JP2003294443A - Verticality monitoring system for building structure - Google Patents
Verticality monitoring system for building structureInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、建築構造物の鉛直
監視システムに関し、特に大規模構造物や高層ビルの鉛
直性が初期の時点からどのように変化するかを監視する
システムに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertical monitoring system for building structures, and more particularly to a system for monitoring how verticality of large-scale structures and high-rise buildings changes from an initial point.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、大規模構造物や高層ビルの鉛直監
視を行うためには、たとえば、下げ振りを使用して、１
階を基準階として２階へ、２階より３階へと１階毎に鉛
直点を上階へ写していく。図６は、下げ振りによる建築
構造物の鉛直監視について説明するための概念図であ
る。まず、基準階において直交座標系を設定し、原点を
鉛直基準点とする。そして、鉛直基準点を鉛直軸上で平
行移動した設計上の点が、点（０，０）となっているか
否かを管理するのが鉛直監視である。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a plumb bob has been used to vertically monitor a large-scale structure or a high-rise building.
With the floor as the reference floor, the vertical points are copied to the second floor from the second floor to the third floor. FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining vertical monitoring of a building structure by swinging down. First, an orthogonal coordinate system is set on the reference floor, and the origin is the vertical reference point. Then, the vertical monitoring manages whether or not the design point obtained by translating the vertical reference point on the vertical axis is the point (0, 0).
【０００３】上述した設計上の点（Ｎ階）から（Ｎ−
１）階に下げ振りを下ろすと、下げ振りの先端は実際に
は、直交座標系の原点すなわち鉛直基準点には一致せ
ず、下ろした点は（Ｘ，Ｙ）となる。このＸ、Ｙが鉛直
からの誤差である。しかし、下げ振りによる鉛直監視に
は、基準階での求心読みとり誤差、温度差による目盛り
誤差、コンクリートの収縮による誤差、下げ振りの糸の
芯の読み取り誤差、下げ振り本体の芯ずれによる誤差、
横からの風による求心誤差、等の不定誤差（偶然誤差・
消し合い誤差）が存在する。これらの誤差は、原因が分
かっていても除去できないものが複雑に重なって生じる
誤差であり、起こる方向も大きさも一定ではない。ま
た、１回の測定で±Ａの誤差が生じれば、Ｎ回の測定で
は、±Ａ・Ｎ０．５の不定誤差が生じる。たとえば、仮
に１基準点の測定で１．５ｍｍの誤差が生じたとすると
１６階での基準墨に対する不定誤差は±５．８ｍｍにな
る。From the above design point (N floor), (N-
1) When the plumb bob is lowered to the floor, the tip of the plumb bob actually does not coincide with the origin of the Cartesian coordinate system, that is, the vertical reference point, and the lowered point is (X, Y). These X and Y are the errors from the vertical. However, for vertical monitoring by plumb bob, centering reading error at standard floor, scale error due to temperature difference, error due to concrete shrinkage, bobbin thread core reading error, bob body misalignment error,
Uncertain error such as centripetal error due to wind from the side (accidental error
There is an erasing error). These errors are errors caused by complicated overlapping of things that cannot be removed even if the cause is known, and the directions and sizes of the errors are not constant. In addition, if an error of ± A occurs in one measurement, ± A · N 0 . An uncertain error of 5 occurs. For example, if an error of 1.5 mm occurs in the measurement of one reference point, the indefinite error with respect to the reference black ink on the 16th floor is ± 5.8 mm.
【０００４】そこで、このような不定誤差を生じないレ
ーザー鉛直機を使用することも行われている。レーザー
鉛直機を使用する利点は：各フロア毎の誤差が少なくな
る；コンクリートの収縮の影響を受けにくい；スパン調
整が容易にできる；外部基準点から作業できるためスリ
ーブ穴が不要である；鉛直精度下げ振りに比べて格段に
よい；鉛直監視距離が１５０メートル程度であるので高
層ビルに対応できる；風の影響を受けない；等の点であ
る。レーザー鉛直機を使用する場合は、建造物の外部に
設けた鉛直基準点にレーザー鉛直機を水平に設置すると
ともに、たとえば屋上から建造物外部に上部ターゲット
（反射鏡）を設置し、上部ターゲットからの反射光をレ
ーザー鉛直機に受ければ、上部ターゲットが水平に設置
されているか否か、すなわち屋上の所定の場所が鉛直か
らずれているか否かが分かる。ただし、上部ターゲット
は現場の状況、形によって工夫する必要がある。ところ
で、レーザービームは±１０秒程度の発散角があり、１
００ｍの高さで±４．８ｍｍの誤差を生じる。Therefore, it is also practiced to use a laser vertical machine which does not cause such an indeterminate error. The advantages of using a laser vertical machine are: less error for each floor; less susceptible to concrete shrinkage; easier span adjustment; no need for sleeve holes since working from an external reference point; vertical accuracy It is much better than swinging down; it has a vertical monitoring distance of about 150 meters, so it can handle high-rise buildings; it is not affected by the wind. When using a laser vertical machine, install the laser vertical machine horizontally at the vertical reference point provided outside the building, and install an upper target (reflecting mirror) from the roof to the outside of the building, for example. When the laser vertical machine receives the reflected light of the above, it is possible to know whether or not the upper target is installed horizontally, that is, whether or not a predetermined place on the roof is displaced from the vertical. However, it is necessary to devise the upper target according to the situation and shape of the site. By the way, the laser beam has a divergence angle of about ± 10 seconds,
An error of ± 4.8 mm occurs at a height of 00 m.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、下げ振りでは
測定誤差が大きい。また、レーザー鉛直機やトランシッ
トでは視準により鉛直性の良否を判断するだけであるた
め、定量的に建造物等の鉛直監視を行うことはできな
い。そこで、本発明は、鉛直監視すべき点（たとえば建
築構造物の屋上の数点）の３次元位置の初期値を正確に
測定し、その後の座標の変動量を測定して、数値データ
で鉛直監視を行うことを課題としている。また、本発明
は、ジオイドモデルを使用することなく、鉛直監視点の
