3 次元レーザー計測システム
ご提案書

MMS

3D LESAR SCANER

MOBILE MAPINNG SYSTEM SYSYTEM

株式会社

⽔上洋⾏

最新のレーザー技術を！
点群データ！これらは、レーザースキャナにより得られる 3 次元座標データです。レーザースキャナの最⼤の魅⼒
は、⾮接触にて３次元座標を取得し、カラーによる⽴体表現が可能です。本提案書は、固定式レーザースキャナ・移動体⾞両レーザーシステム（モービルマッピングシステム）による、概要・特性・活⽤事例等を、ご紹介させて頂きます。

⽬次

3 次元レーザースキャナ技術 概説
概要・原理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・１
作業⼿順・特性・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・２
主な活⽤事例について・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・３

移動体計測システム技術 概説
概要・原理・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・６
作業⼿順・特性・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・７
主な活⽤事例について・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・８計測システム スペック
固定式レーザースキャナ

⻑距離系・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・10固定式レーザースキャナ 中距離系・⾼速・フルドーム型・・・・・・・・・・・・・・・・・11固定式レーザースキャナ 短距離・⾼速・⾼密度フルドーム型・・・・・・・・・・・・・・・12
移動体計測システム ＭＭＳ （モービルマッピングシステム）・・・・・・・・・・・・・・・13

会社案内 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・14

3 次元レーザースキャナ技術 概説◆（概要）3 次元レーザースキャナとは３Ｄ（３次元）レーザースキャナーとは、ノンプリズムタイプの計測・測定器で、計測・測定対象物に触れることなく、レーザーによって地形や構造物などの対象の３次元座標（点群）データを短時間に取得することができる計測・測定機器です。

取得された点群データは、これまでの「単点」での計測・測定・測量とはちがい⾼密度なため現実空間のありのままの形状が数値座標として再現され、「⾯」的に３次元計測・測定できます。３Ｄ－ＣＡＤやＣＧなど分野では、先⾏して既に活⽤されています。
また今後、⽼朽化した道路構造物や施設、建造物の維持補修・補強のための調査及び対策として３次元デジタルデータの有効活⽤が主流となると考えられます。

[現状写真][3D スキャン後]◆3D スキャニングの測定原理
スキャナを中⼼にスキャナ⾃⾝が周囲を⾒渡すように周りながらレーザーを放射状に⼀定間隔で放射します。
スキャナから発せられるレーザ光が測定対象物に反射して帰ってくるまでの時間から距離を算出し、またレーザの移動⽅向⾓度からスキャナ内部の⾓度を算出し、この距離・⾓度情報から３次元位置情報を求めています。
また、スキャナが回転動作する⾓度間隔を変更することで、データ取得密度を⽬的に応じて任意に変更することができます。

ｽｷｬﾝ範囲
Z軸
Z軸
Y軸
ｽｷｬﾅ原点(0,0,0)

X軸

X軸

Y軸
ｽｷｬﾅ原点(0,0,0)

1◆作業⼿順
対象物の周囲を囲むように、前背⾯・左右側⾯など数箇所からスキャンをします。また、全てのスキャンを合成するために共通の球状のマーカー（タイポイント）を設置しながらスキャン作業を進めていきます。
トプコン社製 GLS-2000 などの測量機器メーカーのスキャナでは、既知既設の測量鋲・杭を直接利⽤することができ、「マーカーレスのデータ合成」と、現地測量座標に整合したスキャンデータを取得できます。現地測量座標と整合しているので平⾯図・断⾯図を作成後、経年⽐較の図⾯作成にも応⽤できます。
現地作業後、スキャンデータをパソコンに取込み、専⽤ソフトウエアで「データ解析〜合成処理」を⾏うことで現実空間のありのままの形状が３次元座標として再現されます。データ解析処理では、スキャン時に⾃動取得されるパノラマ写真画像を使って３次元座標に⾊情報が転写されます。

基準マーカー◆特性について（メリット）
・⼤量の座標を持つ点群データを短時間に取得できる・断⾯図において、どの軸からも作成が可能（X 軸、Y 軸、Z 軸、任意⽅向、中⼼線形）・⽴⾯図をどの⽅向からも作成が可能
・ノンプリズムレーザー計測であることから「⾮接触・⽴ち⼊り不要」で計測が可能
・⾜場等の仮設が不要、若しくは軽減できる・⾼精度でリアルな３次元スナップショットである（デメリット）・計測対象外の障害物なども、あるがまま計測する・スキャナ設置箇所からの視野死⾓は計測されない・⽔濡れ箇所、⽔⾯下は、基本的に計測されない
・通常の測量機器と⽐較すると⾼価である
・点群データの活⽤には、特別な３次元ＣＡＤが必要である

