[ブログ]ドローンを使った測量とはどんなもの?作業時間や精度なども解説!

ドローンを使った測量とはどんなもの?作業時間や精度なども解説!

ここ数年、ドローンを使った測量が注目を集めています。作業内容や作業時間など、興味はあるもののさまざまな疑問点を持つビジネスパーソンも多いはず。もちろん測量に必要な精度に関しても「本当にドローンで高い精度の測量ができるのか」と心配する声も聞かれます。そこで今回は、作業時間や精度、ドローンを測量に活用することで得られるメリットなどを解説していきます。

具体的な作業内容は?

ドローンを使ったUAV測量の手順を実際に紹介していきます。作業内容は、現場の状況や結果の算出方法などによって変わってきますので、一例として参考にしてみてください。

測量範囲に合わせてターゲットの設置

まずは現場に測点を設置し、ターゲットを配置します。配置数は現場の四隅と長辺の中心辺りに1~2箇所と、現場内の広さに応じて数箇所配置します。ターゲットは上空から撮影したときに分かりやすいシートやマットなどを用います。必要であれば、基準点からトータルステーションを用いて各測点の座標や距離を計測します。

フライト経路の作成

ドローンで撮影する際にはほとんどの場合、フライト経路を設定し自動で航行して一定間隔で撮影を行います。すべて手動で行うことも可能ですが、飛行操縦をしながらの撮影は技術が必要になり、ラップ率も考慮しなければならないため、自動で行う場合が多いです。

ラップ率とは写真同士の重なり度合いのことで、これが低いと正確な測量と認められません。その理由のひとつとして、カメラのレンズを通して撮影する以上、画像の中心から離れるほど歪みが発生するため、重なりを持たせて撮影することで補正する必要があるからです。

また、フライト経路を設定する際には高圧電流の流れる鉄塔や飛行禁止区域に入らないように配慮します。

ドローンによる写真撮影

フライト経路を設定した後はドローンが自動で航行、撮影を行うため、特にユーザー側で操作することはありません。目視できる限りでドローン本体に異常がないかを確認するだけになります。

パソコンでデータ処理を行う(オルソ画像、点群データ、3Dモデルデータ)

撮影したデータはパソコンの専用ソフトに取り込んで手順に沿って操作するだけで、データが生成されます。生成されるデータの例としては「オルソ画像」「点群データ」「3Dモデルデータ」があります。

オルソ画像は現場を完全な真上から見た画像データのことで、空中写真よりも歪みのない正しい画像のことです。点群データは現場の形状を点で描いたもので、3Dモデルデータはその名のとおり現場の形状を3次元で再現したモデルです。必要な場合はフライトデータや本体情報、ラップ率などを記載したレポートの出力も可能です。近年はデータをクラウド管理することで、より簡便かつスピーディにデータの生成や管理が行えるようになっています。

作業時間はどれくらいかかるのか?

ドローンを使うことにより、測量時間の大幅な短縮が可能です。実際に手作業で測量をする場合とドローン撮影を用いた作業での比較をしてみましょう。

手作業での測量は計測だけでおおよそ1日ほどかかることも

現場の広さにもよりますが、いちから測量を行う場合、1日以上の工数は予定しなければなりません。広大な敷地や入り組んだ地形、高低差の激しい場所では測点も増え、移動時間もかかるためさらに工数が多くなり、体力的にも人員的にも負担が大きくなります。

ドローンなら測量は半日で終了し、人員も少なくてすむ

ドローンを使った測量では、飛行時間と合わせて半日ほどで作業が完了します。ドローン撮影にかかる時間だけでいえば機体の準備に10分程度、ターゲットの設置に長くて30分、安全確認をしてから実際に飛行する時間は20~30分ほど。ドローンでの飛行撮影には必ず操縦者と安全確認する人員の2人が必要ですが、どんなに広い現場でも2人ですむのは利点です。

撮影した画像の解析作業も半日かからず完了

作業をするパソコンのスペックと撮影枚数によりますが、長くても概ね半日あれば解析作業は終わります。その間は段階的に操作が必要ですが、ほとんど自動で行われるため、ほかの作業や別の現場の撮影に行くことも可能です。

データの種類や精度はどうなのか?

ドローンを使った測量で気になるのは、解析でどのような結果を得られ、精度はどのくらいなのかということでしょう。手作業による測量では、結果を自分でまとめなければなりませんが、解析作業で専用のソフトを用いるとさまざまなデータがボタンひとつで生成できます。

前述したとおり、ドローン撮影から作成できるデータは「オルソ画像」「点群データ」「3Dモデルデータ」がありますが、これらを用いると何ができるのか実用例を紹介します。

最も役立つ場面でいえば、3Dデータがあることで横断測量を行わなくても断面形状が分かるといったことでしょう。ほかの使い方としては、例えば土砂の量を管理している場所で、先月と今月の土砂の持ち出し量を計測したいと思った場合、いちいち土砂を運び出す際に計量するのは手間がかかります。しかし、ドローンを用いたUAV測量によって、土砂の保管場所の体積を算出して比較すると、どれくらい減ったかを正確に計算できます。このように、さまざまな利活用が可能なのもドローンの魅力のひとつです。

Googleマップといった地図データに重ね合わせることも可能

ドローンで撮影した画像には位置データが記録されており、測量データと合わせることで地図データへの重ね合わせができます。この機能を使えばわざわざ地図合成をしなくても、ピッタリと正確に重ねられるため、担当者への説明といった場面で役立ちます。災害で地形が大きく変化した際には、災害前の地図はGoogleマップを利用し、比較することで災害の規模を確認することも可能です。

精度情報を掲載した報告書も作成可能で、誤差は1cm以下

解析ソフトで作成できる報告書には精度情報の記載もあり、納品の際の精度保証にもなります。精度に関してはソフトで操作するときの座標の合わせ方にもよりますが、誤差1cm以下という測量結果も出ています。ドローンを用いたUAV測量は誤差1cm以下の精度を出すことができるため、信頼に値するといえるでしょう。

まとめ

ドローンを使ったことのない人のなかには、作業内容や作業時間、精度といった事項が不明確で、導入に二の足を踏んでいる方もいるかもしれません。しかし、一度利用してみると「思ったよりも手軽で助かった」「精度にも心配がなく安心できた」という声もあるため、ぜひ一度検討されてはいかがでしょうか。


参考:

 

著者プロフィール

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エアロセンス㈱
メディア担当

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