國土交通省

(1)

CIM 導入指南（草案）

第 2 篇土工篇

平成 29 年 3 月

國土交通省

CIM 導入推進委員會

(2)

前言 ... 1

第 2 篇土工篇... 4

第 1 章總則 ... 4

1.1 適用範圍 ... 4

1.2 全面活用 ICT 的新基準 ... 6

1.2.1 三維數據的 15 項新基準 ... 6

1.2.2 新型估價基準與發包方式 ... 7

1.2.3 平成 29 年 ICT 土工的「持續改善（kaizen）」 1.3 ICT 土工中三維資料的製作對象 ... 8

1.4 地理座標系統及單位 ... 9

1.5 對應 ICT 土工的軟體環境 ... 10

第二章道路土工 2.1 測量 ... 12

2.1.1 發包業務時的對應【發包者】 ... 12

2.1.2 著手進行業務時的對應【接案者與發包者】 ... 14

2.1.3 使用 UAV 等進行公共測量製作三維點雲資料【接案者】 ... 14

2.1.4 繳交及檢查電子完成品【發包者與接案者】 ... 16

2.2 設計 ... 17

2.2.3 事前準備【接案者】 ... 18

2.2.4 三維設計資料的製作規格（形狀）【接案者】 ... 19

2.2.5 轉換（輸出至 LandXML）【接案者】 ... 26

2.2.6 驗收【接案者】 ... 26

2.2.7 繳交及檢查電子完成品【發包者及接案者】 ... 27

2.3 施工 ... 28

2.3.1 工程發包時的對應【發包者】 ... 30

2.3.2 機器與軟體的選定及調度【發包者及接案者】 ... 32

2.3.3 借與完成品【發包者】 ... 40

2.3.4 著手進行工程時的對應【發包者及接案者】 ... 41

2.3.5 實施事前協議【發包者及接案者】 ... 41

2.3.6 實施三維開工測量【接案者】 ... 42

2.3.7 製作及更新三維設計資料【接案者】 ... 49

2.3.8 製作施工計畫書（工程篇）【接案者】 ... 54

2.3.9 藉由 ICT 建設機械進行施工【接案者】 ... 55

2.3.10 三維工程驗收等施工管理【接案者】 ... 56

(3)

2.3.11 活用至監督檢查作業【發包者】 ... 70

2.3.12 活用至設計變更【接案者】 ... 75

2.4 工程完成時的對應 ... 77

2.4.1 製作電子完成品【接案者】 ... 77

2.4.2 電子完成品的交貨及檢查【發包者及接案者】 ... 83

2.5 維護管理 ... 88

2.5.1 移管維護管理時的作業【發包者】 ... 88

2.5.2 維護管理階段中的運用【發包者及接案者】 ... 89

第 3 章河川土工 ... 91

3.1 測量 ... 93

3.1.3 使用 UAV 進行公共測量作成的三維點雲資料【接案者】 3.1.4 繳交及檢查電子完成品【發包者與接案者】 ... 97

3.2 設計 ... 98

3.2.3 事前準備【接案者】 ... 99

3.2.4 三維設計資料的製作規格（形狀）【接案者】 ... 100

3.2.5 轉換（輸出至 LandXML）【接案者】 ... 103

3.2.6 驗收【接案者】 ... 103

3.2.7 繳交及檢查電子完成品【發包者及接案者】 ... 104

3.3 施工 ... 105

3.3.1 工程發包時的對應【發包者】 ... 107

3.3.2 機器與軟體的選定及調度【發包者及接案者】 ... 109

3.3.3 借與完成品【發包者】 ... 117

3.3.4 著手進行工程時的對應【發包者及接案者】 ... 118

3.3.5 實施事前協議【發包者及接案者】 ... 118

3.3.6 實施三維開工測量【接案者】 ... 119

3.3.7 製作及更新三維設計資料【接案者】 ... 126

3.3.8 製作施工計畫書（工程篇）【接案者】 ... 131

3.3.9 藉由 ICT 建設機械進行施工【接案者】 ... 132

3.3.10 三維工程驗收等施工管理【接案者】 ... 133

3.3.11 活用至監督檢查作業【發包者】 ... 147

3.3.12 活用至設計變更【接案者】 ... 152

3.4 工程完成時的對應 ... 154

3.4.1 製作電子完成品【接案者】 ... 154

3.4.2 電子完成品的交貨及檢查【發包者及接案者】 ... 160

(4)

3.5 維護管理 ... 165 參考文獻 ... 166

(5)

第 2 篇 1

前言

「CIM 導入指南」（以下稱為「本指南」）是以使公共工程相關人員（發包者及接案者等）

可順利導入 CIM (Construction Information Modeling/Management)為目的，並依照下述定位所制定。

【本指南的定位】

 利用迄今在 CIM 試行工程中得到的知識及軟體的功能水準為根據，以現階段可活用 CIM 的項目作為中心，在本指南中除了記載 CIM 模型詳細度、發包者及接案者的工作、基本作業流程，以及注意事項之外，也同時針對 CIM 模型的製成指南（基準）

及運用方法（案例）進行說明以供參考。

 在 CIM 模型的製成指針及運用方法上，此書的目的並不是要讀者完全按照記載事項進行。而是參考本指南並依據所運用之工程的特性及狀況，經由發包者及接案者的判斷後再進行 CIM 模組的製成及活用。

 在公共工程中，實踐 CIM 所遭遇到的課題及其對應之外，也可因應提升軟體功能及進行相關基準的整備來持續改善並擴充本指南。

【本指南（平成 29 度版）適用對象】

透過導入 CIM，並藉由從傳統二維圖面轉為利用三維模型的業務變革及前期工作量負載

（Front-Loading），可預期在迅速達成共識、業務效率化、提升品質，進而改善生產率之成效。

另外，本指南（平成 29 年度版）是將依據現行契約書面的二維圖面所進行的業務及工程的發包、實施、交貨作業作為前提下，根據至今為止在 CIM 試行工程中所取得的實績及知識，以下述目標為運用對象所制定而成。

