2点間の方位角と距離の計算(逆問題・順問題)
2点間の方向角・方位・距離(逆計算)、またはその逆に、方向角と距離から点の座標を求めます(順計算・放射)。UTM(座標面)でも緯度・経度(GRS80 楕円体:JGD2011、WGS 84 など)でも計算できます。
UTM では、方向角は座標北(UTM の北)から測った座標方向角です。
緯度経度では、方位角は真方位角(測地方位角)で、距離は楕円体上の距離です。
標高(任意)
標高を入力すると、高低差、斜距離、勾配、局所水平面(地表)での距離も表示します。
結果
結果を見るには点を入力してください。
座標方向角・真方位角・方位
方向角は、北から右回り(時計回り)に 0°〜360° で測った角度です。UTM 平面上では atan2(ΔE, ΔN) で求まり、座標北を基準とする座標方向角になります。真方位角(測地方位角)は真北を基準とし、両者の差が子午線収差角です。これも併せて表示します。
方位(象限方位)は南北線からの鋭角(0°〜90°)に象限を付けたもので、NE・SE・SW・NW で表します。例:方向角 200°30' = 方位 S 20°30' W(ここでは 20°30' SW と表示)。逆方向角は点2から点1へ戻る方向角です(平面上では方向角 ± 180°)。
座標面の距離と地表距離:UTM 座標面上の距離は、楕円体上の距離に縮尺係数 k を掛けたものです。地表(局所水平面)の距離は、さらに標高で補正します:d地表 ≈ d楕円体 × (R + h) ÷ R。この2つを合わせたものが総合縮尺係数で、現場では1キロあたり1メートルを超える差になることもあります。
よくある質問
UTM の距離と、巻尺やトータルステーションで測った距離はどう違いますか?
トータルステーションは地表(局所水平面)で距離を測ります。UTM は投影なので、中央子午線付近では距離が縮み(k = 0.9996)、ゾーンの端付近では伸びます。さらに、地表が高いほど楕円体に対する実際の距離は長くなります。差は通常、1キロあたり約 −0.4〜+1 m です。標高を入力すると、3つの距離(座標面・楕円体・地表)をすべて表示します。
2つの UTM 座標間の方向角を手計算で求めるには?
ΔE = E2 − E1、ΔN = N2 − N1 とします。方向角 = atan2(ΔE, ΔN) を度に換算し、負なら 360° を足します。距離 = √(ΔE² + ΔN²)。象限は、ΔE と ΔN がともに正 → NE、ΔE が正で ΔN が負 → SE、ともに負 → SW、ΔE が負で ΔN が正 → NW です。(日本の平面直角座標系では X が北、Y が東なので、ΔE は ΔY、ΔN は ΔX に当たります。)
順計算(放射)とは何ですか?
逆計算の反対で、既知点・方向角・距離から新しい点の座標を求めます。UTM では E2 = E1 + d·sin(Az)、N2 = N1 + d·cos(Az) です。緯度・経度では、GRS80 楕円体(JGD2011、WGS 84 など)上で Vincenty の公式を使います。
図面や公的書類にはどの方向角と距離を記載しますか?
書類の種類や規則によって異なります。日本の地積測量図や公共測量では、平面直角座標系(JGD2011)の座標と、その座標面上の方向角・距離を使うのが一般的です。ほかに真方位角と地表距離、または任意の局所座標系を使う場合もあります。方向角の基準と、距離が座標面か地表かを必ず明記してください。このツールは座標方向角と真方位角を示し、標高を入力すれば地表距離も表示します。
