localhost password=パスワード port=5432"
# DATA "the_geom from テーブル名"

各レイヤーの次の箇所をコメントアウト（先頭に # を付ける）してください
# DATA "gyousei_city_arc"

LAYER....
MAXSCALE 50000 ／そのレイヤーが表示される最大スケール値（これ以上のスケールでは非表示となります）
MINSCALE 20000 ／そのレイヤーが表示される最小スケール値（これ以下のスケールでは非表示となります）
END

LAYER....
　　CLASS....
 STYLE
　　 SYMBOL 12 ／レイヤーシンボルの表示種類の変更（etc/symbols35.sym の中からシンボル名を選択します）
 シンボルについての詳細はこちらを参照してください。
 END
 END
END

ygmap タスク
　

他の携帯でも対応可能とする

取得したパラメータをメール送信データ（URLアドレス）に付加させて、データを送信する

地域の情報、表示箇所の住所などを表示させる

ポイント箇所をマーキングする

svgt表示対応にする

▲ PHP/MapScript アプリケーション ygmap については以上です。これ以下はGPS関連の参考資料です。

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■ GPS携帯位置情報の取得について

auのGPS携帯では、２つの位置情報取得方法があるようです。ひとつは、基地局から位置情報を取得する方法（簡易位置情報）。もうひとつはGPS衛星から位置情報を取得する方法です。これらでは携帯の種類と位置情報の精度にちがいがあるようです。
KDDI au の技術情報では、基地局からの取得方法しか公開されていないようですが、こちらで確認したところ、前者の方法だと位置情報の精度に問題があるため、後者の方法で構築する必要があります。

簡易位置情報パラメーターの取得方法
まずは、au携帯からどのようなパラメータが送信されているかを、実際確認してみます。
　

次のソースをコピーし、test.phpの名前で保存し、自分のサーバへアップロードします。"myserver"の箇所を自分のサーバ名へ変更してください。
　

<?
echo "au携帯/位置情報パラメータの取得";
echo "<a href=device:location?url=http://myserver/info.php>位置情報取得テスト</a>";
echo " ";
?>

次のソースをコピーし、info.phpの名前で保存し、自分のサーバへアップロードします。
　

<?

echo "位置情報取得テスト ";

echo getenv("HTTP_USER_AGENT")." ";
echo "datum:".$_GET["datum"]." ";
echo "unit:".$_GET["unit"]." ";
echo "lat:".$_GET["lat"]." ";
echo "lon:".$_GET["lon"]." ";

?>

この２つのファイルの階層
http://myserver/

test.php

m.php
　

携帯電話のwebから、アップロードしたアドレス http://myserver/test.php へアクセスします。
（テスト画面 ⇒ http://www.yaskey.cside.tv/mapserver/GPS_test/ ※このURLを携帯からアクセスすると以下と同様の内容が表示されます）

リンク先の「位置情報取得テスト」をクリックします。
　

au携帯/位置情報パラメータの取得

位置情報取得テスト

　

「？GPS情報を通知します。よろしいですか」と表示されますので、「１はい」をクリックします。
　

？GPS情報を通知します。
よろしいですか
１はい
２いいえ

　

すると次の位置情報が表示されます。
　

位置情報取得テスト
KDDI-xxxx
UP.Browser/x.x.x.x.x
(GUI) MMP/2.0
datum:tokyo
unit:dms
lat:xx.xx.xx.xx
lon:yy.yy.yy.yy

表示された情報の内容

KDDI-xxxx UP.Browser/x.x.x.x.x (GUI) MMP/2.0　携帯のユーザーエージェントです。詳細はKDDIのページを参照

datum:tokyo

unit:dms

lat:yy.yy.yy.yy

lon:xx.xx.xx.xx
　

au のパタメータ仕様参照先： au 技術情報 > パタメータ仕様

引数名 内容備考

datum 測地系
以下の2つの測地系の中から使用している測地系を示す。
・wgs84 WGS84系
GPS測量で算出される座標系。数回の改定により現在ではITRF座標系と実用上の差異はなくなっている。
・tokyo 日本測地系
測量法施行令第2条で定められた日本標準の測地系。引数内容としては"tokyo"という表示になるが、実際の測地系はWGS84系のデータを使用。
世界測地系を使用しているため、MapServer/PROJの指定は4326を使用します。

unit 座標系
以下2つの座標系の中から使用している座標系を示す。
・degree 度単位
・dms 度分秒単位 (ただし、秒の小数点以下は10進表記) 本サービスでは「dms:度分秒単位」のみ。
MapServerでは degree度単位に変換して使用する必要あり

lat 座標系
以下2つの座標系の中から使用している座標系を示す。
・記述例 35.43.25.38
35:度 -90 (南緯) ～ 90 (北緯)
43:分 0 ～ 59
25:秒 0 ～ 59
38:秒小数点 2桁(1/100)までを記載緯度Y
MapServerでは北緯 45.4353483度という形式に変換して使用する必要あり

lon 経度
座標系に則した表記方法で経度を記述する。符号つきの度で表し、東経を＋ (または省略) 西経を－とする。
・記述例 135.43.25.38
135:度 -180 (西経) ～ 180 (東経)
43:分 0 ～ 59
25:秒 0 ～ 59
38:秒小数点 2桁(1/100)までを記載経度X
MapServerでは東経 135.4353483度という形式に変換して使用する必要あり

