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土工測量はプロジェクト建設における重要なステップであり、プロジェクトの費用見積と工法選定に直接関係します。そのため、エンジニアリング部門はプロジェクトの建設前に土量を測量する必要があります。測量によって迅速かつ正確に土量を算出することは、エンジニアリング部門にとって重要な課題となります。
プロジェクトの背景
本プロジェクトは鄭州道路建設プロジェクトの第二期工事であり、道路延長は2.583km、幅員は50メートルを予定しています。また、道路中心線に沿って両側に100メートルの範囲で用地取得範囲が定められています。完成し、供用開始後は、地域社会の交通と生活の利便性の向上に留まらず、地域社会にとってより一層の利便性向上が期待されます。
2022年6月13日、プロジェクト管理部は、地元委員会から、建設中に発生した大量の建設廃棄物を2日以内に指定場所まで撤去する必要があるとの通知を受けました。また、実際の土量と建設工程全体を正確に記録する必要があります。
ペインポイント分析
多くの事業者は、土木測量プロジェクトにUAVとRTKを使用しています。業務用ドローンは高度な資格と熟練した技術を必要としますが、多くの運用部隊には専門のパイロットが不足しています。また、プロジェクトにおけるポイント取得にRTKを使用する場合、各ポイントを手動で測定する必要があるため、作業負荷が大きくなり時間がかかるだけでなく、ポイントの測定漏れや過剰測定の可能性が高くなります。さらに、凹凸のある未知地盤の測定は、時に困難で危険を伴うこともあります。
プログラムの実施
プロジェクト管理部門は、新しいテクノロジーをプロジェクトに適用するために、既存の Hi-Target V200 RTK と組み合わせて Hi-Target vRTK を使用して土壌体積を測定することを選択しました。
ワークフロー
1. フィールドコレクション
Aチームは測量作業にV200 RTKを適用しました。1:500、1:1000、1:2000地形図のデジタル化に関するGB/T 17160-1997規格に基づき、CORSベースステーションからRTKで受信した信号が解像状態に達した後、Aチームは基準点の検証を行いました。精度が要件を満たした時点で、詳細測量を実施できます。作業中、Aチームは変化する地形の明瞭な点を収集・記録しました。また、現場作業の効率性を向上させるため、自動計測モードでデータを収集し、中心点の位置合わせにかかる時間を短縮しました。
一方、チームBは干渉を避けるため、Hi-Target vRTKを用いてチームAの作業エリアの反対側でデータ収集を行いました。チームAとは異なり、チームBはコントロールポイントの検証を行い、精度が要件を満たした後、vRTKの画像測量技術を活用してデータ収集を行いました。
2. データ処理
Aチームが取得したV200のリアルタイム計測結果は、データを.dat形式に変換すると、内部ソフトウェアですぐに認識できます。調査範囲をインポートし、DTMを構築し、三角網または正方格子を生成することで、土工データをエクスポートできます。詳細な操作手順は下図をご覧ください。
vRTKによる画像計測により、チームBは一般的なモデリングソフトウェアでデータを処理し、さらにPOSデータと写真の空中三角測量をマッチングさせて3Dモデルをエクスポートすることができました。このプロジェクトの要件は平地標高であったため、モデル上で直接土量を計算することができ、さらにデータの二次処理により、より豊富なデータ出力を実現しました。詳細な処理手順は次の図をご覧ください。
結果表示
Hi-Target vRTKとHi-Target V200 RTKで取得した2つの土工計測結果を比較したところ、プロジェクト部門はvRTKの性能に驚きました。「RTKで近接写真測量のようにポイントを計測できるとは思いもしませんでした。これは従来の土工計測方法よりもはるかに効率的です。」
結果データにはDLG（デジタルライングラフィック）のほか、3DモデルやDEM（デジタル標高モデル）も含まれており、施工の効率性が大幅に向上します。
プロジェクト概要
この土工計算のケースでは、高精度 RTK と HD カメラの助けを借りて、Hi-Target vRTK は画像測定を実行することができ、従来の RTK 測定方法と比較して、現場データの収集、データ処理、およびデータ結果の点で大きな改善が見られました。
まず、現場データの収集が迅速でした。Hi-Target vRTKは、その卓越した画像測量技術により、画像から一度に2点の情報を取得できます。一方、従来のRTKは一度に1点の情報しか取得できません。そのため、同じ作業負荷を処理する場合、vRTKの方が作業完了までの時間が短くなります。
第二に、データ処理手順は効果的でした。vRTKの内部データ処理は複雑でしたが、各写真のバイト数は小さく、コンピュータハードウェアに特別な要件はありません。内部データ処理に費やされた時間は、フィールドデータ取得に費やされた時間を補うのに十分な時間です。
第三に、データ出力の多様化が図られました。DLGファイルだけでなく、3Dモデル、HDオルソフォト、DEMデータもvRTKからエクスポートできるため、プロジェクト管理部門はプロジェクトの進捗状況を監視・判断し、さらには政府の意思決定を支援することができます。従来のRTKのデータエクスポートはDLG形式のみに対応しており、過去の証拠資料の保存や保管の問題はデータ復旧によってのみ解決できます。