採土場の残存土量を点群で予測する目的
採土場を安定して運営するには、現在どれだけの土が残っているかを把握するだけでなく、今後の採取と搬出によって残量がどのように変化するかを予測する必要があります。残存土量を把握できていないと、受注した数量を確保できない、採取工区の切替えが遅れる、重機や運搬車両の配置が非効率になるといった問題が起こりやすくなります。採取できる土がまだ十分にあるように見えても、残っている場所が急斜面の下部や排水条件の悪い区域に偏っていれば、すぐに搬出できる量は限られます。
採土場の土量管理では、過去の搬出台数や伝票数量から残量を逆算する方法もあります。しかし、採取前の地山状態と、掘削後にほぐされた状態では体積が異なる場合があります。含水状態、積込み状態、土質、荷台内の空隙なども搬出数量に影響します。場内で土を移動しただけの場合は、工区ごとの土量は変わっても、採土場全体の残量は減りません。搬出記録だけでは、こうした地形変化や場内移動を直接確認することが難しいため、現況地形を面的に計測する方法が有効です。
点群は、地表面を多数の三次元座標として記録したデータです。採土場の法肩、法尻、採掘底、土砂の山、進入路などを立体的に捉え、計画上の採取下限面との差を計算することで、現時点の残存土量を求められます。過去の点群と比較すれば、一定期間にどの区域がどれだけ減少したかも確認できます。
ただし、点群から出力された体積が、そのまま将来利用できる採取可能量になるとは限りません。許可区域内であっても、保安距離、残置法面、排水施設、場内道路、設備周辺などは採取対象から外れる場合があります。また、地表面の下にあるすべての土が同じ品質とは限らず、用途に応じた土質区分も必要です。
そのため、採土場の残存土量を点群から予測するときは、単に現況面の体積を求めるのではなく、採取可能範囲、採取下限面、採取順序、搬出ペースを一体として扱う必要があります。以下では、現況計測から将来予測までを7つのステップに分けて解説します。
ステップ1 残存土量の定義と算定基準を決める
最初に、残存土量として何を数えるのかを明確にします。ここが曖昧なまま計算を始めると、数値が正しくても、採掘計画や出荷計画に使えない結果になる可能性があります。
残存土量には、いくつかの考え方があります。現況地表面より下に存在する土の総量を指す場合もあれば、計画された採取下限面までの採取可能量を指す場合もあります。さらに、許可条件や安全上の制約を考慮して実際に掘削できる量だけを対象とすることもあります。
実務では、少なくとも総残量と採取可能残量を分けて考えることが重要です。総残量は、設定した区域内で現況面と下限面の間に存在する体積です。採取可能残量は、総残量から残置法面、保安区域、道路、排水施設、設備周辺などを除いた体積です。採土場の運営判断に使う場合は、採取可能残量の方が現実に近い指標になります。
短期的に採取できる量と、将来的に採取できる量を分ける方法も有効です。たとえば、現在の進入路から直接採取できる工区は短期採取可能量に含めます。一方で、法面整形、排水工事、重機の移動、進入路の付替えが必要な区域は、中長期の残量として管理します。採土場全体に多くの土が残っていても、短期採取可能量が少なければ、出荷に影響するおそれがあります。
残量の基準日も決めます。通常は点群を取得した日時を基準とします。ただし、点群取得後も掘削や搬出が続いている場合、計測時点と集計時点に差が生じます。計測日の始業前を基準にするのか、終業後を基準にするのか、月末時点へ搬出実績で補正するのかを統一しておく必要があります。
予測の期間も決めます。数週間程度の出荷計画に使うのか、数か月先の採取工区の切替えに使うのか、年度単位の資源計画に使うのかで、必要な細かさが異なります。短期予測では工区別の残量と日々の搬出量が重要です。長期予測では、需要の変動、採取条件の変化、品質区分の不確実性などを考慮する必要があります。
