地形調査へのドローン活用

地形調査には非常に多くの時間と莫大な費用が掛かります。実際の高度や地形状況がどの程度かを測量するのは簡単なことではありません。断崖絶壁や崩落の危険がある土地など、実際に歩いて測量するのが困難な地形もあります。また、ヘリコプターなどの大きな機体では入り込むことができない狭く複雑な地形もあります。

地系調査

そこで、これらを解決する手段としてドローンが導入されました。

国土地理院では、ドローンを測量で使用可能にするため、「UAVを用いた公共測量マニュアル(案)」及び「公共測量におけるUAVの使用に関する安全基準(案)」を作成し、平成28年(2016年)3月30日に公表しています。

UAVを用いた公共測量マニュアル(案)  「UAVを用いた公共測量マニュアル(案)」は、UAVで撮影した空中写真を用いて測量を行う場合における、精度確保のための基準や作業手順等を定めています。作業規程の準則(平成20年 国土交通省告示 第413号)第17条第3項に規定されている、国土地理院が定める新しい測量技術による測量方法に関するマニュアルの1つです。UAVを用いた公共測量を行う際には、本マニュアル(案)に従った作業を行うことで、精度の確保を確認するための資料として使用することができます。 国土地理院:公共測量における UAV の使用に関する安全基準(案) http://psgsv2.gsi.go.jp/koukyou/public/uav/doc/anzen_kijun_160330.pdf

ドローンを活用した測量としては、主に空撮測量とレーザ測量があげられます。

空撮測量技術は、カメラを搭載したドローンを飛行させながら、上空から撮影し、データを収集、解析する技術です。作業者の安全確保、コスト削減というメリットはありますが、高低差のある複雑な地形などにおいて、精度の高いデータを得るのは難しいという問題がありました。

一方、レーザ測量は、空撮測量に比べて複雑な地形でも精度の高いデータが得られます。しかし、この技術は実用化というところまでは、まだ漕ぎつけていませんでした。

ところが近年、鹿島建設株式会社、株式会社ニコン・トリンブル、株式会社ルーチェサーチは共同で、ドローンによるレーザ測量の実用化に成功しています。ドローンによるレーザ測量の実用化は日本で初めてです。

ドローン写真測量との比較 近年、急速に普及してきたドローン写真測量と比較した場合、以下のような優位点があります。 1. 樹木に限らず、ある程度の隙間がある障害物があった場合でも、地山の測量が可能です。 2. 写真測量に用いるカメラレンズの画角より、レーザ照射角の方が広いため、一経路での測量幅が広くなり、全体の測量時間が短くなります。 3. 空中に存在する対象物(電線等)の正確な位置(座標値)を図面上に反映できるため、施工計画立案時に支障物として考慮することができます。 4. 写真測量では困難な薄暮時でも測量可能です。

またエアロセンス株式会社では、自律型ドローンを測量に活用することで、従来手法では、6週間かかるところ、従来手法比1/3の2週間へと工期を短縮し、震災復興工事をしている約90ha全域の工事進捗を高精度・高密度に定量化・可視化することに成功しています。

従来の地形調査はコスト面や安全面、そして精度などの課題が多くありましたが、急速な技術の発展とドローンの活用により、作業時間の短縮化及び作業者の安全確保、そしてより安価で精度の高い地形調査を可能にしました。ドローン活用によるこの新しい技術は検証及び実績を積み重ねることで、信頼を確立し、今後ますます普及していくことでしょう。