JP3270319B2

JP3270319B2 - 地質情報処理システム

Info

Publication number: JP3270319B2
Application number: JP01844796A
Authority: JP
Inventors: 治郎山崎; 忠浩坂井; 忠安藤; 竹治林; 貴彦外薗
Original assignee: 新キャタピラー三菱株式会社
Priority date: 1996-01-09
Filing date: 1996-01-09
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JPH09190527A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】この発明は、コンピュータ処
理により地質情報を地形データに組み合わせて形状を図
面に表示すること、および掘削処理後の地形および地質
の変化を図面に表示し、または掘削量を測定することが
できる地質情報処理システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、地形の変形や採掘量の算出
に際して、既に、特公平１−４６９０２号公報でマイニ
ングシミュレーションシステムを提案しており、相当の
実績を挙げている。即ち、このシステムでは、図１に示
すように、実測されて標高が等高線等で示された所定地
域の地形図に、該地形図を均等に細分化するメッシュ線
の集合からなるメッシュを設ける。そして、縦（Ｙ軸）
方向に等間隔にＰａ本形成される各メッシュ線と横（Ｘ
軸）方向に等間隔にＰｂ本形成される各メッシュ線とが
交叉して同一形状のコマがＰａ×Ｐｂ個設けられると共
に、それらの交点となる格子点が一定間隔で（Ｐａ＋
１）×（Ｐｂ＋１）個設けられる。この格子点は座標ま
たはマトリックス（Ｘ，Ｙ）を用いて表示され、また、
この格子点が対応する地形図におけるポイントを等高線
図等から読みとって、前記座標と共に標高データ（Ｚ）
として付与され、各格子点ごとに三次元データ（Ｘ，
Ｙ，Ｚ）を設定する。そして、コマを構成する正方形
（または長方形）のコマに一定方向に対角線を引き、上
下２つの三角形に分ける。ここでコマは、４つの格子点
からなっており、これをＵ１、Ｕ２、Ｕ３、Ｕ４とする
と、Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３からなる直角三角形と、Ｕ１、Ｕ
３、Ｕ４からなる直角三角形に分けることができる。そ
して、上方の三角形Ｕ１−Ｕ２−Ｕ３について、等高線
の所定の標高が上記三角形内に含まれるか否か判定し、
含まれる場合にはＵ１とＵ３の対角線上に存在するもの
とし、格子点Ｕ１とＵ３の標高データの差からＭとＮの
絶対値の比率を求めＡ点の座標を特定する。次に、他の
１点Ａ’はＵ３−Ｕ２間またはＵ２−Ｕ１間に存在する
のでどちらか判断し、前記と同様にそれぞれの格子点Ｕ
３とＵ２（またはＵ２とＵ１）の標高データの差から
Ｍ’とＮ’の比率を求め、Ａ’点を特定する。このＡ点
とＡ’点を結んで等高線Ｌ（またはＬ’）を描く。この
作業を全てのコマで繰り返し行い、次に下側に形成され
る三角形部分においても同様の判断を行い順次繰り返す
ことにより、それぞれのレベルの等高線毎に各コマ内に
点Ａ、Ａ’で定義される等高線Ｌを予め設定された間隔
で描くメッシュ地形図データを得ることができる。この
メッシュ地形図のデータを基に、そのまま景観図を表示
したり、採掘条件を入力して掘削後の景観図を外部表示
したり、採掘量を計測することが可能となった。しか
し、上記構成は地形シミュレーションを行う上では非常
に有効であるが、地形内部つまり地質情報をも考慮した
シミュレーションを行うことは不可能であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記事情
に鑑みて創案されたものであって、地形の断面形状を基
にした地質情報を、地形の表面形状を処理するためのメ
ッシュ地形図データと整合させて、コンピュータ処理し
うるようにした地質情報処理システムを提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するため、請求項１の発明では、標高が実測された所
定地域の実測平面図をメッシュ状に分割し、該メッシュ
の各格子点の相互位置と該格子点における標高とからな
る格子点データを設定する手段と、前記メッシュ内の地
域を平面から見た地質別に区分する地質平面図に表示さ
れた地質の境界線を基に、平行した多数の断面ラインを
設定する断面ライン設定手段と、該断面ラインの位置に
おける地質断面図を基に、基準枠内で地質断面図の境界
線が基準となる枠と接するまで延長して基準枠内を１ま
たは複数の地質の領域に隙間なく区分する仮地質領域設
定手段と、該地質領域を、点、直線または直線で囲まれ
た領域として各構成点の位置を設定し、各構成点を結ん
で定義される理論地質環を設定する理論地質環設定手段
と、前後に隣接する断面位置における構成点をに基づく
理論地質環相互を連結し、基準枠を連結した空間圏を隙
間なく区分した立体状の地質体の組合せとして定義する
断面連結手段と、該立体状の地質体に、所定地域の格子
点データを組み合わせて得られたデータを基に所望視点
位置から見た透視図等の立体図を外部表示手段上に表示
する立体図作成手段とを備えてなる、という技術的手段
を講じている。また請求項２の発明では、立体図作成手
段に代えて、該立体状の地質体に、所定地域の掘削後の
格子点データに基づく地形データを組み合わせて得られ
たデータから各地質毎の掘削量を測定する掘削量測定手
段を備える、という技術的手段を講じている。更に、請
求項３、および４の発明では、立体状の地質体に、掘削
範囲を直線の連続として表わされる掘削境界線の境界線
データと、境界線から見た掘削方向を示す掘削方向デー
タと、掘削角度を示す掘削角度データと、目標掘削面の
標高を示す目標掘削面データとを基に形成される掘削領
域データを加える、という技術的手段を講じている。こ
れにより、この発明では、メッシュ地形図の格子点デー
タと共通の三次元データを基準とし、多数の断面位置の
地質断面図から、地質の領域を、直線または直線で囲ま
れた仮の領域とし、これらの構成点を結んで定義される
理論地質環を形成し、前後の地質断面図の対応する理論
地質環相互を連結して地質体を立体状にモデリングする
ことができる。このデータを用いて、各種２次元、や３
次元の図面を作成したり、掘削量を算出することができ
る。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の地質情報処理
システムの実施例について図面を参照しつつ説明する。
また、この手順については、図９のフローチャートを併
せて参照しつつ説明する。はじめに、所定の地域の地形
について公知の手法でメッシュ地形図を作成し、その地
形データを得る。メッシュ地形図は、特公平１−４６９
０２号公報に一例が開示されているように、まず実測さ
れた等高線図を基に、該等高線図を均等に縦横に細分化
するメッシュ線の集合からなるメッシュを設け、縦横の
メッシュ線の交点で、長方形または正方形のコマを構成
する格子点に標高を含めた３次元の座標を付与し、該格
子点の座標を基に、コマ内に格子点間を結ぶ対角線など
の補助線を引き、格子点間の標高差を基に上記補助線や
コマを形成する線分上に所定の標高を示すポイント（等
高線構成点）Ａ、Ａ’を設定し、これらの３次元座標を
基にコンピュータで処理可能な等高線データを得て作成
される（図１および図２参照）。