標高を正確に求めることを課題としている。However, the measurement error is large in the plumb bob. In addition, laser vertical machines and transits can only quantitatively check the verticality of buildings, etc., because they can only determine the verticality by collimation. Therefore, in the present invention, the initial value of the three-dimensional position of a point to be vertically monitored (for example, several points on the roof of a building structure) is accurately measured, and the amount of change in the coordinates thereafter is measured, and the vertical value is calculated using vertical data. The task is to monitor. Another object of the present invention is to accurately obtain the elevation of the vertical monitoring point without using the geoid model.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの本発明の建築構造物の鉛直監視システムは、建築構
造物周辺の少なくとも１つの周辺基準点と、前記建築構
造物の内部の基準階における１又は２以上の鉛直基準点
と、前記鉛直基準点に対応する鉛直監視点の緯度、経度
及び高度を測定するＧＰＳ測定装置と、前記周辺基準点
と前記鉛直基準点の標高を測量する測量装置と、前記Ｇ
ＰＳ測定装置の測定データ及び前記測量装置の測量デー
タを入力し解析するコンピュータとを備えた建築構造物
の鉛直監視システムであって、前記周辺基準点を既知点
とする仮定三次元網平均計算によって、前記鉛直基準点
及び前記鉛直監視点の緯度と経度を計算し、前記鉛直基
準点の標高に基づいて前記鉛直監視点の高度を標高に変
換し、前記鉛直監視点の緯度、経度及び標高を監視す
る。SUMMARY OF THE INVENTION A vertical monitoring system for a building structure according to the present invention for solving the above-mentioned problems includes at least one peripheral reference point around the building structure and a reference inside the building structure. One or more vertical reference points on the floor, a GPS measuring device that measures the latitude, longitude, and altitude of the vertical monitoring point corresponding to the vertical reference point, and the altitudes of the peripheral reference point and the vertical reference point Surveying device and the G
What is claimed is: 1. A vertical monitoring system for a building structure, comprising: a computer for inputting and analyzing measured data of a PS measuring device and surveying data of the surveying device; , Calculating the latitude and longitude of the vertical reference point and the vertical monitoring point, converting the altitude of the vertical monitoring point to elevation based on the altitude of the vertical reference point, the latitude, longitude and altitude of the vertical monitoring point Monitor.
【０００７】また、本発明の鉛直監視システムは、上述
したＧＰＳ測定装置と、測量装置と、コンピュータとを
備え、初期時点において、前記周辺基準点、前記鉛直基
準点及び鉛直監視点の緯度、経度及び高度を測定すると
ともに、前記周辺基準点及び前記鉛基準点の標高を測量
し、前記周辺基準点を既知点とする仮定三次元網平均計
算によって、前記鉛直基準点及び前記鉛直監視点の緯度
と経度の初期値を計算し、前記鉛直基準点の標高に基づ
いて前記鉛直監視点の高度を標高の初期値に変換し、監
視時点において、前記周辺基準点及び前記鉛直監視点の
緯度、経度及び高度を測定し、前記周辺基準点を既知と
する仮定三次元網平均計算により前記鉛直監視点の緯度
及び経度を計算し、前記標高の初期値に基づいて前記鉛
直監視点の高度を標高に変換するシステムであってもよ
い。Further, the vertical monitoring system of the present invention comprises the above-mentioned GPS measuring device, surveying device, and computer, and at an initial point of time, the latitude and longitude of the peripheral reference point, the vertical reference point, and the vertical monitoring point. And the altitude, and the elevations of the peripheral reference point and the lead reference point are measured, and the latitude of the vertical reference point and the vertical monitoring point is calculated by hypothetical three-dimensional network average calculation using the peripheral reference point as a known point. And the initial value of the longitude is calculated, and the altitude of the vertical monitoring point is converted to the initial value of the altitude based on the altitude of the vertical reference point, and at the time of monitoring, the latitude and longitude of the peripheral reference point and the vertical monitoring point. And the altitude is measured, the latitude and longitude of the vertical monitoring point is calculated by the hypothetical three-dimensional network average calculation that the peripheral reference point is known, and the altitude of the vertical monitoring point is calculated based on the initial value of the altitude. It may be a system that converts high.
【０００８】また、本発明の鉛直監視方法は、上述した
鉛直監視システムを使用する。本発明においては、建築
構造物の鉛直監視点（たとえば屋上の数点）の３次元位
置をＧＰＳ測定装置で測定して、位置変動を監視する。
その際、建築構造物の周辺に３点の周辺基準点をＧＰＳ
測定して鉛直監視点の３次元位置を較正する。ただし、
ジオイドモデルを使用すると鉛直間利点の高度は正確に
は求まらない。従って、鉛直監視点の標高は、建築構造
物の基準階の標高を実測して較正する。Further, the vertical monitoring method of the present invention uses the vertical monitoring system described above. In the present invention, the three-dimensional position of the vertical monitoring point (for example, several points on the roof) of the building structure is measured by the GPS measuring device to monitor the position fluctuation.
At that time, GPS is used to set three peripheral reference points around the building structure.
Measure and calibrate the 3D position of the vertical monitoring point. However,
Using the geoid model, the height of the vertical advantage cannot be determined accurately. Therefore, the elevation of the vertical monitoring point is calibrated by actually measuring the elevation of the standard floor of the building structure.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１は、本発明の建築構造
物の鉛直監視システムのブロック図である。このシステ
ムは、測定点の緯度、経度及び高度を測定するためのＧ
ＰＳ測定装置１と、測定点の標高を測定するための測量
装置２と、ＧＰＳ測定装置１及び測量装置２から測定デ
ータ・測量データを入力し解析するコンピュータ３と、
コンピュータ３にインターネット等の通信網１０を介し
て接続された外部サーバ４とを含む。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a building structure vertical monitoring system according to the present invention. This system uses G to measure the latitude, longitude and altitude of the measurement point.