2[データ解析後のカラー点群]

（主な活⽤事例）① 路⾯・法⾯計測・・・道路の轍の形状取得や、法⾯の形状変化や経年変化の把握

路面調査（夜間・コンテナ基地）

法面調査（交通規制難所）

法面調査
（高所部）

路面調査・断面法面調査設計・断面

法面調査設計・断面② トンネルの内空断⾯計測

トンネル

維持管理用の内空断面

初期モデル構築

手掘り式トンネル

維持管理用の内空調査

補修箇所の断面3

③ 建築・・・改築改装時の外装・内装の現況調査

庭園

3D モデリング・VR

改築検討

景観シュミレーション④ ⼟量計測・・・⼟⽊⼯事における運⼟量、鉱⼭や砕⽯場における採掘量、処分場の埋め⽴て量

堤防

土量計算

嵩上げ工事

出来形確認

処分場

仕上がり面検討

収容能力判定容積計算⑤ 構造物調査・・・保守点検業務における修復箇所の位置・サイズ・形状の詳細計測

4

鉄橋

寸法、部材数量拾い

保守メンテ設計

一般図作成

歩道橋

寸法、部材数量拾い

撤去設計

一般図作成

⑥ 歴史的建造物、⽂化遺産・・・保存、補修計画に伴う図⾯作成

歴史的建築物

デジタルアーカイブ

現状保存・補修計画⑦ 設計検討シュミレーション、CIM

道路拡幅設計

3D モデリング

設計検討

VR シュミレーション

護岸設計
設計検討

3D モデリング

橋架け替え

VR

設計検討

施工シュミレーション㈱創造技術様作成

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ＭＭＳモービルマッピングシステム技術 概説◆（概要）ＭＭＳモービルマッピングシステムとはＧＰＳ（ＧＮＳＳ）３Ｄ（３次元）レーザースキャナ、カメラ、ＩＭＵ（姿勢装置）などの機器を、⾞両に搭載し､⾛⾏しながら、建物、道路の形状、周辺の 3 次元位置情報を、⾼精度で効率的に取得できます。全国⾃治体の公共測量をはじめ、インフラ維持管理など幅広い分野で、ご利⽤いただいております。2012 年 5 ⽉ 24 ⽇には、国⼟地理院より『移動体計測⾞両による測量システムを⽤いる数値地形データ作製マニュアル（案）』が発⾏され、道路台帳業務等数値地形レベル５００の⾼精度な地図作製が可能となりました。ソフトウエアの応⽤技術により、⾼精度オルソ画像のデータ作成、路⾯の縦横断勾配、わだち掘れ量の測定、ＶＲ作製の利⽤など、道路維持管理における、3 次元デジタルデータの活⽤として、注⽬されています。

レーザーデータ
曲がりながらの計測でも⽩線のゆがみは⾒られません。
⿃居の点群も曲がりながら取得していますが、形状は保たれています。

オルソデータ6

◆ＭＭＳモービルマッピングシステムの測定原理
ＧＰＳ、ＩＭＵ・オドメーター（⾛⾏距離計）による複合解析を⾏い、⾃⼰位置データを、電⼦基準点データを使⽤して解析を⾏います。⾞両の⾃⼰位置精度から求められた、位置情報より、レーザースキャナのデータ解析を⾏い、⾼精度なレーザー位置情報を得ることができます。ＧＰＳの取得が原則となりますが、⾼架下、トンネル等計測不能箇所においては、ランドマークアップデート処理より、計測位置データを、従来の測量法で得られた標定点により誤差補正を⾏う事が出来ます。

◆作業⼿順
上空視界が初期化を⾏い、ＧＰＳの受信データを安定化させる。⼀定した速度で⾛⾏を⾏う。
運転者は、安全に注意し、計測オペレーターは写真のハレーション等の撮影状況に注意し、⾛⾏作業⾏う。

◆特性について（メリット）
・短時間で⻑距離の計測作業が可能（時速４０Ｋｍ／ｈ

1 時間で 40km の計測が完了）

・交通規制をかけることなく、道路内の安全な測量が可能である（デメリット）・計測対象外の障害物なども、あるがまま計測する。駐⾞⾞両、植樹体等があると補測が必要になる
・⾬天時は計測されない
・通常の測量機器と⽐較すると⾼価である

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（主な活⽤事例）① 道路台帳地図作製業務・数値地図作製業務『移動体計測⾞両による測量システムを⽤いる数値地形データ作製マニュアル（案）』②