【０００６】このメッシュ地形図で表現された地形デー
タに対応した地域の地表に現れた地質の区別を示す地質
平面図を作成しておき準備する。地質平面図は、前記メ
ッシュ地形図と組合せ、地質の種類（岩種）毎に境界線
が描かれる。このメッシュ地形図上に表現される地質平
面図を基に、図３に示すように地質境界線Ｔ１、Ｔ２、
・・Ｔｎの特徴点毎に地質断面ラインの位置を設定す
る。図示例では、地質境界線はＴ１〜Ｔ５まで（岩種は
６種類）であり、マニュアルで各地質境界線の特徴点
（屈曲点）を通りメッシュ地形図のＹ軸に平行となる断
面線（断面ライン）Ｓ１−Ｓ１、Ｓ２−Ｓ２、Ｓ３−Ｓ
３、・・Ｓｎ−Ｓｎを設定し、断面番号１、２、・・ｎ
を付与していく。この断面線はＸ軸に平行に設定するも
のでもよい。ここで断面線の位置は、Ｘ軸またはＹ軸と
平行であるので原点（図示例では基端の枠線をＳ１とす
る）からの距離［ｍ］で設定する。

【０００７】そして、次に処理対象となる空間圏の断面
図となる共通の基準枠Ｆを次の通りに設定する。即ち、
まず後述の理論地質環として地質を考慮する際の、上限
レベルＦ１を設定する。ここで必ず、地形データの最大
標高以上となるように設定する。次に、下限レベルＦ２
を設定する。ここで必ず、地形データの最低標高以下と
なるように設定する。このようにして上下左右が限定さ
れた基準枠Ｆに、断面図中に表示する標高線の最低標高
値と、断面図中に表示する標高線の間隔を設定する。な
お、地質の境界線の形状は、各断面番号の断面図間にお
いて線形補間する。従って、断面位置の設定間隔をあま
り大きくとると、作成されるデータの精度が落ちる虞れ
があるので、精度を落とさないため所定の断面間隔を超
える場合にはその間に断面線を追加することが好まし
い。