A PS measuring device 1, a surveying device 2 for measuring the elevation of a measuring point, a computer 3 for inputting and analyzing measurement data / surveying data from the GPS measuring device 1 and the surveying device 2,
It includes an external server 4 connected to the computer 3 via a communication network 10 such as the Internet.
【００１０】ＧＰＳ測定装置１は、測定点の３次元的な
位置を測定するものであるため、４つ以上のＧＰＳ（ｇ
ｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）
衛星からの電波が到達するのに要した時間を測定する。
ＧＰＳ測定装置１とコンピュータ３とのインターフェイ
スが可能であれば、コンピュータ３の指示に基づいて測
定を開始し、測定しながら測定データをコンピュータ３
に送信してもよい。測量装置２は、トランシット等の測
角器械や、巻き尺、光学式・電波式の距離測定器具が含
まれる。測角・測距結果は紙面に記録され、キーボード
等からコンピュータ７に入力される。測定器具によって
は、コンピュータ３とインターフェイス可能な測定器具
の場合には、コンピュータ３の指示に基づいて測定を開
始し、測定しながら測定データをコンピュータ３に送信
してもよい。Since the GPS measuring device 1 measures the three-dimensional position of the measuring point, it has four or more GPS (g
(global positioning system)
Measure the time required for the radio waves from the satellite to arrive.
If the interface between the GPS measuring device 1 and the computer 3 is possible, the measurement is started based on the instruction of the computer 3, and the measurement data is measured by the computer 3 while measuring.
May be sent to. The surveying device 2 includes an angle-measuring device such as a transit, a tape measure, and an optical / radio-type distance measuring instrument. The angle measurement / distance measurement results are recorded on a sheet of paper and input to the computer 7 from a keyboard or the like. In the case of a measuring instrument that can interface with the computer 3, depending on the measuring instrument, the measurement may be started based on an instruction from the computer 3, and the measurement data may be transmitted to the computer 3 while performing the measurement.
【００１１】コンピュータ３は、ＧＰＳ測定データの仮
定三次元網平均計算や、トラバース測量結果の基線解
析、鉛直管理点等の座標変換を行う。また、外部サーバ
４から公共基準点（電子基準点）のデータをダウンロー
ドして、結果仮定三次元網平均計算により、建築構造物
の周辺の基準点（周辺基準点）の位置を較正する。The computer 3 performs hypothetical three-dimensional network average calculation of GPS measurement data, baseline analysis of traverse survey results, and coordinate conversion of vertical control points and the like. Further, the data of the public reference points (electronic reference points) is downloaded from the external server 4, and the positions of the reference points (peripheral reference points) around the building structure are calibrated by the resultant hypothetical three-dimensional net average calculation.
【００１２】外部サーバ４は、たとえば国土地理院のサ
ーバである。このサーバのホームページ（ウエッブペー
ジ；ＨＴＭＬ文書ファイル；ただし文書作成言語はＨＴ
ＭＬのみに限定されない）にアクセスし、地区名を入力
すれば、公共基準点の電子データをダウンロードするこ
とができる。通信網１０は、インターネット等の通信網
である。The external server 4 is, for example, a server of the Geographical Survey Institute. Home page of this server (web page; HTML document file; however, document creation language is HT
You can download the electronic data of the public control point by accessing (not limited to ML only) and entering the district name. The communication network 10 is a communication network such as the Internet.
【００１３】図２は、ＧＰＳ測定点の配置を説明するた
めの概念図である。建築構造物ＢＬＤＧの内部の基準階
たとえば１階には鉛直基準点ＶＳが設定されている。こ
の鉛直基準点ＶＳに対応して鉛直監視点ＶＭが設定され
ている。この例では、ＶＭが屋上に４点設定され、ＶＳ
も１階に４点（残り３点は図示を省略している）設定さ
れている。ＶＭ、ＶＳの点数は任意であり、たとえばＶ
Ｓを１点、ＶＭを３点等としてもよい。ＶＳを１点とす
れば、鉛直基準点の測量は１点のみとなり、全体として
測量回数が少なくなる利点がある。FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining the arrangement of GPS measurement points. A vertical reference point VS is set on a reference floor inside the building structure BLDG, for example, the first floor. A vertical monitoring point VM is set corresponding to this vertical reference point VS. In this example, four VMs are set on the roof and VS
Also, 4 points (the remaining 3 points are not shown) are set on the first floor. The points of VM and VS are arbitrary, for example, V
S may be 1 point and VM may be 3 points. If VS is set to one point, only one vertical reference point is surveyed, which is advantageous in that the number of surveys is reduced as a whole.
