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鉱山採石テクノロジ
ITシステム講座 Vol.7

マスタープラン(採掘基本計画)作成の流れ(第1回)
地形更新測量(測量のタイプと特徴)

 鉱石の採掘を行うには、対象とする原石がどれだけあるかをできるだけ正確に知ることがまず必要です。それにはできるだけ正確な現地の地形図を入手して、採掘の計画を立案することになります。
  地形図は、一般的には国土地理院や地方自治体などが発行している地図をまず入手することになります。
ただし、実際の山の開発には縮尺1/1000程度の地形図が要りますので、改めて事業者が地形測量をしなければなりません。そうしないと正確な採掘可能量がわからないからです。
  また近年は、環境と共生する開発が強く求められるようになってきており、開発により裸地になった切羽から流出する降雨の放流管理、自然の地形に調和する切羽形状、そして緑化復元の観点から正確な地形図作成が求められてきています。
  CADで設計するためには地形図をデジタルデータ化しますが、最も簡単な方法は紙図面をスキャナーで読み込み等高線データをデジタル化する方法です。
「マスタープラン(採掘基本計画)」の作成の1回目として、今回は採掘などの進展に伴い、現況地形を更新する際に必要となる地形測量のタイプと特徴について紹介します。

 上図は測量技術の分類をまとめたものです。
  ひと昔前、水準測量平板測量で地形図を作成していた頃は大変な工数が掛かりましたが、図に示す通りTS(トータルステーション)測量が導入されるとレーザで距離が測れるので、正確で且つスピードが上がりました。TS測量は標準的には2人1組になり、計測する人とターゲットを持って計測点を動き回る人とで行います。最近ではノンプリズム型システムができて、ターゲット不要でもできます。だたし、精度的には数センチの誤差を覚悟しなければなりません。通常の切羽の更新測量なら十分使用可能です。
  また、最近ではGPS測量(GPS衛星による位置算出測量)が実用化され、1人でターゲットのみを移動させて測量ができるようになりました。裸地になっている切羽では能率良く測量できますが、山林の中では使えないので注意が必要です。(上空の衛星が見えないため)
  これまで紹介したものは地形の特徴点(法肩や法尻など)を1点づつ計測していく方法ですが、広域では大変工数が掛かります。そうした欠点を克服して計測効率を劇的に上げる測量システムが開発・導入されています。「レーザスキャナー」「地上写真測量」です。どちらも見える範囲を一辺に(1つの面として)計測できます。例えば、写真測量では300万画素であれば300万点の測量が1枚の写真撮影でできてしまうということです。(詳しくは本サイトの「デジカメ測量」を参照下さい)
  また、更に広い範囲を一辺に測量する手段として「航空測量」「衛星測量」があります。非常に高いところから広範囲な測量が可能です。勿論専門の設備が必要ですので、外部の専門会社からでき上がった地図を購入することになります。
  次の表はさまざまな測量システムが選択できる中で、それぞれのシステムの特徴をまとめたものです。
  作成する現場の状況や広さ、そして精度により上手に使い分けるのが賢明です。

測量システムの比較
測量システム 計測点数 適した
計測範囲
計測時間
(面積当り)
写真との
整合
機材コスト 計測に適した現場等
TS 1点づつ 狭い 遅い なし 安価 最も一般的だが、特に土木構造物など精度が求められる場合
GPS やや早い やや高い 上空が開けていて比較的高度差が少ない現場など
レーザ
スキャン
多点 やや広い 早い 一致する 高い 地すべりや崩壊現場など現場に行けない場所の3次元移動量の計測で
デジカメ やや高い 現場全体が良く見える場所が確保できる場合
航空・衛星 広範囲 非常に
高い
非常に広範囲な測量が必要な場合
次回からは「CADによる設計」についてご紹介していきます。
編集協力:株式会社構造計画研究所
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