3 次元地質解析技術の標準化コンソーシアム準備会

報告書2016 年 10 月

目 次
１．はじめに ------------------------------------------------------------

2

準備会の背景・目的
検討方法・結果
２．提言 ---------------------------------------------------------------

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３．提言の解説 ---------------------------------------------------------

5【参考資料】
資－１）用語集
資－２）「標準化すべき項目」の詳細
資－３）アンケート様式
資－４）アンケート集計結果

1１．はじめに準備会の背景・目的建設事業では、地盤（地質）リスクの低減・解決のため、様々な地質モデルが要求される。3 次元地質モデルは、地形、地質境界、断層、分離面、風化・変質、岩級区分境界、物性分布、地下水などの分布・構造を表現/可視化するための“3 次元電子データ”であり、近年、地盤(地質)リスク評価・3 次元シミュレーション・3 次元設計・CIM（Construction
Information modeling/management）等に用いられる場面が増加している。
このような状況において、3 次元地質モデルの品質と信頼性の確保が喫緊の課題である。
これまでのところ、3 次元地質モデルの品質基準は未整備であり、品質と信頼性の確保は、地質技術者及び事業者の判断に委ねられているのが現状である。今後、CIM 等の普及・本格運用にあたり、品質が確保されていない 3 次元地質モデルが流通した場合には、地質解析
技術のみならず、地質技術者、ひいては業界の信頼低下をも招く恐れがある。
3 次元地質解析技術は、3 次元地質モデルを構築するための手段であり、この技術を実現・支援するために様々な専用ソフトウェアが存在する。しかし、3 次元地質モデルの品質と信頼性の確保は、専用ソフトウェアのみでは解決することはできず、技術標準化や技術認定制度の確立などの根本的な枠組みの検討が必要である。
これらの検討をおこなうには、3 次元地質解析技術は技術進歩が著しい ICT(情報通信技術)を活用していることもあり、開発期間の短縮や予算拠出に柔軟に対応可能なコンソーシ
アム方式による活動が望ましいと考えられる。
「3 次元地質解析技術の標準化コンソーシアム準備会」は、コンソーシアム設立の必要性と検討課題を速やかにとりまとめることを目的として、2016 年 4 月～9 月の約 6 ヶ月活動した。本準備会は、建設事業のニーズに直面する 3 次元地質解析の実務経験者（18 企業）より構成され（表-1）、3 次元地質モデルを生産する立場から問題点・課題等を抽出し、コンソーシアムの役割や目標について検討した。

検討方法・結果検討に際しては、まず、参加企業における 3 次元地質解析技術の実務経験や適用事例を収集した。事業分野が分類できる適用事例は 500 件にのぼり、このなかから代表的な 82 件についてアンケート調査（参考資料参照）をおこない、具体的な問題・課題を抽出・分析した。さらに、検討内容を品質問題や基準化、技術継承・教育の内容に細分し、短期間で提言をまとめるためにクラウドプロジェクト管理サービスを利用して意見交換や集約・調整をおこなった。
検討の結果、3 次元地質解析技術における方法論・品質管理・技術標準化・技術普及に至るまで様々な問題・課題を抽出した。これらを解決し本技術を取り巻く外部環境変化に対応するために必要な４つの事項について提言する。

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表-1 準備会参加企業

企業名※

担当者

（株）アサノ大成基礎エンジニアリング

千葉 俊弥（株）エイト日本技術開発

渡辺 俊一（株）愛媛建設コンサルタント

吉岡 崇

応用地質株式会社

西山 昭一

川崎地質（株）栃本 泰浩

川田テクノシステム（株）

豊田 純教

基礎地盤コンサルタンツ（株）

福井 謙三

興亜開発（株）梅津 幸治

サンコーコンサルタント（株）

向井 理史（株）シアテック

眞鍋 泰徳（株）ジーベック

白鳥 正浩

株式会社ダイヤコンサルタント

木村 仁

大和探査技術株式会社

世森 祐一

中央開発（株）森田 祥子

東邦地水（株）

寺地 啓人（株）日さく堀（株）パスコ

小俣 雅志（株）ワールド測量設計

花本 孝一郎

備考

幹事会社

信雄

※五十音順

3

２

提言

【提言１：3 次元地質解析技術の将来像を作る】
3 次元地質解析技術は、CIM/i-Construction による建設事業の高度情報化によって、ニーズの増加が見込まれる。さらなる当該技術の利用拡大を目指すには、この技術を建設事
業のライフサイクル全体に貢献できる技術に昇華させ、新たな視点で事業を創出する必要がある。そのためには、3 次元地質モデルの有用性を証明し、安定した供給体制の構築や当該技術の将来像を見据えた取り組みが必要である。

