2016年8月30日火曜日

異なる座標系の重ね合わせ ( Civil3D 2016 )

EXIF情報、GPS Trackを平面図CADデータに載せる場合、「座標系の違いが問題」と書き残したことがありました。

例えば、以下のような例です。
 平面図の測地系・・・JGD2000
GPSで選択した測地系・・WGS84
EXIFの位置情報・・・・・・・WGS84(LL)
 http://phreeqc.blogspot.jp/2011/12/exifcad.html


これ、Civil3Dで合成可能でした。答えは以下に記載されています。

一般社団法人Civilユーザ会「AutoCAD Civil 3D 235の技」
(旧300の技と共に PDF版 が手元にあります。書籍としても出版されているようです。)
・207 新旧座標系設定済の複数図面を座標変換
・208 新旧座標系未設定の複数図面を座標変換
「計画と解析」ワークスペース
「表示」タブ→「パレット」パネル→「マップタスクペイン」→「マップエクスプローラ」タブ
「図面」にドラッグ
「現在のクエリー」を右クリック→「定義」
 
最近、QGIS を薦められています。無料で一通りの機能が揃っているとのこと。EXIF情報もプラグインを使えば取り込めるそうです。

ま、CADにこだわる必要はないのですが、これで Civil3D における座標系の問題は解決です。

2016年8月29日月曜日

STYLUS Tough TG-4 その2

このカメラ、Wi-Fi 機能が付いています。
売り場に並んでいるカメラの多くに Wi-Fi がついていました。スマホ同様、今のカメラには標準なのでしょうか?
スマホのアプリと連携したり、GoPro と同じような使い方ができると思います。必要と言うわけでは無いですが、あれば便利といったところでしょうか。

これは素晴らしいと思ったのが、マクロ撮影です。
被写体に1cmまで近づくことができます。顕微鏡モードと呼ぶらしいのですが、ここまでの写真が撮れます。

(クルマにとまっていたバッタ。逃げません。)

さらに拡大撮影する機能を備えています。が、ここまでくると手ブレを抑えられませんでした。

さて、土や石はどこまで撮れるでしょうか?

STYLUS Tough TG-4

現場用のカメラが壊れました。

ブログを見ると購入が四年前。
Panasonic LUMIX DMC-FT3 を購入していたのですが、二年後にレンズが動かなくなり修理。そして今月、水平が取れなくなり修理に出しました。が、既に製造中止で交換部品の在庫が無く、修理不可との返答。耐衝撃でも、四年ぐらいしか持たないのは寂しいです(私の使い方が悪いのですが)。

で、新機種購入。
OLYMPUS STYLUS TG-4 Tough
カメラに詳しいわけでなく機種選定が面倒なので、今年、同僚が買っていたのと同機種にしました(同僚は、既に壊していましたが、耐衝撃はどれも同じだろうと割り切りました)。

早速 firmware を Ver.UP して、現場で使ってみました。
暗いところでも綺麗に撮れると聞いていましたが、確かにそのようです。今まで、山の中で16時を過ぎると、自動でフラッシュ点灯するモードに切り替わることが多々ありました(いかにも遅くまで頑張っているような写真になります)。
このカメラではフラッシュが点灯することはありませんでした。出来上がりを見ると、昼間のように綺麗に撮れています。良いですね。ただし、1箇所につき5枚程度撮っていたのですが、内2, 3枚はボケてました。フラッシュが付かなくても撮影可能になる代わりに(私のような素人の片手撮影だと)ブレやすくなるのでしょう。

GPS 機能には全く期待していませんでした。使用してみましたが、やはり私の仕事では使い物になりません。 
カメラでの測位結果をカシミール3D で表示してみると、かなり位置がずれています。GARMIN eTrex 20x のトラックからも数10~100mほど外れていました。A-GPS という衛星の位置情報を含むデータを転送することで測位が早くなるといった機能が増えていましたが、れでも測位時間、精度はイマイチでしたDMC-FT3よりは随分早くなっていましたが)。
また、午前中は GPS なしで130枚ほど写真を撮影。その後、GPS 機能を on にして150枚撮影。それでバッテリーがギリギリでした。最初からGPS機能を使うと、バッテリーは持たないでしょう。
精度もバッテリーも、まだまだ私のニーズにこたえてくれません。あと4年、待たないといけないのでしょうか?

