CHIYODA EXPO 2017 i-construction 対応機種を使 した 現場での測量 / データ処理について
ICT による施 起 測量設計 施 計画施 検査 発注図 マシンコントロール マシンガイダンス 出来形計測 計測密度 0.01 m2あたり 1 点以上 2 次元図 1 基準点測量 レーザースキャナー UAV その他 2 レーザー計測 1 基準点測量 2 レーザー計測 3 解析処理 3 解析処理 4 3D 点群データ出 ( 出来形評価 データ ) データ読込 3 次元設計データ LandXML 出来形評価 点群密度 1 m2あたり 1 点以上 計測密度 0.25 m2あたり 1 点以上 4 3D 点群データ出 カラーマッピング レジストレーション 数量計算 メッシュ間隔 :50cm 以内 出来形管理図表 出来形の良否を判定 3 次元設計データ出来形評価 データ 帳票 (Excel PDF) とビューアーの作成 点群データ TIN データ 点群密度 :0.25 m2あたり 1 点以上
i-construction による起 測量 出来形管理 3 次元測量の選択 1 空中写真測量 ( 無 航空機 ) を いた測量 2 レーザースキャナーを いた測量 3 TSを いた測量 4 TS( ノンプリズム 式 ) を いた測量 5 RTK-GNSS を いた測量 6 無 航空機搭載型レーザースキャナーを いた測量 345 は レーザースキャナーや空中写真測量で 測があった場合の補 規模 の測量を想定したもの 測 : レーザースキャナー の死 による未観測範囲や不要点削除後のデータの 幅な抜け
3 次元設計データの作成 1 中 線形の作成 2 縦断線形の作成 3 横断形状の作成 管理断 平 線形の変化点 縦断線形の変化点 道路の幅員の変化点 ( 線の増減や拡幅など ) 横断勾配の変化点 ( 勾配擦り付けの始点 終点など ) 法 形状の変化点 ( 盛 切 の境界や構造物との接合部など ) 4 データ (TIN モデル ) の作成 曲線区間の作成 半径に応じて断 間を補間 単位 :m 円弧と近似線の差 円弧の さ 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 10.0 20.0 50 0.002 0.010 0.022 0.040 0.062 0.250 0.997 円弧半径 100 0.001 0.005 0.011 0.020 0.031 0.125 0.500 200 0.001 0.002 0.006 0.010 0.016 0.062 0.250 500 0.000 0.001 0.002 0.004 0.006 0.025 0.100 1,000 0.000 0.000 0.001 0.002 0.003 0.012 0.050
事例 1 ダム湖堆積 掘削 事 計測 積約 15 ha 空中写真測量 (UAV) を いた測量 現場条件の確認 1. 計測範囲内および付近に第三者の建物 両などの物件の有無 2. い構造物 圧電線 携帯電話の基地局の有無 3. GPSの受信状態 ( 離着陸する場所も受信が良好な場所にする ) など... 圧電線とダム湖外周の樹 圧線付近 際はレーザースキャナー ダム湖内は UAV による写真測量
事例 1 ダム湖堆積 掘削 事 撮影計画の作成 ( 度の設定 ) 地上画素 法が 起 測量 :2cm/ 画素以内出来形計測 :1cm/ 画素以内となる 度を設定する 例 )Sony α6000 の場合 センサーサイズ :APS-Cサイズ(23.5 mm 15.6 mm) 有効画素数 : 約 2430 万画素 記録画素数 :Lサイズ 6000 4000 ピクセル 使 レンズ :28 mm 単焦点レンズ 画素 法 :0.0039 mm/pix ( 地上画素 法 / 1 画素あたりのサイズ ) 焦点距離 ( 0.01 / 3.9 10-6 ) 0.028 = 71.8 m 撮影を う 度は 70m で設定する
事例 1 ダム湖堆積 掘削 事 撮影計画の作成 ( 撮影コースの設定 ) 28 年度基準 同 コース内の隣接空中写真間で 90% 以上 隣接コースの空中写真間で 60% 以上 29 年度新基準 撮影後に実際の写真重複度を確認できる場合 同 コース内の隣接空中写真間で 80% 以上 隣接コースの空中写真間で 60% 以上 例 ) 実際の重複度 ( 設定値 :90%) 重複度が 80% よりも さい場合は 追加の撮影が必要 ただし 最終的な 3 次元点群が所定の精度を満たす場合には 必ずしも追加撮影が必要ではない
事例 1 ダム湖堆積 掘削 事 標定点 検証点の設置 28 年度基準 要求精度 :0.05m 以内の場合 外部標定点内部標定点外部検証点内部検証点 辺 100m 以内辺 200m 以内外部標定点を結ぶ線分 1つおきに1 点 0.04km2に1 点 その他 度標定点や低 度標定点 が きく変化する部分 地表 の模様が乏しい部分に設置する 29 年度新基準 要求精度 :0.05m 以内の場合 外側標定点 内側標定点 検証点 隣接する外側標定点間の距離 100m 以内 (3 点以上 ) 内側標定点を囲む標定点間の距離 200m 以内 (1 点以上 ) 標定点から離れた場所で 計測対象範囲内に均等に配置標定点の総数の半数以上 ( 端数は繰り上げ ) その他 最も標 の い地点および最も標 の低い地点には標定点を設置する