【提言２：3 次元地質解析技術を普及させる】
3 次元地質解析は、ICT の発達により地質技術者にとってリーズナブルな技術となりつつあり、地質の複雑な我が国において地質リスクの対応（排除・回避・低減・共有・保有など）を支援するために有用な技術になることが期待されている。当該技術の有効性・必要性を積極的に発信し普及させるためには、技術マニュアルや品質基準書の作成、技術教育、専用ソフトウェアの適用性評価が不可欠である。また、3 次元地質解析を適切に実施できることを担保する資格が現時点では存在しないため、専用の技術資格制度の必要性について検討する必要がある。

【提言３：3 次元地質解析技術の信頼性を向上させる】
3 次元地質モデルの具体的な作成方法や品質管理・妥当性評価は、用途・要求レベルも様々ななかで、現状では経験的手法や作成者・利用者の主観に依存している。さらに、3 次元地質解析技術には多くの問題・課題が存在し、3 次元地質モデルの品質が一定にならない要因となっている。このような不安定な状況は望ましいことではなく、問題・課題を可能な限り解決し、品質が確保され要求性能を満たす 3 次元地質モデルを安定して供給できる仕組み作りが必要である。

【提言４：3 次元地質解析技術を標準化する】
3 次元地質解析技術を普及させ、品質の確保された 3 次元地質モデルを安定供給するためには、3 次元地質モデルに係るデータの整理・分類方法から品質管理、ワークフロー、モデ
ルの評価、表現、再利用方法などを検討し、これらを取りまとめた技術マニュアルや品質基準書の整備が必要である。これらを整備するためには、3 次元地質モデル構築の基本となるフレームワークと従来の土木地質図作成法との共通点や相違点を整理・分析するとともに、地質事象個々を 3 次元モデル化する際の着目点や方法論などについて検討し、3 次元地質解析技術を標準化する必要がある。

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３

提言の解説

【提言１： 3 次元地質解析技術の将来像を作る】
3 次元地質解析技術は、CIM/i-Construction による建設事業の高度情報化によって、ニーズの増加が見込まれる。さらなる当該技術の利用拡大を目指すには、この技術を建設事業のライフサイクル
全体に貢献できる技術に昇華させ、新たな視点で事業を創出する必要がある。そのためには、3 次元地質モデルの有用性を証明し、安定した供給体制の構築や当該技術の将来像を見据えた取り組みが必要である。
（１）事業分野における 3 次元地質モデルのニーズ
3 次元地質モデルは、トンネル・道路建設，資源・エネルギー関連，斜面防災など様々な事業分野からのニーズがある。アンケートによる事業実績の集計では、トンネル・道路建設（124 件）が一番多く、以下資源・エネルギー関連（97 件）、斜面防災（70 件）などとなっている（図-１）
。
140
120
100
80
60
40
20

124
97
70
31

0

31

27

29

13

8

23

8

2

14

18

5

図-1 3 次元地質モデルを適用した事業（500 件）の内訳
この中で「トンネル・道路建設」と「資源・エネルギー関連」2 つは、3 次元地質モデルを必要とする状況が対極的である。

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前者は、トンネルであれば坑口斜面問題、湧水・地下水問題、切羽の安定、自然由来重金属等、道路であれば切土法面、盛土の安定等の地質リスク解消・軽減を目的に地質モデ
ルが活用される。しかし、トンネルは施工規模に対して十分な調査量が確保できていないことが多いため、事前の地質調査結果は参考に留められ、施工時に得られる地盤情報（先進ボーリング、切羽前方探査、切羽地質観察など）を活用する場合が多い。道路も詳細設
計や施工が始まってから発現する地質リスク（斜面変動、基礎沈下等）に直面した際に、対策検討用にモデル化する事例が多い。これらは、地質リスクの発生に応じて 3 次元地質モデルを利用する“保守的な用途”といえる。
後者は、石油プラント、各種電力施設、エネルギー開発などが対象であり、シビアな設計を求められるため地質調査量も必然的に多くなる。事業者側も膨大な地盤情報を有効に活用しようとする意識が高く、事前に地質リスクの有無や規模・影響を想定するために 3
次元地質モデルを必要とする“先行投資的な用途”といえる。
以上のように、建設事業によっても 3 次元地質モデルを利用するきっかけや意識に違いがあることに留意すべきである。
（２）事業段階における 3 次元地質モデルのニーズ
アンケートによると、3 次元地質モデルを構築した事業段階は「詳細設計」が最も多い（図-2）。これは「詳細設計」の段階になると工費・工事に直接影響する地質リスクが顕在化して検討すべき内容がクリティカルになるため、また、調査データが充実してモデル化に利用できる内容を持つデータが揃うため、と考えられる。
支持層や N 値などの物性分布情報にもニーズがある（巻末資料参照）。これは軟弱地盤が多い日本の地質特性を背景にしているためと考えられる。なお、アンケートによる事例分
析はモデル構築側より得られた情報であり、今後は、構築されたモデルを使用する側（発注者・設計/施工者）の意見も合わせて整理・分析することが望ましい。