 國土交通省直轄工程（土木）中根據設計與施工分離發包所進行之業務、工程

 已有運用 CIM 相關知識之領域：土工、河川、水壩、橋梁、隧道等五個領域

在平成 29 年度後，透過導入 CIM 及其實施狀況，除了可以加強檢討有效運用 CIM 的方法之外，對於實際運用上所面臨的課題也都會進行必要措施及檢討對策，並以對應方法為基礎隨時修訂內容。此外，目前也在持續討論擴大目標領域及實施多樣化競標方式的可能性。

雖然上述提到目前是以國土交通省直轄工程作為運用的前提，但關於 CIM 的概念及活用方式，今後可望其也能適用於地方的公共團體上。

(6)

第 2 篇 2

【國土交通省中導入及推動 CIM 的相關施政體系】

國土交通省在平成 29 年度後進行 CIM 導入及推動方面，正在整備其必要目標、方針、要領、基準，以及運用指南，試以系統性的方式進行推廣。在依據本指南導入 CIM 時，可參照相關實施要領與各要領基準的同時進行相關作業。

國土交通省導入及推動 CIM 的相關施政體系

導入 CIM 的預期整體面貌及未來展望（草案）今後 CIM 所預期的整體面貌及未來展望（※1）

˙CIM 的階段性擴大方針（草案）

˙CIM 活用業務實施要領

˙CIM 活用工程實施要領

˙CIM 的階段性目標及達成時期（※2）

˙CIM 活用業務及工程對象（目標業務及目標工種、活用內容）、實施方法（發包、評分等）等（※

3）

CIM 相關要領及基準 CIM 活用業務及時施工程時的規格及規定 CIM 導入指南（草案）以 CIM 相關要領及基準為依據所進行之業務、工

程，以及維持管理的解說與作業順序（CIM 導入目的、活用策略、製成 CIM 模型的指針（基準）等）

（※1）第 3 回 CIM 導入推動委員會資料 P32-P33(http://www.mlit.go.jp/tec/it/pdf/shiryou3.pdf)

（※2）第 3 回 CIM 導入推動委員會資料 P34-P37(http://www.mlit.go.jp/tec/it/pdf/shiryou3.pdf)

（※3）http://www.mlit.go.jp/sogoseisaku/constplan/sosei_constplan_tk_000031.html

【關於數字及英文字母的標記方式】

本指南中使用到中文數字及英文字母時，無論參照及引用的文書或是本指南的高階要領及基準中如何標記，在本書中均用半形英數字標記。但如必要時也可因應狀況改寫。

不過當引用內容為圖表而無法更改內容文字時，在本書中會直接延用原始內容的標記方式。

(7)

第 2 篇 3

【本指南的構成及運用】

構成運用

第1篇共通篇第1章總則可適用於下述情形：在公共工程的各階段（調查及設計、施工、維護管理）中導入 CIM。

第2章測量第3章地質及土質

第2篇土工篇適用於下述情形：以道路土工及河川土工為對象，

在測量階段中使用 UAV 等進行公共測量時；在設計階段（土工的三維設計）中製成三維數據時；在施工階段（ICT 活用工程）中將三維數據運用至資訊化施工時。

第3篇河川篇適用於下述情形：以河川堤防及構造物(水閘、水

口等)為對象，在調查及設計階段利用 CIM 的概念製成模型；將製成的堤防及構造物模型運用在實際施工時；將調查、設計，以及施工時所製成的堤防及構造物模型運用至維持管理方面。

第4篇水壩篇適用於下述情形：以堆石壩、混凝土重力壩為對

象，在調查及設計階段利用 CIM 的概念製成模型；將製成的模型運用在實際施工；將調查、設計，以及施工時所製成的模型運用至維持管理方面。

第5篇橋樑篇適用於下述情形：以橋樑的上部結構（鋼橋、PC

橋）與下部結構（RC 下部結構（橋台、橋腳））為對象，在調查及設計階段利用 CIM 的概念製成模型；將製成的模型運用在實際施工；將調查、設計，以及施工的所製成的模型運用至維持管理方面。

第6篇隧道篇適用於下述情形：以山岳隧道構造物為對象，在調

查及設計階段利用 CIM 的概念製成模型；將製成的模型運用在實際施工；將調查、設計，以及施工的所製成的模型運用至維持管理方面。

在各領域篇章（第 2 篇到第 6 篇）中，將施工階段開始到三維數據（第 2 篇）與 CIM 模型（第 3 篇到第 6 篇）的製作、活用，設為適用範圍。此外，從第 3 篇到第 6 篇，也可參考上述記載以外的工程種類以及工法。

【修訂履歷】

基準名稱內容製成及修訂者

CIM 導入指南（草稿）

平成 28 年 8 月

制定平成 28 年度 CIM 試行業務及工程的評估版

國土交通省

CIM 導入推進委員會 CIM 導入指南（草案）制定平成 29 年度以後的 CIM 活

用業務及工程的適用版

國土交通省

CIM 導入推進委員會

(8)

第 2 篇 4 第 2 篇土工篇

第1章總則

1.1 適用範圍

本篇章內容適用於進行道路土工、河川土工，以及防砂土工中的下述階段作業：在測量階段(使用 UAV 進行公共測量)中取得「三維點雲數據」時；在設計階段（土工的三維設計）中製成「三維設計數據」時；在施工階段中將三維數據運用至「ICT 運用工程」中時。

此外也同時記載了設計及施工階段中所製成之三維數據與屬性資訊在維護管理階段中的活用方法。

【解說】

在以道路土工、河川土工、海岸土工、防砂土工為對象所進行的 ICT 土工中，現今所使用的要領及基準類為本篇的適用範圍。主要的目的是將在測量階段中所取得的

「三維點雲數據」以及在設計階段中所製成的「三維設計數據」運用至「ICT 活用工程」中，而土工周邊構造物則不是此處的適用對象。

另外，在道路土工方面，此處也記載了將設計及施工階段中作製成的三維檔案與屬性資訊活用至維護管理階段的狀況，以及其活用方法。而在河川土工維護管理階段中活用的狀況以及活用方法則記載於第 3 篇「河川篇」中。