この位置情報に関するパラメータを、携帯から受け取ることににより、その地点の情報が表示される仕組みとなっています。
　

　

GPS位置情報パラメータの取得方法
先程の位置情報は、au基地局から送信される位置情報でしたが、これでは精度があまり高くありません。そこでGPSによる位置情報の取得方法とそのパラメーターを取得する方法を試してみます。基本的には、先程の方法と同じです。
　

先程の test.php に次の行を追加し、自分のサーバへアップロードします。"myserver"の箇所を自分のサーバ名へ変更してください。
　

<?
echo "au携帯/位置情報パラメータの取得";
echo "<a href=device:location?url=http://myserver/info.php>簡易位置情報の取得</a>";
echo "<a href=device:gpsone?url=http://myserver/gpsinfo.php&ver=1&datum=0&unit=0>GPS位置情報の取得</a>";//この１行を追加する
echo " ";
?>

次のソースをコピーし、gpsinfo.phpの名前で保存し、自分のサーバへアップロードします。
　

<HTML>
<TITLE>gps</TITLE>
<BODY>
<?
$datum=$_GET["datum"];
$unit =$_GET["unit"];
$lat=$_GET["lat"];
$lon=$_GET["lon"];
chop($lat);//文字列の最後から空白文字を削除する
chop($lon);
$lat_s = explode(".", $lat);//ピリオド区切りで配列へデータを格納する
$lon_s = explode(".", $lon);

//取得した位置情報を経度緯度 dms 度分秒単位で表示
echo "$lat_s[0]度$lat_s[1]分$lat_s[2]秒$lat_s[3] ";
echo "$lon_s[0]度$lon_s[1]分$lon_s[2]秒$lon_s[3] ";

//degree 度単位で表示する
$lat_deg=$lat_s[0]+$lat_s[1]/60+$lat_s[2]/3600+$lat_s[3]/360000;
$lon_deg=$lon_s[0]+$lon_s[1]/60+$lon_s[2]/3600+$lon_s[3]/360000;
echo "degree: $lat_deg \n";
echo "degree: $lon_deg \n";

//経度緯度以外の情報を表示する
echo "GPSv ver： ".$_GET["ver"]."m \n";
echo "高度 alt： ".$_GET["alt"]."m \n";
echo "長軸半径誤差 smaj：".$_GET["smaj"]." \n";
echo "短軸半径誤差 smin：".$_GET["smin"]." \n";
echo "誤差楕円長軸角度 majaa 度：".$_GET["majaa"]." \n";
echo "高度誤差 vert： ".$_GET["vert"]." \n";
echo "測位方法 fm： ".$_GET["fm"]."（fixed mode 数字の意味不明） \n";
?>
</body>
</HTML>

携帯電話のwebから、アップロードしたアドレス http://myserver/test.php へアクセスします。
dms度分秒単位データからdegree度単位のデータへ変換

[百分率の小数点以下] = [分] / 60 + [秒] / 3600

参考サイト⇒Geo metadata - 位置に関するメタデータとその応用

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■ goSVG

SVGとは、Scalable Vector Graphics の略で、Web上で表示させるベクタ形式の画像フォーマットのひとつです。goSVGとは、"G-XML over SVG" と "g-contents over SVG"の略で、モバイル仕様（コンパクトな表示が可能）のSVGです。通常、携帯で表示できる画像フォーマットは、JPEGやGIFなどのラスタ形式が一般的です。しかしこれでは、地図などを拡大表示させた場合に、地名文字やラインデータなどが綺麗に表示されず、地図の意味がなくなります。そこでこのSVGTを用いることにより、拡大表示なども問題なく表示されるという利点があります。現在のバージョンは SVG 1.1 です。

W3CのSVGT（SVG）ページ

Test Suiteでどのように表示されるかを確認することができます。
　

goSVG のページ

goSVG authoring tool
　

SVGを閲覧するために
　

パソコンからの表示
SVGを表示させるためには、専用ソフトが必要です。一般的には Adobe SVG Viewer が使用されています。
その他のソフトは、SVGを閲覧するための公式リスト SVG Implementations に紹介されています。
　

