3.1 製成及活用地質及土質模型的相關基本概念 .1 製成地質及土質模型的基本方針 .1 製成地質及土質模型的基本方針
3.4.1 處理座標時的注意事項
以下將以「製成三維地盤模型入門 平成 28 年 11 月」((一財)全國地質調查業協會 連合會(一財)日本建設情報總合中心)為基礎,介紹製成地質及土質模型時的座標系統 與位置精度相關的注意事項。
○1座標系統採用「平面直角座標系統」。
○2使用鑽探交換用數據時,由於孔口位置資訊為經、緯度,要製成三維地盤模型時需 轉換成平面直角座標系統。
○3製作鑽探模型與地質斷面圖(準三維地盤模型)時,目標為將位置座標的讀取精度 以 0.3m(以秒為單位的話為 1/100 秒以內)以內為目標。
○4如果是曲面模型等三維地盤模型時,需勘查目標範圍、地盤模型的實施階段,還有 使用目的後確保最適合的精度。
圖 64 為概略說明讀取精度所產生的位置差異之圖示。綠色標記為 1 秒精度僅能顯示 4 孔中的 3 孔,咖啡色標記的精度則為 10 秒,僅能顯示 1 孔。
這代表了多孔的位置座標在各自的位數(精度)中,可能變成相同數值。如同 CIM 作業一般,此案例代表在下游工程作業需要再利用(Reuse)鑽探數據,或是構築地盤資 訊數據資料庫時會變成的一個嚴重的障礙。
第 1 編 85 3.4.2 鑽探模型(範例)
藉由從地質及土質調查作業中所實施的鑽探成果中,擷取出必要資訊所製成的模型。
因應調查目的,以下針對簡易版及詳細版兩種範例作說明。
依照『地質及土質調查成果電子交貨要領第 4 篇 3-3-6 地質資訊』製作地質斷面圖。
而為了製作地質斷面圖所使用的所有鑽探柱狀圖,都是利用以下所記載的「屬性資訊」為 基礎來製成鑽探模型。
(1)簡易版的屬性資訊(草案)
原則上是以「地質及土質調查成果電子交貨要領」所規定的數據基準為準則。
將前項中所區分的層序記錄於鑽探交換用數據(XML)的「<地層岩體區分>分 頁」中。
將所參照的地層區分表(屬性表格)以及引用資料的資訊等記錄在「<自由
(FREE)資訊>分頁中」。
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(2)詳細版的屬性資訊(草案)
詳細版的屬性資訊如下表所示。
表 24 詳細版的屬性資訊(草案)
資訊名稱 內容
標題資訊 作業名稱、調查名稱、調查者姓名、調查負責人員姓名、調查開始日期、
調查結束日期、鑽探交換用數據名稱、經度、緯度、平面直角座標系統的 座標值、坑口標高、挖掘方向、挖掘角度、地質資訊碼1)、原始檔連結
2)、修訂履歷(實施日期、理由、實施者姓名等)
地質資訊 共通 ID 碼3)、深度、地質資訊名稱4)、堆積(優先)順位5)、特記事項
1)地質資訊碼:記載於「地質資訊名稱」項目的名稱(種類)。
2)原始檔案連結:從地質資訊管理檔案(BORING.XML)等中所擷取出的管理資 訊。
3)共通 ID 碼:考慮到 CIM 所有階段中使用「屬性資訊表格」的代碼。
4)地質資訊名稱:描繪地質斷面圖的斷面線時所使用的地質資訊。
在初級階段中登錄地層、岩體區分名稱、岩盤等級區分名稱、土質區分名稱或 N 值。
隨著調查進行,會適當追加彈性波速度值、密度或衰減常數等必要的地質資訊。
5)堆積(優先)順位:顯示從地層及岩體區分等地表面算起的堆積順位號碼。
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【參考】鑽探模型的製成以及表現方法
○1確定層序表(從下層開始依堆積順序記錄)。
○2參考鑽探柱狀圖的記載確定層序。
○3依照層序的色碼製作層序圖。