【使用要領及基準類】

˙「在 i-Construction 中實施「全面性活用 ICT」平成 29 年 3 月」

附加頁面推動全面性活用 ICT（ICT 土工）的相關實施方針第 1 推動全面性活用 ICT 的工程種類

【使用 UAV 所進行的公共測量】

所謂的使用 UAV 進行公共測量是指在公共測量中，除了使用全站儀所進行的測量之外，使用 UAV 進行以公共測量手冊（草案）（國土地理院平成 29 年 3 月）為依據，利用 UAV 所進行的測量，以及以使用地上雷射掃描儀進行公共測量手冊（草案）

（國土地理院平成 29 年 3 月）的規程第 3 篇第 3 章為依據，透過車載攝影雷射測量等所實施的公共測量。

【土工的三維設計】

土工的三維設計係指在土木設計業務中，為進行 ICT 活用工程而製成三維設計數據的作業。

(9)

第 2 篇 5

【ICT 活用工程】

ICT 活用工程係指在下述 ICT 土工中施工過程的各階段，全面活用 ICT 的工程。

此外，在現場所實施的 ICT 活用工程則被稱為 ICT 活用施工。

○¹三維開工測量

○²製成三維設計數據

○³透過 ICT 建設機械施工

○⁴三維工程驗收管理等施工管理

○⁵提交三維數據

再者，從○¹到○⁵的所有階段皆會運用 ICT。

【三維設計資料】

指依照「以 LandXML1.2 為準則的數據交換標準（草案） Ver.1.1 平成 29 年 3 月」（國土交通省國土技術政策總合研究所）所製成的設計資料。

三維設計資料的種類中有組合道路中心線形（如為河川的話則是堤防法線）與橫斷形狀的骨架構造模型（以下稱為骨架模型），以及將道路構造物（路面等）的表面形狀進行模型化後的曲面模型。

在 i-Construction 的相關業務及工程中，將表示設計形狀的這兩種模型稱為三維設計資料。在需要區分使用骨架模型與曲面模型的情況時，則會用三維設計資料（骨架模型）以及三維設計資料（曲面模型）的稱呼來區分。

三維設計資料為利用 TS 管理工程驗收※的基本設計資料的源頭。此外，也可以將這些數據作為基礎，製作在 MC／MG 中可以利用的三維模型（曲面模型或是實體模型）。

※TS˙˙˙全測站儀（Total Station）

(10)

第 2 篇 6 1.2 全面活用 ICT 的新基準

國土交通省於平成 28 年度起全面實施 ICT 土工。

因此在土工中的調查、測量、設計、施工、檢查等過程中，將目前以紙張圖面為前提作為基準的方式變更為使用三維資料的 15 項新基準，從平成 28 年 4 月開始導入。

再者，為了計算活用 ICT 土工的所需經費，同時導入了新型估價基準。

另外，雖然此處所介紹的內容是以基準類為基礎來制定本指南的土工篇（以下略稱本篇），但這裡並不會針對所有基準類作解說。

1.2.1 三維資料的 15 項新基準三維資料的 15 項新基準如下。

（1）調查、測量、設計

1）使用 UAV 所進行的公共測量手冊（草案）【新】（※）

2）電子交貨要領（工程及設計）【修訂】

3）三維設計資料交換標準（包含運用指南）【新】

（2）施工

1）推動全面活用 ICT 的相關實施方針【新】

2）土木工程施工管理基準（草案）（工程驗收管理基準及規格值）【修訂】

3）土木工程數量計算要領（草案）【修訂】

（包含透過施工履歷計算土工施工量要領（草案）【新】）

4）土木工程共通規格書施工管理相關文件（帳簿：判定工程驗收總括表）

【新】

5）利用航空攝影測量（無人機）進行工程驗收的管理要領（土工篇）（草案）

【新】

6）使用雷射掃描儀進行工程驗收的管理要領（土工篇）（草案）【新】

（3）檢查

1）地方整備局土木工程檢查技術基準（草案）【修訂】

2）完工部分檢查技術基準（草案）及解說【修訂】

3）分期付款時的施工量處理方法（草案）【修訂】

4）利用航空攝影測量（無人機）進行工程驗收管理的監督及檢查要領（土工 篇）（草案）【新】

5）使用雷射掃描儀進行工程驗收管理的監督及檢查要領（土工篇）（草案）

【新】

6）關於評定工程成績要領的運用【修訂】

(11)

第 2 篇 7

（※）「利用三維點雲製作斷面圖手冊」（平成 28 年 10 月國土地理院）以及

「利用地上雷射掃描儀進行公共測量手冊（草案）」（平成 29 年 3 月國土地理院）皆與使用 UAV 所進行的公共測量手冊（草案）有所關連，並已公開發表。

1.2.2 新型估價基準與發包方式

為計算活用 ICT 土工的所需經費，新型估價基準與發包方式如下。

（1）估價基準

˙ICT 活用工程估價要領【新】

（2）發包方式

˙在以大規模企業作為對象所實施的工程中，將 ICT 活用施工作為標準。

˙在以地區企業為對象所實施的工程中，以「舉手方式」（由施工者提案）為基本

˙在測量則運用「發包者指定方式」以及「舉手方式」，在設計則是運用「發包者指定方式」

1.2.3 平成 29 年 ICT 土工的「持續改善（kaizen）」

為了對應在實踐 ICT 活用工程所面對的課題，以及對應可增加效率的新技術，在平成 29 年 3 月時修訂了三維資料 15 項新基準類中的 6 項基準類。

此外，除了修訂原有的 15 項基準類之外，另外也新設及修訂了 12 項的基準類。

由於在制定本篇內容時這些基準類都尚處於新設及修訂作業中，因此其最終內容可能會與本篇所敘述的內容有所差異。

如利用本指南時發現其與新設及修訂基準的內容有所差異的話，需以新設及修定基準的內容為優先。

(12)

