建設・土木分野において、従来であれば、TS（トータルステーション）やGNSS測量器等の機器による測量が一般であり、それらの機器で取得したデータに基づいて、2次元図面を作成するのが地上測量の常識でした。

他にも、飛行機、ヘリコプターなどを用いた航空写真測量がよく利用されていました。

近年では、ドローン(UAV)による写真測量やレーザー測量が徐々に普及してきました。

 ドローン測量は、TSやGNSSに対して、以下のメリットがあります。

• 小型・軽量で持ち運びが容易
• 災害地や危険区域など、作業者が入れない場所の測量が可能
• ３Dモデルの利用によって、現場状況を可視化し、工事の進捗状況の把握が簡単

また、飛行機やヘリコプターと比較すると、無人航空機による測量は、飛行高度が低いため撮影範囲が狭く、写真枚数が増えるのですが、飛行の安定性が優れて、コストが大幅に削減でき、手軽に利用できるのが大きな利点です。

今回は、ドローン測量の最新事例に着目して、測量精度、効率性および活用方法といった点に焦点を当てて紹介を行っていきます。実際の測量事例を通して、ドローン測量を行うことによる利点を理解していただければと思います。

★ドローンを使った三次元測量についてはこちら!

★コマツ認定ドローン測量実践コースはこちら!

 

---

1.建築・土木のための測量：レーザードローンを用いた測量事例

ICT技術が全面的に普及しつつある建築・土木業界において、ドローン測量により、施工管理が大きく変わり、建設現場の生産性向上が進んでいます。

ドローンにレーザースキャナーを搭載すると、空中からレーザーを照射し、樹木の隙間を通って地表面まで到達します。樹木に覆われた地形でも伐採することなく、さらに短時間で対象物の空間位置情報を取得し、現地の地形起伏を3次元モデルでコンピューター内に再現することが可能になります。

例えば、最近では、愛知県にある某道路建設現場において、レーザードローンで得られたデータから３次元点群データを生成し、土量計算を行いました。TSとの比較によって、レーザードローン測量の精度、効率性およびコストについて、検証されました。

• 精度の向上

TS測量と比較した結果、レーザードローン測量では平均100点以上/㎡の座標点を取得しました。同じ時間で測る点はTSより密度が高く、実際の状況をより正確に把握できました。

※日経コンストラクション 2018年6月25日号の記事を基にFDDIが作成

• 効率性の向上

レーザードローンの効率性について、測量作業にかかる時間で比べれば、同じ現場において、TSの1/6の時間で測量作業ができました。データ処理にかかった時間は両方同じ程度です。少子高齢化で人手不足に頭を抱えている建設企業が増えてきている中、ドローンを活用した測量技術の導入は有効的な対策だと考えられます。

※日経コンストラクション 2018年6月25日号の記事を基にFDDIが作成

• 費用の削減

レーザードローンを使うと、設備投資が高くなりますが、人件費の低減が実現できるため、費用の節約効果も期待できます。レーザースキャナーは非常に高価な機器であるため、レーザードローンで測量を行う場合、高額になってしまう可能性がありますが、今回の実証実験の結果からみると、測量作業の手間を削ることができ、作業時間が大幅に短縮化されました。

※日経コンストラクション 2018年6月25日号の記事を基にFDDIが作成

 

ドローンによる写真測量とレーザー測量を適切に使い分ければ、さらに測量精度向上とコストの削減が図られます。ドローンとドローンに搭載した測量機器の高性能化により、まさに測量の常識が覆されます。

 

2.災害後のドローン測量：西日本豪雨後の被災状況把握事例

災害直後に、人が立ち入れない危険箇所にドローンを飛ばし、迅速かつ正確に被災状況を把握することができます。

例えば、今年7月の西日本豪雨による被災状況を把握するために、建機大手のコマツはオプティムやランドログとともに、水害を受けた自治体に無償でドローン測量を行っていました。

地上からは近づけない地域の上空からドローンを飛ばし、ランドログのデータプラットフォームと、オプティムの「DRONE CONNECT」と、コマツの「EverydayDrone」を活用し、測量サービスを提供しました。

土砂崩れや横滑り断層を鮮明に撮影し、3D地形データが迅速的に提供できました。

崩壊の状況や土砂量を3Dデータで可視化にすることにより、詳細な被災状況が早期にわかり、災害後の復旧計画の作成にとって大事な情報となります。

被災状況確認イメージ
出所：被災状況のドローン測量無償支援申し込みフォーム（受付終了）　

ドローン測量の災害活用は今後益々重要になります。
当社も、今年の2月より和気町と「災害時における支援協力に関する協定書」を締結いたしました。和気町と提携し、平時の測量や災害時の被害状況の把握にドローン測量のノウハウを活用し、和気町の災害防止・災害後復旧へ積極的に貢献してまいります。

 

３．風況シミュレーションのためのドローン測量：九州大学の最新研究事例

再生可能エネルギーとして期待を担う風力発電の領域において、赤外線カメラ搭載のドローンによる風車等インフラの点検が多く見られますが、最近では、風車の故障や重大事故を未然に防ぐためのドローン測量に関する活用研究も進んでいます。

大型風車の周辺において、地形の凸凹により、大気乱流が発生する恐れがあります。大気乱流は風車事故原因の1つになっています。

気流性状の詳細を明らかにすることは、風車の事故を防ぐための不可欠な一環であります。

九州大学応用力学研究所や株式会社九電工等は共同研究を実施し、愛知県田原市の渥美風力発電所においてドローンを活用して大型風車周辺の地形測量を行い、地形起因の風況調査を行いました。

その発電所では、東南東の風が発生した際、風車の故障が多発するのが記録によりわかりました。原因を詳しく調べるために、ドローン測量で地形状況を把握し、風況シミュレーションを実施しました。大気乱流発生後の実測値と比べて、予測の正確性が検証されました。

風況予測データを正確に取得すると、事前に風車を停止させることにより、設備の故障を防ぎ、風力発電の安全性を高めることができます。

 

---

建設業をはじめ、様々な用途でドローン測量の活用と普及が期待されています。

当社ドローンスクールでは、「コマツ認定ドローン測量実践コース」を提供しております。対象フィールドを自律飛行で撮影した複数の写真を、専用の解析ソフトウェアで解析し、3Dモデル及び国土交通省のi-Construction基準を満たす書類を作成するまでを習得することが可能です。

ドローンを活用した新たな測量に携わりたい方、ぜひ当社のHPより気軽にお問い合わせください。