○4利用三維可視化工具準備挖掘深度×口徑 1~2m 的圓筒,將柱狀圖影像以圓周方向 貼上(紋理),接著再依照孔口的位置座標配置圓筒。
※因應 HTML + JS 的環境,目前正在開發用 CSV 格式的層序檔案在瀏覽器的 CANVAS 上描繪柱狀圖影像的工具(預定公開工具)。
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第 1 編 89 3.4.3 紋理模型(範例)
此章節中將舉例說明紋理模型的製作方法。
紋理模型指將地質平面圖等圖像貼至三維地形表面後所得到的模型,具體來說就是在 地表面的曲面模型貼上地質平面圖(進行紋理製圖)、經過正射處理的航空照片、傾斜照 片、草圖或是路線地圖等圖像後所得到的模型。
下表為對象圖面的主要範例,範本在前述中的「表 20 地質及土質模型的種類與概 要」中已作過介紹。
表 26 紋理模型的主要對象圖面 種類 特記事項
圖面類 地質平面圖、航空照片、斜面草圖、SAR(Synthetic Aperture Rader:
合成口徑雷達)等變動圖、防災地圖(測量震度、土壤液狀危險度、洪 水、海嘯、土砂災害警告區域、火山)等
(1)資料構成(範例)
下表為資料構成(範例)。
表 27 紋理的資料構成(範例)
資訊名稱 說明
管理資料 ˙管理形狀資訊及屬性資訊的資料
˙與紋理圖像模型整體形狀相關的資訊、與座標系統相關的資訊或是檔案 格式等。
˙製作紋理模型時所參照的地質圖與現地調查結果相關資訊等。
形狀資訊 ˙由曲面以及所貼上的紋理數據的各個形狀所構成。
˙紋理數據在此處僅視為影像數據處理。
˙此處的曲面和後述的曲面模型以相同處理,這裡就不多加說明。
屬性資訊 ˙與形狀資訊連結的地質資訊。
˙由於形狀資訊為影像數據,會盡可能保存對應所使用色碼(RGB 形 式)的屬性資訊。
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(2)管理資料(範例)
由於所需要的管理資料會因 CIM 目標作業的目的與種類而有所差異,因此不用備齊 所有列出的資料也沒關係。
表 28 管理資料(範例)
資訊名稱(範 例)
內容
管理資訊 作業名稱、調查名稱、調查人員姓名、調查負責人員姓名、調查開始 日期、調查結束日期、平面圖等邊界座標1)、地質資訊名稱2)、原始 檔連結3)、形狀資訊檔案名稱、屬性資訊檔案名稱、聯合數據檔案名 稱、修訂履歷(實施日期、原因、實施者姓名等)
備註事項
1) 座標:經、緯度、平面直角座標系統的系統編號與 X(南北)Y(東西)座標 2) 地質資訊名稱:地層岩體區分等,與屬性資訊的地質資訊名稱相同內容 3) 原始檔連結:從以下各個管理檔案中所擷取出的管理資料。地質資訊管理檔
案(BORING.XML)、鑽探岩心照片管理檔案(COREPIC.XML)、土質試 驗以及地盤調查管理檔案(GRNDTST.XML)、其他管理檔案
(OTHERFLS.XML)、報告書管理檔案(REPORT.XML)、圖面管理檔案
(DRAWING.XML)
(3)形狀資訊(範例)
由於在本項目中敘述的對象僅為貼至曲面模型上的紋理圖像資料組(參照圖 74),只 要是屬於平面圖類別的全部都可以處理。
在形狀資訊方面,只要有紋理圖(平面圖)的東西及南北各座標即可(曲面模型本身 即帶有標高資料)。
關於 CAD 或是瀏覽器的規格,可以利用「西北角座標-東南角座標的組合」或是
「西南角座標-東北角座標的組合」。
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(4)屬性資訊(範例)
下表為屬性資訊(範例)說明。
表 29 屬性資訊(範例)
資訊名稱(範 例)