【０００８】次に、各断面番号における地質断面図を作
成し準備する。地質断面図は、正方形または長方形の基
準枠Ｆを設定し、該基準枠Ｆ内に地質の境界線を表示し
た測定図からなっている。図示例の場合、基準枠Ｆにお
いてはＹ軸の値は一定であるので、横方向（Ｘ軸）と縦
方向（Ｚ軸・・標高）の値によって断面図での地質境界
線が定められる。即ち、地質境界線は、各断面図（Ｙ座
標が一定）において地質状態に合わせ、例えば屈曲個所
を選んで構成点（Ｘ，Ｚ）を定め、ディジタイザ等を用
いて入力する。そして、この断面の地質境界線の上端が
地表上で終わる場合には、この先端の構成点を超えて更
にその延長方向に延ばし基準枠Ｆとの交点を構成点とし
て追加する。

【０００９】これらの構成点は、各地質の仮の領域（地
質領域）を設定するもので、各構成点をつなぐことによ
り原則として連続する直線で環状に表わされる（これを
「地質理論環」とする）。尚、線及び点も１種の環とし
て認識できる。そして、断面図における同一地質の領域
は、環で表現される場合は構成点が３点以上、線で表現
される場合は構成点が２点以上、地質が点で表現される
場合は構成点が１点で定義され、基準枠Ｆは、これら地
質理論環によって隙間なく分割される。そして、各断面
番号の断面図中の地質データの整合性を保つために、前
後に隣接する断面番号の断面図における理論地質環の数
と次の断面の理論地質環の数が等しくなるように理論地
質環を作成する。例えば、断面番号１の断面の理論地質
環の数が１０だった場合は、これと連結する断面番号２
の理論地質環の数も１０にしなければならない。但し、
同一断面番号の表と裏の断面では理論地質環の数が異な
ってもかまわないため、例えば、裏の断面の理論地質環
の数が１０の断面番号２に、これと連結する断面番号３
の表の断面の理論地質環の数は１０以外の例えば８であ
ってもよい。そして、各理論地質環構成点には、その座
標と共に、構成される理論地質環が環か線か点かの種別
と、当該理論地質環構成点と結ばれる他の理論地質環の
データとが属性として付与される。

【００１０】ここで、各断面番号の断面図の理論地質環
構成点は、その前または後に隣接する断面図との間で異
なる意味合いを有している。即ち、理論地質環構成点で
示される地質の境界線をＹ軸で前から後ろ方向へ見る
と、それが境界線の最先端である場合には、前後方向の
一方で隣接する断面図から見ると境界線となるが、前後
の他方で隣接する断面図から見ると境界線とはならな
い、という二面性を有する。そこで、このような二面性
を有する理論地質環構成点には、２つのデータを与えて
おく必要があり、説明の便宜上、「表の断面図」と「裏
の断面図」としてそれぞれの理論地質環構成点を設定
し、またこれで構成される理論地質環の岩石等の種類
（例えば石灰岩、粘板岩、砂岩、輝緑凝灰岩、岩脈、な
ど）を設定した地質マスターファイルを作成し、該地質
マスターファイルから選んで設定（割付け）する。ま
た、後述の理論構成点の連結に対応して理論構成環を追
加する等のチェックを行う。

