Mining & Tunnels
10 分で 300 m —
高速・安全・高精度な坑道計測
OmniSLAM R8+ ハンドヘルド SLAM と全站儀トラバース基準点の連携により、坑内 GNSS 非受信環境でも測量級の点群を短時間で取得。過掘り・切欠き（掘不足）評価と変形モニタリングを支援します。
2024 年に設立、本社を西安（Xi'an）に置く中国の 3D デジタル化テクノロジー企業。インフラ・工業施設・エンジニアリングプロジェクト向けの 3D データ提供に特化しています。創業チームの約 20 年にわたる業界経験を基盤に、複雑で時間制約の厳しい現場において信頼性の高い 3D データを提供します。
LEVEL-HK は 3D データ取得・処理・情報提供までを一貫して担うエンドツーエンドサービスを提供。ハンドヘルド／モバイル SLAM レーザースキャン、高精度全站儀制御点連携、エンジニアリンググレードのデータ処理ワークフローなどの技術力を有し、測量・地理空間情報、BIM・デジタル建設、交通インフラ、文化遺産デジタル化など幅広い分野を支援しています。
坑道計測は鉱山エンジニアリングの基礎的な作業であり、掘削制御・安全評価・長期資産管理の幾何学的基盤を提供します。本プロジェクトでは、施工中の坑道変形をモニタリングするため、竣工形状と設計モデルとの偏差を評価できる高精度な幾何データの取得を目的としました。
従来の静止型計測法（TLS 等）が抱える低効率と現場作業への影響を克服するため、モバイルスキャンソリューションを採用し、高速かつ測量級の成果を実現しました。
中国国内の地下鉱山坑道において実施。全長約 300 m の直線・水平坑道で、幅約 10 m・高さ約 9 m の大型地下空間へと拡がる典型的な鉱山環境です。粉塵・高湿度・換気不足・低照度・坑内設備の存在など、坑道計測における一般的な条件が揃っていました。
成果物は既存ソフトウェア環境とのシームレスな連携のため LAS 形式での納品が求められました。成功基準は単一指標ではなく、技術性能と運用効率の組み合わせで定義されています。
計測は稼働中の地下鉱山坑内で実施され、作業時間が制限され、坑内設備の移動により計測中のアクセスも限定されました。粉塵・高湿度・換気不足・低照度は坑道沿線全体に存在し、データ取得の運用ウィンドウと作業環境を制約しました。
地下坑道は直線的で反復構造が多く、SLAM 位置推定に利用できる特徴点が乏しいため、坑道長方向への位置ドリフト（ずれ）リスクが高まります。GNSS 非受信環境では純粋な SLAM と測量制御点への依存により、局所化誤差が累積し、変形モニタリングや過掘り評価に必要な精度の維持が困難になります。
こうした坑内条件下で、正確な測量級点群を効率的に取得できるか — 本プロジェクトの核心課題はここにありました。
坑道計測は従来、静止型地上型レーザースキャナー（TLS）と全站儀計測の組み合わせで実施されてきました。高精度である一方、時間がかかり工程進行に影響を与えます。精度を犠牲にせず効率を高めるため、OmniSLAM R8+ によるハンドヘルド SLAM ワークフローを導入。現場取得時間の最小化と、GNSS 非受信の地下鉱山環境での安定稼働を目指しました。
約 300 m の坑道を、2 名のオペレーターが通常歩行速度で 10 分間の単一連続ハンドヘルドスキャンで計測しました。ループクロージャーや往復走査ではなく、線形走査戦略を採用。稼働中の移動機械がある区間は安全とデータ整合性のため計測対象外としました。
SLAM データを信頼できる座標系に固定するため、施工チームが全站儀計測で設置した既存のトラバース基準点を活用。走査中に直接観測し、SLAM 軌跡に絶対座標を付与しました。
現地取得後、OmniSLAM Mapper で約 50 分の処理を実施。地下環境での SLAM 軌跡推定の後、制御点調整（control-point adjustment）を適用してドリフトを抑制し、プロジェクト座標系へ整合。坑道内部の高密度点群（平均点間隔約 0.5 cm）を生成し、動的物体除去・ノイズフィルタリングを経て、変形モニタリングに適したクリーンな点群を出力しました。
処理時の制御点とは独立して全站儀トラバース計測で取得した 10 チェック点により、制約後ソリューションを検証。精度評価では坑道軸方向に沿って一貫した点レベル精度が確認され、ヒートマップ可視化でも安定した結果が得られました。
独立チェック点に基づく精度評価の結果、点群の 98.00% が絶対誤差 0–1 cm の範囲に収まりました（クライアント要求 3 cm を大幅に上回る精度）。
| 絶対誤差範囲 | 点数 | 割合 |
|---|---|---|
| 0–1 cm | 25,035,706 | 98.00% |
| 1–2 cm | 508,932 | 1.992% |
| 2–5 cm | 6 | 0.000% |
| 5–10 cm | 0 | 0.000% |
| 10–20 cm | 0 | 0.000% |
| ≥ 20 cm | 0 | 0.000% |
最終承認は過掘り分析に基づき、納品点群と設計モデルの比較で実施。測点（chainage）K067+099 における断面では、計測内壁プロファイルと設計モデルの良好な幾何的一致が確認されました。
断面積差を坑道測点（chainage）に沿って積分し、過掘り・切欠き（掘不足）量を定量的に算出しました。
| 指標 | 値 |
|---|---|
| 設計断面積 | 124.988 ㎡ |
| 計測断面積 | 129.326 ㎡ |
| 最大過掘り | 0.443 m |
| 最大切欠き（掘不足） | −0.240 m |
| 過掘り総面積 | 5.991 ㎡ |
| 切欠き（掘不足）総面積 | 1.653 ㎡ |
| 平均過掘り | 0.221 m |
| 平均切欠き（掘不足） | 0.185 m |
ハンドヘルド OmniSLAM 3D モバイルレーザースキャナーをワークフローに統合することで、従来の計測法と比較して現場滞在時間を大幅に短縮。全体プロジェクトコストの低減を実現しながら、最終成果物の品質を維持しました。
処理済みデータへの迅速なアクセスにより、エンジニアリングチームは掘削結果のレビューと次工程の計画を最小限の遅延で進められます。坑内での作業時間短縮は、安全面においても重要な価値 — 危険区域への曝露低減、再入場の削減、稼働中坑道での三脚設置作業の排除につながりました。