携帯端末から goSVG の表示
（2005年11月現在）BREW®が表示できる携帯で、なおかつ「EZドキュメントビューアー」の契約が必要のようです。KDDI（au）では goSVG を SVGT (Scalable Vector Graphics Tiny) 形式の呼称を使用しているようです。詳細はKDDIのニュースリリースを参照ください。 ⇒ KDDI 会社情報: ニュースリリース > メールに添付されたパソコン向けファイルの閲覧が可能な「EZドキュメントビューアー」の提供開始について〈別紙〉
なお当サイトでは、携帯から goSVG が閲覧できるかどうかは確認しておりません。
　

MapScriptで表示させる方法
※MapServerではバージョン4.5以上での対応となります。MapServerリファレンスのページ⇒MapServer SVG HOWTO
　

MapScriptのソース
※HTMLタグと混在させて表示させることは不可能のようです。
<?php

 dl("php_mapscript_46.dll");//SVG使用の場合は v 4.5 以上のMapScriptが必要です。

 $oMap = ms_newMapObj("shp_gosvg.map");//マップファイル名を指定（パスも含め）

 $img = $oMap->draw();

 header("Content-type: image/svg+xml");//PHPの header で svg フォーマット用に設定します。

 $url = $img->saveImage("");

?>
　

mapfileは次の箇所を書き換えます。
　

goSVG表示のために必ず指定しなければならない箇所です。
（レイヤーは、MAXSCALEで指定しているレイヤーが自動的に表示されます）
MAP
...
PROJECTION
 "init=epsg:42304" #goSVG専用の"42304"を使用する必要があります。
END
IMAGETYPE svg

OUTPUTFORMAT #SVGT用のアウトプットフォーマット
 NAME svg
 MIMETYPE "image/svg+xml"
 DRIVER svg
 FORMATOPTION "GOSVG=TRUE" #デフォルトは"FALSE"ですが、TRUEが必須です。
 FORMATOPTION "GOSVG_ZoomInTH=20" #デフォルトは"70"です。
 FORMATOPTION "GOSVG_ZoomOutTH=40" #デフォルトは"100"です。
 FORMATOPTION "GOSVG_ScrollTH=60" #デフォルトは"10"です。
END
....
LAYER
....
 PROJECTION
 "init=epsg:42304" #goSVG専用の"42304"を使用する必要があります。
 END
END
END
　

表示の確認
　

goSVGで表示させたサンプル
　

表示されたSVGは、地図上で右クリックすると拡大縮小ができます。
ただ、地図の範囲は、最初に画面に表示された矩形の範囲のみのようです。

　

CGI での出力例
　

CGI で出力する場合

http://127.0.0.1/cgi-bin/mapserv_46.exe?map=マップファイルまでのパス/shp_svg.map&mode=map&layers=レイヤー名1 レイヤー名2

　

SVG出力の条件について( MapServer SVG HOWTO - Version 4.6 を参照)
　

Circle layers はサポートされていません。

ラインレイヤー

symbol なしで描かれ、STYLE Object の幅とサイズは、厚さに変えられます。

ポイントレイヤー

VECTOR、ELLIPSE、TRUETYPE symbol はサポートされますが、PIXMAP symbol は現在サポートされていません。

symbol で使用されるラベルは、サポートされます。

ポリゴンレイヤー

パターンは現在サポートされていません。

WMSレイヤー

これはまだサポートされていません。

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引数名	内容	備考
datum	測地系以下の2つの測地系の中から使用している測地系を示す。・wgs84 WGS84系 GPS測量で算出される座標系。数回の改定により現在ではITRF座標系と実用上の差異はなくなっている。・tokyo 日本測地系測量法施行令第2条で定められた日本標準の測地系。	引数内容としては"tokyo"という表示になるが、実際の測地系はWGS84系のデータを使用。世界測地系を使用しているため、MapServer/PROJの指定は4326を使用します。
unit	座標系以下2つの座標系の中から使用している座標系を示す。・degree 度単位・dms 度分秒単位 (ただし、秒の小数点以下は10進表記)	本サービスでは「dms:度分秒単位」のみ。 MapServerでは degree度単位に変換して使用する必要あり
lat	座標系以下2つの座標系の中から使用している座標系を示す。・記述例 35.43.25.38 35:度 -90 (南緯) ～ 90 (北緯) 43:分 0 ～ 59 25:秒 0 ～ 59 38:秒小数点 2桁(1/100)までを記載	緯度Y MapServerでは北緯 45.4353483度という形式に変換して使用する必要あり
lon	経度座標系に則した表記方法で経度を記述する。符号つきの度で表し、東経を＋ (または省略) 西経を－とする。・記述例 135.43.25.38 135:度 -180 (西経) ～ 180 (東経) 43:分 0 ～ 59 25:秒 0 ～ 59 38:秒小数点 2桁(1/100)までを記載	経度X MapServerでは東経 135.4353483度という形式に変換して使用する必要あり