3D レーザースキャニング

３D レーザースキャニング
お問い合わせ先
株式会社
U
R
L ： http://www.kaichoken.co.jp/
所：〒062-0054 札幌市豊平区月寒東 4 条 10 丁目 7-1
住
T
開発調査研究所
E
L ：（代表）011-852-5053
窓口担当者：工藤
F A X ： 011-855-1298
一幸（交通・道路部） E-MAIL [email protected]
西崎
隆博（構造部）
加納
正幸（河川・環境部） E-MAIL [email protected]
原田
卓弘（地質部）
E-MAIL [email protected]
後藤
茂
E-MAIL [email protected]
（防災部）
E-MAIL [email protected]
株式会社
開発調査研究所
３Ｄレーザースキャニングは、様々な対象・目的
３Ｄレーザースキャニングは、高精度・高密度な
３次元空間情報を、迅速かつ低コストで提供します。に対応できます。
概要
特徴
３Ｄレーザースキャニングとは、反射鏡の設
 ３次元形状を高速・高密度・高精度に計測
置が不要のノンプリズム方式レーザー測距儀
 塔状や峰状、オーバーハングの発達するような複雑な
を用いて、対象物の３次元形状を、安全・高
形状の斜面でも計測可能
速・高精度・高密度に計測する３次元空間測
 遠距離から非接触に斜面を計測するため安全性が高い
量技術です。取得されたデータは、ＰＣ上で
 平面図や断面図を短時間に作成可能
システムソフトを用いることにより、３次元
 面積や体積を短時間に計算可能
的にビジュアル化され、平面図・断面図の作
 詳細な地形解析が可能
成から面積・体積計算、地形解析、３次元Ｃ
 繰り返し観測により、変位量や積雪深の解析が可能
Ｇ化による景観シミュレーションまで様々な
 CAD など多様なフォーマットに出力可能
処理が可能です。
 短時間に広範囲の計測・図面作成で大幅なコスト縮減
が可能
急崖斜面
雪崩
トンネル
写
橋梁
景観シミュレーション
Cyra
A
文化財
スキャニングからデータ処理・各種解析までの流れ
HDS3000 本体
システムの主な仕様
機器名：HDS3000 LeicaGeosystems 社製
モデリングソフトウェア：Cyclone5.5 LeicaGeosystems 社製
計測距離：1.5～150ｍ（200ｍの実績あり）
測定速度：1800 点／秒
測定間隔：最小 0.25mm
測定視野：水平方向 360°×上下方向 270°
1 スキャン当たりの測定点数：最大 20000 点×5000 点
座標精度：±6mm（1.5～50ｍまで）
距離精度：±4mm
角度精度：±12.4 秒
モデリング精度：±2mm
レーザー規格：Class2
反射ターゲット：不要
レーザースポット径：6mm（50ｍ），13mm(100m)，21mm(150m)
実際の計測状況
対象斜面の形状や岩盤の露出状況、植
生状況等を観察します。対象斜面を効果
的かつ効率的にスキャニングするために、
スキャナ本体の設置位置、スキャニングの
回数及び毎回のスキャニング範囲・密度、
またターゲット（標定点）の設置位置等を
決定します。
現地踏査
スキャニング計画
スキャナ及び
ターゲット(標定点)の
設置
ターゲットを従来の測量手法で実測しま
す。この際の座標系は統一したものであ
れば仮のもので構いませんが、ほとんど
の場合公共座標系を望まれます。なお、
スキャナ本体の設置位置を実測する必
要はありません。
ターゲットの測量
各スキャニングにより得られた点群デー
タは全て異なる座標系からなります。こ
れらを同一の座標系に統一し重ね合わ
せます。合成方法は 3 種類ありますが通
常はターゲットの実測座標を用います。
点群データの合成
編集後の点群データに対し TIN（不規
則三角網）メッシュを自動生成します。メ
ッシュ間隔は任意ですが目的に応じて
対象物の形状を表現できるような間隔
にします。
目的に応じて横断図や縦断図、平面ス
ライス断面図等を作成します。断面の方
向や間隔は任意となります。
体積や面積の計算、地形解析、落石
経路解析、３次元 CG 化による景観シ
ミュレーション等、目的に応じて実施し
ます。
スキャニング計画で決定した位置
にスキャナを設置し、1 スキャン当
たり 3 点以上のターゲットを設置し
ます。
計画に従い次の範囲へ移動
スキャニング
計画範囲をスキャニングし点群デー
タを取得します。この時点では、デ
ータの座標系は、スキャナ本体を原
点とする任意座標系からなり、スキャ
ニング毎に異なります。
点群データの編集
合成直後のデータには、ロックネット
や植生等の不必要なデータも含ま
れます。対象が斜面であれば地表
面のみのデータが必要となり、それ
以外のデータを除去します。
等高線の生成
（平面図・立面図
の作成）
目的に応じて任意軸方向の等高線
を自動生成します。軸の設定方向
次第で平面図や立面図となりま
す。なお、等高線間隔は任意となり
ます。
データ変換
作成した各種図面を AutoCAD
等の様々なアプリケーションソフト
に合わせたフォーマットに変換し
ます。
TIN メッシュ
モデルの作成
断面図の作成
各種処理・解析
適用事例
塔状岩盤斜面の地形調査
急崖斜面調査と切土工設計
現地状況
スキャニング
B
A
点群データ
点群データ
平面図・断面
図を作成し
A
CAD 出力
TIN メッシュ・等高線を自動作成
B
地質情報を加味し
切土工を設計
1400m3
CAD へ出力した平面図・断面図
切土量を算出
切土工+植生工施工後
対策工施工前
土木工事の景観シミュレーション
切土工後の地形データを作成
TIN メッシュ＋
コンター生成後
の地形
CAD へ出力
した平面図
適用事例
ロックネットに覆われた急崖斜面の地形調査
地形解析・積雪深解析・雪崩危険度評価
破断面
破断面
雪玉
表層雪崩が発生した斜面状況（メッシュ処理）
B'
B'
B'
2.39m
A
A
A
4.56m
全点群データ
B
B
地山
ネット
B
ネット
メッシュ処理後の地形データ
地形等高線図
ネット
正面から見た詳細な点群データ
測方から見た詳細な点群データ
メッシュ処理後の雪面データ
6.33m
2.72m
各断面における積雪深
斜面方位分布図
斜面傾斜分布図
斜面傾斜
(°)
地山
地山
2.59m
A'
A'
A'
斜面方位
(°)
北
地形解析
下から見上げた詳細な点群データ
西
南
東
A
地山側
地山
ネット
北
雪面等高線図図
道路側
積雪深分布図
積雪深
(m)
雪崩危険度評価図
危険度
評価点
不
安
定
点数付け
をし危険
度を評価
ネット
安
定
地山
全点群データからネットの点群を除去後に
横断面や平面スライスの作成
雪面と地形の
データを比較
（積雪深＝
雪面－地形）
点数付けをし
危険度を評価
A
メッシュ処理+コンター発生

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