図-2 3 次元地質モデルを適用した事業段階（全 79 件）

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（３） CIM/i-Construction と 3 次元地質モデル
少子高齢化に伴う労働力の減少、地域経済の活性化など、我が国が抱える様々な課題に対応するために、ICT の利活用は大きく期待されている。我が国は、世界最先端の ICT 基盤を備えており、この基盤を建設産業にも有効に利活用する必要がある。
建設産業では CIM/i-Construction などの施策により、ICT を積極的に活用することによって、建設生産システム全体の生産性向上を図り、より魅力的な産業へと変革していこうとしている。CIM においては、調査から設計、施工、維持管理、更新・解体まで 3 次元モデルを共有しながら改善を繰り返すことで、間違いや手戻りを削減し、省力化や効率的な事
業推進、維持管理を可能にして費用対効果を最大化することが理想である。技術の進歩やハード・ソフトの性能向上に伴い、我々を取り巻く環境が従来のやり方から次のステップへと進み、新しい生産環境へと移行する変革期にあることを認識する必要がある。
そして、地質そのものが大きなリスクとして捉えられる場合には、一定の規格やルールに従った 3 次元地質モデルをすべての関係者が共有することは建設事業にとってメリットが大きい。CIM/i-Construction による建設事業の高度情報化を追い風に、今後 3 次元地質
解析技術のニーズが増えることが見込まれる。
（４） 建設事業の流れと 3 次元地質解析技術
地質調査は建設事業の流れ（図-3）においてどの段階においても切り離せない要素であり、すべての段階において 3 次元地質モデルが関与できる可能性がある。しかし、本準備会で収集した 3
次元地質モデルの適用事例によると、設計・施工段階で全体の 7 割を占めている（前掲図-2）。現状では、3 次元地質解析技術が適用されている事
業段階には偏りがあるといえる。
今後、公共事業予算の縮小やインフラの老朽化から、事業の重心は設計・施工より維持管理、更新・解体に軸足を移していくことが予想される。
事業予算配分に生じる変化は、地質調査のニーズにおける質と量や、地質調査事業者の競争にも影響を与えると考えられる。
以上の状況より、3 次元地質解析技術を建設事
業のライフサイクル全体に貢献できる技術に成図-3 建設事業の流れに対する地質調
査「改訂地質調査要領」全地連

長させ、事業変化をも見据えて適用事業の拡大を図る必要がある。

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（５）3 次元地質モデルの有用性
3 次元地質モデルの積極的な利活用を促すには、その有用性を証明することが求められる。
3 次元地質モデルのメリット・デメリットについてまとめると以下のようになる。今後は、構築されたモデルを使用する側（発注者、設計/施工者）の意見も踏まえ、様々な場面での有用性を示していく必要がある。
【メリット】◆3 次元空間を 2 次元の図面を駆使して表現してきたものが、本来の姿（3 次元）として表現することで、より直感的な理解を得ることができる◆対象構造物と問題になる地質構造などの関係が把握しやすくなる◆数値解析用モデル・設計用モデルの構築などが容易になる◆様々な見せ方ができる表現力を持つ◆データ管理が容易になる【デメリット】◆モデルの着眼点によって切り捨てられるものが存在する◆要求事項や着眼点により同一の対象から異なるモデルができ得る◆情報の受け手と発信者にモデルを解釈する基準が必要となる◆モデルに推定を含む場合は既知点から離れるほど不正確になる8

