先日、建設会社様を対象に、ICT活用工事を想定した3次元測量および3次元設計に関する技術デモンストレーションを実施しました。
国土交通省が推進する i-Construction の普及に伴い、設計・施工プロセスにおける3次元データの利活用が求められる場面は年々増加しています。特にICT活用工事においては、「起工測量～設計～施工～出来形管理」に至るまで、一貫した3次元データの運用が重要となります。
しかし実際の現場では、
・UAV測量単体では地表面を完全に取得できない
・設計データとの整合性をどのように確保するか
・施工段階で活用可能な精度を担保できるのか
といった技術的な課題が存在しており、ICT導入の障壁となっているケースも少なくありません。
今回のデモでは、これらの課題に対する解決手法として、「複合測量による3次元点群取得」および「点群データを活用した3次元設計モデル構築」の一連のフローを実演しました。
測量工程では、UAVによる写真測量（SfM：Structure from Motion）を用いて広域の地形情報を取得しました。
UAV写真測量は短時間で面的な地形取得が可能である一方、樹木下や構造物周辺などの遮蔽部においては地表面の取得精度が低下する傾向があります。これらの欠損部を補完するため、地上レーザースキャナ（TLS）およびトータルステーション（TS）による補備測量を併用しました。
TLSにより高密度な点群データを取得し、TSによる基準点測量を実施することで、各測量成果の座標整合を図っています。
最終的に、UAV写真測量データとTLS点群を統合処理することで、地形形状を高精度に再現した三次元点群データを生成しました。
取得した三次元点群データをベースに、既存の2次元設計図面（平面図・縦断図・横断図）を三次元空間上に再構築しました。
点群データ上に設計線形を反映させることで、現況地形との位置関係を視覚的に確認することが可能となり、施工前段階での干渉チェックや施工範囲の把握を容易に行うことができます。
また、3次元設計モデルを用いることで、従来手作業に依存していた土工数量の算出についても、設計モデルと現況地形との差分から自動的に算出することが可能となります。
これにより、数量計算の作業時間短縮に加え、ヒューマンエラーの低減および設計変更時の迅速な数量再計算といった効果が期待されます。
今回のデモを通じて、3次元測量および設計データの統合管理を行うことで、
・施工前段階での施工性の事前検証
・土工数量算出の効率化
・施工計画精度の向上
・手戻りリスクの低減
といった、施工プロセス全体の生産性向上につながる可能性が確認されました。
特に、Light-ICTの考え方に基づき、必要なICT技術を選択的に導入することで、中小規模工事においても現実的なコストでICT施工の効果を享受できる点は、今後の普及に向けた重要な要素であると考えられます。
当社では今後も、UAV測量や地上レーザー測量による三次元データ取得から設計・施工支援に至るまで、一貫したICT活用技術の提供を通じて、地域建設業における生産性向上および技術力強化に貢献してまいります。