【００１１】上記説明の一例として、図３のＳａ−Ｓ
ａ、Ｓｂ−Ｓｂ、Ｓｃ−Ｓｃの断面図として図４〜図６
に断面番号Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃを示す。図４（ａ）（ｂ）
に示す断面番号Ｓａにおいては、理論地質環イが構成点
Ｑ１−Ｑ２−Ｑ１１−Ｑ１２からなっており、理論地質
環ロがＱ１１−Ｑ１２−Ｑ２１−Ｑ２２−Ｑ２３からな
っており、理論地質環ハがＱ２１−Ｑ２２−Ｑ２３−Ｑ
１０２−Ｑ１０１からなっている。ここで表の断面図
（ａ）と裏の断面図（ｂ）とは同一である。そして、こ
れらの構成点の座標と理論地質環とからなる組合せ、お
よび地質の種類（岩種）とがメモリに記録される。な
お、図示例では理論地質環イが岩種（Ｔ４）、理論地質
環ロが岩種（Ｔ３）、理論地質環ハが岩種（Ｔ４）とな
る。同様に断面番号Ｓｂにおいては、図５（ａ）で示す
表の断面図では、理論地質環ニがＱ１−Ｑ２−Ｑ３１−
Ｑ３２−Ｑ３３からなっており、理論地質環ホがＱ３１
−Ｑ３２−Ｑ３３からなっており、理論地質環ヘがＱ３
１−Ｑ３２−Ｑ３３−Ｑ１０１−Ｑ１０２からなってい
る。また図５（ｂ）で示す裏の断面図では、理論地質環
トがＱ１−Ｑ２からなっており、理論地質環チがＱ１−
Ｑ２−Ｑ１０２−Ｑ１０１からなっている。なお、理論
地質環ニが岩種（Ｔ４）、理論地質環ホが岩種（Ｔ
３）、理論地質環ヘが岩種（Ｔ４）、理論地質環トが岩
種（Ｔ５）、理論地質環チが岩種（Ｔ４）となる。ま
た、断面番号Ｓｃにおいては、図６（ａ）で示す表の断
面図では、理論地質環リがＱ１−Ｑ３−Ｑ４１−Ｑ４２
からなっており、理論地質環ヌがＱ４２−Ｑ４１−Ｑ３
−Ｑ２−Ｑ５１−Ｑ５２−Ｑ５３からなっており、理論
地質環ルがＱ５１−Ｑ５２−Ｑ５３−Ｑ１０１−Ｑ１０
２からなっている。図６（ｂ）で示す裏の断面図では、
理論地質環ヲがＱ１−Ｑ２−Ｑ５１−Ｑ５２−Ｑ５３か
らなっており、理論地質環ワがＱ５１−Ｑ５２−Ｑ５３
−Ｑ１０１−Ｑ１０２からなっている。なお、理論地質
環リが岩種（Ｔ５）、理論地質環ヌが岩種（Ｔ５）、理
論地質環ルが岩種（Ｔ４）、理論地質環ヲが岩種（Ｔ
５）、理論地質環ワが岩種（Ｔ４）となる。

【００１２】次に、上記理論地質環に基づいたデータで
設定した各断面番号の断面図と断面図の間を補間するた
めに、各断面図間で対応する同一地質の理論地質環同士
を連結する。即ち、理論地質環で定義された基準枠Ｆ内
の平面（または線あるいは点）を、前後に隣接する断面
で対応する同一の地質を示す理論地質環と連結する。

【００１３】ここで前後の断面図間の地質理論環の連結
に際しては、前後の基準枠Ｆ、Ｆを連結して形成される
直方体または立方体の空間圏を隙間なく区分するもの
で、ブロック状の地質体をモデリングする。そこで、本
実施例では、対向する地質理論環の間で各構成点間を結
んで三角形の面として周囲を覆うようにしてブロックを
定義する。上記構成を、図７および図８に説明する。即
ち、断面番号ａの裏の断面図と断面番号ｂの表の断面図
とを結合する。これにより、各断面の基準枠を構成する
Ｑ１、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ２、Ｑ１０１、Ｑ１０１、Ｑ１０
２およびＱ１０２が結ばれて直方体の空間圏となる。次
に理論地質環イとニ、理論地質環ロとホ、理論地質環ハ
とヘが、それぞれの対応する構成点と連結される。即
ち、図７に示すように構成点Ｑ１２とＱ３３、Ｑ２１と
Ｑ３３、補助的に追加されたＱ１３とＱ３２、Ｑ２２と
Ｑ３２、Ｑ１１とＱ３１、Ｑ２３とＱ３１とが連結され
る。また断面番号の前後の断面図において同一レベルの
構成点で結ばれた平面は断面番号の前または後ろのいず
れかの１段下の構成点と結ばれて三角面となり、補間さ
れる外周面を形成し、これにより図示例の空間圏は３つ
のブロック状の地質体でモデリングされ、空隙が生じる
ことなく３分することができる。本実施例で外周面を三
角面としたのは、構成点間を結んで形成される外周面と
これに伴う地質体の立体の計算処理を容易化するためで
あって、三角形以外の多角形その他の構成を用いて外周
面を定義する構成を用いてもよい。また、図８では、前
記と同様に前後の基準枠の構成点を連結するほかに、構
成点Ｑ１とＱ４３、補助的に追加されたＱ４とＱ４１、
Ｑ２とＱ３がそれぞれ連結され、前記と同様に処理され
る。

【００１４】このようにして、各断面番号の理論地質環
の構成点の座標および相互の関係並びに地質の種類が定
義され、これらの地質情報をメッシュ地形図のデータと
整合させてモデリング可能にすることができる。そし
て、このデータに地形データであるメッシュ地形図を組
み合わせて、立体で表わす景観図や、採掘量の算出、更
には採掘後のそれらのシミュレーションを行うことがで
きる。