【提言２：3 次元地質解析技術を普及させる】
3 次元地質解析は、ICT の発達により地質技術者にとってリーズナブルな技術となりつつあり、地質の複雑な我が国において地質リスクの対応（排除・回避・低減・共有・保有など）を支援するために有用な技術になることが期待されている。当該技術の有効性・必要性を積極的に発信し普及させるためには、技術マニュアルや品質基準書の作成、技術教育、専用ソフトウェアの適用性評価が不可欠である。
また、3 次元地質解析を適切に実施できることを担保する資格が現時点では存在しないため、専用の技術資格制度の必要性について検討する必要がある。
（１）3 次元地質解析技の実施環境
3 次元地質解析技術は、生成過程の異なる多種多様な地質事象を理解したうえで、3 次元空間の電子情報として 3 次元地質モデルを構築するものである。その作業自体は、専用ソフトウェアを用いておこなわれる。近年、ICT の発達や PC の性能向上に応じてモデル化の
範囲・規模が拡大し、表現できる地質事象も増えてきている。有償・無償の専用ソフトウ
ェアが増え、地質技術者にとって利用環境が整い選択の幅が拡大している。
しかし、その利用実態としては、高機能であるがゆえに習熟に時間が必要なもの、対応
できる地質事象に得手不得手があるものなど一長一短がある。性能不足をカバーするために複数の専用ソフトウェアを使い分けている場合も多い。
選択の幅が拡大するがゆえに、専用ソフトウェアについては、モデル化の対象や利用目
的を念頭に置いた適用性評価が必要と考えられる。
（２）3 次元地質解析技術に必要なスキル
3 次元地質解析をおこなう技術者は、地質リスクを判断・評価できる能力に加えて、3 次元の情報処理技術を理解・習得している必要がある。アンケートによると、地質関連の技術資格を持つ技術者自らが 3 次元地質モデルを構築する事例と、その技術者の監督・監修
によりオペレータが作業を担当する事例が多い。
（３）3 次元地質解析技術に必要な資格
3 次元地質モデルの一定の品質を確保するためには、それらを安定供給するためのチェック機能や、品質の責任を担保する仕組みが必要であり、技術資格制度はその一つと考えられる。現状、3 次元地質解析に関係する資格としては地質情報管理士がある。しかし、地質
情報管理士は 3 次元モデリングの知識・経験は基礎的なものを要求するのみで、地質モデ
ルをどのように考えて構築するかのスキルは評価できない。
地質リスク判断に関わる既存資格としては、技術士、RCCM、地質調査技士、地質リス
ク・エンジニア（GRE）があるが、これらの資格では 3 次元地質解析の技術的な内容に対応することは困難である。

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技術資格を 3 次元地質モデルの品質確保手段の一つとして捉えるならば、3 次元地質解析の専門的な内容に対応できる新たな資格制度の創設が望まれる。
“3 次元地質解析技術資格”の創設後は、資格の取得と継続教育により品質を担保することが望ましいと考えられる。
一方で、本準備会では新資格の創設について意見が分かれた。資格創設を急ぐよりも、
技術教育により実務的なレベルの普及を進め、中長期的に新しい資格制度を導入するのが現実的であるとの意見が多い。地質系学科出身者は図面作成の相応の訓練を受けていることや、資格がなくても矛盾のない地質構造が構築できれば良いという見解もある。“3 次元
地質解析技術資格”については、今後様々な面で検討を深めるべきである。

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【提言３：3 次元地質解析技術の信頼性を向上させる】
3 次元地質モデルの具体的な作成方法や品質管理・妥当性評価は、用途・要求レベルも様々ななかで、現状では経験的手法や作成者・利用者の主観に依存している。さらに、3 次元地質解析技術には多くの問題・課題が存在し、3 次元地質モデルの品質が一定にならない要因となっている。このような不安定な状況は望ましいことではなく、問題・課題を可能な限り解決し、品質が確保され要求性能を満
たす 3 次元地質モデルを安定して供給できる仕組み作りが必要である。
（１）3 次元地質モデルが要求される性能
3 次元地質モデルが要求される性能は、主に次のようにまとめられる。
①客観性
3 次元モデル特有の表現力を活用し、事業目的や段階に応じて適切でわかり易く表現する必要がある。空間認識力には個人差・経験差があり、利用者の意識を統一し合意形成を図る手段としての性能も求められる。しかし、作成者の伝えたい情報が表現できる面を持つ
一方で、これらはときに主観的でもあるので、客観性を保持したモデルである必要がある。
②利便性
専門的な解析に特化したモデルでは、その目的で使う場合には利便性が高いが、他の目的で使おうとすると利便性が低くなることが多い。使用する側も利用しやすい汎用性のある 3 次元地質モデルであることが望ましいが、費用や時間的制約によりこれが困難な場合
は、利用目的や適用限界を明確に示すことが必要である。
③信頼性
3 次元地質モデルは事業目的に応じた精度・品質が必要であり、その信頼性を保障できなければならない。また、モデル構築に使用した元データを含めて、地質モデルの修正や更新を可能とするトレーサビリティを確保することも、モデルの信頼性を高めるものになる。
（２）3 次元地質モデルの品質確保に関する問題・課題
アンケートによる意見を集約すると、3 次元地質モデルの作成方法、品質管理、妥当性評
価には、次のような問題・課題がある。
①作成方法
・地質事象に適切なモデル推定手法が決まっていない
・専用ソフトウェアの選定基準がない
・データの互換性に注意が必要である②品質管理
・モデルを作るための入力データの品質基準がない
・モデル自体の品質を管理する手段がない・技術者の能力差がある