【００１４】また、偏心測量点Ｅは、鉛直基準点ＶＳの
周囲に障害物がある等のために、三角測量において点間
の見通しがきかない場合に設ける、三角点の近くの見通
しのきく仮の測点である。また、建築構造物ＢＬＤＧの
周囲には、鉛直基準点ＶＳ及び鉛直監視点ＶＭの３次元
位置を仮定三次元網平均計算で求めるために、周辺基準
点Ａ、Ｂ、Ｃが設定されている。仮定三次元網平均計算
でＶＳの座標を計算するには、たとえば周辺基準点Ａの
座標（ＸＡ，ＹＡ，ＺＡ）を既知として、ＡからＶＳへ
の基線ベクトル（ＸＡＶＳ，ＹＡＶＳ，ＺＡＶＳ）を求
め、ＶＳの座標（ＸＶＳ，ＹＶＳ，ＺＶＳ）を未知とす
る下記の観測方程式を作る。
Ｖｘ＝ＸＡ−ＸＡ−ＸＡＶＳ
ＶＹ＝ＹＡ−ＹＡ−ＹＡＶＳ
Ｖｚ＝ＺＡ−ＺＡ−ＺＡＶＳ
そして、残差Ｖｘ、ＶＹ、Ｖｚを最小二乗法で最小にす
ることによって、ＶＳの座標（ＸＶＳ，ＹＶＳ，
ＺＶＳ）が求められる。このように、一つの既知点Ａの
みを基準点として固定して行う三次元網平均計算を仮定
三次元網平均計算という。この仮定三次元網平均計算で
は、既知点Ｂ、Ｃは新点として処理されるために、既知
点Ａの緯度、経度の成果に以上があればそれを発見する
ことができる。The eccentric surveying point E is a provisional line of sight near the triangular point, which is provided when the point of sight cannot be seen in the triangulation due to an obstacle around the vertical reference point VS. It is a measurement point. Further, peripheral reference points A, B, and C are set around the building structure BLDG in order to obtain the three-dimensional positions of the vertical reference point VS and the vertical monitoring point VM by the assumed three-dimensional net average calculation. To calculate the VS coordinates by the hypothetical three-dimensional network average calculation, for example, the coordinates (X A , Y A , Z A ) of the peripheral reference point A are known, and the baseline vector (X AVS , Y AVS from A to VS is known. , Z AVS ), and the following observation equation in which the VS coordinates (X VS , Y VS , Z VS ) are unknown is created. V x = X A −X A −X AVS V Y = Y A −Y A −Y AVS V z = Z A −Z A −Z AVS Then, the residuals V x , V Y , and V z are calculated by the least squares method. By minimizing, the VS coordinates (X VS , Y VS ,
ZVS ) is required. In this way, the three-dimensional network average calculation performed by fixing only one known point A as the reference point is referred to as a hypothetical three-dimensional network average calculation. In this hypothetical three-dimensional network average calculation, the known points B and C are processed as new points, and therefore, if the latitude and longitude of the known point A are greater than the result, it can be found.
【００１５】さらに、建築構造物ＢＬＤＧの周辺に、周
辺基準点Ａ、Ｂ、Ｃの３次元位置を求めるための、公共
基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３が選定されている。公共基準点
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、建築構造物ＢＬＤＧから数１００
ｍ〜数ｋｍ離れた点であり、たとえば、国土地理院が指
定する点である。公共基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の電子デ
ータは、国土地理院が定めた地点の３次元位置であり、
国土地理院のサーバ（外部サーバ４）からダウンロード
する。また、水準点ＬＰが設定されており、ＬＰから周
辺基準点Ａ、Ｂ、Ｃ及び鉛直基準点ＶＳにトラバース測
量が行われる。これは、ＧＰＳ測定を点検するためであ
り、また周辺基準点Ａ、Ｂ、Ｃ及び鉛直基準点ＶＳの標
高を測定するためである。偏心測量点Ｅを使用して鉛直
基準点ＶＳの標高を測定するときは、ＬＰからＥまでト
ラバース測量が行われる。このように、本発明において
は、点Ａ、Ｂ、Ｃ、ＶＳ、ＶＭが測量及びＧＰＳ測定の
対象であり、必要な場合は、点Ｅも測量及びＧＰＳ測定
の対象となる。Further, public reference points P1, P2, P3 for determining the three-dimensional positions of the peripheral reference points A, B, C are selected around the building structure BLDG. Public reference points P1, P2 and P3 are several hundreds from the building structure BLDG.
It is a point separated from m to several km, for example, a point specified by the Geographical Survey Institute. The electronic data of the public reference points P1, P2, P3 are the three-dimensional positions of the points set by the Geographical Survey Institute,
Download from the GSI server (external server 4). Further, a level point LP is set, and a traverse survey is performed from LP to the peripheral reference points A, B, C and the vertical reference point VS. This is to check the GPS measurement and to measure the elevation of the peripheral reference points A, B, C and the vertical reference point VS. When measuring the elevation of the vertical reference point VS using the eccentric survey point E, a traverse survey is performed from LP to E. As described above, in the present invention, the points A, B, C, VS, and VM are the objects of surveying and GPS measurement, and if necessary, the point E is also the object of surveying and GPS measurement.
【００１６】図３は、周辺基準点Ａ、Ｂ、Ｃの座標を決
定するためのフローチャートである。まず、ステップＳ
３１において、ＧＰＳ測定が可能な周辺基準点Ａ、Ｂ、
Ｃを調査する。具体的には、鉛直監視期間中、常に利用
可能であるか、地盤はしっかりしているか、水準測量し
やすい場所であるかについて調査する。次にステップＳ
３２において、周辺基準点Ａ、Ｂ、Ｃを取り囲む公共基
準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を選定する。FIG. 3 is a flow chart for determining the coordinates of the peripheral reference points A, B and C. First, step S
At 31, reference points A, B, which are capable of GPS measurement,
Investigate C. Specifically, during the vertical monitoring period, it is investigated whether it is always available, whether the ground is solid, and whether it is a place where leveling is easy. Then step S
At 32, public reference points P1, P2, P3 surrounding the peripheral reference points A, B, C are selected.
【００１７】公共基準点の選定の際注意すべきことは、
周辺基準点Ａ、Ｂ、Ｃが諸事情によって（たとえば建築
構造物周辺の建物や道路・鉄道・水路の配置の変化によ
って）利用不可能になった場合であっても、新たな周辺
基準点を設定し直し、同じ公共基準点を利用して、その
新たな周辺基準点の３次元位置を精度良く計算すること
ができるように配慮することである。When selecting public reference points, the following points should be noted:
Even if the surrounding reference points A, B, and C become unavailable due to various circumstances (for example, due to changes in the layout of buildings, roads, railways, and waterways around the building structure), new surrounding reference points can be set. It is necessary to reset and use the same public reference point so that the three-dimensional position of the new peripheral reference point can be accurately calculated.