事例 1 ダム湖堆積 掘削 事 作成された点群データ 起 測量 :0.25 m2に 1 点以上出来形計測 :0.01 m2に 1 点以上 積が広いため 計測対象範囲を数回に分けて実施 個々の計測の精度確認の他に 計測データ間の接合確認が必要 標定点の残差 検証点の誤差 ( 平 位置及び さ ) 起 測量 :0.10m 以内出来形計測 :0.05m 以内 標定点 検証点以外の地点での誤差が数 センチ!! パラメータを変更して再解析 標定点 検証点の配置に 夫が必要
事例 2 河川築堤 事 ICT 活 事の範囲を決定 ICT 活 事範囲
事例 2 河川築堤 事 レーザースキャナーを いた起 測量 計測 法 器械点 後視点法 計測密度 :12.5mm@10m レーザースキャナーの設置間隔 : 約 50m
平成28年度 事例② i-construction事例紹介 河川築堤 事 機械から約10m地点 レーザースキャナーの点群密度 機械から約20m地点 レーザースキャナーによるレーザー光の照射状況 0.033m 機械から約25m地点 地上レーザースキャナを いた公共測量マニュアル 案 平成29年3 国 交通省国 地理院 より抜粋
事例 2 3 次元設計データ 河川築堤 事 平 線形を測量法線ではなく 堤防法線に変更 堤防法線に直 する断 で 3 次元設計データを作成
事例 3 速道路建設 事 レーザースキャナーを いた起 測量 計測対象範囲内に橋台や跨道橋 ボックスカルバート 補強 壁などの構造物が多数存在するため 地上型レーザースキャナーを いた起 測量を実施
事例 3 3 次元設計データ作成 速道路建設 事 本線とランプが分流する道路のため それぞれの線形を作成し別々の 3 次元設計モデルを作成 本線線形 ランプ線形
事例 3 3 次元設計データ作成 速道路建設 事 本線モデル ランプモデル
事例 4 3 次元設計データ作成 事 道路建設 事 3 次元設計データ 道路部とヤード部をそれぞれ別の線形で作成 他 向からの横断線との接合部の処理 エラーが発 起 測量 空中写真測量 (UAV) による測量レーザースキャナーを いた測量
事例 4 3 次元設計データ作成 事 道路建設 事 50cm 程度の隙間を作成 MG/MC に使 するデータは 建機メーカーとの協議 調整が必要な場合がある
事例 5 河床掘削 事 空中写真測量による起 測量 3 次元設計データ
事例 5 河床掘削 事 i-construction ICT 活 事の 引き ( 案 ) ( 平成 28 年 12 6 中部地 整備局企画部 ) より 1.2.4 3 次元出来形管理等の施 管理 留意事項 オ ) 流 波浪影響下での出来形管理 以下の流 波浪影響下の現場については出来形管理をどの様な形で実施するのか協議しておく必要がある 1 河道掘削 2 砂防堰堤上流の除 従来どおりの TS による出来形管理を実施 ただし 試験的に空中写真測量を いた出来形管理も実施 空中写真測量の実施 の直前に 降 による増 のため 没してしまいました
事例 5 河床掘削 事 空中写真測量による出来形管理 ( 試 ) 出来形が規格値外となった例 没した影響により 砂が堆積または洗堀された箇所が規格値外となった 3 次元設計データ 出来形計測データ 掘削箇所に があり 3 次元設計データどおりの掘削および整形が不可能
参考事例地上型レーザースキャナーを いた出来形計測 ( 舗装 事編 ) 計測 法 器械点 後視点法 計測密度 :12.5mm@10m レーザースキャナーの設置間隔 : 約 20m
平成28年度 i-construction事例紹介 参考事例 地上型レーザースキャナーを いた出来形計測 舗装 事編 地上レーザースキャナー設置箇所の 未観測範囲 GLS-2000 未計測半径 機械 点群密度 1 当たり約200点 計測密度 1 内で100点以上 計測精度 鉛直 向 路床表 ±20mm以内 下層路盤表 ±10mm以内 上層路盤表 ±10mm以内 基層 中間層表 ±4mm以内 表層表 ±4mm以内 これらが確保できる範囲 を確認し その条件で計 測する
最後に 起 測量 空中写真測量 (UAV) を いた測量 所定のラップ率 地上画素 法が確保できる計画 適切な標定点 検証点の配置 きれいな写真を撮影 3 次元設計データの作成 正確な 3 次元モデルを作成するための平 線形を作成 適切な断 補間 MG/MC データは建機メーカーと協議 地上レーザースキャナーを いた測量 所定の点群密度が確保できる計測間隔 不可視となる範囲を補間できる計測位置を選定 適正な計測が えない状況を判断 3 次元出来形管理 正確な 3 次元出来形計測の実施 所定の計測密度の確保 3 次元出来形管理が不適当な場合や実施が困難な場合には事前に協議
ご清聴ありがとうございました