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③妥当性評価・モデルの妥当性を評価する基準がない・モデルの利用に際して供給者と利用者の共通認識をとる必要がある
このように、3 次元地質モデルの品質基準が存在せず、モデルを構築する担当者・事業者
が独自の基準や経験的手法で進めている実態は、憂慮すべきである。
（３）3 次元地質モデルの品質確保手段
3 次元地質モデルの品質を確保するための手段としては次のようなものが考えられる。
今後検討を進め、3 次元地質モデルを安定して供給できる仕組み作りが必要である。
①品質限界の明示
・データの質および量と、そこから構築できるモデルの関係を整理し、品質限界の目安を作る②照査要領・リストの作成
・品質項目、要求性能、作成手順などを網羅するような実効性のある照査リストを検討する（3 次元地質モデルの品質を担保し、それを発注者に説明するために標準的なもの）
・定量的な基準値（参考値や推奨値）を検討する③専用ソフトウェアの適用性評価
・目的/対象毎の適用性を評価（推奨）する④技術教育
・推奨技術者レベルを提案する⑤PDCA の観点を取り入れる
P：適切な作業手順の構築
D：段階ごとに必要な検査や確認事項
C：モデリングのトレーサビリティや、レビュー、妥当性の確認（照査）A：ハード・ソフトや技術者、手順や工程等の変更改善が対象

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【提言４：3 次元地質解析技術を標準化する】
3 次元地質解析技術を普及させ、品質の確保された 3 次元地質モデルを安定供給するためには、3次元地質モデルに係るデータの整理・分類方法から品質管理、ワークフロー、モデルの評価、表現、再利用方法などを検討し、これらを取りまとめた技術マニュアルや品質基準書の整備が必要である。これらを整備するためには、3 次元地質モデル構築の基本となるフレームワークと従来の土木地質図作成法との共通点や相違点を整理・分析するとともに、地質事象個々を 3 次元モデル化する際の着目点や方法論などについて検討し、3 次元地質解析技術を標準化する必要がある。
（１）標準化の必要性
3 次元地質解析技術の普及を進めるためには、本報告書で示す問題・課題の解決・改善に取り組み、技術マニュアルとして、ワークフロー、品質管理、空間補間の選定、評価方法などが標準化されている必要がある。また、3 次元地質解析技術の標準化と普及および事業化は一体に進めることが望ましい。
（２）標準化すべき項目
3 次元地質解析技術の標準化に必要と考えられる検討項目を下記に示す。各項目の詳細な内容は参考資料に示す。
①モデル化の目的と要求性能【参考資料－２①】
3 次元地質モデル化の目的は対象によって概ね下記の 3 つに分けられる。ユース
ケース分析により、目的毎の要求性能を整理・分析する必要がある。
a）事業に関わらず様々な用途に使用するb）事業内で多目的に利用するc）具体目的に絞って利用する②ワークフローの構築【参考資料－２②】
3 次元地質モデルを構築する流れのなかで重要と思われる作業段階を下記に示す。
品質管理に配慮した標準的なワークフローがあれば、モデル化の目的や作業の効率性・生産性を考慮し、適宜組み替えによる利用も可能である。3 次元地質解析の標準的なワークフローを構築する必要がある。
a）モデリング計画b）データの品質管理c）モデルの構築d）モデルの品質管理e）事前事後の説明・協議

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③入力データの品質管理【参考資料－２③】
3 次元地質モデルを構築するための入力データの品質管理は、モデルの品質評価
やトレーサビリティを確保する手段として、3 次元地質解析には必要不可欠である。
さらに、モデルの更新に配慮し、入力データは再利用できる状態に整理・保存・継承されている必要がある。入力データの品質管理は、下記の３つに分けて検討する
ことが望ましい。
a）実データ
露頭・ボーリングなどの地層境界位置・走向傾斜が確定できるもの
b）解釈データ
地質断面図・平面図・地層等高線図などの地質境界線・コンター情報c）補填データ
境界面モデルなどの形状をもっともらしく整形するために追加するもの④空間補間法の選定指標
離散的なデータから 3 次元地質モデルを作成するために使用するのが空間補間法
である。全ての地質事象を一つの空間補間法で再現できるものではないので、様々な空間補間法の特性を考慮し、地質事象毎に適した手法を選定できるような指標を検討する必要がある。
⑤3 次元地質モデルの評価基準
そもそも「理論地質学」が未発達であり、3 次元地質モデルの構築の裏付けに使えるレベルになってはいない。3 次元地質モデルの妥当性評価は、地質技術者の “こうあるべき”という思想に沿う形状になる、定性的な判断基準に依存しているのが実態である。定性的な評価であっても、提供者・利用者間で共通理解を得られる評
価基準が必要である。
（３）土木地質図と 3 次元地質モデルの共通点と相違点
3 次元地質解析は、土木地質図（断面図・平面図等）を作成するための地質解析と同じよ
うに、調査で得られた実データから地質生成過程、地質構造発達史を考えながら 3 次元地質モデルを作り上げていく作業である。3 次元地質モデルと土木地質図には、地質学的背景を考慮するプロセスに本質的な違いはないが、両者の構築手段と着眼点には違いがある。
3 次元地質モデル構築の基本となる規則・構造・思想（すなわちフレームワーク）と、従来の土木地質図作成法との共通点や相違点を明らかにすることで、3 次元地質解析技術の理解が深まり、改善・改良すべき点も見つけやすくなると考えられる。
相違点として、3 次元地質モデルは従来図化されていなかった空間（断面図間）にもモデ
ルを分布させることになるため、従来の地質解析で 2 次元断面上だけの補間で済ませていたような構造も、3 次元空間における広がりとして再現する必要がある。そのためには、地質モデルの形状をコントロールするための補填データの作成が必要となり、そのルールや