残存土量の定義、基準日、対象区域、下限面、除外条件、予測期間を最初に記録しておけば、計算結果の意味を関係者間で共有できます。担当者が交代した場合にも、同じ条件で再計算しやすくなります。
ステップ2 計算対象範囲と除外範囲を整理する
残存土量の計算では、どこからどこまでを対象とするかによって結果が大きく変わります。点群が採土場全体を覆っていても、点群の外周をそのまま計算境界にしてはいけません。計算対象範囲は、許可図面、採掘計画、現場の運用状況を踏まえて設定します。
まず、採取が認められている区域を確認します。境界杭や既知点が残っている場合は、点群上の位置と照合します。図面の境界と現況地形がずれて見える場合は、座標系や測地基準が異なっていないかを確認します。見た目だけで境界線を移動すると、許可区域との整合が取れなくなるおそれがあります。
次に、許可区域内にある除外範囲を整理します。代表的なものには、残す必要がある法面、境界からの保安距離、場内道路、排水路、沈砂施設、管理設備、資材置場などがあります。将来移設する予定の道路であっても、現時点で採取できない場合は、短期採取可能量から外して管理した方が実態に合います。
採取済み区域と未採取区域の区分も必要です。採取済み区域の一部が仮置土で覆われていると、現況面だけを見た場合に地山が残っているように見えることがあります。仮置土を採土場の残量として数えるのか、別の在庫として数えるのかを決めます。外部から持ち込まれた土が場内に置かれている場合は、地山残量と混在させないようにします。
計算境界を作成するときは、境界線が閉じているかを確認します。線が途中で切れていたり、自己交差していたり、同じ線が重複していたりすると、体積計算が失敗することがあります。また、法肩や法尻に沿って境界を作る場合は、点群の凹凸に合わせて細かく折れすぎないようにします。細かな凹凸をすべて境界へ反映すると、計測のたびに範囲が変わり、時系列比較が難しくなります。
残量を工区別に管理する場合は、採土場全体の外周に加えて、内部を複数の区域に分割します。採掘の進行方向、重機の作業範囲、土質、標高帯、出荷用途など、管理目的に応じた分け方が考えられます。工区境界は毎回同じ位置を使用し、点群を更新しても集計単位が変わらないようにします。
総残量、採取可能残量、短期採取可能量、仮置土量を別々に計算できる範囲構成にすると、採土場の状態を説明しやすくなります。全体として残量が多いのか、すぐに採取できる場所が多いのかを区別できるため、出荷担当者と現場担当者の認識差も抑えられます。
ステップ3 座標と高さの基準を統一して点群を取得する
点群による土量計算では、現況点群、境界線、採取下限面が同じ座標と高さの基準で管理されている必要があります。位置や高さがわずかにずれるだけでも、広い採土場では大きな体積差になる可能性があります。
水平方向については、公共座標、現場独自の座標、図面上の任意座標などが混在していないかを確認します。既存図面が任意座標で、点群が公共座標に基づいている場合は、既知点を利用して変換します。単純な平行移動だけでなく、回転や縮尺の違いが含まれていることもあるため、離れた複数箇所で一致を確認することが重要です。
高さについては、現場で使用している標高基準を確認します。衛星測位から得られる高さと、現場図面に記載されている標高が同じ意味とは限りません。異なる高さ基準のデータをそのまま重ねると、採土場全体に一定の高低差が生じる場合があります。平均してわずかな差に見えても、その差に面積を掛けると、土量への影響が大きくなります。
基準点は、採掘の進行によって失われにくい場所に設けます。採掘予定区域の内部、重機が頻繁に通る場所、法肩の近くは避け、安定した場所を選びます。採土場の一方だけに基準点を集めず、可能な範囲で周囲に分散させると、点群全体の傾きや回転も確認しやすくなります。