【００１５】そこで、次に、上記地質データの処理につ
いて図１０〜図１２のフローチャートを参照しつつ説明
する。平行投影法による地質立体図出力及び鉛直断面の
平均断面法による鉱量計算に必要なデータ（以下、「地
質ラインデータ」とする）の計算を行う。まず、前記地
質理論環を用いて得られた前記地質データを選択する。
次に、必要な場合には掘削条件を加えてベンチデータを
得、または予め作成されたベンチデータを選択する。そ
して、地質平面図を任意の角度で断面するライン角度を
設定する。該ライン角度は水平方向（本実施例ではＸ軸
と平行）を０°とし、反時計回りに３６０°まで設定可
能である。このライン間隔は［ｍ］単位として設定し、
本実施例では最低１０本〜最大２０００本になるまでの
等間隔でラインを設定する。但し、１［ｍ］以下にライ
ン間隔を設定しないようになっている。このラインで空
間圏が任意の角度で等間隔に断面され、モデリングされ
た地質体の断面形状が算出され、地質ラインデータが得
られる。計算終了後に、得られたデータのデータファイ
ルを保存する。尚、鉱量計算は、後述のようにここで設
定されたライン上の断面を用いて、平均断面法により計
算を行う。

【００１６】次に、透視投影法による地質景観図出力や
地質平面図データ作成に必要なデータ（以下、「地質景
観図データ」とする）の計算について説明する（図１２
参照）。まず、理論地質環に基づいた地質データを選択
し、次に、該地質データの地域に対応してメッシュ地形
図を基に得られた地形データを選択する。ここで格子点
を基準としたメッシュ地形図と、同様に格子点に関連づ
けられた地質データとは整合するので、両者を組み合わ
せて、地質データに地形データを重ねて、地表上を（理
論地質環では地質の領域とされていたが）空間とした地
質景観図データを求める。計算終了後に、得られたデー
タのデータファイルを地形データと同じファイル名とし
てメモリに保存する。

【００１７】次に、地質平面図を出力する際に必要なデ
ータ（以下、「地質平面図データ」とする）の計算につ
いて説明する。前記地質景観図データを選択する。次い
で、図示しようとする等高線間隔（例えば１，２，５，
１０，２０［ｍ］のいずれか）を選択する。そして、選
択された等高線間隔を基に等高線構成点を算出した後、
得られたデータのデータファイルは、地質景観図データ
と同じファイル名として保存する。

【００１８】次に、地質断面図を出力する際に必要なデ
ータ（以下、「地質断面図データ」とする）の計算につ
いて説明する（図１０参照）。メッシュ地形図を基にし
た地形データを選択する。そして、予め作成されたベン
チデータを選択する。あるいは、採掘計画線を基に採掘
条件（採掘範囲、採掘方向、採掘角度）を入力し、採掘
後の格子点データや等高線データを算出しベンチデータ
を得る。勿論、採掘計画線が不要な場合には省略するこ
とができる。ついで、Ｙ軸に沿った断面で得られた前記
断面位置データを組み合わせる。これにより任意の角度
のラインで断面されたデータとＹ軸またはＸ軸に沿った
ラインで断面されたデータとを組み合わせ整合させて、
地質断面図データを計算する。計算終了後、得られたデ
ータのデータファイル名は、断面位置データファイル名
と同じファイル名で保存される。

【００１９】なお、ここでベンチとは、原石採掘方法の
１つであるベンチカット工法（階段採掘法）によって採
掘した場合に形成される階段状の形状の１段のことをい
い、ベンチデータとは、ベンチカット工法での採掘計画
を立案した際のベンチ形状を表わすデータである。デー
タ的には法尻の形状（フロア形状を含む）を表わす多角
形の頂点のＸ，Ｙ座標及びその標高Ｚのデータが記憶さ
れている点座標群と、法肩の形状を示す多角形の頂点
Ｘ，Ｙ座標及びその標高Ｚのデータが記憶されている点
座標群が交互に設けられたデータである（図１３および
図１４参照）。このベンチデータは、前記メッシュ地形
図を基にし、掘削区域を直線の連続として２次元の多角
形データとして作成し、予想される採掘後のフロア範
囲、フロアの標高、法面の角度、（掘削方向は一定）、
小段幅及び小段高さを入力して演算する。この演算は、
前記特公平１−４６９０２号公報で開示した採掘後の格
子点データを算出する方法を応用したものである。これ
によって得られた断面データや、作成された範囲データ
の内部及び断面データの採掘部分を自動的に三斜分割
し、三斜積を用いて平面積及び断面積を計算することが
でき、断面積を用いて平均断面法により体積計算を行う
ことができる。また、作成した各種データに基づいて各
種平面図や断面図及び立体図を作成することができる。