第 2 篇 8 1.3 ICT 土工中三維資料的製作對象

下表為 ICT 土工各階段的接案者所需製作的三維資料列表。

表 1 ICT 土工中三維資料的製作對象

階段對象業務(工程種類) 作成的三維資料檔案形式

測量

TS 測量、

航空雷射測量、

航空攝影測量、

車載攝影雷射測量、

路線測量、

河川測量、

現地測量

○¹三維點雲數據

（※1） ○¹CSV

設計

（※2）

道路詳細設計

○²道路中心線

○³橫斷形狀資料：路面（例：

車道、分隔島、步道）、土工面（例：路床面、路基、坡面）

○⁴鋪面資訊：各橫斷面的鋪面斷面。製成表層、基層等各種鋪面種類的平面

LandXML（※3）

築堤詳細設計、

護岸詳細設計

○⁵堤防法線

○⁶橫斷形狀資料：堤頂、坡面、平台等

道路土工、河川土工共通 ○⁷地形資訊：縱斷面地盤線、

各橫斷面地盤線

施工

（1）道路土工

˙挖掘工

˙路體填土工

˙路床填土工

˙坡面整形工

（2）河川土工、海岸土工、防砂土工

˙挖掘工

˙填土工

˙坡面整形工

8 三維開工測量

=>三維點雲資料 9 製成三維設計資料

=>三維工程驗收管理用的三維設計資料

10 透過 ICT 建設機械施工

=>用於施工所製成的三維資料

11 三維工程驗收管理等施工管理

=>已確認的三維施工管理資料（※3）

LandXML（※3）

等

事前與監督職員協議

（※1）作為目標對象的測量業務，其為「公共測量作業規程平成 28 年 3 月」（國土交通省）、「使用 UAV 所進行的公共測量手冊（草案）平成 29 年 3 月」（國土地理院）中所敘述的各種完成品之一。

（※2）在設計業務方面雖以本內容為標準，但需透過事前協議確認實施內容。

（※3）以「以 LandXML1.2 為準的三維設計資料交換標準（草案）Ver1.1 平成 29 年 3 月」（國土交通省國土技術政策總合研究院）為依據，稱為 LandXML 形式。

(13)

第 2 篇 9 1.4 地理座標系統及單位

製作三維資料時所使用的測地座標系統為世界測地系統（測地成果 2011），而投影座標系統則使用平面直角座標系統，單位系統則統一使用 m（公尺）。此外在施工階段及維護管理階段中活用時，也會確認所製成的「三維點雲資料」、「三維設計資料」，以及「三維施工管理資料」的座標系統。

【解說】

在部分完成品中雖然有多數都是利用日本測地系統或是世界測地系統（測地成果

2000），但在今後製作的測量成果及測量數據都需使用世界測地系統（測定成果 2011）。若在處理資料時使用了無法管理座標參考系統的軟體時，每次都必須先進行測地系統轉換作業，但這樣的作業流程很有可能會發生錯誤。因此在製作「三維點雲資料」、「三維設計資料」、「三維施工管理資料」時會統一使用世界測地系統（測地成果 2011）作為測地座標系統，而在投影座標系統方面則是統一使用平面直角座標系統。另外在製圖方面會以實際尺寸（1：1）的 m（公尺）為單位。

再者，平面直角座標系統中的西⇒ 東方向為 Y 軸，南⇒ 北方向為 X 軸，需留意與數學座標系統的 X 軸 Y 軸相反，使用軟體時需確認座標系統對應情況。

在製作橫跨複數縣市的「三維點雲資料」「三維設計資料」「三維施工管理資料」時，若在平面直角座標系統方面也同時使用了複數個系統的話，需統一成其中一種系統。

此外在施工及維護管理方面也要確認好測地座標系統、投影座標系統，以及所使用單位。

要將日本測地系統的座標轉換為測地成果 2000 的座標時可利用國土地理院的網站

「Web 版 TKY2JGD」（http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/tky2jgd/main.html）轉換。

而要將測地成果 2000 的座標轉換為測地成果 2011 的座標時，也可利用「Web 版 PatchJGD」（http://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/patchjgd/index.html）轉換。

(14)

第 2 篇 10 1.5 對應 ICT 土工的軟體環境

以「以 LandXML1.2 為準的三維設計資料交換標準（草案） Ver.1.1 平成 29 年月」

（國土交通省國土技術政策總合研究所）為準則的 LandXML 形式（以下略稱

「LandXML」）為 ICT 土工中所處理的三維設計資料的檔案形式，其對應軟體目前已公開發表在 OCF（OpenCIMForum）網頁上。

【參考】開放 CAD 格式評議會 OpenCIMForum http://www.ocf.or.jp/cim/LandLisTS.html

此外，國土交通省國土技術政策總合研究所針對對應 i-Construction 型工程驗收管理的軟體進行調查，以下統整其調查結果作為一覽表供參考。

【參考】國土交通省國土技術政策總合研究所社會資本施工高度化研究室 http://ccwww.nilim.go.jp/lab/pfg/bunya/cals/des.html

(15)

第 2 篇 11 第2章道路土工

在道路工程（新設道路及改建道路）中，「ICT 活用工程」的製作、活用「三維設計數據」的流程如下。

○¹在測量階段中實施「利用 UAV 進行公共測量」，製成「三維點雲資料」。

○²在設計階段中活用「三維點雲資料」，製成道路土工的「三維設計資料」。

○³在施工階段中，透過 ICT 建設機械進行施工、監督、檢查等作業時活用「三維設計資料」並製成「三維施工管理資料」。

整體流程如下圖所示。

(16)