点群の取得方法は、採土場の広さや地形に応じて選びます。上空からの計測は広範囲を捉えやすい一方、鉛直に近い掘削壁や樹木の下には点が入りにくいことがあります。地上からの計測は法面を横方向から捉えやすいものの、土砂山や設備の陰で欠測が生じることがあります。携帯型の計測端末は、必要な場所へ移動して補足しやすいため、広域計測で不足した法面や掘削底の確認に利用できます。
計測時には、採掘や積込み作業の影響も考慮します。計測中に重機が土を移動すると、同じ点群内に異なる時刻の地形が混在します。移動する車両や作業員も不要点になります。可能であれば作業開始前、休止時間、終業後など、地形変化の少ない時間帯に計測します。
雨天直後や粉じんの多い状態では、地表面の取得が不安定になる場合があります。水たまりがあると、底面が正しく取得できないことがあります。草が伸びている区域では、草の上面を地表面として捉える可能性があります。計測時の天候、地表状態、植生、作業状況を記録しておくと、前回との違いを説明しやすくなります。
点群密度は、地形の変化を表現できる程度に設定します。平坦な採掘底では高密度でなくても形状を表現できる場合がありますが、法肩、法尻、段差、排水溝などでは点が不足すると形状が丸められます。全域を同じ密度で取得するだけでなく、変化の大きい場所を重点的に計測することが有効です。
計測後は、現場を離れる前に点群の分布を確認します。採土場の外周、最深部、急斜面、土砂山の背面、設備周辺に欠測がないかを見ます。欠測が確認された場合は、その場で追加計測すると、後日の再訪を減らせます。
ステップ4 不要点を除去して現況地表面を作成する
取得した点群には、地表面以外の点が含まれています。重機、運搬車両、作業員、仮設設備、草木、標識、粉じんなどを残したまま面を作成すると、本来の地形より高い部分が生じ、残存土量を過大に計算する可能性があります。
最初に、採取対象となる土と、それ以外の物体を分類します。車両や重機は周囲より高く、輪郭が明確なため比較的見つけやすいですが、大型の岩塊や土砂山と混同しないようにします。現場写真や計測時の記録と照合すれば、除去すべき物体を判断しやすくなります。
草木の除去には注意が必要です。草の上面を地表として使うと、実際の地盤より高い面が作られます。草丈が小さくても、広い面積に分布すれば体積への影響は無視できません。一方で、低い点だけを機械的に採用すると、排水溝や轍の底が強く反映され、地表面を低く作りすぎる場合があります。植生の状態を確認し、必要に応じて刈払い後に計測するか、周辺の露出地盤から補間します。
孤立点や異常点も除去します。周辺点から大きく離れた点や、局所的に極端な高さを持つ点は、面生成時に細い突起や深い穴を作ることがあります。ただし、採土場には急な崖や大きな岩など、実際の不連続形状も存在します。自動的な除去条件を強くしすぎると、本来残すべき地形まで消えるため、断面を見ながら確認します。
不要点を除去した後は、点群から現況地表面を作成します。点同士を三角形で結ぶ方法は、法肩や法尻などの折れを表現しやすい方法です。ただし、欠測範囲を長い三角形でまたぐと、実在しない斜面が作られることがあります。一定間隔の格子に高さを割り当てる方法は、時系列の差分を比較しやすい一方、格子が粗いと小さな段差が平均化されます。
使用する面生成方法や間隔は、採土場の地形と目的に合わせて決めます。毎回異なる設定を使うと、実際の地形変化ではなく処理条件の違いによって土量差が生じる可能性があります。定期計測に利用する場合は、基本となる設定を決め、変更したときは記録を残します。
欠測部の補間は、範囲と形状を確認して行います。周辺が連続した平坦面で、小さな穴がある程度なら補間しやすいですが、法面の裏側や土砂山の背面などは形状を推定できません。大きな欠測を自動的に埋めると、存在しない地形を作るおそれがあります。追加計測できない場合は、欠測部分を計算対象から外すか、推定範囲として結果に注記します。