道路ストック点検業務 簡易型路⾯性状業務③ トンネル調査点検業務

新潟県発注のトンネル初回点検業務にて MMS が利⽤されました。⾛⾏型レーザースキャナーによるトンネ
ル覆⼯表⾯の凹凸を計測・データ解析を実施。

④ 移動体河川全周囲画像取得業務 「河川空間の全周囲画像データ作成ガイドライン（案）Ver.1.0」「河川空間の全周囲画像データ作成ガイドライン（案）Ver.1.0」（平成 25 年 2 ⽉、国⼟交通省 理・国⼟保
全局 河川情報企画室）に基づき、全国で移動計測⾞両＝MMS による河川全周囲画像取得業務の発注が出ました。

8◆3 次元レーザースキャナの種類（据置型レーザー）

⻑距離対応（1m〜500m）
ﾄﾌﾟｺﾝ社製 GLS-1500

中距離対応（1m〜350m）
ﾄﾌﾟｺﾝ社製 GLS-2000

近距離対応（0.6m〜120m）
FARO 社製 Focus3D S120（移動体レーザー）

ﾄﾌﾟｺﾝ社製 IP-S2

三菱電機社製 MMS
⼀般道（〜60km/h）でも⾼速道路（〜80km/h）でも交通規制することなく⾼精度で計測できます。速度による精度劣化はありません。

（ハンディレーザー）

接近⼿持ちタイプ（0.5m〜3m）
FARO 社製 FreeStyle3D9◆機器性能・カタログスペック□ 機器名：3D レーザースキャナ ㈱トプコン社製 GLS-1500□ 器械番号：9Y0107 （ 2008 年 11 ⽉ 1 ⽇導⼊）
□ 主な仕様スキャニング部
測距⽅式 パルス⽅式（Time Of Flight）
測定距離
A．反射強度 90％ ①標準モード→330m ②⻑距離モード→500m
B．反射強度 18％ ①標準モード→150m ②⻑距離モード→230m
レーザー
1535nm （不可視 Class1 モード）
スキャン密度
最⼤ 1mm（20m 時）の点間隔密度（ｽﾎﾟｯﾄｻｲｽﾞ①1〜40m→φ≦6mm、100m→最⼤ 16mm）
測定範囲
鉛直⽅向(V)70° ⽔平⽅向(H)360°
⾓度精度
鉛直⽅向(V)6″

⽔平⽅向(H) 6″

距離精度①標準ﾓｰﾄﾞ 1〜150m→4mm(σ) ②⻑距離ﾓｰﾄﾞ 1〜150m→7mm(σ)⾯精度①標準ﾓｰﾄﾞ 1〜150m→2mm(σ) ②⻑距離ﾓｰﾄﾞ 1〜150m→3mm(σ)□ 特徴①⽤途に応じて選択できる２つの測定モード搭載
⾼精度な標準モード（最⼤ 330m）、⻑距離モード（最⼤ 500m）に測定モード切り替え可能②低ノイズ、⾼精度を両⽴させた"Precise Scan TechnologyⅡ"を搭載し、⾼品質点群データを取得します③無線 LAN 接続に対応し、パソコンから遠隔コントロールが可能④PC コントロールモード（USB 接続、無線 LAN）では、リアルタイムで 3D 取得データを確認可能⑤ 2 軸チルトセンサー搭載により、⼀般的的な測量のように器械点・後視点で現場計測が可能

10□ 機器名：3D レーザースキャナ ㈱トプコン社製 GLS-2000□ 器械番号：NC0054 （ 2014 年 7 ⽉ 9 ⽇導⼊）
□ 主な仕様スキャニング部
測距⽅式 パルス⽅式（Time Of Flight）
測定距離
A．反射強度 90％ ①標準モード→350m ②⾼速モード→210m③詳細モード→100m

B．反射強度 18％ ①標準モード→150m ②⾼速モード→ 90m③詳細モード→ 40m

C．反射強度 9％

近距離モード→40m

レーザー
1064nm （計測時に切替え可能な Class3R モード、Class1M モードを有する。）
スキャン密度最⼩ 3.1mm（10m 時）の点間隔密度（ｽﾎﾟｯﾄｻｲｽﾞ①1〜20m→φ≦4mm、②1〜150m→φ≦11mm）
測定範囲
鉛直⽅向(V)270° ⽔平⽅向(H)360°
⾓度精度
鉛直⽅向(V)6″

⽔平⽅向(H) 6″

距離精度(σ)①標準ﾓｰﾄﾞ 1〜150m→3.5mm(σ)②⾼速ﾓｰﾄﾞ 1〜110m→3.5mm(σ)③詳細ﾓｰﾄﾞ 1〜90m→3.5mm(σ)④低出⼒ﾓｰﾄﾞ(Class1M)1〜110m→4.0mm(σ)

