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グリッド土量計算

■ グリッド土量計算について

前頁の地形差分を求める同様の方法により、2つの地形のグリッド(格子点)のZ差分(地形1-地形2)を求め、点高法により土量(土工数量)を計算して3D表示します。

 

地形データには、読込み前(ファイル名指定)または読込み後(ページ内オブジェクト指定)のデータを指定できますが、グリッド化されていないデータは、ウィザードの初期段階でグリッド化の事前処理を行います。

 

地形データとして指定可能なデータは次の通りです。

  • 予め本ソフトでグリッド化したデータ(読込み前または読込み後)
  • テキスト形式やLAS形式の点群データまたは点群間引きデータ(読込み前または読込み後)
  • 点群間引きデータ等のXYZデータから作成したTINサーフェス(読込み後)
  • LandXMLやDXFから読込んだTINサーフェス(読込み後)
  • 水平面(Z値を指定,地形1or2のどちらか一方)

土量計算を行うためは、それぞれのグリッドデータのグリッドサイズ(1m×1m等)を同じにすること、加えてグリッド軸を回転したローカルグリッドの場合には、回転の原点座標と回転角を同じにすることが必要です。

 

土量計算結果は、地形1と地形2のグリッド2点を結んだ差分線、および単位グリッドごとにZ差分の高さを掛けてできる体積を表す角柱で表現します。 

■ 地形データの準備

ここでは前頁の地形差分計算と同じデータを使用し、現況地形の点群間引きデータと計画地形のTINサーフェスから土量を求めます(前頁「グリッド地形差分」参照)。

 

現況地形:フィルタリング後の間引き点群データをTIN法にてグリッド化し、保存したデータ。

計画地形: 3D-DXFのモデルを作成し、TINサーフェスで読込んだデータ。

 

■ 土量計算ウィザードの起動

メニューバーから[ツール]-[グリッド地形差分・土量計算(ウィザード)]を選択すると、ウィザード画面が起動ます。

 

 

ウィザード起動後、手順に従って入力を行います。処理を進める場合は[次へ]ボタンをクリックし、処理を戻して修正したい場合は[戻る]ボタンをクリックします。 

■ ステップ1 計算区分等

ステップ1の計算区分で地形差分を選択します。

 

 

①入力設定(再計算フラグ)

新規に差分計算の入力を行う場合いは[新規]、現在ページに既に計算データがありその入力を継承または修正する場合は[再計算]を選択します。

 

②計算区分

[土量(土工数量)]を選択します。

 

③計算方法(点高法)

グリッド土量計算では点高法により計算を行いますが、グリッドの1単位当りの範囲(以下、単位グリッド)の計算方法で次のように細分します。

 

1点法]:格子点を中心とし、単位グリッド面積に格子点のZ差分の高さを掛けた角柱の体積。

4点柱状法]:単位グリッド四隅の点それぞれのZ差分に単位グリッド面積の1/4を掛けた角柱体積の合計。

4点平均法(4点未満有効)]:地形1および地形2について単位グリッド四隅の4点のZ値平均を求め、その差分に単位グリッド面積を掛けた角柱体積。4点未満(3点以下)の場合は差分に点数按分した単位グリッド面積を掛けた体積。

4点平均法(4点未満無効)]:単位グリッド四隅に全てZ差分がある場合に上記4点平均法で求め、ない場合は無効として体積=0とする。

(絵で説明した方が。。。) 

 

④ブロック分割

グリッドをある程度の大きさのブロックに分割して土量計算を行う場合に、[ブロック分割して土量計算]にチェックを入れます。

X方向およびY方向のブロック分割サイズをドロップダウンから選択します。

 

⑤計算タイプ

ドロップダウンから項目の表示方法を選択します。計算方法・結果に影響しません。

 

⑥次ステップ

ステップ1の入力後、[次へ]ボタンをクリックします。

 

 

■ ステップ2 地形データ選択

土量計算では、「地形1-地形2」の標高差を求めて計算します。ステップ2では、地形1データおよび地形2データを選択・指定します。

 

 

①[地形1]選択方法

ここでは、計画TINサーフェスをdxfから読込んでいるので[開いているページの地形データ]を選択します。

 

②[地形1]データの選択

ページ名およびオブジェクト名のドロップダウンから、計画TINサーフェスを選択します。

 

[地形2]選択方法

ここでは、現況地形のグリッドデータを保存してあるので、[データファイル選択]を選択します。

 

[地形2]データの選択

フォルダ名・ファイル名の[参照]ボタンをクリックしてグリッドデータのファイルを選択します。

 

⑤次ステップ

ステップ2の入力後、[次へ]ボタンをクリックします。

 

 

■ ステップ3 事前グリッド化処理

グリッドでないデータについて、事前のグリッド化処理を行います。

ここでは、地形1:計画地形がTINサーフェスであるためグリッド化します。地形2:現況地形はグリッド

データのため処理不要です。

 

 

①グリッド化処理

[グリッド化]ボタンをクリックし、TINサーフェスをグリッド化します。

「点群・XYZデータからグリッドデータの作成」メニューと同様の処理を行います。

グリッド化が終了すると、事前処理データのテキストに保存したグリッドデータのファイル名が入力されます。

 

 

②次ステップ

ステップ3の入力後、[次へ]ボタンをクリックします。

 

 

■ ステップ4 データチェック

2つの地形のグリッドデータ情報が表示されるので確認します。

 

 

