事業紹介i-construction

3次元データから次世代へ。
八州は測量・計測の
イノベーションをおこします。

国土交通省は建設現場の生産性向上を目的として、ICT技術を活用する取組み『i-Construction』を推進しています。ICT技術の全面的な活用やBIM・CIMの推進、準天頂衛星システム(QZSS)のサービス開始などにより、GNSS/IMUを利用した移動計測技術や3次元データの利活用が注目されています。
弊社では培ってきたノウハウと最新技術により、i-Constructionの基礎データとなる3次元データを、目的や条件に応じて使用し、業務の効率化を図る取り組みを行っています。

取り扱い機材のご紹介

1. 据置型3Dレーザスキャナ

弊社では様々な機種を取り扱っており、作業内容と目的に合わせて機種の選定からご提案をさせて頂いております。

TOPCON GLS-2000

TOPCON GLS-2000

【特徴】
  • 測定可能距離:最大350m
  • 計測範囲:鉛直270° 水平360°
  • 測定速度:最大48,000 点/ 秒
  • 範囲誤差: 最大±4mm
  • 内蔵カラーカメラ:広角170°/5M ピクセル
  • レーザー:レーザークラス1
  • 重量:11kg
  • 計測時間:約10分~15分
FARO Laser Scanner Focus 3D

FARO Laser Scanner Focus 3D

【特徴】
  • 測定可能距離: 0.6m~最大120m
  • 計測範囲:鉛直300° 水平360°
  • 測定速度: 最大 976,000 ポイント/秒
  • 範囲誤差: 最大±2mm
  • 内蔵カラーカメラ:最大解像度70Mピクセル
  • レーザー:レーザークラス1
  • 重量: 5.2Kg
  • 計測時間:約5分~10分

2. 移動体型 3D計測機器

Leica社製 Pegasus Two

Leica社製 Pegasus Two

【特徴】
  • 標凖レーザー1基(後方路面)を搭載。
    ( 360°照射 100万点/1秒 200回転 /1秒)
  • デジタルカメラ計8台。
  • マルチGNSS対応。
    ( GPS、QZSS、GLONASS、Galileo、BeiDo)
  • 着脱式

3. ハンディ型3D計測機器

FARO Scanner Freestyle 3D

FARO Scanner Freestyle 3D

【特徴】
  • 測定可能距離:0.5~3m
    →局所計測向き
  • 単一画像点密度:最大45,000 点/ m²
  • 解像度: 0.2~1mm
  • レーザー:レーザークラス1
  • 重量:0.98kg

4. UAV

PHANTOM 4

PHANTOM 4

空中写真測量に使用

【特徴】
  • 最大飛行時間:約28分
  • 最大速度:20m/s
  • GPS/GLONASS対応
  • 内蔵カラーカメラ:1/2.3″有効画素数:12.4M
  • 重量:1380g
RIEGL社製 VUX-1HA

RIEGL社製 VUX-1HA

3次元レーザー測量に使用

【特徴】
  • 最大飛行時間:約15分
  • 機体重量:9.7Kg
  • 測定可能距離:420m
  • 計測範囲:360°
  • 測定精度:最大±5㎜
  • 測定速度:最大250スキャン/秒
  • レーザークラス:クラス1
  • レーザー機器重量:3.5Kg

実績紹介:3D計測

地形測量

3次元計測の多様化に伴い近年国土地理院より、作業規定や各種のマニュアル(案)が公開されました。地形測量の品質は、さらに向上することが期待できます。
地形測量における3次元データ取得のメリットは、短時間で広範囲の地形データを取得でき、現地作業を短縮できることです。
また、3次元計測により空間的にデータを取得できるようになり、従来の手法ではありえたデータ欠落による再測量を軽減することができます。

地形測量(UAV)の事例

UAVに搭載したカメラで取得した画像データから、オルソ画像並びに点群データを発生させ、2次元及び3次元図面を作成することで、ため池の防災関連事業に活用しています。
従来の目視点検等で行っていた作業に比べ、効率的且つ質の高い管理や保全資料の作成が可能です。

ストック管理

3次元計測機器の導入により、人がなかなか入り込めない場所や複雑に入りくんでいる配管などでも容易にデータの取得が可能になりました。そのため、データのモデリング化によるBIM・CIMへの利活用が可能になり、ストック管理が容易になりました。

ストック管理(地上型レーザスキャナとハンディスキャナの併用)の事例

従来の手法では状況把握が困難だったことも3次元計測により、施設物を効率よくデータ取得できるようになりました。施設の位置情報の精度や図面との整合性の向上により、ストック管理や改修時の設計に、より有効な手段となっています。

点群データ

【点群データ】

点群データをトレースして作成

【点群データをトレースして作成】

モデリング図

【モデリング図】

重要文化財等のデータ保存

設計図の無い建築物や遺跡などを3次元計測でデータとして保存しておくことにより、地震や豪雨等の災害時に速やかに復元することが可能となります。また、より高密度に計測することにより、古い建築物や遺跡などの研究や資料保存、検証資料としても活用することができます。

