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地質DX

3次元点群データからはじまる地質DX

荒砥沢地すべりのSVマップ鳥瞰図
(国土地理院の基盤地図情報 数値標高モデルを使用)

第57回地盤工学研究発表会(2022年7月20日~22日,新潟)で弊社の「地質DX」の取り組みとして,弊社で考案した微地形表現図「SVマップ」と,簡単な現地作業で実現できる3Dスケッチの活用について発表をいたしました。

SVマップの作成方法はコチラ
SVマップのサンプル(ライブラリ)はコチラ
をそれぞれご覧ください。

地質DXへの取り組みについて

  • 近年、国や自治体で実施したポイントクラウド(点群データ)を公開する動きが見られ、今後もBIM/CIMの影響でこの動きが一層加速することが想定されます。
  • ポイントクラウドの処理・加工とその活用を通して、地質技術者のBIM/CIM業務対応、地質解釈・地形解釈の高度化を目指します。
  • また外部協力者として点群データ取得・解析を専門とする(株)STORYとも連携しています。

UAVレーザー装置

可搬型レーザースキャナ(SLAM)

固定式レーザースキャナ

デジタルカメラSfM


ここでは地質DXの取り組みについて動画にてご紹介をおこなっております
(サムネイル画像をクリックすると動画が再生されます)。※Youtubeへのリンクになります※

地質DXの取り組み

VR空間の活用

SVマップを用いた地形判読

地形構造の3Dスケッチ

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SVマップの作成方法,QGIS用プラグイン,ライブラリ

QGISを使ったSVマップのつくりかた

■お願いとご注意
・SVマップは公開技術です。ご自由にお使いいただいて構いませんが,「SVマップ」という呼称をお使いいただくことと,下記の論文を参考文献として明記していただくことをお願いいたします。
上原大二郎・王寺秀介・鈴木雄介(2022):「地質DX」の取り組み,第57回地盤工学研究発表会,DS-6-01
・ファイル名やフォルダ名に日本語が入っていると動作しませんので,ご注意ください。
・この「つくりかた」は2022年6月にQGIS 3.22 Biatowiezaで確認したものです。お使いのQGISのバージョンによって,メニューの表示が若干異なることがあり得ますが(たとえば日本語/英語),その際はご容赦ください。
・この「つくりかた」のPDF版はこちらからダウンロードできます.
   
   
1. DEM(数値標高モデル)を用意して、QGISに読み込みます。
2. 傾斜のレイヤを作成します。
   ・プロセシングツールボックスで「傾斜」を検索すると,「傾斜 (Slope)」というツールが見つかります。(もしくは,一覧のなかからラスタ地形解析→傾斜 (Slope))
   ・ツールを起動し,DEMレイヤと出力先を指定して,実行します。
3. Sky View Factor と Terrain view Factorのレイヤを作成します。
   ・プロセシングツールボックスで「Sky View Factor」を検索すると,「Sky View Factor」というツールが見つかります。(もしくは,一覧のなかからSAGA→Terrain Analysis – Lightning, Visibility→Sky View Factor)
・ツールを起動し,
      (1)‘Elevation’に,解析するDEMを指定します.
      (2)‘Maximum Search Radius’に,地形探索をする距離を入力します。1/2.5万程度の小縮尺のマップでは100m程度が標準的ですが,大きな地形を除いて近距離の地形を抽出したいときは小さな値にします。
      (3)‘Number of Sectors’は「8」,’Method’は「[1] multi scale」,’Multi Scale Factorは「3」とします。’
      (4) Sky View FactorとTerrain View Factorの出力先を指定します。そのほかのレイヤは出力先に何も入力せず,「アルゴリズムの終了後に出力ファイルを開く」のチェックを外します。
      (5) 実行します。
4. 色調を調整してできあがり。
   ・上からSky View Factor,Terrain View Factor,傾斜の順にレイヤを重ねます。
   ・それぞれのシンボロジを表のように設定します。初回のみカラーランプを作成していただき,それを保存しておけば次回以降は作業が簡略化できます。


   ・カラーランプは,SVFが黒から赤,TVFが黒から暗青色(RGB=0,0,128),傾斜が水色(RGB=0,255,255)から黒です。
   ・山地のように全体が急傾斜のときは,レンダリングの最小値/最大値のうち「(*)」をつけた3つの数字を,最大-最小の幅を広げる方向に調整します。逆に,平野の中で微妙な地形を強調したいときは,幅を狭める方向に調整します。
   ・SVマップでは,開けた平地は白色,緩傾斜が淡褐色,急傾斜が濃褐色になります。また,狭い谷や崖下のように,空が開けてないところは青色になります。

SVマップのシミュレーション
尾根・谷モデル,地すべりモデルをSVマップにするとそれぞれ上図のようになります。

QGIS用プラグインのインストール方法

・QGISを起動して,メニュー→「プラグイン」→「プラグインの管理とインストール」→「設定」と進みます。
   ・プラグインリポリトジの「追加」ボタンを押下し,表示されるダイアログに名前(何でも構いません)とURL(https://www.ckcnet.co.jp/svmap_plugin/plugins.xml)を入力して,「OK」を押下します。

   ・「未インストール」タブを選び,表示される一覧の中から「SV Map Maker」を選んでインストールを実施します。

   ・メニューバーにSVマップのアイコンが表示され,「ラスタ」メニューにもSVマップが追加されます。

以上

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SVマップ ライブラリ (平面図及び3D)

(SVマップには国土地理院の基盤地図情報 数値標高モデルを使用いたしました)

■河岸断層を切る活断層 ~阿寺断層(岐阜県中津川市坂下)→Googleマップで表示


マウスで自由に回転,拡大・縮小,移動ができます / 左上の▶を押すとアニメーションが再生されます
キーワード;活断層,阿寺断層,断層崖,河岸段丘

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■氷河地形と世界で一番若い花崗岩類 ~槍穂高連峰(長野県・岐阜県)→Googleマップで表示


マウスで自由に回転,拡大・縮小,移動ができます / 左上の▶を押すとアニメーションが再生されます
キーワード;槍・穂高カルデラ,滝谷花崗閃緑岩,涸沢カール,氷河地形

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以下準備中(順不同)

焼岳火山群と上高地,八甲田カルデラ,御嶽山,糸魚川静岡構造線活断層系,荒砥沢地すべり,支笏カルデラ,
普賢岳・眉山,赤井川カルデラ,帰雲山山体崩壊,大西山崩壊,沼田の河岸段丘,武蔵野台地

Structure from Motion (SfM)

~簡単な現場作業でできる3Dスケッチ~


マウスで自由に回転,拡大・縮小,移動ができます

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マウスで自由に回転,拡大・縮小,移動ができます

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マウスで自由に回転,拡大・縮小,移動ができます

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