【００１８】次にステップＳ３３において、測量装置２
を使用して水準点ＬＰから周辺基準点Ａ、Ｂ、Ｃへトラ
バース測量を行う。これによって、周辺基準点Ａ、Ｂ、
Ｃの標高と位置が得られる。測量によって標高を求める
理由は、局所のジオイド高が厳密ではなく、正確な標高
が得られないためである。Next, in step S33, the surveying device 2
Is used to perform the traverse survey from the standard point LP to the peripheral reference points A, B, and C. As a result, the peripheral reference points A, B,
The elevation and position of C are obtained. The reason for obtaining the elevation by surveying is that the local geoid height is not exact and an accurate elevation cannot be obtained.
【００１９】次に、ステップＳ３４において、公共基準
点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の電子データを国土地理院からダウ
ンロードする。次に、ステップＳ３５において、ＧＰＳ
測定装置１を使用して、周辺基準点Ａ、Ｂ、Ｃの３次元
位置を測定する。この測定は、たとえば連続６時間行わ
れる。次に、ステップＳ３６において、測量装置２によ
る測定データをコンピュータ３に入力し基線解析を行
う。さらに、ＧＰＳ測定装置１の測定値及び公共基準点
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３の電子データの異常を点検した後、公
共規準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を既知点とする仮定三次元網
平均計算により、周辺基準点Ａ、Ｂ、Ｃの３次元位置を
計算する。その際、鉛直線偏差（重力方向に向く鉛直線
と準拠楕円体面の法線との差）の推定を行うが、ジオイ
ドモデルは使用しない。また、このステップＳ３６で
は、国際地球基準座標系（ＩＴＲＦ座標系（ｉｎｔｅｒ
ｎａｔｉｏｎａｌ ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ ｒｅｆｅ
ｒｅｎｃｅ ｆｒａｍｅ））を使用する。ＩＴＲＦ座標
系の原点は、大気を含む地球重心である。また、楕円体
は、たとえば、ＧＲＳ８０（ｇｅｏｄｅｓｉｃ ｒｅｆ
ｅｒｅｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ８０；赤道半径６３７８１
３７ｍ、逆扁平率２９８．２５７２２２１０１）を使用
する。Next, in step S34, the electronic data of the public reference points P1, P2, P3 are downloaded from the Geographical Survey Institute. Next, in step S35, GPS
The measuring device 1 is used to measure the three-dimensional positions of the peripheral reference points A, B, and C. This measurement is performed, for example, continuously for 6 hours. Next, in step S36, the measurement data from the surveying device 2 is input to the computer 3 to perform a baseline analysis. Further, after checking the measured values of the GPS measuring device 1 and the anomalies in the electronic data of the public reference points P1, P2, P3, by the assumed three-dimensional network average calculation using the public reference points P1, P2, P3 as known points, The three-dimensional positions of the reference points A, B and C are calculated. At that time, the vertical line deviation (difference between the vertical line facing the direction of gravity and the normal line of the reference ellipsoid) is estimated, but the geoid model is not used. In step S36, the international earth reference coordinate system (ITRF coordinate system (inter
national terrestrial refe
rence frame)) is used. The origin of the ITRF coordinate system is the center of gravity of the earth, including the atmosphere. The ellipsoid is, for example, GRS80 (geodesic ref).
erence system80; equatorial radius 63781
37 m, reverse flatness 298.257222101) is used.
【００２０】次にステップＳ３７において、計測点Ａ、
Ｂ、Ｃのトラバース測量を行い、ＧＰＳ測量による点間
距離を点検する。ただし、このステップＳ３７を省略
し、ステップＳ３３で行った測量結果を利用してもよ
い。次にステップＳ３８において、公共基準点Ｐ１、Ｐ
２、Ｐ３、計測点Ａ、Ｂ、Ｃを、たとえば日本測地２０
００ＪＧＤ系座標で表して処理を終了する。なお、偏心
測量が必要な場合には、偏心測量点Ｅも同様にして得ら
れる。Next, in step S37, the measurement point A,
Perform B and C traverse surveys and check the distance between points by GPS survey. However, step S37 may be omitted and the survey result obtained in step S33 may be used. Next, in step S38, the public reference points P1 and P
2, P3, measurement points A, B, C are, for example, Japan Geodetic 20
00JGD system coordinates are displayed and the process ends. If eccentricity measurement is required, the eccentricity measurement point E can be obtained in the same manner.
【００２１】図４は、鉛直基準点ＶＳを決定するための
フローチャートである。まず、ステップＳ４１におい
て、鉛直基準点ＶＳ（たとえば４点）を、建築構造物の
内部の基準階に設定する。次に、ステップＳ４２におい
て、ＶＳのＧＰＳ測定を行う。測定は、図３のステップ
Ｓ３５と同様に、たとえば連続６時間行われる。次に、
ステップＳ４３において、基線ベクトルを求め仮定三次
元網平均計算を行う。計算条件は図２のステップＳ３６
と同様に、ＧＰＳ測定装置１の測定値の異常を点検した
後、周辺基準点Ａ、Ｂ、Ｃを既知点とする仮定三次元網
平均計算により、鉛直基準点ＶＳの３次元位置を計算す
る。その際、鉛直線偏差の推定を行うが、ジオイドモデ
ルは使用しない。なお、ここでは、公共基準点Ｐ１、Ｐ
２、Ｐ３を使用しないため、国土地理院からのデータダ
ウンロードは必要ない。次にステップＳ４４において、
ＬＰから鉛直基準点ＶＳへトラバース測量を行い、ＧＰ
Ｓ測量による点間距離を点検する。もし、障害物等のた
めに鉛直基準点ＶＳを直接測量することができない場合
は、図２に示したように、たとえば、水準点ＬＰから周
辺基準点Ａまでを測量し、Ａから偏心測量点Ｅまでを測
量し、Ｅから鉛直基準点ＶＳまでを測量する。次にステ
ップＳ４５において、鉛直基準点ＶＳを、たとえば日本
測地２０００ＪＧＤ系座標で表して処理を終了する。FIG. 4 is a flow chart for determining the vertical reference point VS. First, in step S41, the vertical reference point VS (for example, 4 points) is set to the reference floor inside the building structure. Next, in step S42, GPS measurement of VS is performed. The measurement is continuously performed for 6 hours, for example, as in step S35 of FIG. next,
In step S43, a baseline vector is obtained and an assumed three-dimensional network average calculation is performed. The calculation condition is step S36 in FIG.
