維生管線資料建置結合三維建模技術之功能應用-以桃園市為例

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研究生：	黃昱崴 HUANG,YU-WEI
論文名稱：	維生管線資料建置結合三維建模技術之功能應用-以桃園市為例 pipeline data construction combined with 3D modeling technology- The Case of Taoyuan City
指導教授：	林志棟
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering
論文出版年：	2024
畢業學年度：	112
語文別：	中文
論文頁數：	93
中文關鍵詞：	維生管線、公共設施管線、三維建模、UAV航拍、三維城市模型
外文關鍵詞：	life-support pipelines, public utility pipelines, 3D modeling, UAV aerial photography, 3D city models
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桃園市於103年12月25日升格為直轄市，其人口成長數逐年提升，鑒於近年除了道路挖掘施工品質持續受到民眾關注外，另外道路發生施工不慎挖損管線等議題亦逐漸受到新聞媒體及社會大眾等重視，如何降低致災性地下孔洞發生及有效掌握管線空間位置一直是中央及地方政府努力共同希望能夠解決的重大課題。
本文將探討近年桃園市公共設施管線資料建置推動情形透過建置三維管線圖資及研究相關的作業流程，並使用現今的UAV航拍技術進行三維建模，建置精緻化三維城市及道路模型以及在重劃區圖資建置流程在新建時即要求管線資料建置嘗試將已完成建置的正確管線圖資回饋給第一線施工人員，透過正確第一手資料減少挖損情形。
三維圖資之衝突分析及1米DTM的導入，有效提升圖資精度，並制定重劃區作業流程持續優化圖資正確性，再利用UAV建置之三維模型完成整合套疊可達成圖資與現地一致，在未來能實踐施工前不必試挖的目標。

Taoyuan City was upgraded to a direct-controlled city on December 25, 2014. Its population growth rate has been increasing year by year. In recent years, in addition to the continued concern of the public about the quality of road excavation construction, issues such as accidental excavation and damage to pipelines during road construction have also gradually attracted the attention of the news media and the public. How to reduce the occurrence of catastrophic underground holes and effectively control the spatial location of pipelines have always been major issues that the central and local governments have worked hard to solve together.
This article will discuss the promotion of public facility pipeline data construction in Taoyuan City in recent years. By building 3D pipeline data and studying related work processes, and using current UAV aerial photography technology for 3D modeling, a refined 3D city and road model is built, and the pipeline data construction process in the rezoning area requires pipeline data to be built when the new construction is completed, and attempts to feedback the correct pipeline data that has been completed to the front-line construction personnel, and reduce the excavation damage through correct first-hand data.
3D data conflict analysis and the introduction of 1-meter DTM effectively improve the accuracy of data, and formulate the rezoning area work process to continuously optimize the accuracy of data, and then use the 3D model built by UAV to complete the integration and stacking, so as to achieve the goal of consistency between data and the site, and no trial excavation before construction can be implemented in the future.