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テクニックの考え方は従来の地質解析より幅広いものになっている。
他にも、3 次元地質モデルには、従来の土木地質図にみられる曖昧さ（指交関係、実デー
タの分布範囲外のぼかし等）を表現することが難しいことや、反面、複数パターンのモデル（地質リスクの面でいう楽観的・悲観的地質図など）を短時間で作り得る可能性を持つ。
（４）地質事象をモデル化する際の着目点・注意点【参考資料－２④】
地質事象の持つ特性により 3 次元地質モデル作成に苦労したケースとして、埋没地形、
旧河道、第四系地盤、漸移帯、逆転構造、複合面、貫入岩、レンズ、断層、亀裂、人工地盤など多数の事象がある。これらの地質事象は混在し互いに影響し合うことも多く、個々の特性を捉えたうえで、もっともらしいモデルを作成するための着目点・注意点を明らかにしていく必要がある。
（５）3 次元地質モデルの属性情報「全地連 CIM 対応ガイドブック-地質調査版-」では、3 次元地質モデルを利活用するための課題の一つとなる属性情報について次のように示している。

「属性情報は設計・施工へと受け渡されることにより、より合理的で経済的なプロジェク
トの実施を可能とするために作成・利用される。属性情報は、単に地盤の地質・物性のみならず、モデル自体を含めたデータが、どの 1 次データの何を根拠として、どのような判断によってモデル化されたか、そのモデルの持つ精度はどの程度か、再現・更新の可能な
データかなどを、他の作業者が理解できる情報であることが理想」
以上のように、属性情報は 3 次元地質モデルの安定供給に不可欠な要素といえる。さらに、3 次元地質モデルは、入力データの品質や情報量によりその信頼性が変わるため、トレーサビリティの確保が重要である。3 次元地質モデルの属性情報として何を選定し、どのように関連付けあるいは表現し、情報の変質・損失がないように継承させるための具体的な内容の検討が必要である。
（６）3 次元地質モデルの積算基準
3 次元地質モデルの具体的なケースや事例に基づき、事業への費用対効果や標準的歩掛りなどの数量的根拠を示すことが必要である。特に、標準的歩掛りは、事業段階における概略モデルから詳細モデルに至る流れや、修正モデル・更新モデルに係る経費の透明性、および技術の対価の妥当性を示すものであり、3 次元地質解析のワークフローにおける積算基
準として検討する必要がある。

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【参考資料】

16資－１）用語定義■3 次元地質モデル
地形、地質境界、断層、分離面、風化・変質、岩級区分境界、物性分布、地下水などの分布・構造を表現/可視化するための“3 次元電子データ”■3 次元地質解析
3 次元地質モデルを構築するための手段。この技術を実現・支援するために様々な専用ソフトウェアが存在する。
■CIM（Construction Information modeling/management）
CIM における 3 次元モデルとは、
単にコンピューター上に構造物を表現するだけではなく、地形・地質情報、材料・部材の仕様・性能・数量、コスト情報等の実構造物としての属性
情報、調査から施工・維持管理段階における計測情報、および各種履歴情報の集合体を 3次元モデルで構築することを目指すものである（「全地連 CIM ガイドブック」より）。
■i-Construction「ICT の全面的な活用（ICT 土工）」等の施策を建設現場に導入することによって、建設生産システム全体の生産性向上を図り、もって魅力ある建設現場を目指す取組（国土交通省
HP より）■クラウドプロジェクト管理サービス
複数の企業等で共同のプロジェクトを進める場合に、プロジェクトの情報を効率よく共有・把握し、意見集約するクラウドサービス■フレームワーク「枠組み」
仕事の方法や開発、意思決定などの基礎となる、範囲、制限、規則、構造、思想などの集
合体