現況面を作成した後は、元の点群と重ねて確認します。特に法肩、法尻、採掘底、土砂山、境界付近、補間部を複数方向の断面で確認します。面が点群から浮いていないか、点群の下へ沈んでいないか、不要物の形が残っていないかを見ます。平面表示だけでは高さ方向の異常を見つけにくいため、断面確認は重要です。
ステップ5 採取下限面を作成して現在の残存土量を計算する
現況地表面が完成したら、比較対象となる採取下限面を設定します。残存土量は、現況面と採取下限面の間にある体積として計算します。下限面の設定が適切でなければ、点群を高精度に取得しても実務に使える残量にはなりません。
採取下限面には、一定の標高を持つ水平面を使う場合と、傾斜や段差を持つ計画面を使う場合があります。採掘底に排水勾配を設ける計画であれば、水平面ではなく傾斜面を作成します。複数段階で採掘する場合は、標高の異なる面を組み合わせます。
既存の計画図面から下限面を作る場合は、図面の座標、高さ、単位を点群と統一します。二次元図面に標高の記載がある場合は、折れ点や等高線を基に三次元面を作成します。図面上では連続して見えても、三次元化したときに不自然な段差やねじれが生じることがあるため、縦断面と横断面で確認します。
現況面が下限面より低くなっている区域も確認します。過掘り、排水溝、局所的なくぼみ、点群の異常などが原因として考えられます。採取可能量を求める場合、下限面より低い部分を負の残量として他の区域と相殺すると、全体の残量が実態より少なくなることがあります。通常は、その部分の残存土量をゼロとして扱い、下限を超えて掘削した量は別の項目として管理します。
現況面と下限面の差を計算するときは、計算境界と除外範囲を適用します。採土場全体の総残量だけでなく、工区別、標高帯別、土質区分別に集計します。工区別に集計すれば、次に採取する区域の残量や、重機を移動する時期を判断しやすくなります。標高帯別に集計すれば、採掘が深くなるにつれて必要となる排水対策や進入路変更を検討できます。
土質区分ごとの残量を求める場合は、点群だけで地下の境界を決めないようにします。点群が直接示すのは地表面の形状です。地下の土質境界は、地質調査、露頭の確認、試掘、過去の採取記録などを組み合わせて設定します。境界の位置に不確実性がある場合は、想定位置を変えて複数の計算を行い、残量の幅として示す方法があります。
計算結果は、一つの数字だけで保存せず、使用した現況面、下限面、境界、除外範囲、計算日、処理条件と一緒に管理します。数字だけを表計算へ転記すると、後から条件を確認できなくなる場合があります。残存土量が前回から大きく変化したときに原因を追えるよう、計算に使用したデータを残しておくことが重要です。
結果の表示桁数にも注意します。細かな桁まで表示されていても、計測条件や下限面の推定に不確実性があれば、その桁まで正しいとは限りません。採土場の管理目的に合った単位で丸め、計算条件とともに共有します。
ステップ6 搬出実績と過去点群で計算結果を検証する
現在の残存土量が計算できたら、その値を確定する前に検証します。点群処理には、座標のずれ、不要点、欠測補間、境界設定、面生成条件など、体積へ影響する要素が複数あります。計算結果だけを見ても誤りに気付きにくいため、別の情報と比較することが重要です。
過去の点群がある場合は、前回の現況面と今回の現況面を比較します。同じ範囲、同じ基準、同じ処理条件で差分を求めれば、期間中に地形が減少した区域と増加した区域を確認できます。採取区域では高さが低下し、仮置区域では高さが増加するなど、現場の作業内容に合った変化になっているかを見ます。
