【挑戦! I-CONSTRUCTION72】点群と設計データから施工数量を算出する 「実践ICT土工」⑧


 今回は、UAVの写真測量から作成した現況の点群データと、自分で作成した3次元設計データを元に施工数量を算出する。まず、トレンドポイント(点群処理ソフト)で、現況の点群データをテキストやcsv形式で読み込ませる。次に武蔵で作成した3次元設計データをLandXML形式で三角網として読み込む。
 また工事基準点などの座標情報をSIMA形式のファイルで入れる。トレンドポイントは、テキストやcsvで座標点群を読み込ませると、点名が表示されないが、SIMA形式で入れると点名もきちんと表示する。

◇土量計算方式

 土量の数量算出方法は、平成28年度土木工事数量算出要領(案)で、(1)点高法(メッシュ法)(2)TIN分割法(3)プリズモイダル法の3方式が定められている。
 点高法は、現況地形や出来形計測結果などからなる2つの面データに重ね合わせたメッシュ(等間隔)交点で標高を算出し、標高差にメッシュ間隔の面積を乗じたものを総和する。メッシュ間隔は50cm以内だ。
 TIN分割法は、それぞれのデータからTINデータを作成し、ある一定の標高値で、DL面(標高基準面)を設定し、各TINの水平投影面積と、TINを構成する各点からDL面までの高低差の平均(平均高低差)を乗じた体積を総和する。
 プリズモイダル法は、2つのTINデータを互いに投影して、ラインが交差する部分で新しいTINラインをつくって、再び面をつくり、三角形水平面積と高低差を乗じた体積を総和する。

◇実際に測定

メッシュ法で測定する
今回は(1)のメッシュ法で実施してみる。
 「メッシュ領域の作成」からTINを選択すると、外周線が自動で選択されるので、外周線を選択した後、モデルが一番大きくなる角度でメッシュを決める。
 メッシュで生成する立方体の高さを、どの点群の高さから取るかを決めるため、逆距離加重法、最近隣法、平均法から選択する。
 格子サイズは、土量計算では1、2mでよい。ただ、工事の費用的なことを重視するなら、メッシュは細かい方がいいかもしれない。
 設定項目を入力したら「作成」というボタンを押すだけで計算が始まり、現況地形と設計データとの差を表示してくれる。メッシュ法による計算結果は、盛土量が5万9759m3、切土量が1993m3となった。差し引きで5万7765m3が、この工事での土量となる。

三角網による土量計算
次に三角網による土量計算も行ってみる。まずUAVで生成した点群からTINによる面をつくる。点群データに自動で外周線を作成し、起工測量用に0.25㎡あたり1点の密度を指定してTINを作成する。その後、3次元設計データのTINとの差分から体積を計算する。
 こちらは、メッシュを作成せず、設計データのTINの体積から求めるため、結果は、盛土量が5万9792m3、切土量が2040m3となった。差し引きで5万7752m3。計算後は、エクセルで開けるcsvで出力できる。(田中一博)

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