摘要 ........................................................................................................................................................... i
Abstrct ...................................................................................................................................................... ii
誌謝 ......................................................................................................................................................... iii
目錄 ......................................................................................................................................................... iv
表目錄 ..................................................................................................................................................... vi
圖目錄 .................................................................................................................................................... vii
第1章 緒論 ........................................................................................................................................... 1
1研究動機與目的 .......................................................................................................................... 1
2研究範圍 ...................................................................................................................................... 2
3研究方法 ...................................................................................................................................... 2
4研究流程 ...................................................................................................................................... 4
第2章 文獻回顧 ................................................................................................................................... 5
1公共設施管線資料標準 .............................................................................................................. 5
1.1資料標準推動歷程及目的 .................................................................................................. 5
1.2應用範圍及限制說明研析 .................................................................................................. 7
2桃園市道路挖掘法規 ................................................................................................................ 10
2.1 桃園市道路挖掘管理自治條例 ....................................................................................... 10
2.2 桃園市道路挖掘施工維護管理要點 ............................................................................... 12
2.3 桃園市公共設施管線圖資更新維護作業要點 ............................................................... 15
3桃園市管線圖資更新作業 ........................................................................................................ 16
3.1辦理圖資更新教育訓練 .................................................................................................... 17
3.2圖資更新抽測情形 ............................................................................................................ 20
第3章 維生管線管理現況 ................................................................................................................. 23
1道路挖掘施工流程 .................................................................................................................... 23
1.1道路挖掘許可證申請 ........................................................................................................ 23
1.2 施工作業程序 ................................................................................................................... 24
2桃園市道管資訊中心 ................................................................................................................26
3桃園市公共設施管線資料庫 .................................................................................................... 27
3.1資料庫現況說明 ................................................................................................................ 27
3.2資料庫建置及維護 ............................................................................................................ 29
第4章 三維管線圖資建置 ................................................................................................................. 33
1維生管線三維模型建置 ............................................................................................................ 33
1.2 三維管線資料建置流程 ................................................................................................... 33
1.3公共設施管線三維模型建置規範檢討 ............................................................................ 36
2基礎地理圖資蒐集應用 ............................................................................................................ 37
2.1內政部地政司1米DTM數值地形模型 ............................................................................ 37
2.2內政部國土測繪中心全國建物模型 ................................................................................ 42
3三維管線衝突及合理化處理 .................................................................................................... 43
3.1 管線衝突處理 ................................................................................................................... 43
3.2圖資合理化作業 ................................................................................................................ 47
第5章 重劃區三維建模之探討 ......................................................................................................... 49
1重劃區管線資料庫建置標準程序 ............................................................................................ 50
2 UAV航拍及建模 ........................................................................................................................ 54
2.1 無人機拍攝範圍及流程 ................................................................................................... 54
2.2精緻化三維道路模型建置 ................................................................................................ 60
3精進作為 .................................................................................................................................... 74
第6章 結論與建議 ............................................................................................................................. 78
1結論 ............................................................................................................................................ 78
2建議 ............................................................................................................................................ 79
參考文獻 ............................................................................................................................................... 80
                                

1. 卓昭維 ( 2016)，「我國與美國石化產業地下管線管理法制之比較研
究從高雄氣爆事件出發」碩士論文，國立政治大學法律科際整合研
究所。林志棟，「落實公共工程三層級品質督導管理」簡報資料。
(Sep,2017)
2. 張嘉強 ( 2022)，「管線圖資更新之錯誤態樣說明」簡報資料。
3. 張嘉強 ( 2021)，「圖資更新抽查抽測作業之錯誤樣態解析」簡報資料。
4. 張家瑞 ( 2021)，「管線圖資管理與 BIM 模型資料之差異性探討」簡報
資料。
5. 張國楨 ( 2021)，「公共管線三維化與智慧化」簡報資料。
6. 桃園市政府養護工程處 ( 2023)，「桃園市公共設施管線位置調查（監
驗）暨系統建置第十三期計畫委託建置服務工作」期中報告書，未
出版。
7. 桃園市政府養護工程處 ( 2022)，「桃園市公共設施管線位置調查（監
驗）暨系統建置第十二期計畫委託建置服務工作」期末報告書，未
出版。
8. 邱建豪 ( 2018)，「桃園市公共設施管線資料建置結合資訊系統及 APP
功能應用」碩士論文，國立中央大學。
9. 黃昱穎 ( 2018)，「 3D 管線資料圖資應用於道路工程以桃園市為例」碩士論文，國立中央大學。
10. 古佳叡 ( 2019)，「建築資訊模型應用於維生管線管理之研究」碩士論
文，國立中央大學。
11. 朱品嘉 ( 2022)，「維生管線品質管理以中壢區公所為例」碩士論文，
國立中央大學。
12. 黃瑞德 ( 2019)，「攝影測量技術應用於管線資料建置之研究」碩士論
文健行科技大學。
13. 曾乙修 ( 「以無人載具攝錄影片進行局限空間測量之可行性
評估研究以雨水下水道為例」碩士論文，國立臺灣師範大學。

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