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いなかのCIMとGIS

「3次元計測と3次元モデル活用事例」

 講師:株式会社東鵬開発 技術部次長 阿部 敏之

 以下の資料は、受講者の技術研鑽に役立つことを願い、講師のご厚意により提供いただいたものです。


20160126公開

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それでは続きまして、『3次元計測と3次元活用モデル』と題しまして株式会社東鵬開発技術部 次長 阿部様、宜しくお願いします。 ★

[1:04:30]
「3次元計測と3次元モデル活用事例」と題しまして、東鵬開発 阿部が発表します。
本日、お話する内容はCIMの最初のスタートとなる調査・測量の部分と設計計画に利用した場合の事例として紹介します。

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CIMの概念、経過やどういった場合に利用が可能か、ではいったいどのような手法があるかと申し上げますと
(※時間の関係上、カットします。)

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では、3D化に向けて、どのような調査手法や機材があるかのイメージです。
(※時間の関係上、カットします。)

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3次元計測機器としては、現在、このような機材があります。
それぞれ、用途に応じた機材の選定が重要となります。

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目的に応じた機材の説明です。 デジカメによる3D化も進んでいます、
移動体による位置計測は、10年前に工事支援業務でデモを拝見しています。(当時大きな感動を覚えました)
(※時間の関係上、カットします。)


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弊社も使用している3Dレーザースキャナー、3Dレーザースキャナーは、スキャンと同時にRGB情報の取得が可能なことから、右下は取り込んだものです。 ★

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こちらは、国道と道道の交差点部分ですが、立体的な情報を取得することが可能となります。 観測箇所はたったの3箇所、時間にして1時間と作業効率は格段に速いものとなります。 データの取得量は256万点、300~400MB程度のデータとなり、やはり、ハイスペックPCが必要となります。 右上の取得データから、橋梁のリベットや排水管等の詳細情報も得ることが可能となります。 旧橋の点検作業等では、橋梁マイクロが無いことや、点検事前準備の段階で、測量等の計測に時間を要する場合がありますが、 そういった場合に時間短縮が推量れるものと思います(しかしながら、CO橋の5cm程度の剥落は認識可能ですが点錆等の認識には厳しいです) ★

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大規模点群データを提供する場合について 画面、右下(動画)による説明。
①400mの現況、通常の測量作業では1週間、それが1日程度で可能
②植生等の状況は概ね把握できます。(植物に精通している方であれば、樹皮等から判別も可能かもしれません)
③後半の動画は、土捨て場の写真測量の動画です。 ★

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3Dレーザースキャナーの使用による効果としまして、橋梁詳細調査等では、高所作業車等により調査を行うなど、そういった場合には、古い橋やマイクロが無い場合などがあり、部材間の測量に時間がかかる場合に効果があるように思います。
しかし、コンクリート橋の5㎝程度の欠損等であれば、確認することが可能でありますが、やはり人間の目で確認を行わなければならないと思います。 しかしながら、近年、3Dレーザースキャナーの上をいく、『蜘蛛の巣スキャナー』と呼ばれるものがあります、が、何分お高いもので・・・。 ★

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こちらはSketch Upによるモデリングの事例です。
こだわりはじめると止まらない、時間との闘いです、でも!何より相手に伝わるのです!!
(※時間の関係上、カットします。) ★

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露岩をTSスキャナーによって計測したものです。
これは2年前にTSスキャナーを用いてとったものです。露岩した地形の測量になるのですが、こちらは、現地踏査の際にクライミング処置等が必要となりましたので導入しました。現地は200m程度の延長で、高さ50mで測量作業自体に1週間かかりました。
当時は、速い、楽!!と感動を覚えたものの、現在の3Dレーザースキャナーを用いたならば、ものの1日で作業が完了してしまいます。 ★

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こちらは、越波対策に使用した事例です。シーニックバイウェイ、漁業従事者といった対外協議資料とコンセンサスの充実を目的に作成。 解って頂ける、確かに伝わることを確証した案件です、が、時間もかなり連れて行かれてました。 ★

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こちらは、交差点改良の際に、使用した事例です。
道路拡幅に伴い、門型支柱と案内標識について警察協議を行った時の資料です。信号機の視認性や交差点間隔といった協議に利用。 ★

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マルチコプターを利用した空撮と写真測量の応用事例です。 ★

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河川改修に伴う発生土の処理を目的とした、砕石採取地跡の現況把握と利用計画にて写真測量を実施。
背景としては
①利用計画の模索を主としており、現地調査時間の圧縮、スピードを要求されたタイトなスケジュールであったこと。
②石切場跡地だったことから、植生の繁殖が非常に少ない。
③指定された、縦断横断の測線数では、その後の設計で負荷が大きく見込まれたこと 写真測量の検証を行う上から実施(会社パンフレット等の掲載を条件にテストフライト(≒無償))
(時間の関係上から割愛します)

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やるからには、精度!!
マルチコプターn最大飛行可能時間は8分。 垂直撮影計画ツールなるものを作成、フライト計画を立案。
(時間の関係上から割愛します) ★

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ここにおける検討段階のVBAも、GISの面からテーマの一つとなります。
(時間の関係上から割愛します) ★

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標定点の設置は多ければ多いほど良いのですが・・・・。
当然ながら準備に向けた地上における測量作業(RTKなど)がネックとなります。
何より3年前の当時は、写真の解析に12時間~24時間かかりました。
(それが、現在ではハイスペックパソコンとSFMにより、かかっても2時間です!
まさに日進月歩、おそるべきスピード化が進んでいます。) (時間の関係上から割愛します) ★

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先ほど動画にて、お見せした、土捨て場の全貌です。 ★

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テクスチャマッピング処理による、更に臨場感が出てきます。 ★

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デジタルオルソの作成や、等高線の自動作成など簡単に出来ます。
(時間の関係上から割愛します)

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全体配置計画イメージ90万立米はいります。

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マルチコプターは、GPS・高度センサーを備えているので、指定した位置・方位・高度・カメラ角度を同条件で経年撮影が可能。
(時間の関係上から割愛します) ★

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少しだけ地元の宣伝♪撮影当時はまだまだ、骨組だけでしたが・・・ようやく完成しました、新駅♪
(時間の関係上から割愛します) ★

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少しだけ地元の宣伝♪撮影当時はまだまだ、骨組だけでしたが・・・ようやく完成しました、新駅♪
(時間の関係上から割愛します) ★


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以上、ご清聴頂きまして、ありがとうございました。


§8「電線共同溝事業におけるCIMの試行」/近代設計



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