点群から求めた体積減少量は、同じ期間の搬出実績と比較します。ただし、両者が完全に一致するとは限りません。点群は地表形状から体積を計算しますが、搬出実績が重量で記録されている場合は、密度を用いた換算が必要です。荷台容積で記録している場合も、地山状態とほぐした状態の違いを考慮します。
体積減少量より搬出実績が多い場合は、外部からの持込み土を搬出した、前回計測以前の仮置土を搬出した、換算条件が適切でないといった可能性があります。反対に、体積減少量の方が多い場合は、採取した土を場内の別区域へ移動した、表土を別置きした、計測範囲外へ移動した可能性があります。
比較期間をそろえることも重要です。前回計測が月初の午前、今回計測が月末の午後であるのに、搬出実績を暦月で集計すると、計測期間と記録期間が一致しません。計測日時を基準に搬出記録を抽出するか、基準日までの差を補正します。
基準点や変化していない構造物を使った確認も有効です。管理施設の基礎、採掘区域外の舗装面、安定した擁壁など、期間中に動いていない場所で点群同士に高さ差がある場合は、地形変化ではなく座標や高さのずれが疑われます。採土場全体に一定の差がある場合は、高さ基準や補正条件を見直します。
面生成条件を変えた比較も行います。点群を適度に間引いた場合、格子間隔を変えた場合、補間範囲を変えた場合に土量がどの程度変化するかを確認します。設定を少し変えただけで結果が大きく変わる区域は、点群密度が不足しているか、地形が複雑である可能性があります。その区域は追加計測や手動確認の対象にします。
代表的な断面による検算も必要です。採掘底が広く平坦な区域、法面が連続する区域、土砂山がある区域などを選び、現況面と下限面の高さ差を確認します。全体の体積だけを見ていると、局所的な面の飛びや誤った補間が全体に埋もれてしまいます。
検証で差が見つかった場合は、都合のよい方の数字へ合わせるのではなく、差が発生した理由を分類します。計測誤差、処理条件、換算条件、場内移動、集計期間の違いなどを整理し、次回計測に反映します。この検証を繰り返すことで、その採土場に適した点群処理と換算方法が明確になります。
ステップ7 採取計画と搬出ペースから将来残量を予測する
現在の残存土量を確認したら、採取計画と搬出実績を組み合わせて将来の残量を予測します。最も単純な考え方は、現在の残存土量から将来の搬出予定量を差し引く方法です。しかし、実際の採土場では搬出量が一定ではなく、採取区域によって作業効率や品質も異なります。
最初に、過去の搬出実績を期間別に整理します。一日当たりの平均だけでなく、月別、曜日別、季節別の傾向を確認します。雨天、受入先の休止、設備点検、繁忙期などによって稼働率が変わる場合は、それらを分けて考えます。
将来の予測は、一つの搬出ペースだけで作らず、複数の条件を設定します。通常の受注と稼働が続く標準条件、需要が増加する条件、天候や受注減少によって搬出が少なくなる条件を用意します。条件ごとの残量推移を比較すると、残量が一定水準を下回る時期を幅で把握できます。
工区ごとの採取順序も予測に反映します。採土場全体の残量から搬出量を一律に差し引くだけでは、実際の掘削進行を表せません。現在採取中の工区が終了した後、どの工区へ移動するのか、進入路の変更や法面整形にどの程度の準備が必要かを時系列に整理します。
たとえば、全体の残量が十分にあっても、現在の進入路から採取できる工区の残量が数か月分しかなければ、早めに次工区の準備を始める必要があります。次工区の残量を計算しておけば、重機移動、排水工事、表土処理などの開始時期を逆算できます。
品質区分ごとの予測も重要です。出荷先や用途によって必要な土質が異なる場合、採土場全体の残量だけでは供給可能期間を判断できません。品質区分ごとに残量を計算し、用途別の搬出予定量を差し引きます。特定用途に使える土が先に不足する場合は、代替区域の調査や出荷計画の調整が必要になります。