第 2 篇 12 2.1 測量

在測量階段中將設計階段中製成的「三維設計資料」視為現況地形資料的基礎數據，

再藉由「利用 UAV 所進行的公共測量」製成「三維點雲資料」以及附屬資料。

【使用 UAV 等所進行的公共測量】

在公共測量中，除了使用全測站儀所進行的測量之外，使用 UAV 等所進行的公共測量係指以使用 UAV 進行公共測量手冊（草案）（國土地理院平成 29 年 3 月）為依據，利用 UAV 所進行的測量，以及以使用地上雷射掃描儀進行公共測量手冊（草案）（國土地理院平成 29 年 3 月）的規程第 3 篇第 3 章為依據，透過車載攝影雷射測量所實施的公共測量。

2.1.1 發包業務時的對應【發包者】

發包者為了「導入使用 UAV 所進行的公共測量」，在發包的測量業務中會實施下述事項。

（1）測量作業的對象

測量作業的對象為 ICT 活用工程及 CIM 活用工程的相關測量，一般是以航空雷射測量、航空攝影測量、路線測量，以及現地測量為標準。

另外在 ICT 活用工程及 CIM 活用工程以外的測量方面，若藉由實施利用 UAV 所進行的公共測量可望提升業務效率時也可適用於本章內容。

（2）使用 UAV 等進行的公共測量的導入方法

˙關於使用 UAV 等進行公共測量的業務對象方面，會在投標公告、投標說明書，

以及特記規格書中清楚載明為「使用 UAV 等所進行的公共測量」。

˙導入利用 UAV 等所進行的公共測量時，會以下述發包形式作為標準。

1）發包者指定型

˙實施航空雷射測量、空中攝影測量、車載攝影雷射測量的業務

˙在路線測量與現地測量中，利用「（3）關於測量方法的選擇」將可適用於使用 UAV 等進行公共測量的現地條件之業務作為對象。

※在發包者指定型中，需考慮地區 UAV 的普及狀況等條件再行採用。

2）接案者希望型

˙發包者指定型的業務範圍以外，透過使用 UAV 等進行公共測量的實施可望提升業務效率的業務設為對象範圍。

(17)

第 2 篇 13

（3）關於測量方法的選擇

選用「UAV 攝影測量（※1）」、「地上雷射測量（※2）」，以及「車載照片測量」等測量方法時，除了對象面積、地域區分以外，還需將實際現場條件考慮進去後才選定。

˙符合下述條件時選用「UAV 攝影測量」

 沒有植生覆蓋，或者是可在植生覆蓋較少的時期實施現場作業。（※3）

 可確保無人機安全飛行。（※4）

˙不符合「UAV 攝影測量」條件時選用「地上雷射測量」。

˙在測量範圍內可開車移動時也可選用「車載攝影雷射測量」。

˙在單一業務內如地域區分或現場條件有明顯差異時，可事先確認好每種條件的地區數量後選用複數種測量方法。

˙在路線測量及河川測量方面，可用面積換算測量範圍後再行選定。（※5）

（※1）以「使用 UAV 所進行公共測量手冊（草案）平成 29 年 3 月」（國土地理院）為準則。

（※2）以「使用地上雷射掃描儀進行公共測量手冊」的測量方法為準則。

（※3）由於 UAV 攝影測量在有植生覆蓋的區域無法測量地表面的關係，無法確保日後進行工程時所需要的點雲密度。

（※4）以「在公共測量中使用 UAV 的相關安全基準（草案）平成 28 年 3 月」

（國土地理院）為準則。

（※5）製作縱斷圖及橫斷圖時，需以「利用三維點雲數據製作斷面圖手測（草案）平成 28 年 6 月」為準則。

（4）為推動使用 UAV 實施公共測量所做的措施

在業務結束後要評定業務成績時，主任監督（調查）人員需將「利用 UAV 進行公共測量」的內容列入考量後再進行評估。

再者，公共測量有需要進行各種申請手續。為可確實進行申請手續，需在發包規格書中清楚載明「接案者會有申請公共測量手續的協助」。

【（1）～（4）中所使用的要領及基準類】

˙『在 i-Construction 中實施「全面性活用 ICT」平成 29 年 3 月』

附加頁面－1 使用 UAV 進行公共測量的實施要領

(18)

第 2 篇 14 2.1.2 著手進行業務時的對應【接案者與發包者】

測量業務的發包者及接案者在著手進行業務時需進行協議，確認作業計畫以及完成物的精度與型式。

˙「公共測量作業規程平成 28 年 3 月」（國土交通省）

˙「測量業務等共通規格書平成 28 年 3 月」（國土交通省各地方整備局）

˙「測量成果電子交貨要領平成 28 年 3 月」（國土交通省）

˙「使用 UAV 進行公共測量手冊（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省國土地理院）第 4 篇資料電子交貨補充資料

˙「使用地上雷射掃描儀進行公共測量手冊（草案）平成 29 年 3 月」（國土地理院）

˙「使用三維點雲資料製作斷面圖手冊（草案）平成 29 年 3 月」（國土地理院）

2.1.3 使用 UAV 等進行公共測量製作三維點雲資料【接案者】

接案者在國土交通省所發包的道路作業公共測量業務（航空雷射測量、航空攝影測量、路線測量、現地測量）中，除了會依照各測量方法及規定及手冊所定製作完成品外，

也會同時製作「三維點雲資料」。

【完成品的注意事項】

˙必須以「測量成果電子交貨要領平成 28 年 3 月」（國土地理院）為依據，作為測量詳細分類的「其他地形測量及攝影測量」完成品，繳交三維點雲資料檔案（CSV 形式）。資料夾：/SURVEY/CHIKEI/DATA