続きは後日。



2016年8月27日土曜日

UAV de 集水井

古い集水井では、タラップが壊れて点検できないことがあります。
そのような時に有効なのが機械化やロボットの利用。それらの活用は国も推奨している現在の流れです。
https://www.pwri.go.jp/team/niigata/leaflets/d01_2016.pdf

先日、古い集水井に入れず、Phantom 3 Pro を入れてみました。
当然、GPSは届かず、下は湛水 and 上は天蓋といった閉鎖環境になります。そこをうまく飛ばす腕は、残念ながら持ち合わせていません。それ相応の割り切りと、ノウハウが必要になります。
社外で経験したことがあると言っていた後輩にノウハウ等を確認しましたが、有益な情報は得られず。仕方なく今までの個人的な経験と想像で向かうことにしました。

実施してみると案外うまくいきました。
以下、その際の手順とノウハウを備忘録として記録しておきます。

1.防護カバーをUAVの上に取付けます。
(この作業は省略しても良いのですが、針金を機体に巻き付け中心上に伸ばす作業は必要です)

後述の通り、UAV を吊るして撮影しますが、カバーを付けておくと、誤動作で上昇しても紐がペラに絡みません。今回は針金、金網、ステーをホームセンターで購入し、即興的に宿で組み立てました。
針金は4方向から機体上の中心に向かって収斂させたのち、さらに上に伸ばします。ステーは下から斜め上に向かって4方向に伸ばします。カメラの視野に入らないように(ステーが映像に写らないように)立ち上げます。金網は立ち上げた4本のステーと中心から立ち上げた針金で固定します。
UAV は天蓋の扉からしか入れられません。大きさを事前に測っておけば安心でしょう(今回は測定を忘れており感覚で組み立てたのですが、ギリギリ入りました)。

2.天蓋の扉を開けて、リボンテープを垂らしておきます。
リボンテープにシノなどのおもりを付けて底まで垂らします。あとで撮影深度が分かりやすくなります。
また、東西南北に施工時の目印が入っていなければ、代わりに紐などを垂らしておくと場所の把握が楽になります。天蓋はシノでも動きますので、その隙間にリボンテープを2箇所追加するのもわかりやすいと思います。

3.紐を天蓋の上から井戸の中へ通す。
可能な限り井戸の中心に通します。後で展開写真を作成する際、均等に近い写真ができます。
中心が困難な場合、中心からリボンテープ側になるように通します。テープを目印にUAVを上下動させるため、撮りもれがなくなります。

4.地上でUAVを離陸させます。
中では起動(離陸)しないことがあります。

5.天蓋に通したひもを扉の下から手繰り寄せ、UAV に結びます。
長いひっかけ棒のようなものがあれば便利です。太めの針金でも代用できます。

6.UAV を扉から井戸の中に入れます。
紐で吊り下げて撮影します。
落下事故=水没を防ぎます。
GPS が届かなくても問題ありません。
コンパスキャリブレーションに失敗しても問題ありません。
UAV の回転とカメラ方向のみ操作し、上下移動はひもを使って人力とします。

7.UAV を水面近くまでおろし、撮影を開始します。
最初に水面近くまで機体を下ろします。
次にリボンテープの位置まで機体を回転させます(これはプロポで操作します)。
その後、カメラを下方に向け、撮影開始。1回転したらカメラを水平に戻し1回転させます(これもプロポ)。
回転速度はできるだけ遅く。動画からの切り出し画像が綺麗になります。
その後、リボンテープを目印に、ある程度深度が重複するよう機体を引上げます。
引上げ・回転を繰り返し天蓋付近まで来たら最初の動画撮影終了です。

8.要所の撮影を行います。
(必要であればバッテリー交換&データ回収後、)集水ボーリング、排水ボーリング、底張りコンクリート、タラップ、その他劣化・損傷箇所などの要所を撮影します。
集水ボーリングでは、動画だと流量の目測が可能となります。他は静止画撮影を行います。
Phantom 3 Pro は4K動画ですので、劣化や閉塞の様子が綺麗な映像で確認できました。

9.機体を回収します。
引っ掛け棒で紐を手繰り寄せ、天蓋の扉から UAV を回収します。針金でも、回収できます。
その後、データを確認して終了です。

※その他
撮影時、アプリが落ちたり、タブレットが再起動したりすることがあります。再接続すれば続行可能です。撮影もとぎれません。
炎天下では、タブレットは持てないくらい熱を持ちます。影を作った方が良いでしょう。