Similarly, after checking the abnormality of the measurement value of the GPS measurement device 1, the three-dimensional position of the vertical reference point VS is calculated by the hypothetical three-dimensional halftone average calculation with the peripheral reference points A, B, and C as known points. . At that time, the vertical line deviation is estimated, but the geoid model is not used. In addition, here, the public reference points P1 and P
2. Since P3 is not used, data download from GSI is not required. Next, in step S44,
Perform a traverse survey from LP to the vertical reference point VS, and
Check the distance between points by S survey. If the vertical reference point VS cannot be directly measured due to an obstacle or the like, for example, as shown in FIG. Measure up to E, and measure from E to the vertical reference point VS. Next, in step S45, the vertical reference point VS is represented by, for example, Japanese geodetic 2000 JGD system coordinates, and the process ends.
【００２２】図５は、鉛直監視点ＶＭを決定するための
フローチャートである。まずステップＳ５１において、
建築構造物上部（たとえば屋上）の鉛直監視点ＶＭ（た
とえば４点）と、周辺基準点Ａ、Ｂ、ＣのＧＰＳ測定を
たとえば連続６時間行う。次にステップＳ５２におい
て、ＧＰＳ測定値の異常を点検した後、周辺基準点Ａ、
Ｂ、Ｃを既知点と仮定した仮定三次元網平均計算によ
り、鉛直監視点ＶＭの３次元位置の平均値を求める。そ
の際、鉛直線偏差の推定を行うが、ジオイドモデルは使
用しない。また、ここでは、公共基準点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ
３を使用しないため、国土地理院からのデータダウンロ
ードは必要ない。最後に、ステップＳ５３において、鉛
直監視点ＶＭを、たとえば日本測地２０００ＪＧＤ系座
標で表し、鉛直監視点成果表や鉛直点変動結果表を作成
して処理を終了する。このように、図５に示したフロー
チャートでは、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＶＳの標高は初期値から変
化していないものと仮定して、測定を簡略化する。すな
わち、ＶＳの標高は、ＶＭの標高の初期値に基づき、Ｇ
ＰＳ測定データを使って換算する。FIG. 5 is a flow chart for determining the vertical monitoring point VM. First, in step S51,
The GPS measurement of the vertical monitoring points VM (for example, 4 points) on the upper part of the building structure (for example, the rooftop) and the peripheral reference points A, B, and C is continuously performed for 6 hours, for example. Next, in step S52, after the abnormality of the GPS measurement value is checked, the peripheral reference point A,
The average value of the three-dimensional positions of the vertical monitoring points VM is obtained by the hypothetical three-dimensional mesh average calculation assuming that B and C are known points. At that time, the vertical line deviation is estimated, but the geoid model is not used. In addition, here, public reference points P1, P2, P
Since 3 is not used, data download from GSI is not required. Finally, in step S53, the vertical monitoring point VM is represented by, for example, Japan Geodetic 2000 JGD system coordinates, a vertical monitoring point result table and a vertical point variation result table are created, and the process ends. As described above, in the flowchart shown in FIG. 5, it is assumed that the altitudes of A, B, C, and VS have not changed from the initial values, and the measurement is simplified. That is, the altitude of VS is G based on the initial value of the altitude of VM.
Convert using PS measurement data.
【００２３】本発明は、以上説明した実施形態に限定さ
れるものではない。たとえば、鉛直監視点の測定は、図
５に示したフローチャートによるのではなく、各監視時
点において、トラバース測量を行って、周辺基準点及び
鉛直基準点の標高を求めてもよい。すなわち、周辺基準
点を既知点とする仮定三次元網平均計算によって、前記
鉛直基準点及び前記鉛直監視点の緯度と経度を計算し、
鉛直基準点の標高に基づいて前記鉛直監視点の高度を標
高に変換し、前記鉛直監視点の緯度、経度及び標高を監
視することとしてもよい。これによって、各監視時点で
の鉛直基準点の標高に基づいて鉛直監視点の標高が一層
正確に求められる。The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, the measurement of the vertical monitoring points may be performed by traverse surveying at each monitoring time point to obtain the elevations of the peripheral reference points and the vertical reference points, instead of using the flowchart shown in FIG. That is, by the hypothetical three-dimensional halftone average calculation with the peripheral reference point as a known point, the latitude and longitude of the vertical reference point and the vertical monitoring point are calculated,
The altitude of the vertical monitoring point may be converted into an altitude based on the altitude of the vertical reference point, and the latitude, longitude, and altitude of the vertical monitoring point may be monitored. As a result, the elevation of the vertical monitoring point can be obtained more accurately based on the elevation of the vertical reference point at each monitoring point.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明によれば、鉛直監視すべき点（た
とえば建造物の屋上の４点）の３次元位置の初期値を正
確に測定し、その後の座標の変動量を測定して、数値デ
ータで鉛直監視を正確に行うことができる。According to the present invention, the initial value of the three-dimensional position of a point to be vertically monitored (for example, four points on the roof of a building) is accurately measured, and the amount of change in the coordinates thereafter is measured, Vertical monitoring can be performed accurately with numerical data.
【図１】本発明の鉛直監視システムのブロック図FIG. 1 is a block diagram of a vertical monitoring system of the present invention.
【図２】ＧＰＳ測定を行う点（Ａ、Ｂ、Ｃ、ＶＳ、Ｖ
Ｍ、Ｅ）の設定例を示す図FIG. 2 Points for performing GPS measurement (A, B, C, VS, V)
Figure showing M, E) setting example
【図３】周辺基準点（Ａ、Ｂ、Ｃ）の決定のフローチャ
ートFIG. 3 is a flowchart for determining peripheral reference points (A, B, C).
