1.データ・リスト
各測定地点で数回測定した。
その中から、5セットのデータを採用した。
採用したデータ番号は、下記の1、2、3、4、8番である。
1、2盤データは、後でレーザスキャナを固定するトライブラッチにトラブルが見つかり、測定データに傾きが発見された。
・データ一覧
| データ番号 |
原ファイル名 |
測定位置 |
対象 |
特記 |
| 1 |
1_0.07_0.07_1144_587.3DD |
駐車場上部 |
左岸全体 |
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| 2 |
2_0.01_0.03_1121_1534.3DD |
↑ |
左岸上部詳細 |
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| 3 |
3_0.07_675_2361.3DD |
工事小屋前 |
左岸全体 |
トライブラッチ交換 |
| 4 |
4_0.01_0.01_897_3298.3DD |
↑ |
左岸上部詳細 |
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| 5 |
5_0.4_0.4_200_901.3DD |
↑ |
広範囲 |
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| 6 |
6_0.2_0.2_401_901.3DD |
上流河川敷 |
広範囲 |
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| 7 |
7_0.07_0.07_550_1321.3DD |
↑ |
左岸全体 |
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| 8 |
8_0.01_0.02_2514_1881.3DD |
↑ |
主要部詳細 |
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・データの平面分布
平面に投影した略図を示す。
色は測定地点からの相対標高を示す。-20〜300mまでを赤(低)-黄-緑-青(高)で表した。
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2.参照点の抽出
右岸の2地点からの測定データの合成のための参照点について記す。
最初の測定地点「駐車場上部」のデータは明らかに傾いていて、レーザスキャナが垂直ではなかった事が明らかである。
傾きの修正のために、長いスパンの信頼できる参照点群が必要である。
次の図は、測定地域主要部のデータ点群を平面図で示したものである。(右が河川敷、上が下流)
ここに参照点として抽出した特長点の配置を示した。(赤丸:拡大図参照)
・各参照点について
| 名称 |
写真 |
3DRiSCANイメージ |
AutoCADイメージ
(点は大きさを持たせた) |
@
スーパーキャリア脇
標識板
最も分かりやすい対象である。
約1m四方の板らしい。 |
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A柱
距離があると頂部を捉えているかどうか分かり難い。
ここではライン2つが捉えたため、大丈夫だろう。 |
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| BCDF |
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B電柱
電柱は頂部に細いアングルが延びるため、距離によってこれを捉えられるかどうかが変わる。
ここでもわからない。
横棒が明確なら、主柱との交点を狙える。
しかし横棒も遠距離では捉えられない。
ここでは3、4では頂部、5は交点を採用したが、2つの測定地点から別の部分を捉えているようである。
XY座標は信頼できるが、Z座標は信頼できない。
したがって、傾きの検証には使いにくい。 |
上の写真 |
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C電柱
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上の写真 |
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| D電柱 |
上の写真 |
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E道路脇壁屈曲部
上流側
3Dスキャナらしい参照点。
多くの点群が、上辺の位置を保証している。
曲がる部分としての端点よりも、全体の傾斜があてになる。
そして上辺の交点も分かりやすい。
CADで良く求められる。
全体の傾きの検証に使いやすい。
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F道路脇壁屈曲部
下流側 |
上の写真 |
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3.回転
上の参照点で合成パラメータを作成。Merge3D(MAD3D Util.)で回転角度を求めた。
合成はせず、Z軸周りに回転させて、方向をほぼ同じとしたものを示す。
このデータを基準にして、傾きを求める。
傾きの補正は測定原点を周りに回転させて行うため、原点を移動する前のここのデータで行うと易い。
| 1 |
2 |
3 Z-17.292°回転 |
4 Z-17.292°回転 |
5 Z-17.292°回転 |
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| 6 Z27.956°回転 |
7 Z27.956°回転 |
8 Z27.956°回転 |
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4.傾きの評価と補正、右回転
参照点だけの3DSファイルを作って、上の参照点パラメータで合成した。
点間を線分で結んだ図を示す。赤線:工事小屋前データ、緑線:駐車場上部データ。
傾き補正法は、過去には大西山で試した方法がある。
この方法では、φの広い範囲で信頼性の高い(或いは3軸にほどほどの精度の)参照点が必要である。
ここでは数少ない参照点について、別の方法を試す。
- 評価
傾きが最も顕著に現れているのは、側面図の参照点6-7の線分である。
この線分は道路脇の土手であり、多くの点群によって保証されている。
最初にこの軸を含む垂直面に沿って回転を補正する。
緑と赤の線が平行になるように、緑の線分と点群を回転させる。
回転は常に原点を中心とする。原点は緑データの測定地点である。
→平面図上で、緑と赤のデータに、右回転17.914°を加える。(Z軸周りの回転)
Y軸と参照点6−7の線分が平行になる。
→側面図上で、緑のデータに右回転1.457°を加える。(X軸周りの回転)
緑と赤の線分が、6−7間で平行になる。
次図は修正後の三面図。
修正後の側面図では、6−7線分は平行になっている。
この座標系(Z軸について回転してある)について、Y軸方向の傾きは無くなった。
ここでX軸方向の傾きに注目する。
正面図にはX軸方向の傾きが現れるはずだが、ほぼ合っているように見える。
CAD上の計算値も、各店間のY座標距離は2.5mから2.7mで、0.2m以下に収まっている。
平面図ではずれが見えるから、ここで施した修正を合成前に行って、再度合成をした。
- 再合成
上記をふまえて、駐車場上部からの参照点データの傾きをを修正した。
この参照点データによって合成パラメータを作成して、Merge3D による合成評価をした。
合成誤差は、二乗総和=0.2127
参照点は5個だから、1点あたり二乗平均値は0.043
平均距離差分は、0.2mである。
参照点を吟味すれば、更に良い値になると思われる。
- 結果
ここまでの結果、駐車場上部データと工事小屋前データの合成図を次に掲げる。
これだけのデータ量があると、さすがに壮観ではある。
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