重要文化財等のデータ保存の事例

史跡等の保全計画の策定に伴い阿弥陀堂石仏を3次元計測し、記録をとりました。現地では、地上型レーザースキャナ・ハンディスキャナを使用し、細部に至るまで計測しました。スキャナにより得られる基本データはカメラによる画像データ、スキャニングによる3次元点群データです。点群データに画像上の色情報(RGB)を取り込むことにより、よりリアルに表現することができます。地形点群データからTINメッシュを作成し、等高線を作成、メッシュデータから側面図・正面図・平面図を作成することが可能です。

  • 現地の様子

    【現地の様子】

  • 3次元データ

    【3次元データ】

  • TINメッシュ図

    【TINメッシュ図】

  • 等高線平面図

    【等高線平面図】

管路内計測

3次元計測は暗闇の中での精度が安定しており、機器が設置できれば管路内もmm単位で計測することができます。
新しく管路を変える時などにも既設管の状態を確認でき、また管の断面を必要な所でスライスして確認することができるので、新しく水道管敷設計画を立てるのに活躍が見込まれます。

インフラ管理(地上型レーザスキャナ)事例

老朽化した農業用水の水路を交換するにあたり、現在の管の状態を知る事を目的にレーザー計測を行いました。現地では、機材を持ってマンホールの中に入り暗闇の中で計測を行いました。その後、現地で取得したデータから10㎝ピッチで管の断面図を描き、メッシュを作成、モデリングをしました。その結果、従来の方法では計測がしにくい管の内径等を、より精度が高い詳細なデータとして取得することができました。

計測風景 計測風景

【計測風景】

モデリング図 モデリング図

【モデリング図】

線路内計測

測量データの高効率化と品質確保を目的とした3次元データ取得に向けて、東日本旅客鉄道(株)様、JR東日本コンサルタンツ(株)様と、トロ台車搭載レーザスキャナ計測の開発に共同で取り組んできました。これにより業務の安全化、高品質化につながるデータの取得ができます。

  1. ①安全性 3次元計測器搭載トロ台車を使用することで、日数・機材・人員を最小限にし、事故防止を図ることができます。さらに、高所作業の軽減により、作業の安全性が向上します。
  2. ②経費削減 従来よりも外業日数を減らすことができ、経費の削減が可能となります。
  3. ③外業時間の短縮 限られた時間の中で、一度で多くのデータを取得できるため、外業時間を短縮できます。
  4. ④災害時の状況把握 災害や緊急時において、広範囲の現地状況を安全に高効率なデータとして把握することが可能になります。

鉄道事業(車載3次元レーザスキャナ)事例

  • 建築限界調査 取得した点群データから架線高等、各種施設物までの寸法検測ができます。
  • 竣工検査 工事完了後、竣工検査を3次元レーザスキャナ計測で行うことで、従来よりも短期間で広範囲を点検・検査できます。
  • 計画の協議・検討 計画の協議・検討資料として3次元データを利用することで、視覚的に判断することが可能となり、住民説明会等でのプレゼンテーションにも活用できます。
  • 首都直下型地震に伴う盛土・切土擁壁調査 3次元計測機器の導入により、短期間で広範囲の調査が可能になります。さらに、人員が立入れない危険箇所を計測することにより、安全に作業できます。
    また、耐震補強工事計画・施工検討に必要な、現状の断面図・立面図データを取得することにより、現場作業から図面作成までを効率的に遂行することができます。
  • 現場の様子

    【現場の様子】

  • 反射強度による表示

    【反射強度による表示】

施設物・構造物の点検

国土交通省が主催する平成29年度 i-Construction推進コンソーシアム技術開発・導入WG 現場試行技術の一つとして、地上型レーザスキャナを用いた排水機場・水門などの高精度モニタリングに成功しました。
構造物を3次元データで定期観測することで、ひびわれ・はらみ状況等の経年劣化を確認することができます。また、水準測量を行い3次元データと接合することにより、沈下状況の観測を行うことができます。さらに目視では確認できなかった劣化箇所の抽出が可能となり、より安全で安心な維持管理を行うことが可能となります。

構造物点検の事例

地上型3次元レーザスキャナによる床版変状計測技術は、高さの精度が標準偏差±5㎜以内で、短時間に均一な成果を得ることができるものです。また、点群データから縦横断図の作成、床版変状マップから数ミリ単位の変状を把握することができます。構造物のモニタリングの応用として、機械装置の傾きなどを精密に計測できます。
さらに、定期的に計測を行うことで、時系列で床版の変状把握ができます。点群データから机上で点検箇所の確認をし、現場で変状箇所の特定が可能となることで、構造物のモニタリングデータを活用した詳細な現況を表した施設図も容易に作成できます。

データ処理の流れ

データ処理の流れ