【００２０】次に、地質水平断面図を出力する際に必要
なデータ（以下、「地質水平断面図データ」とする）の
計算について説明する（図１１参照）。まず、前記と同
様に対象地域の地質ラインデータを選択する。そして、
同様にベンチデータを作成し、または選択する。そし
て、所定レベルでの水平面を設定し、この水平面で地質
体を断面した際の地質相互の境界線のデータを算出す
る。計算終了後、得られたデータのデータファイルは、
ベンチデータファイル名と同じファイル名として保存す
る。

【００２１】次に、地質立体図の出力について説明する
（図１０、図１５参照）。これは、平行投影法による地
質立体図を外部表示装置の一例としてのＣＲＴやプロッ
タ等に出力する。まず、対象となる地域の地質ラインデ
ータを選択する。これは、採掘後の地形の変化が前記Ｙ
軸と平行な断面線を基にした立体図では明瞭に表れない
場合に、断面線を傾斜させて地形の変化を視認しやすい
立体図とするために用いられる。そして、旋回角を設定
する。本実施例ではライン設定角から±４５°の間で設
定可能となっている。旋回角の基準は鉛直下方向を０°
とし、反時計回りに３６０°となっている。ついで俯角
を設定する。本実施例では水平方向を０°とし、鉛直上
方向の９０°まで設定可能となっている。したがって、
０°と設定した場合は真横から、９０°と設定した場合
は真上から見た図面が出力されることになる。そして前
記地質ラインデータを、旋回角および俯角で補正して地
質立体図データを算出する。そして地質立体図データ
を、プロッタに出力するか否かを設定する。プロッタに
出力しない場合はＣＲＴ上に地質立体図が表示される。

【００２２】次に、地質景観図の出力について説明する
（図１２、図１６参照）。これは、透視投影法による地
質景観図を前記と同様にＣＲＴやプロッタ等に出力す
る。まず、前記地質景観図データを選択する。ついで、
目標点の位置を３次元（ｘ，ｙ，ｚ）座標で設定する。
座標単位は［ｍ］で表わす。そして、視点位置を３次元
（ｘ，y，ｚ）座標で設定する。目標点位置と同様に
［ｍ］単位で設定する。尚、視点位置は地形データの枠
外の位置を設定してもよい。そして、プロッタに出力す
るか否かを設定し、プロッタに出力しない場合はＣＲＴ
上に地質景観図を表示する。

【００２３】次に、地質平面図の出力について説明する
（図１２、図１７参照）。まず、前記地質平面図データ
を選択する。ついで、予め作成されているベンチデータ
を選択し、または掘削条件を入力してベンチデータを作
成する。不要な場合は選択しない。そして、断面位置デ
ータを選択する。これも不要な場合は選択しない。その
後、範囲データを選択する。本実施例では最大１０ファ
イルまで選択可能であるが、不要な場合は選択しない。
それから、各岩種の描画パターンを予め設定された１〜
９のいずれかに設定する。出力図面の縮尺を設定し、凡
例を出力する位置を設定してからプロッタで出力する。

【００２４】次に、地質断面図の出力について説明する
（図１０、図１８参照、）。まず、前記地質断面図デー
タを選択する。ついで、各岩種の描画パターンを予め定
めた１〜９のいずれかに設定する。そして、出力する断
面番号を設定し、出力する縮尺を設定する。それから図
面の出力位置を設定する。本実施例では最大１０断面ま
で一度に出力することができる。必要に応じて、凡例を
出力する位置を設定する。これらの設定後にプロッタで
出力する。

【００２５】次に、地質水平断面図の出力について説明
する（図１１、図１９参照）。この図では、例えば地権
者が複数いる場合や採掘業者が複数いる場合等に、それ
らの区分された地域を示すのに便利である。まず、前記
地質水平断面図データを選択する。ついで、出力する地
質水平断面図の標高を選択する。また、ベンチデータ描
画の有無を設定する。そして、範囲データを選択する。
本実施例では最大１０ファイルまで選択できるが、不要
な場合は選択しない。各岩種の描画パターンを予め設定
された１〜９のいずれかに設定する。出力図面の縮尺を
設定し、凡例を出力する位置を設定してからプロッタで
出力する。

【００２６】次に、鉱種別鉱量計算（鉛直断面鉱量計
算）について説明する（図２０参照）。鉱量計算は、地
質ラインデータを用いて、鉛直断面の平均断面法により
鉱量計算を行い、計算結果（数値）を鉱種別にＣＲＴ及
びプリンタに出力する。即ち、まず、対象とする地域の
地質ラインデータを選択する。そして、計算結果がＣＲ
Ｔに表示される。この時点では、鉱量計算結果は
［ｍ³］単位で表示される。ついで、各岩種の比重を設
定する。比重の設定により、鉱量計算結果を［ｔｏｎ］
単位で表示できる。この鉱量計算結果は、プリンタ等の
外部表示装置に出力される。また鉱量計算結果データフ
ァイルは、地質ラインデータと同じファイル名として保
存される。