˙現地測量、路線測量，或是河川測量的測量成果，需繳交數值地形圖資料檔案、縱斷面圖資料檔案，以及橫斷面圖資料檔案。

˙使用「三維點雲資料」製作地形斷面圖時，需以「使用三維點雲資料製作斷面圖手冊

（草案）」（國土地理院平成 28 年 6 月）為基礎進行製作。此外，在「航空雷射測量」

「航空攝影測量」「車載攝影雷射測量」的部分，由於測量精度與 UAV 攝影測量不同之故，可照舊處理。

˙透過空中攝影測量進行三維點雲測量時，以「使用 UAV 進行公共測量手冊（草案）」中的第 3 篇第 2 章為準則。

(19)

第 2 篇 15

圖 3 表面資料的表現（範例）

表 3 三維點雲資料項目使用 UAV 等進行的公共測量

測量方法既有成果

TS 測量、UAV 攝影測量、地上雷射測量、車載攝影雷射測量、空中攝影測量、航空雷射測量※1

製作範圍土工部份及其周邊地形製作對象地表面

地圖資訊等級

（測量精度）

地圖資訊等級 250,500 ※1、2

點密度

（解析度）

4 點/m²以上

（高密度範圍為 100 點/ m²以上）

※3,4 保存形式 CSV 形式

保存場所 /SURVEY/CHIKEI/DATA ※5

要領基準等 ※1：使用 UAV 進行公共測量的實施要領

※2：作業規程準則第 404 條詳細測量時的地圖資訊等級規定為 250

※3：使用 UAV 進行公共測量手冊（草案）第 76 條地圖等級 250 的點密度

※4：使用三維點雲資料製作斷面圖手冊（草案）必要的點密度

※5：測量成果電子交貨要領電子交貨資料夾的規定

備註 ※4：使用三維點雲資料製作斷面圖手冊（草案）第 3 條，只有在 4 點 /m²以上時才可利用來計算標高。「航空雷射測量」「車載攝影雷射測量」

的部分由於其測量精度與 UAV 攝影測量不同，此處不列入考慮。

˙「公共測量作業規程平成 28 年 3 月」（國土交通省）

˙「使用 UAV 進行公共測量手冊（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省國土地理院）

˙「使用三維點雲資料製作斷面圖手冊（草案）平成 28 年 6 月」（國土地理院）

(20)

第 2 篇 16 2.1.4 繳交及檢查電子完成品【發包者與接案者】

接案者需將測量成果以電子完成品的方式交貨給發包者。

發包者於檢查測量成果的同時，確認同時繳交的「三維點雲資料」。

第 4 篇資料電子交貨補充資料

(21)

第 2 篇 17 2.2 設計

在設計階段中，如有在測量業務中製成「三維點雲資料」時，可運用該數據製成道路設計成果的「三維設計資料」。

在「以 LandXML1.2 為準則的三維設計數據交換標準運用指南（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省大臣官房技術調查課）中記載了三維設計資料的製作方法、電子完成品的製作方法，以及其他注意事項，因此在製作「三維設計資料」時必須先確認相關內容。

再者，國土技術政策總合研究所在下述的網址裡提供了相關知識（KNOW HOW）以及樣品資料，可在該網頁上確認相關資訊。

http://www.nilim.go.jp/lab/qbg/jyouhou/bunya/cals/information/index.html

2.2.1 發包業務時的對應【發包者】

為進行「土工的三維設計」，發包者需在所發包的「ICT 活用工程」的相關設計業務上實施下述事項。

（1）目標業務

目標業務以道路詳細設計為標準。

（2）土工三維設計業務的導入方法

˙在發包設計業務的競標公告、競標說明書、特記規格書中清楚載明為「土工的三維設計」。

˙土工三維設計的導入以下述發包形式為標準。

1）發包者指定型

藉由發包者指定所實施土工三維設計的方法。

（3）為推動土工三維設計所進行的措施

業務結束後要評定業務成績時，主任調查人員需將「土工的三維設計」的內容列入考量後再進行評估。

【（1）～（3）中所使用的要領及基準類】

˙「在 i-Construction 中實施「全面活用 ICT」平成 29 年 3 月」

附加頁面－2 土工三維設計業務實施要領

(22)

第 2 篇 18 2.2.2 著手進行業務時的對應【接案者與發包者】

發包者若持有可活用於地形數據的「三維點雲資料的測量成果」時，需將該業務的電子完成品借與業務接案者使用。

接案者可從發包者所提供的測量業務電子完成品中，確認在以下資料夾內是否有元資料及「三維點雲資料的測量成果」，以及確認是否可透過軟體讀取，還有確認測量座標系、

單位、位置等要素是否都可正常顯示。

˙資料夾：/SURVEY/CHIKEI/DATA

第 4 篇資料電子交貨補充資料

2.2.3 事前準備【接案者】

接案者需實施下述事前準備。

（1）若有「三維點雲資料測量成果」時

接案者若有「使用 UAV 等所進行的公共測量」的測量業務成果－「三維點雲資料的測量成果」時，可作為現況地形模型使用。

（2）若無「三維點雲資料測量成果」時

接案者若沒有「使用 UAV 所進行的公共測量」的測量業務成果－「三維點雲資料的測量成果」時，利用二維測量成果。

(23)

第 2 篇 19 2.2.4 三維設計資料的製作規格（形狀）【接案者】

接案者需製作下述的「三維設計資料」。

（1）三維設計資料製作對象範圍

三維設計資料的製作對象範圍可根據「以 LandXML1.2 為準則的三維設計資料交換標準運用指南（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省大臣官房技術調查課）設為下述模型。

表 4 三維設計資料的製作對象範圍

模型有「三維點雲資料的測量成

果」時

無「三維點雲資料的測量成果」時

三維設計資料

（骨架模型） ○ ○

三維設計資料

（曲面模型（※）） ○ ○

利用三維點雲資料所製成的

地形曲面模型 ○ ×

（※）利用三維設計數據（骨架模型）所製成的三維設計資料（完成形狀、路床面、路基、坡面的曲面模型）

˙「以 LandXML1.2 為準則的三維設計資料交換標準運用指南（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省大臣關防技術調查課）