①次ステップ

ステップ4でグリッド情報確認後、[次へ]ボタンをクリックします。

 

 

■ ステップ5 計算条件の設定

ステップ5では、計算条件を設定します。

地形1と地形2のグリッドのラップする共通領域を表示するので確認します。

計算の対象とする領域および計算の対象としないZ差分の範囲を設定可能です。

 

 

①計算対象領域(XY平面)

計算の対象とする領域を指定する場合に設定します。

ここでは、領域を設定しません。

 

【参考】

領域を指定する場合は、[XY値が次の平面領域内にある座標点のデータを計算対象とする]にチェックを入れます。

矩形領域の場合、[矩形領域]を選択します。Minに領域の左下(最小XY)の座標値、Maxに領域の右上(最大XY)の座標値を入力します。 

 

多角形領域の場合、頂点XY座標のテキストリストファイル(.csv 形式 or .xy形式)を作成しておきます。[エリアファイル指定(多角形領域)]を選択し、[参照]ボタンでファイルを選択します。

 

 

②除外するZ差分の範囲

Z差分の値が、ある範囲内の場合に計算対象としない設定(差分=0)を行います。

ここでは、計画地形が盛土形状であり、計画TINが現況より低い場合に切土として表現したくないため、Z差分がマイナスの時に差分=0とする設定を行います。

 

 

【参考】

地形1と地形2が共に測量データで、変化していない点であっても誤差によりZ差分が0にならない場合の様に、0付近の差分を強制的に0にできます。

 

 

③[次ステップ]

ステップ5入力後、[次へ]ボタンをクリックします。

■ ステップ6 計算実行

ステップ6で計算を実行し、計算方法、計算条件、計算結果等を表示します。

ブロック分割して土量計算を行った場合は、ブロックごとの計算結果を表示します。

 

 

①次ステップ

内容を確認後、[次へ]ボタンをクリックします。

 

 

■ ステップ7 3D出力設定

最後のステップ7で3Dビューへの出力設定を行います。

土量計算により出力されるオブジェクトは、次の差分線および差分体積角柱です。

  • 差分線:地形1および地形2のグリッド2点を結んだ差分を表す鉛直方向の線。
  • 差分体積角柱:単位グリッド面積にZ差分の高さを掛けてできる体積を表す角柱

 それぞれ、線および面に選択したカラースケールを反映します。

なお、 差分線は非表示状態で出力されます。

 

 

①カラースケール

[プラス・マイナス差分]:土工で言うところの切盛の両方を表現します。

[プラス差分]:差分がプラスのみ(盛土のみ)表現。

[マイナス差分]:差分がマイナスのみ(切土のみ)表現。

ここでは、ステップ5で[マイナス差分除外]を選択しているので、[プラス差分]が自動選択されます。

 

[カラースケール名]:ドロップダウンから選択します。右側にカラースケールを表示します。

[カラータイトル]:カラースケール上部に表示する文字(ASCII)を設定します。デフォルトは、Zdiff(m)。

 

②グリッド差分オブジェクト

[差分線の線幅]:差分線の線幅(1~10ピクセル)を設定します。

[体積角柱のXYサイズ比]: 差分体積角柱のX方向Y方向のサイズを、グリッドサイズに対する比率で入力します(最大1.0)。

[ブロック分割ラインカラー]:ブロック分割を指定した際に表示される境界ラインの色を設定します。

[土量テキストカラー]:ブロック分割を指定した際にブロックごとに出力される土量テキストの色を設定。

 

③出力ページ設定

新しいページを作成して結果を出力するので、ページ名を入力します。また、ページのタイトルラベルも入力します。いずれも自動テキストが設定されるので必要により修正します。

 

④3Dビュー出力

ステップ7の入力後、[3D出力]ボタンをクリックします。

 

 

■ 3Dビュー出力

カラースケールを反映したグリッド差分の体積角柱を3Dビューに出力します。ブロック分割を指定したため、ブロックごとに境界ラインと土量テキストを出力します。

画面左上には、計算結果テーブルを表示します。

 

[カラースケール名]:DiffRed2 

 

 

▼ メニューから[表示]-[正射影(Orthographic)]を選択し、[トップビュー]にすると「ヒートマップ+土量計算平面図」的な表現になります。

 

[カラースケール名]:DiffPlusLight

[ブロック分割ラインカラー]:Magenta

■ 作成オブジェクト

土量計算で作成したオブジェクトの一覧は、オブジェクトツリーに表示されます。チェックボックスのオン・オフで表示・非表示を切り替えます。

 

  • グリッド座標点1:地形1の参照または作成したグリッドデータ。初期非表示。
  • グリッド座標点2:地形2の参照または作成したグリッドデータ。初期非表示。
  • グリッド差分線:初期非表示。
  • グリッド差分体積角柱:初期表示
  • ブロック分割数量:ブロック分割した場合に作成。初期表示。
  • 計算結果テーブル:初期表示。

現況地形のTINサーフェス、またはグリッド化処理前の色情報付き点群データ等を加えたい場合は、データを追加できます。この場合、追加したデータにカラースケールを設定できません。 

 

 

■ 計算結果グリッドデータの表示

土量計算結果のグリッドデータは、グリッドデータウィンドウの行列表形式シートに表示可能です。

「グリッドデータウィンドウ」

 

 

■ 計算結果の保存

土量計算結果のページデータは、メニューまたはツールバーから保存できます。

「Dai-Con Viewer」形式でページ保存