展開写真は Microsoft Image Composit Editor を利用。円周方向のみ合成しました。上下の合成はうまくいかず、あきらめました。ちなみに、SfMもダメでした。



履歴減衰と減衰定数

減衰係数c、減衰定数h、履歴減衰率h、似たような名前です。

減衰係数と臨界減衰係数の比(c/c0)が減衰比=減衰定数hとなっています。が、履歴減衰率hとの関係はなかなか示されていません。

唯一、見つけたのが以下の図書
吉田望「地盤の地震応答解析」p61、式6.2
しかし、式の意味が理解できません。4πはどこから来たのでしょうか?単位合わせで2π、πではダメなのでしょうか?

まだまだ知識が足りません。
はあ、プロが欲しい。

**************************************
20200704加筆修正
図書名、ページを修正しました。

2016年8月23日火曜日

PS検層からQ値

以前、P・S波速度とともにQ値の設定を地震屋さんからお願いされ、悩んだことがあります。

設定した経験がなく、お願い返しをしてしまったのですが、それ以降、頭の片隅に残っていました。


先週末、長時間の拘束を余儀なくされ、その間に関連資料を見ていました。

そもそも、Q値という言葉はよく聞きますが、物理的イメージを掴めてません。調べていますと、以下のように書かれたものがありました。

山中 浩明 編著「地震の揺れを科学する みえてきた強震動の姿」
 ・1周期の間に減じる地震波エネルギーに反比例する量。
・減衰定数を2倍した量の逆数

Q値とは http://jikosoftcom.blog25.fc2.com/blog-entry-1181.html
振動分野におけるQ値は振幅の増大率として認識しておくと便利です。例えば、Q値=10だった場合、ある構造に静荷重Fを加えたときの変位をUとすると、同じ荷重値Fを固有振動数に一致する周波数で加えた時の(つまり共振時の)変位が10×Uとなります。
ん、これって、これのことでしょう。

土木学会「実務に役立つ耐震設計入門」p24
Xo/Xstatic=1/2h  (式2.3.18)
この図書ではQ値として説明されていません。が、このことでしょうね。これなら、イメージが沸きます。図2.3.6で、共振時(ω/ω0=1)の静的変位応答との倍率として、Q = Xo/Xstatic = 1/2h として思い描けば良いのでしょう。


調べていますと、以下の様な資料もありました。

PS検層からQ値
https://www.nsr.go.jp/data/000034343.pdf 

これは知りませんでした。確かに、ダウンホールであれば深いほど波が届きにくくなる=減衰と理解すれば、減衰定数h や Q値を求められそうです。算出方法はこれでしょう。

信岡ほか「PS 検層の手法を用いた地盤減衰特性(Q 値)の評価」
https://www.jstage.jst.go.jp/article/segj/65/1_2/65_79/_pdf

これと言って躓くところはないのですが、合点がいくか?というと、そうではないレベルです。実際に計算をしてみても、それで正解かどうかが分からない程度の理解です。何か例題があればよいのですけど。
しかし、相変わらず、大がかりな調査ですね。特にS波の source。ま、この程度で350mまで届くのであれば、小さいとも考えられますが。



地震屋さんが PS検層の結果から Q値を設定してほしいという発想に至ったのは、至極常識的なのかもしれません。
次から次に未解決の課題がやってきます。とりあえずプロと話ができるレベルまで、個々、潰していきましょう。

2016年8月11日木曜日

炎天下の作業と判断力

とりあえず、出張はひと段落しました。

途中、知らない土地での災害調査なども入って、移動の多い出張になりました。

空調服のおかげか、移動を多く挟んだせいか、暑さで意識が朦朧とすることは少なかったと思います。ただ、一緒に作業していた方々は、かなり疲弊されていました。簡単な足し算を間違えたり、撮りたいものが写真に写っていなかったり。皆、熱中症には気を付けていたのですが、暑さによる判断力低下は避けられないようです(やはり、クールヘルメットが必要でしょうか?)。

今日は「山の日」ですが午前中出社。災害関連の結果を設計者に報告して修了。
あとは壊れたガスコンロを交換したり、掃除したり。夜になってようやく落ち着きました。

さあ、一旦リセットです。世間はお盆ですが、災害対応はまだ終わっていません。
明日から落ち着いて対応しましょう。