点群で求めた地山体積と、搬出記録の数量を結び付ける換算条件は、定期的に更新します。採取場所が変わると、土質や含水状態が変化する可能性があります。過去の一定期間について、点群から求めた体積減少量と搬出実績を比較し、その期間に適した換算関係を確認します。
将来残量の予測結果は、基準日、現在残量、使用した搬出ペース、稼働日数、採取順序、換算条件を添えて管理します。予測された終了時期だけを共有すると、前提条件が変化したときに誤解が生じます。予測は確定した将来ではなく、設定した条件に基づく見込みとして扱います。
点群を定期的に更新すれば、予測値と実績値の差を確認できます。前回予測より残量の減少が速い場合は、搬出増加、換算条件の変化、採取区域の変更などを確認します。減少が遅い場合は、稼働率低下、採取困難部の増加、受注変化などが考えられます。差の原因を次の予測へ反映することで、予測の実用性を高められます。
残存土量の予測精度を左右する主な要因
残存土量の予測精度は、点群の測定精度だけで決まるものではありません。計算範囲、採取下限面、地表面処理、換算条件、将来の搬出計画など、複数の要因が結果へ影響します。
採土場の面積が広い場合、高さ方向のわずかな差が大きな体積差になります。仮に現況面全体が同じ方向へわずかにずれていれば、点群の局所的な形状がきれいでも総体積は変化します。そのため、基準点の確認と高さ基準の統一が重要です。
計算境界の違いも結果へ影響します。法面のどこまでを含めるか、道路や排水路を除外するかによって残量が変わります。時系列比較では、毎回同じ境界を使用することを基本とし、境界を変更した場合は変更前後の条件で比較します。
欠測部の補間方法も影響します。急斜面の裏側や土砂山の背面を周辺点だけで補間すると、実際とは異なる面が作られる可能性があります。補間範囲が広い場合は、残量の確定値として扱わず、推定部分を区別します。
採取下限面の不確実性も大きな要因です。設計上の下限面が明確でも、地質や地下水の条件によって、実際には計画どおり採取できない場合があります。また、地下の品質境界は点群から直接確認できません。地質情報が少ない区域では、残量を一つの数字へ固定せず、複数条件で計算する方法が適しています。
将来予測では、搬出量の変動が大きく影響します。平均搬出量が同じでも、繁忙期に集中して搬出する場合と、年間を通じて均等に搬出する場合では、工区切替えの時期が異なります。受注見込みや稼働日数を定期的に更新し、点群の残量と結び付けることが必要です。
点群による残存土量予測で起こりやすい失敗
点群を利用した土量計算でよくある失敗は、三次元表示が自然に見えるため、データ全体が正しいと判断してしまうことです。色付きの点群や滑らかな地表面は分かりやすく見えますが、座標や高さの基準がずれている可能性は残ります。変化していない場所や基準点で確認することが欠かせません。
不要点を十分に除去しないことも、過大算定の原因になります。重機や車両だけでなく、草木、仮設物、資材なども広い範囲に存在すれば体積へ影響します。反対に、除去条件を強くしすぎると、法肩や土砂山の上部まで消える可能性があります。
計算範囲を点群の取得範囲に合わせて毎回変える方法も避けるべきです。計測範囲が前回より広くなれば、地形が変化していなくても残量が増えます。比較に使う境界は固定し、計測できなかった区域を明確にします。
採取下限面を単純な水平面で代用することも、計画によっては誤差の原因になります。採掘底に勾配や段差がある場合、実際の計画形状を反映した面を使用します。特に採土場が広い場合は、わずかな勾配の違いでも体積差が大きくなります。
搬出記録と点群差分を直接一致させようとすることにも注意が必要です。地山体積、ほぐした状態の体積、重量は同じ量の表し方ではありません。含水状態や土質によって関係が変わるため、現場実績を用いて換算条件を検討します。
予測終了時期を断定的に示すことも避けます。将来の搬出量、稼働日数、天候、採取条件は変化します。標準条件だけでなく、搬出量が増減した条件を用意し、定期的に見直します。