4. 以 LandXML 為準則的三維設計資料交換標準解說 5. 製作三維設計數據

(24)

第 2 篇 20

（2）三維設計資料的製作規格

接案者需製作在「以 LandXML1.2 為準則的三維設計資料交換標準運用指南

（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省大臣關防技術調查課）中所介紹的下述三維設計數據。

˙道路中心線

˙橫斷形狀資料：道路面（例：車道、分隔島、步道）、土工面（例：路床面、路體面）

˙鋪面資訊：各橫斷面的鋪面斷面。製成表層、基層等各種鋪面種類的平面

˙地形資訊：縱斷面的地盤線、各橫斷面的地盤線

˙曲面：道路構造物（路面、路床面、路基、坡面等）、地形此外，會在下述位置製作其橫斷形狀資料。

˙管理斷面（每 20cm 的測點位置）

˙線形變化點

˙道路幅員（增減車道所造成的道路幅員變化點等）

˙橫斷坡度的變化點（斜面摩擦的起點、終點等）

˙坡面形狀（填方及挖方邊界、與構造物間的接合部）的變化點

（※）上述的變化點迄今為止都是表現在二維平面圖面。為了製作適當的三維形狀，此處需要將這些主要變化點製成橫斷面資料。

再者，有時在道路中線形沒有變化的位置填方斷面也會產生劇烈變化，另外有時即使坡面形狀沒有變化，自然地層的形狀也會產生變化，因此需多加注意在填土部份產生弱點的情況。

(25)

第 2 篇 21

(26)

第 2 篇 22

(27)

第 2 篇 23

圖 11 曲面的表現（範例）

出處：「以 LandXML1.2 為準則的三維設計資料交換標準運用指南（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省大臣官防技術調查課）

(28)

第 2 篇 24

(29)

第 2 篇 25

˙「以 LandXML1.2 為準則的三維設計資料交換標準運用指南（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省大臣關防技術調查課）

5 製作三維設計資料

˙「設計業務等共通規格書平成 28 年 3 月」（國土交通省各地方整備局）

(30)

第 2 篇 26 2.2.5 轉換（輸出至 LandXML）【接案者】

接案者需利用軟體以 LandXML 形式輸出土工形狀作為「三維設計資料」。接案者需提出 LandXML 形式的三維設計資料作為電子完成品。

˙「以 LandXML1.2 為準則的三維設計資料交換標準運用指南（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省大臣官防技術調查課）

7. 電子交貨

2.2.6 驗收【接案者】

接案者需實施下述兩種驗收。

但如果使用同一種三維設計軟體製成二維圖面及三維數據，並可確實整合兩種檔案時即省略（2）的步驟。

（1）利用三維瀏覽器目視確認三維設計資料所顯示出的外觀

（2）利用二維設計圖或線形計算書等進行驗收確認

圖 15 利用三維瀏覽器檢查外觀概念圖

表 5 利用二維設計圖或是線形計算書的檢查方法

對象方法

平面線形比對線形的起點、終點，以及變化點（線形主要點）的平面座標與曲線要素的種類與數值是否符合平面圖及線形計算書

縱斷線形比對線形的起點、終點、變化點標高，以及曲線要素是否符合縱斷圖

橫斷形狀比對道路完成形狀、土工面（路床與路體），以及堤防計畫形狀的構成點是否符合設計圖內所含的所有斷面。確認方法為與軟體畫面比對，確認其與設計圖中的管理項目（例如道路幅員、基準高）相同。

(31)

第 2 篇 27

6. 驗收方法

2.2.7 繳交及檢查電子完成品【發包者及接案者】

接案者需將電子完成品當成設計圖書繳交給發包者。

在「以 LandXML1.2 為準則的三維設計資料交換標準運用指南（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省大臣關防技術調查課）中所規定的三維設計資料有以下 3 種。

˙依照資料交換標準（草案）所製成的三維設計資料（XML 檔案）

˙依照資料交換標準（草案）所製成的三維設計資料（影像檔案）

˙使用「三維設計資料檢查清單」所得到的檢查結果（PDF 檔案）

發包者在檢查設計圖書時需同時確認接案者繳交的三維設計資料。

˙「在 i-Construction 中實施「全面活用 ICT」平成 29 年 3 月」

附加頁面－2 土木的三維設計業務實施要領

˙「土木設計業務等電子交貨要領平成 28 年 3 月」（國土交通省）

7. 電子交貨

(32)

第 2 篇 28 2.3 施工

所謂的 ICT 活用工程所指的是在施工過程中的所有階段全面活用下述 ICT 施工技術的工程。

再者，除了將下述 1～5 中所有階段活用 ICT 施工技術的方法稱為 ICT 活用施工以外，另外也會將 ICT 活用施工（土工）簡稱為「ICT 土工」。

○¹三維開工測量 ○²製作三維設計資料 ○³藉由 ICT 建設機械施工 ○⁴三維工程驗收等施工管理 ○⁵繳交三維資料

此處將「ICT 活用工程」的流程概要作成以下圖示。

另外，在本章中並沒有針對圖內的所有內容作解說。

※詳細內容請參考原出處。

(33)

第 2 篇 29

(34)

第 2 篇 30 2.3.1 工程發包時的對應【發包者】

發包者在所發包的「ICT 活用工程」中實施下述事項。

˙作為對象的適用工程種類以挖掘工、路體盛土工、路床盛土工、坡面整形工為標準。

˙在發包工程的競標公告、競標說明書、特記規格書中需清楚記載為「ICT 活用工程」。

˙估算「ICT 活用工程」的工程費用。

˙為進行「ICT 活用工程」，發包者需準備「利用 UAV 等進行公共測量」的測量業務電子完成品以及「土工三維設計」的設計業務電子完成品。

(35)