【００２７】次に、レベル別鉱量計算について説明する
（図１１、図２１参照）。前記地質水平断面図データを
用いて、レベル別鉱量計算をベンチレベル毎に計算を行
い、計算結果を鉱種別にＣＲＴ及びプリンタに出力す
る。即ち、まず、前記地質水平断面図データを選択す
る。そして、計算結果がＣＲＴに表示される。この時点
での、各岩種の比重は前記鉱量計算で用いたものが保持
されているため、ここで各岩種の比重を設定し直すと前
記比重も自動的に更新される。そして得られた鉱量計算
結果をプリンタ等の外部表示装置に出力することができ
る。レベル別鉱量計算結果データファイルは、地質水平
断面図データと同じファイル名として保存される。

【００２８】次に、範囲別レベル別鉱量計算について説
明する（図１１、図２２参照）。レベル別鉱量計算結果
データを用いて、レベル別範囲別鉱量計算を行い、計算
結果を範囲別鉱種別にＣＲＴやプリンタなどの外部表示
装置に出力する。即ち、まずレベル別鉱量計算結果デー
タを選択する。次いで、範囲データを選択する。本実施
例では最大１０データまで選択できる。そして、計算結
果がＣＲＴに表示される。この時点での各岩種の比重は
前記鉱種別鉱量計算やレベル別鉱量計算で設定されたも
のが用いられる。そして、得られた鉱量計算結果をプリ
ンタ等に出力することができる。また、範囲別レベル別
鉱量計算結果データファイルは、レベル別鉱量計算結果
データと同じファイル名として保存される。

【００２９】上記実施例では原石山等の採掘におけるシ
ミュレーションを例に説明したが、この発明では、造成
その他の地面の掘削を全て対象とすることができる。ま
た、地質としては、岩石の種類に限らず品位を導入する
こともできる。また、土の種類であってもよく、要する
に識別可能な地質であれば如何なる種類であってもよ
い。その他、この発明では前記実施例の用途に限定され
ることなく、地質を含めた地形の変化をシミュレートす
るものであればよい。また、理論地質環のデータを基に
するものであれば、コンピュータで処理して各種図面を
作図する手法や、鉱量乃至掘削量の計算は、種々の公知
の手法を用いて置き換えることができること勿論であ
る。

【００３０】

【発明の効果】この発明は、地形内部の地質について、
直方体または立方体の空間圏を想定し、該空間圏の各断
面は理論地質環で空隙を設けず区分けされ、これを基に
したブロック状の地質体を空間圏に隙間なく割り当てる
ことにより、地質情報をも考慮した地形の三次元のモデ
リングを的確に行うことができる。また、地質情報を三
次元でモデリングしてあるので、地質断面図、地質立体
図、地質景観図などの図面において掘削シミュレーショ
ン後の最終残壁の露出した地質を視覚的に捉えることが
できる。従来は単一の種類の掘削量しか測定することが
できなかったが、地質毎の掘削量を測定することがで
き、極めて有益である。