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資－２）
「標準化すべき項目」の詳細①モデル化の目的と要求性能モデル化の目的は対象によって、概ね次のように分けられる。
a）事業に関わらず様々な用途に使用する
様々な目的に利用可能な汎用性の高い地質モデルである。
b）事業内で多目的に利用する事業の種類（山岳トンネル、開削トンネル・掘割、大規模切土、造成、地下空洞、ダム、斜面防災、建築物基礎など）に応じて構築し、その事業内で下記 c）に示すような様々な目的に利用する。
c）具体目的に絞って利用する
例えば、液状化評価、支持力評価、揺れ易さ評価、地すべりの安定性評価、岩盤崩壊
リスク評価、地下水水理特性評価などの具体的な地質リスク評価を目的とする＜具体的な地質リスク評価の例＞
・液状化評価
液状化対象層、地盤強度、地下水位（観測時期・方法、帯水層等を考慮）など
・支持力評価支持地盤分布、支持層の起伏や傾斜、軟弱層の分布と地盤強度、など
・揺れ易さ評価
地震基盤深度・形状、地盤強度分布、浅層土層構成など
・地すべりの安定性評価
弱部の分布、弱部を規制する地質事象、地下水位、微地形など
・岩盤崩壊リスク評価
微地形、弱部の分布、亀裂系、風化深など
・地下水水理特性評価
シミュレーション、透水性・境界条件などに影響を与える地質、地下水位など②ワークフローの構築
3 次元地質モデルを構築する流れのなかで重要と思われる段階を下記に示す。
a）モデリング計画
モデルが対象とする地質事象やモデルの種類によって作成方法が変わるため、着手時にその都度モデリング計画を立てる。計画を立て作業期間や費用を概算で見積り、モ
デル化の流れを示し発注者と協議し合意を得てから作業に着手する。発注者はモデル化の流れを知らない場合が多く、その場合はヒアリングにより地質モデルを作る目的
や具体的な用途、モデル化の対象、必要な解像度、納期などの情報を引き出さなければならない。

18b）データの品質管理モデル構築に用いるデータの精度や座標基準はまちまちであり、空間座標や精度をチェックする必要がある。整合性のないデータは棄却するか、原本データまで遡ってチェックし、必要があれば修正する。
c）モデルの品質管理
コンターを出力するなどして作成したサーフェスモデルの形状に歪みが無いかチェックする。3 次元可視化し入力データと重ね、大きな誤差が無いかを平均値などで判断し、自然な形状かを目視してモデルの妥当性をチェックする。モデルの評価は地質技術者や発注者との協議で決めることも多い。
d）事前事後の説明・協議
発注者・設計担当社とのモデルの品質や解像度、簡略化などについて協議する。モデル化はコンピュータ・グラフィックス製作や、全自動でできるものではないことを発注者にわかってもらう必要がある。
③入力データの品質管理
入力データについては下記に分けて議論を進めることが望ましい。
a）実データ
露頭・ボーリングなど地質調査によって得られた地層境界などの位置・走向傾斜b）解釈データ
地質断面図・地質平面図・地層等高線図など地質技術者の解釈によって作成された地
質境界線・コンター情報c）補填データ
境界面の形状をもっともらしく整形するために 3 次元地質モデル構築の過程で追加するもの
例えば b）に示す地質図面だけで地質モデルを作成することは拙速である。地質断面を作成した地質学的思想や使用された地盤情報の位置関係や精度、地質構造・構成、地形・地質形成史の理解が、地質図面を読み解くために必要である。離散的なデータから地質境界のサーフェスモデルを作成するためには空間補間法を適用して計算させているが、モデルをもっともらしい形状にするためには、適切な c）補填データを作成する必要がある。これは 3 次元地質解析独特のテクニックでもある。空間補間処理をおこなうツールは、入力データの整理・分類に決まった手続きを踏むことも理解する必要がある。