【図４】鉛直基準点ＶＳの決定のフローチャートFIG. 4 is a flowchart for determining a vertical reference point VS.
【図５】鉛直監視点の決定のフローチャートFIG. 5: Flow chart for determining vertical monitoring points
【図６】従来の下げ振りによる鉛直管理方法を説明する
概念図FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a conventional vertical management method using a plumb bob.
１ ＧＰＳ測定装置 ２ 測量装置 ３ コンピュータ ４ 外部サーバ １０ 通信網 Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ 公共基準点 Ａ、Ｂ、Ｃ 周辺基準点 Ｅ 偏心測量点 ＶＳ 鉛直基準点 ＶＭ 鉛直監視点 ＬＰ 水準点 1 GPS measuring device 2 surveying equipment 3 computers 4 External server 10 communication network P1, P2, P3 Public reference points A, B, C peripheral reference points E Eccentricity survey point VS vertical reference point VM vertical monitoring point LP benchmark
Claims (8)
基準点と、前記建築構造物の内部の基準階における１又
は２以上の鉛直基準点と、前記鉛直基準点に対応する鉛
直監視点の緯度、経度及び高度を測定するＧＰＳ測定装
置と、 前記周辺基準点と前記鉛直基準点の標高を測定する測量
装置と、 前記ＧＰＳ測定装置及び前記測量装置の測定データを入
力し解析するコンピュータとを備えた建築構造物の鉛直
監視システムであって、 前記周辺基準点を既知点とする仮定三次元網平均計算に
よって、前記鉛直基準点及び前記鉛直監視点の緯度と経
度を計算し、 前記鉛直基準点の標高に基づいて前記鉛直監視点の高度
を標高に変換し、 前記鉛直監視点の緯度、経度及び標高を監視することを
特徴とする鉛直監視システム。1. At least one peripheral reference point around a building structure, one or more vertical reference points on a reference floor inside the building structure, and a latitude of a vertical monitoring point corresponding to the vertical reference point. A GPS measuring device for measuring longitude and altitude, a surveying device for measuring altitudes of the peripheral reference point and the vertical reference point, and a computer for inputting and analyzing the measurement data of the GPS measuring device and the surveying device. A vertical monitoring system for a building structure, wherein the latitude and longitude of the vertical reference point and the vertical monitoring point are calculated by an assumed three-dimensional network average calculation with the peripheral reference point as a known point, and the vertical reference point The altitude of the vertical monitoring point is converted into an altitude based on the altitude of the above, and the latitude, the longitude, and the altitude of the vertical monitoring point are monitored.
基準点と、前記建築構造物の内部の基準階における１又
は２以上の鉛直基準点と、前記鉛直基準点に対応する鉛
直監視点の緯度、経度及び高度を測定するＧＰＳ測定装
置と、 前記周辺基準点と前記鉛基準点の標高を測定する測量装
置と、 前記ＧＰＳ測定装置及び前記測量装置の測定データを入
力し解析するコンピュータとを備えた建築構造物の鉛直
監視システムであって、 初期時点において、 前記周辺基準点、前記鉛直基準点及び鉛直監視点の緯
度、経度及び高度を測定するとともに、前記周辺基準点
及び前記鉛基準点の標高を測量し、 前記周辺基準点を既知点とする仮定三次元網平均計算に
よって、前記鉛直基準点及び前記鉛直監視点の緯度と経
度の初期値を計算し、 前記鉛直基準点の標高に基づいて前記鉛直監視点の高度
を標高の初期値に変換し、 監視時点において、 前記周辺基準点及び前記鉛直監視点の緯度、経度及び高
度を測定し、 前記周辺基準点を既知とする仮定三次元網平均計算によ
り前記鉛直監視点の緯度及び経度を計算し、 前記標高の初期値に基づいて前記鉛直監視点の高度を標
高に変換し、 前記鉛直監視点の緯度、経度及び標高を監視することを
特徴とする鉛直監視システム。2. The latitude of at least one peripheral reference point around the building structure, one or more vertical reference points on a reference floor inside the building structure, and a vertical monitoring point corresponding to the vertical reference point. A GPS measuring device for measuring longitude and altitude, a surveying device for measuring elevations of the peripheral reference point and the lead reference point, and a computer for inputting and analyzing measurement data of the GPS measuring device and the surveying device. A vertical monitoring system for a building structure, wherein the latitude, longitude, and altitude of the peripheral reference point, the vertical reference point, and the vertical monitoring point are measured at the initial point, and the peripheral reference point and the vertical reference point are The altitude is measured, and the initial values of the latitude and longitude of the vertical reference point and the vertical monitoring point are calculated by an assumed three-dimensional mesh average calculation with the peripheral reference point as a known point, and the vertical reference is calculated. The altitude of the vertical monitoring point is converted to the initial value of the altitude based on the altitude of the point, and at the time of monitoring, the latitude, longitude and altitude of the peripheral reference point and the vertical monitoring point are measured, and the peripheral reference point is known. Calculate the latitude and longitude of the vertical monitoring point by hypothetical three-dimensional network average calculation, and convert the altitude of the vertical monitoring point to altitude based on the initial value of the altitude, the latitude, longitude and the vertical monitoring point. A vertical monitoring system that monitors the altitude.
し、 前記コンピュータは、 前記建築構造物の周辺の少なくとも１つの公共基準点の
データを前記サーバからダウンロードし、 前記公共基準点を既知とする仮定三次元網平均計算によ
り、前記周辺基準点の緯度と経度を計算することを特徴
とする請求項１又は２記載の鉛直監視システム。3. A hypothetical cubic system in which the computer is connected to an external server, the computer downloads data of at least one public reference point around the building structure from the server, and the public reference point is known. 3. The vertical monitoring system according to claim 1, wherein the latitude and longitude of the peripheral reference points are calculated by an original network average calculation.