【図面の簡単な説明】

【図１】メッシュ地形図の説明図である。

【図２】メッシュ地形図作成における等高線の作成を説
明する図である。

【図３】地質平面図の断面線設定の説明図である。

【図４】図３の断面番号Ｓａの地質断面図であり、
（ａ）は表の断面図、（ｂ）は裏の断面図である。

【図５】図３の断面番号Ｓｂの地質断面図であり、
（ａ）は表の断面図、（ｂ）は裏の断面図である。

【図６】図３の断面番号Ｓｃの地質断面図であり、
（ａ）は表の断面図、（ｂ）は裏の断面図である。

【図７】断面番号ａと断面番号ｂの理論地質環の結合を
説明する図である。

【図８】断面番号ｂと断面番号ｃの理論地質環の結合を
説明する図である。

【図９】地質情報処理システムのフローチャートの一部
である。

【図１０】地質情報処理システムのフローチャートの次
の一部である。

【図１１】地質情報処理システムのフローチャートの更
に次の一部である。

【図１２】地質情報処理システムのフローチャートの別
の一部である。

【図１３】ベンチ形状を断面で示す説明図である。

【図１４】ベンチ形状を平面で示すベンチデータの説明
図である。

【図１５】地質立体図の一例を示す図である。

【図１６】地質景観図の一例を示す図である。

【図１７】地質平面図の一例を示す図である。

【図１８】地質断面図の一例を示す図である。

【図１９】地質水平断面図の一例を示す図である。

【図２０】鉱種別鉱量計算表の一例である。

【図２１】レベル別鉱量計算表の一例である。

【図２２】範囲別レベル別鉱量計算表の一例である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林竹治東京都世田谷区用賀四丁目10番１号新キャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者外薗貴彦東京都世田谷区用賀四丁目10番１号新キャタピラー三菱株式会社内 (56)参考文献特開平４−166592（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−281369（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G06T 11/60 G06T 17/40 - 17/50 E21C 41/00 - 41/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】標高が実測された所定地域の実測平面図
をメッシュ状に分割し、該メッシュの各格子点の相互位
置と該格子点における標高とからなる格子点データを設
定する手段と、前記メッシュ内の地域を平面から見た地質別に区分する
地質平面図に表示された地質の境界線を基に、平行した
多数の断面ラインを設定する断面ライン設定手段と、該断面ラインの位置における地質断面図を基に、基準枠
内で地質断面図の境界線が基準となる枠と接するまで延
長して基準枠内を１または複数の地質の領域に隙間なく
区分する仮地質領域設定手段と、該地質領域を、点、直線または直線で囲まれた領域とし
て各構成点の位置を設定し、各構成点を結んで定義され
る理論地質環を設定する理論地質環設定手段と、前後に隣接する断面位置における構成点に基づく理論地
質環相互を連結し、基準枠を連結した空間圏を隙間なく
区分した立体状の地質体の組合せとして定義する断面連
結手段と、該立体状の地質体に、所定地域の格子点データを組み合
わせて得られたデータを基に所望視点位置から見た透視
図等の立体図を外部表示手段上に表示する立体図作成手
段とを備えてなる地質情報処理システム。
【請求項２】標高が実測された所定地域の実測平面図
をメッシュ状に分割し、該メッシュの各格子点の相互位
置と該格子点における標高とからなる格子点データを設
定する手段と、前記メッシュ内の地域を平面から見た地質別に区分する
地質平面図に表示された地質の境界線を基に、平行した
多数の断面ラインを設定する断面ライン設定手段と、該断面ラインの位置における地質断面図を基に、基準枠
内で地質断面図の境界線が基準となる枠と接するまで延
長して基準枠内を１または複数の地質の領域に隙間なく
区分する仮地質領域設定手段と、該地質領域を、点、直線または直線で囲まれた領域とし
て各構成点の位置を設定し、各構成点を結んで定義され
る理論地質環を設定する理論地質環設定手段と、前後に隣接する断面位置における構成点をに基づく理論
地質環相互を連結し、基準枠を連結した空間圏を隙間な
く区分した立体状の地質体の組合せとして定義する断面
連結手段と、該立体状の地質体に、所定地域の掘削後の格子点データ
に基づく地形データを組み合わせて得られたデータから
各地質毎の掘削量を測定する掘削量測定手段とを備えて
なる地質情報処理システム。
【請求項３】標高が実測された所定地域の実測平面図
をメッシュ状に分割し、該メッシュの各格子点の相互位
置と該格子点における標高とからなる格子点データ設定
手段と、前記メッシュ内の地域を平面から見た地質別に区分する
地質平面図に表示された地質の境界線を基に、平行した
多数の断面ラインを設定する断面ライン設定手段と、該断面ラインの位置における地質断面図を基に、基準枠
内で地質断面図の境界線が基準となる枠と接するまで延
長して基準枠内を１または複数の地質の領域に隙間なく
区分する仮地質領域設定手段と、該地質領域を、点、直線または直線で囲まれた領域とし
て各構成点の位置を設定し、各構成点を結んで定義され
る理論地質環を設定する理論地質環設定手段と、前後に隣接する断面位置における構成点に基づく理論地
質環相互を連結し、基準枠を連結した空間圏を隙間なく
区分した立体状の地質体の組合せとして定義する断面連
結手段と、該立体状の地質体に、掘削範囲を直線の連続として表わ
される掘削境界線の境界線データと、境界線から見た掘
削方向を示す掘削方向データと、掘削角度を示す掘削角
度データと、目標掘削面の標高を示す目標掘削面データ
とを基に形成される掘削領域データと、該掘削領域データに、前記地質体に所定地域の格子点デ
ータを組み合わせて得られたデータを基に所望視点位置
から見た透視図等の立体図を外部表示手段上に表示する
立体図作成手段とを備えてなる地質情報処理システム。
【請求項４】請求項１または２に記載の地質情報処理
システムにおいて、地質体データ該立体状の地質体に、所定地域の掘削後の
格子点データに基づく地形データを組み合わせて得られ
たデータから各地質毎の掘削量を測定する掘削量測定手
段を備えた地質情報処理システム。