⾯精度(σ)①標準ﾓｰﾄﾞ 1〜150m→2.0mm(σ)②⾼速ﾓｰﾄﾞ 1〜110m→2.0mm(σ)③詳細ﾓｰﾄﾞ 1〜90m→2.0mm(σ)④低出⼒ﾓｰﾄﾞ(Class1M)1〜110m→2.0mm(σ)□ 特徴①最⼤ 350m の⾼速、⾼精度マルチレンジスキャニング②低ノイズ、⾼精度を両⽴させた"Precise Scan TechnologyⅡ"を搭載し、⾼品質点群データを取得します③5 種類の測定レンジモードを搭載することで、現場環境、要求精度に応じた 3D スキャンを可能にします④レーザークラス 3R/1M 切替え機能搭載。現場の安全要求に応じて切替えて使⽤できます⑥ ﾌﾙﾄﾞｰﾑｽｷｬﾝﾆﾝｸﾞに対応。⽔平 360°、鉛直 270°の測定範囲を確保。⾼所、頭上部のｽｷｬﾝをｶﾊﾞｰします11□ 機器名：3D レーザースキャナ ファロー社製 Focus3D S120
□ 器械番号：LLS061202822 （ 2012 年 10 ⽉ 1 ⽇導⼊）
□ 主な仕様スキャニング部
測距⽅式 位相差⽅式
測定距離
反射強度 90％ 0.6m 〜 120m
レーザー
20mW （レーザークラス 3R）
測定速度
毎秒 122,000 点〜 976,000 点

測定範囲
鉛直⽅向(V)300° ⽔平⽅向(H)360°
⾓度精度
2 軸補正センサ搭載 精度 0.015°
距離精度
25m 先 → 2mm(σ)□ 特徴①⼩型・軽量 コンパクトスキャナ サイズ 24×20×10(cm) 重量 5kg②タッチスクリーンよる簡単操作③スキャン時にはパソコン接続不要な単体動作による、現場での可搬性の向上④⻑時間バッテリ内蔵。5 時間連続使⽤可能⑤フルドームスキャンニングに対応。⽔平 360°、鉛直 300°の測定範囲を確保
⾼所、頭上部のスキャンをカバーします⑥Class3R レーザーにより、通常、計測困難な⽔濡れ箇所でもデータ取得が可能な場合がある（導⽔管や洞窟などの内空計測に使⽤します）

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□ 機器名：MMS

K-320LB5NETIS(KK-090011)□ 主な仕様カメラ部
3 台 500 万画素 最速撮影枚数（1 台） 10 枚／秒
オプション装備

Ｐoint Ｇray Ladybug5 360°全周動画撮影対応

レーザースキャン2 台 前⽅⽅向

反射強度 90％ 65m

27,100 点/秒 視野⾓ 180°

レーザー
（レーザークラス 3R）
計測測定速度
80Km/h まで
計測絶対精度標準レーザー：７m 地点で１０cm（rms）以内
計測相対精度標準レーザー：１cm（rms）以内
⾃⼰位置精度６cm（rsm）以内□ 特徴①⾛⾏する事で、⾼精度な 3 次元位置情報・画像情報を取得することが可能②交通規制を⾏わず道路縁内の測量が可能③国⼟地理院『移動体計測⾞両による測量システムを⽤いる数値地形データ作製マニュアル（案）』に準拠。数値地形レベル５００ 測量法第 36 条特殊機器における、17 条申請にて多数の実績有り。

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株式会社

⽔上洋⾏

http://www.mizukami-abroad.co.jp
本 社 〒812-0051 福岡県福岡市東区箱崎埠頭 3 丁⽬ 1-22
TEL：092（641）2561

FAX：092（641）2487

北九州営業所 812-0061 北九州市⼋幡東区⻄本町２丁⽬４-５
TEL 093-671-0436 FAX 093-671-2896
久留⽶営業所 839-0808 久留⽶市東合川新町７番４４号
TEL 0942-45-8560 FAX 0942-45-8460
⻑崎営業所 852-8034 ⻑崎市城栄町１０番１０番
TEL 095-844-4308 FAX 095-844-4203
佐賀営業所 849-0934 佐賀市開成６丁⽬７番１１号
TEL 0952-31-6097 FAX 0952-31-6092
佐世保営業所 857-0022

佐世保市⼭⼿町２５番２４号

TEL 0956-22-0588 FAX 0956-22-0673
熊本営業所 862-0912 熊本市東区錦ヶ丘３２番２１号
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測量機器・GNNS・情報化施⼯機器販売レンタル
3 次元レーザースキャナ販売レンタル・移動体計測システム販売レンタル・測量機修理
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ISO9001/2008 認証番号 1164697
福岡県特定計量器販売事業 第 623 号

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