『石垣カルテ作成支援システム』を开発
― 文化財としての石垣の保存?整備を支援 ―
三井住友建設（株）（東京都新宿区西新宿7-5-25 社長 五十嵐久也）は、貴重な文化財である城郭の石垣の保存?整備に資することを目的として、叁次元レーザー计测 ※1) やデジタル写真计测※2) を実施し、これにより得た现状の石垣の形状データを石垣の様々な情报とともに「石垣カルテ」として记録、保存することが可能な「石垣カルテ作成支援システム」を开発しました。
【背 景】
近年、歴史遗产や歴史的景観の保护に対する市民の意识?要望が高まりを见せる中、文化庁により2005年6月に「史跡等整备のてびき」が策定され、史跡の保存、整备が进められています。これに関连して、歴史的构造物の一つである城郭の石垣についても、石垣の配置や积み方の手法、特徴、危険箇所など、现状の石垣の様々な情报を记録する「石垣カルテ」の作成が求められています。
「石垣カルテ作成支援システム」は、このようなニーズに応えるために、当社が既に开発、実用化している石垣の管理、调査、解析、修復までをサポートする「城郭石垣修復トータルシステム」の管理段阶の部分に特化したシステムとして新たに开発したものです。
【システム概要】
「石垣カルテ作成支援システム」により作成できる石垣カルテは、 (1)石垣カルテ帳票に加えて、叁次元レーザー计测により取得した石垣表面の三次元形状データを解析処理することで作成される (2)鳥瞰図（図1参照）、 (3)立面投影画像、 (4)コンター図（図2参照）、 (5)鉛直断面図（図3参照）、 (6)水平断面図、 およびデジタル写真计测により作成される(7)輪郭立面図（図4?5参照）から構成されます。 この石垣カルテにより、孕みなどの危険箇所を検出することが可能な石垣の詳細な三次元形状と、個々の石の詳細な配置?形状を記録することができます。
石垣を修復する场合には、文化财としての価値を损なわないよう、孕みなどの异常箇所を健全な形状に戻す以外は极力元の石を元の场所へ积み直すことが要求されます。この石垣カルテを记録、保存することにより、石垣の修復が必要になった场合にも、文化财としての価値を损なうことなく復元することが可能となります。
従来の石垣カルテは二次元的な手书きのスケッチや写真程度の场合が多いようですが、本システムにより石垣の叁次元的な形状を座标データとして记録、保存することが可能となりました。
(1) 石垣カルテ帳票-------石垣の構築や修理の記録、積み方や石材の特徴、抜け、割れ、孕みといった危険箇所等、現状の石垣に関する様々な情報を記録する帳票
(2) 鳥瞰図--------------任意の視点から見た画像（図1参照）
(3) 立面投影画像--------個々の石の概略の配置?形状が把握できる立面に投影した画像
(4) コンター図-----------石垣表面の凸凹（基準線からの水平距離）を色で表示した図（図2参照）
(5) 鉛直断面図----------任意位置での鉛直断面形状（図3参照）
(6) 水平断面図----------任意高さでの水平断面形状
(7) 輪郭立面図----------石の輪郭線を表記し、個々の石の詳細な配置?形状が把握できる立面図（図4?5参照）
【长期的维持?管理への発展】
本システムにより作成した石垣カルテに加えて、さらに定期的な叁次元レーザー计测の実施により、石垣の変位の経时変化、経年的な劣化を把握することも可能です。従来のトータルステーションによる计测ではあらかじめ设定した特定の测点の动きのみの観测に限定されましたが、叁次元レーザー计测を実施することで石垣面全体の动きを把握することができ、危険箇所の范囲の特定が可能となります。
【调査?解析への発展】
石垣カルテを通じて石垣の修復の要否を判定する必要が生じた场合には、当社が既に开発、実用化している「城郭石垣修復トータルシステム」を适用し、调査?解析段阶に进むことも可能です。このシステムでは、石垣の内部构造を非破壊で探査することが可能な「レーダー探査」と、同じく非破壊で石垣背后の地盘の深度方向の硬さの分布を探査することが可能な「レイリー波探査」を実施し、得られたデータを基に个别要素法（顿贰惭）により平常时や想定地震発生时の石垣の崩壊の危険度を定量的に判定します。
【まとめ?今后の展望】
当社では今后、全国各地で増えると予想される石垣カルテ作成业务を対象に、本システムを积极的に提案し、文化财の保护、継承に贡献したいと考えています。
※1) 叁次元レーザー计测
叁次元レーザー计测は、石垣の前面に設置したレーザースキャナから石垣面にレーザー光を照射しながら高速かつ細密に走査させることにより、石垣表面の三次元点データを非接触で迅速に取得する計測技術です（写真１参照）。レーザー光が石垣面とスキャナの間を往復する時間の計測値から距離を計算し、これとレーザー光の方向の計測値から三次元座標を計算します。
これにより得られたデータを独自の解析システムで処理することで、任意位置での断面図や石垣表面のコンター図を作成することができ、孕み等の石垣の异常箇所を迅速かつ视覚的に把握することが可能です。
叁次元レーザー计测は、最大100m程度離れた位置からでも計測可能なため、石垣前面に堀がある場合でも計測可能です。
※2) デジタル写真计测
デジタル写真计测は、高解像度デジタルカメラで撮影（写真２参照）した石垣の画像データを、立面に投影したデータに変換することができる計測技術です。この画像データをもとに石垣の個々の石の詳細な配置?形状を把握できる輪郭立面図を作成することができます。
デジタル写真计测は最大30m程度離れた位置からでも計測可能であり、カメラだけで簡易に計測できます。
<お问い合わせ先>
リリースに记载している情报は発表时のものです。
添付図?写真
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