內容
地質資訊 共通 ID 碼1)、深度、地質資訊名稱2)、色碼-地質資訊對比數據
3)、特記事項 備註事項
1) 共通 ID 碼:可預設為使用在 CIM 的所有階段。
2) 地質資訊名稱:為記載在地質平斷面圖例說明的地質資訊。具體來說包含地 層及岩體區分名稱、地質構造、風化帶區分、變質帶區分以及地質學屬性 等。再者,僅把紋理模型視為介紹圖、概觀圖或參考圖利用時,可從地質平 面圖的所有圖例說明中擷取出必要的部分即可。以下將地質平面圖的圖例說 明作為範本說明。
3) 色碼-地質資訊對比數據:當在紋理模型上使用的地質圖只塗單色區分時,
只要瀏覽器可以讀取到每個點的色碼便可以透過對比表判斷出屬性值。
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紋理模型(地質平面圖)的屬性資訊完成範本如下表所示。此外,此範本將鑽探柱狀圖 預設為三維 CAD 工具的必要屬性資訊之匯入資料。
表 30 屬性資訊(範例)
(5)檔案形式(範例)
檔案形式(範例)如下表所示。
表 31 檔案形式(範例)
資料種類 檔案形式 備註
管理資料 CSV、EXCEL
形狀資訊 DWG、DXF、CSV 根據三維建模工具或瀏覽器規格決定 紋理資料 JPEG、PNG、TIFF 影像資料
屬性資訊 CSV、EXCEL 根據屬性管理工具規格決定 ID 堆積
順位 地質時代 地層及岩體區分 記號 色碼
Gmap-007 7 新生代 第四紀 崖錐堆積物 Tl D9D9D9 Gmap-006 6 新生代 新第三紀 中新世 水野古層 Ya FFFF99 Gmap-005 5 新生代 新第三紀 中新世 五安層 Ys FF99FF Gmap-004 4 新生代 古第三紀 漸新世 白坂層 Sm 3399FF Gmap-003 3 新生代 古第三紀 漸新世 石城挾炭層 Ss 339933 Gmap-002 2 中生代 白堊紀 後期 足澤層 Fg 009900 Gmap-001 1 中生代 白堊紀 前期 花崗岩 Gr 996633
第 1 編 93 3.4.4 準三維斷面圖(範例)
準三維斷面圖是以既有的地質斷面圖、速度層斷面圖,或是自然地層條件調查結果圖 為基礎,再附加上對應 CIM 時必要的三維空間資訊的形狀資訊(物件型),以及附加地質 資訊等屬性資訊後所構成。
以下將說明準三維斷面圖的製成範例。
表 32 作為準三維斷面圖的處理內容(範例)
種類 特記事項
圖面類(共通) ˙以地質及土質調查成果電子交貨要領為準則製成地質斷面圖等資 料。
˙使用三維 CAD 工具或瀏覽器,賦予在三維顯示上所需要的空間資 訊。
地質斷面圖 ˙以層序為基礎的斷面圖。
˙包含土質斷面圖或鑽探集合柱狀圖。
物性值斷面圖 ˙速度層斷面圖或比電阻斷面圖等。
綜合解析斷面圖 ˙對地質區分、岩盤分級區分、地下水面、侖琴(Lugeon)透水值及 速度值等項目進行整體評估後所製成的斷面圖。
第 1 編 94 驗以及地盤調查管理檔案(GRNDTST.XML)、其他管理檔案
(OTHERFLS.XML)、報告書管理檔案(REPORT.XML)、圖面管理檔案
(DRAWING.XML)
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(3)形狀資訊(範例)
此處舉以下兩種類型作為範例,說明本指南中的準三維斷面圖的形狀資訊。
˙三維 CAD:使用三維座標(平面直角座標)製成準三維斷面圖。
˙二維 CAD:使用既有的 2 維局部座標值製成斷面圖。再另外製作其與實際空間座標
˙二維 CAD:使用既有的 2 維局部座標值製成斷面圖。再另外製作其與實際空間座標