19

④地質事象をモデル化する際の着目点・注意点
モデル化の問題に直面した地質事象における着目点・注意点の例を下記に示す。
a）地形
等高線による地形モデル化の限界、等高線に必要な補填データ、LP（航空レーザー測量）
・写真測量の限界・精度、陥没地形、海底地形
b）埋没地形
現地形が参考になる、谷底・谷壁・斜面脚部の形状、地形形成営力、ノッチ、崖錐c）岩盤斜面自然斜面と人工斜面、不安定ブロックと斜面型、LP・写真測量データの利用、分離面を規制する地質要因、3 次元スケッチの入力データ化d）旧河道
河道中心の認定、河川勾配や川幅の配慮、流路変化、次数の増加と川幅の関係
e）第四系地盤
層相区分・時代区分、大境界と小境界、グルーピング、互層の扱い、シーケンス層序、堆積プロセスの反映、層位学的視点、整合・不整合、工学的区分、物理的特性、異方性、水理特性、砂脈f）漸移帯
指交表現の意味、平均的境界、安全側の視点
g）逆転構造褶曲、褶曲軸の設定、面の分割、ねじれ表現、二次元図による照査h）複合面
一連の同時代面で形成営力が異なる、同時代地形面の認定、面モデルの合成i）貫入岩
火道の推定、周囲の断裂系、貫入岩内部の亀裂系j）レンズ
挟在層、チャネル、ルジオンマップや岩級区分の表現k）断層
断層帯、雁行表現、断層の端部処理、変位量l）亀裂
自然露頭・人工露頭の違い、ボアホール解析による面構造の扱い、統計的処理m）人工地盤
盛土・埋土・切土の違い、地盤改良、施工記録・設計図の読み方、幾何学性n）地盤強度
3 次元補間、ボクセル表現、地層への物性割り当てo）地下水
不圧/被圧地下水の考え方、水位変動幅、実測値の評価、水圧表現、流線

20資－３）アンケート様式
1件1シートに記入

答えられる範囲で入力してください。わからない部分は飛ばしてください
No

項目

細項目

入力欄：数量的に多いものや強調したいものについて上位３つまで選択・入力してください
入力欄1

入力欄2

入力欄3

入力欄（自由記入）

解説

1 事業分野2 事業段階3 モデル作成時期
4 地盤モデルの用途
5 地盤モデルの利用者
6 地盤モデルの対象

地質年代層序

リスト選択
リスト選択
リスト選択
リスト選択
リスト選択
リスト選択

7

地層層群名

任意入力

8
9
10
11
12
13
14

地盤モデルの種類
地形モデルの数
地質境界面モデルの数
地層モデルの数
地下水位面モデルの数
物性モデルの数
その他地質モデルの数

リスト選択
リスト選択
リスト選択
リスト選択
リスト選択
リスト選択
リスト選択

15

特筆すべき地質状況

16 地盤モデルの規格
17
18
19
20
21 入力データ（地盤モデル

モデル化範囲地形モデルの形態
地形モデルの解像度
地質モデルの形態
地質モデルの解像度
地形データの種類

22 の材料）の内容

地形データの品質チェック方法

任意入力

23
24
25

地質データの種類
地質データの電子化の有無
ボーリングデータの数

リスト選択
リスト選択：上欄と対応させる。モデリングに直接利用する観点で（PDFは
リスト選択

26

地質データの品質チェック方法

任意入力

27 モデルの構築方法

地形モデルの作成アルゴリズム

任意入力

28

地形モデル補間アルゴリズムの選定理由

任意入力

29

地形モデルの照査方法

任意入力

30

地質モデルの作成アルゴリズム

任意入力

31

地質モデル補間アルゴリズムの選定理由

任意入力

32

地質モデルの照査方法

任意入力

33 トレーサビリティ
34
35
36
37
38
39
40 モデリングに関する内容
41
42
43
44

報告書への作業フローの記載
報告書へのモデル作成方法の記述
報告書への補間パラメータの記録
品質評価記録の有無
ボーリングDBの利用
地質図面DBの利用
パラメトリックモデリングの採用
作業期間
作業のルーチン化
モデル構築担当者の役割モデル構築担当者の資格
モデル担当者は現場を見ているか

リスト選択
リスト選択
リスト選択：後に他者が引き継いだ場合に再現できるかの観点
リスト選択
リスト選択：モデルとのリンクがとれているか（自動・手動によらず）リスト選択：モデルとのリンクがとれているか（自動・手動によらず）
リスト選択
リスト選択
リスト選択
リスト選択
リスト選択
リスト選択

45

要求精度を満たすモデルを作ることができたか

リスト選択

46

時間を要した部分

任意入力

47

苦労した点・問題点

任意入力

48

ブレイクスルー任意入力

49 成果品について
50

顧客の反応
納品方法

リスト選択
リスト選択

51

納品データ

任意入力

52

作業の継続性

リスト選択：業務として継続したか

53 得られた教訓

任意入力
東西 約 0 m

南北 約 0 m

0 m

0 m

0 m

0 m

最大深度 約 0 m

おおよその数字入力
リスト選択
数字入力：グリッド方式の場合のメッシュサイズをm単位でリスト選択
数字入力：グリッド方式の場合のメッシュサイズをm単位で
リスト選択

任意入力

21

資－４）アンケート集計結果

22

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25

26

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