緯度、経度及び標高を所定の座標系に座標変換すること
を特徴とする請求項１又は２記載の鉛直監視システム。4. The vertical monitoring system according to claim 1, wherein the computer coordinates the latitude, longitude and altitude of the vertical control point into a predetermined coordinate system.
基準点と、前記建築構造物の内部の基準階における１又
は２以上の鉛直基準点と、前記鉛直基準点に対応する鉛
直監視点の緯度、経度及び高度を測定するＧＰＳ測定装
置と、 前記周辺基準点と前記鉛直基準点の標高を測定する測量
装置と、 前記ＧＰＳ測定装置及び前記測量装置の測定データを入
力し解析するコンピュータとを備えた建築構造物の鉛直
監視システムを使用する鉛直監視方法であって、 前記周辺基準点を既知点とする仮定三次元網平均計算に
よって、前記鉛直基準点及び前記鉛直監視点の緯度と経
度を計算し、 前記鉛直基準点の標高に基づいて前記鉛直監視点の高度
を標高に変換し、 前記鉛直監視点の緯度、経度及び標高を監視することを
特徴とする鉛直監視方法。5. The latitude of at least one peripheral reference point around a building structure, one or more vertical reference points on a reference floor inside the building structure, and a vertical monitoring point corresponding to the vertical reference point. A GPS measuring device for measuring longitude and altitude, a surveying device for measuring altitudes of the peripheral reference point and the vertical reference point, and a computer for inputting and analyzing the measurement data of the GPS measuring device and the surveying device. A vertical monitoring method using a vertical monitoring system for a building structure, wherein the latitude and longitude of the vertical reference point and the vertical monitoring point are calculated by an assumed three-dimensional network average calculation with the peripheral reference point as a known point. Then, the altitude of the vertical monitoring point is converted into an altitude based on the altitude of the vertical reference point, and the latitude, longitude, and altitude of the vertical monitoring point are monitored.
基準点と、前記建築構造物の内部の基準階における１又
は２以上の鉛直基準点と、前記鉛直基準点に対応する鉛
直監視点の緯度、経度及び高度を測定するＧＰＳ測定装
置と、 前記周辺基準点と前記鉛基準点の標高を測量する測量装
置と、 前記ＧＰＳ測定装置及び前記測量装置のデータを入力し
解析するコンピュータとを備えた建築構造物の鉛直監視
システムを使用する鉛直監視方法であって、 初期時点において、 前記周辺基準点、前記鉛直基準点及び鉛直監視点の緯
度、経度及び高度を測定するとともに、前記周辺基準点
及び前記鉛基準点の標高を測量し、 前記周辺基準点を既知点とする仮定三次元網平均計算に
よって、前記鉛直基準点及び前記鉛直監視点の緯度と経
度の初期値を計算し、 前記鉛直基準点の標高に基づいて前記鉛直監視点の高度
を標高の初期値に変換し、 監視時点において、 前記周辺基準点及び前記鉛直監視点の緯度、経度及び高
度を測定し、 前記周辺基準点を既知とする仮定三次元網平均計算によ
り前記鉛直監視点の緯度及び経度を計算し、 前記標高の初期値に基づいて前記鉛直監視点の高度を標
高に変換し、 前記鉛直監視点の緯度、経度及び標高を監視することを
特徴とする鉛直監視方法。6. The latitude of at least one peripheral reference point around the building structure, one or more vertical reference points on a reference floor inside the building structure, and a vertical monitoring point corresponding to the vertical reference point. A GPS measuring device for measuring longitude and altitude, a surveying device for surveying altitudes of the peripheral reference point and the lead reference point, and a computer for inputting and analyzing data of the GPS measuring device and the surveying device. A vertical monitoring method using a vertical monitoring system for a building structure, wherein, at an initial point of time, the latitude, longitude and altitude of the peripheral reference point, the vertical reference point and the vertical monitoring point are measured, and the peripheral reference point and The altitude of the lead control point is measured, and the initial values of the latitude and longitude of the vertical control point and the vertical monitoring point are measured by the hypothetical three-dimensional network average calculation using the peripheral control points as known points. However, the altitude of the vertical monitoring point is converted to an initial value of the altitude based on the altitude of the vertical reference point, and at the time of monitoring, the latitude, longitude and altitude of the peripheral reference point and the vertical monitoring point are measured, Calculate the latitude and longitude of the vertical monitoring point by hypothetical three-dimensional network average calculation assuming that the peripheral reference point is known, and convert the altitude of the vertical monitoring point to an altitude based on the initial value of the altitude, the vertical monitoring point A vertical monitoring method characterized by monitoring the latitude, longitude and altitude of the.
し、 前記コンピュータは、 前記建築構造物の周辺の少なくとも１つの公共基準点の
データを前記サーバからダウンロードし、 前記公共基準点を既知とする仮定三次元網平均計算によ
り、前記周辺基準点の緯度と経度を計算することを特徴
とする請求項４又は５記載の鉛直監視方法。7. The hypothetical third order in which the computer is connected to an external server, the computer downloads data of at least one public reference point around the building structure from the server, and the public reference point is known. 6. The vertical monitoring method according to claim 4, wherein the latitude and longitude of the peripheral reference points are calculated by the original network average calculation.
緯度、経度及び標高を所定の座標系に座標変換すること
を特徴とする請求項４又は５記載の鉛直監視方法。8. The vertical monitoring method according to claim 4, wherein the computer coordinate-converts the latitude, longitude, and altitude of the vertical control point into a predetermined coordinate system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002099454A JP2003294443A (en) | 2002-04-02 | 2002-04-02 | Verticality monitoring system for building structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003294443A true JP2003294443A (en) | 2003-10-15 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2003294443A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-04-02 JP JP2002099454A patent/JP2003294443A/en active Pending
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