定期計測と更新ルールを採土場の業務に組み込む
残存土量の予測を実務で使い続けるには、一度だけ精密に計測するより、同じ基準で定期的に更新できる体制を作ることが重要です。採掘が速く進む採土場では更新間隔を短くし、変化が緩やかな場合でも月次や工程の節目など、計測の時期を決めます。
通常の定期計測に加えて、採取工区を切り替えたとき、大量搬出を行ったとき、豪雨で法面や地表が変化したとき、下限面や計画範囲を変更したときには追加計測を検討します。一定の周期だけにこだわらず、管理上重要な変化があった時点で記録することが有効です。
計測時には、毎回同じ基準点、座標系、高さ基準を使用します。点群処理では、不要点除去、間引き、面生成、補間の基本条件を統一します。設定を変更する必要がある場合は、その理由と影響を記録します。
データは上書きせず、計測日ごとに保存します。元の点群、処理後の点群、現況面、計算境界、下限面、計算結果を関連付けます。計算結果だけを残すのではなく、どのデータと条件から算出したかを追跡できる状態にします。
点群取得時刻と搬出実績の締め時刻も合わせます。計測後に搬出した数量を現在残量から差し引く場合は、どの時刻までの実績を反映したかを記録します。日付だけでは、始業前と終業後の違いを確認できないため、必要に応じて時刻まで管理します。
担当者が変わっても同じ結果を再現できるよう、作業手順を決めます。計測前の確認、現場での取得範囲、欠測確認、不要点除去、断面確認、土量計算、搬出実績との照合までを一連の流れとして整理します。
広域の点群計測に加えて、変化の大きい工区を携帯型の端末で補足する運用も考えられます。たとえば、採掘底や法面の一部を追加計測し、次回の全面計測までの間に進捗を確認します。LRTK Phoneのように現場で三次元計測を行える仕組みを利用すれば、必要な場所をこまめに記録し、残量情報の更新間隔を短くする運用につなげられます。
ただし、手軽に取得できることと、計算結果が自動的に正しくなることは同じではありません。どの計測方法を使う場合でも、座標基準、計算範囲、下限面、不要点、欠測部を確認することが必要です。現場で取得しやすい仕組みと、再現可能な計算ルールを組み合わせることで、点群を継続的な残量管理へ活用できます。
まとめ
採土場の残存土量を点群から予測するには、現在の地形を計測して体積を算出するだけでなく、採取可能範囲、採取下限面、搬出実績、採取順序を一体として管理する必要があります。
最初に残存土量の定義と基準日を決め、採取可能区域と除外区域を整理します。次に、座標と高さの基準を統一して点群を取得し、重機、車両、草木などの不要点を除去して現況地表面を作成します。計画に基づく採取下限面との差を求めれば、現在の残存土量を算出できます。
計算結果は、過去点群による体積差、搬出実績、変化していない場所の高さなどを使って検証します。地山体積と搬出時の重量や容積は直接一致しない場合があるため、土質や含水状態を考慮した換算条件も確認します。
将来の残量は、現在残量から平均搬出量を単純に差し引くだけでなく、工区ごとの採取順序、稼働日数、需要変動、品質区分を反映して予測します。標準条件に加えて搬出量が多い場合と少ない場合を計算すれば、残量が一定水準を下回る時期を幅で把握できます。
点群による残存土量予測は、一度の計測で完成するものではありません。定期計測によって現況を更新し、予測と実績の差を確認しながら計算条件を改善することが重要です。採土場の変化をこまめに三次元データとして残し、同じ条件で比較できる体制を整えれば、採取工区の切替え、出荷計画、重機配置、次の土源確保を早い段階で検討できます。
日常業務の中で点群計測を継続し、必要な工区を機動的に記録したい場合は、LRTK Phoneを活用した現場計測を残存土量管理の入口として検討できます。