第 2 篇 31

表 6 ICT 活用工程及適用工種

階段技術名稱對象作業建設機

械

適用工程種類監督及檢查施工管理

備註河川土工道路土工

三維測量／三維工程驗收等施工管理

利用航空攝影測量（無人機）進行開工測量／工程驗收管理技術

測量完工測量驗收管理

－ ○ ○ ○¹、○²、○³、

○⁸、○⁹

利用雷射掃描儀進行開工測量／工程驗收管理技術

測量完工測量工程驗收管理

－ ○ ○ ○⁴、○⁵、○¹⁰

利用全測站儀進行開工測量／工程驗收管理技術（土工）

－ ○ ○ ○¹¹、○¹² 原則管理

利用全測站儀進行開工測量（免稜鏡式）／工程驗收管理技術（土工）

－ ○ ○ ○¹³、○¹⁴

利用 RTKGNSS 進行開工測量／工程驗收管理技術

（土工）

－ ○ ○ ○¹⁵、○¹⁶ 原則管理

利用無人機搭載型雷射掃描儀進行開工測量／工程驗收管理技術（土工）

－ ○ ○ ○³、○⁹、○¹⁷、○¹⁸

透過 ICT 建設機械施工

三維機械控制（推土機）技術

三維機械引導（推土機）技術

鋪土鋪土推平挖掘整形

推土機 ○ ○

三維機械控制（怪手）技術三維機械引導（怪手）技術

挖掘整形

怪手 ○ ○

三維工程驗收等施工管理

利用 TS-GNSS 進行夯實管理技術

管理夯實次數滾輪式推土機

○ ○ ○⁶、○⁷

範例：○：可適用 △：部份可適用－：不可適用

【要領一覽】 ○¹使用航空攝影測量（無人機）進行工程驗收管領要領（土工篇）（草案）

○²使用航空攝影測量（無人機）進行工程驗收管理的監督及檢查要領（土工篇）（草案）

○³無人機航行相關許可及批准的審查要領

○⁴使用雷射掃描儀進行工程驗收管理要領（土工篇）（草案）

○⁵使用雷射掃描儀進行工程驗收管理的監督及檢查要領（土工篇）（草案）

○⁶使用 TS˙GNSS 進行填方夯實的管理要領

○⁷使用 TS˙GNSS 進行填方夯實的監督及檢查要領

○⁸使用 UAV 進行公共測量手冊（草案）－國土地理院

○⁹在公共測量中使用 UAV 的相關安全基準－國土地理院

○10使用地上雷射掃描儀進行公共測量手冊（草案）－國土地理院

○11使用全測站儀進行工程驗收管理要領（土工篇）

○12使用全測站儀進行工程驗收的監督及檢查要領（土工篇）

○13使用 TS（免稜鏡式）進行工程驗收管理要領（土工篇）（草案）

○14使用 TS（免稜鏡式）進行工程驗收管理的監督及檢查要領（土工篇）（草案）

○15使用 RTS－GNSS 進行工程驗收管理要領（土工篇）（草案）

○16使用 RTS－GNSS 進行工程驗收管理的監督及檢查要領（土工篇）（草案）

○17使用無人機搭載型雷射掃描儀進行工程驗收管理要領（土工篇）（草案）

○18使用無人機搭載雷射掃描儀進行工程驗收管理的監督及檢查要領（土工篇）（草案）

出處：ICT 活用工程（土工）實施要領平成 29 年 3 月

˙「關於在 i-Construction 中實施「全面活用 ICT」平成 29 年 3 月」

附加頁面－4 ICT 活用工程（土工）實施要領

(36)

第 2 篇 32 2.3.2 機器與軟體的選定及調度【發包者及接案者】

（1）選定機器與軟體【接案者】

接案者準備進行工程驗收及品質管理時所需要的機器及軟體。

接案者依照要領及基準為準選定機器及軟體，確保完工測量精度以及機器與軟體間的互換性。

接案者需從測量機器的販賣店、租賃店，或是施工相關的軟體製造商購入所需機器及軟體，或是以租賃的方式進行調度。

1）使用航空攝影測量（無人機）進行工程驗收管理

○¹無人機（UAV）

○²數位相機

○³攝影測量軟體

○⁴點雲處理軟體

○⁵三維設計資料製作軟體

○⁶完工報告製作軟體

○⁷施工量計算軟體

(37)

第 2 篇 33

˙「使用航空攝影測量（無人機）進行工程驗收管理要領（土工篇）（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省）

1－2－1 機器構成

2）使用雷射掃描儀（LS）進行工程驗收管理

○¹雷射掃描儀（LS）本體

○²點雲處理軟體

○³三維設計資料製作軟體

○⁴完工報告製作軟體

○⁵施工量計算軟體

˙「使用地上型雷射掃描儀進行工程驗收管理要領（土工篇）（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省）

(38)

第 2 篇 34 3）使用雷射掃描儀（LS）進行工程驗收管理

○¹雷射掃描儀（LS）本體

˙「使用 TS 進行工程驗收管理要領（土工篇）（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省）

(39)

第 2 篇 35 4） TS（免稜鏡式）進行工程驗收管理

○¹TS（免稜鏡式）本體

【使用的要領及基準類】

˙「使用 TS(免稜鏡式)進行工程驗收管理要領（土工篇）（草案）平成 29 年 3 月」

（國土交通省）

(40)

第 2 篇 36 5）使用 RTK-GNSS 進行工程驗收管理

○¹工程驗收管理用 RTK-GNSS（硬體及軟體）

○²點雲處理軟體（平面管理的情況）

○³基本設計資料製作軟體

˙「使用 RTK-GNSS 進行工程驗收管理要領（土工篇）（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省）

(41)

第 2 篇 37 6）使用無人機搭載雷射掃描儀進行工程驗收管理

○¹UAV 雷射

˙「使用無人機搭載雷射掃描儀進行工程驗收管理要領（土工篇）（草案）平成 29 年 3 月」（國土交通省）

國土交通省

CIM 導入指南（草案）

第 2 篇 土工篇

平成 29 年 3 月

國土交通省

CIM 導入推進委員會

第 2 篇土工篇