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【ドローン測量の標定点とは】計測精度の向上と作業効率を高めよう

      2019年06月05日
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      ドローンの測位に利用されているGPS。その精度は数メートルといわれています。数センチメートル単位の精度が必要な公共測量にどうして利用することができるのでしょうか。

      そこで今回は、航空測量の標定店の概要とその方法について、詳しく解説します。

      航空測量に必要な標定点とは?

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      ドローンの測位精度を高める方法として、有人機による空中写真測量で利用されている標定点の利用が有効です。

      標定点とは、空中写真測量の測量精度を向上させるために、空中写真に写し仕込ませる水平位置と標高が明らかな基準となる点のことを指します。

      標定点の種類と役割

      国土交通省の「UAV を用いた公共測量マニュアル(案)」では、成果が地図(数値地形図)か、三次元点群かで、測量基準を区別しており、標定点の設置方法も別々に表記するのです。

      まず、数値地形図作成では、空中三角測量に必要となる水平位置及び標高の基準となる点と規定しています。

      三次元点群作成では、三次元形状復元計算に必要となる水平位置及び標高の基準となる点と規定、さらに三次元点群の検証を「検証点」も必要です。いずれも、標定点には、撮影された空中写真で確認しやすいよう、白黒または黄色や黒に塗り分けた対空標識を設置します。

      測量エリア内に周辺とは明らかに区別できる特徴的な建物などの構造物があれば、それを対空標識に代えることができるのです。

      標定点の設置方法とは

      標定点の設置について、数値地形図作成では、標定点の配置はコースの両端のモデルに上下各 1 点及び両端のモデル以外では、コース内に均等に配置することを標準とし、必要な標定点の数の計算方法などを詳しく説明しています。

      「三次元点群作成の標定点は、測量範囲を囲むように外部標定点(各辺長は概ね 100 m 以内)、内部標定点(外部標定点と構成される三角網の辺長が概ね 200 m 以内)、高高度標定点(計測対象範囲内の標高の高い部分に 1 点)、低高度標定点(計測対象範囲内の標高の低い部分 に 1 点)を配置する」としています。さらに、標定点とは別に計測データを点検するため、検証点の配置も規定しているのです。

      標定点や検証点の座標を求める測量方法は用途によって異なります。起工測量、岩船計測、部分払い用出来形計測にはTS(トータルステーション)による放射法、GNSS(全地球航法衛星システム)によるキネマティック法、ネットワーク型RTK法(リアルタイム・キネマティック法)が利用可能です。出来形管理は、結合多角形方式または単路線方式で行わなければなりません。

      参考:UAV を用いた公共測量マニュアル 概要版

      標定点の設置が不要になる日も。ドローン測量で進む省力化

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      国土交通省の推進するi-Constructionの進展で、標定点の測量にRTK法が利用できるようになったり、写真のラップ率が軽減されたりと、ドローン測量に関する制約がどんどん緩和されています。

      支援ソフト利用で、リアルタイム2Dマップ作成が可能

      規制緩和の背景には、ドローンの機体性能の向上や連携する3Dマッピングソフトの高性能化が挙げられるでしょう。

      例えば、3Dマッピングソフト「DroneDeploy」は、撮影コースの設定から離着陸、撮影飛行、測量成果であるマップ取得・分析までできる先進的なクラウド・サービスです。多くの先進的な機能の中でもLiveMapは、ドローン測量の未来を先取りしたともいえるでしょう。インターネット環境がないところでも、低解像度ではあるものの、ドローンが飛行中に捉えた映像がリアルタイムに2Dマップとして取得でき、分析に利用できるというものです。フライト終了後、撮影データをクラウドにアップロードすれば、高品質なデータが同一フライトで取得できます。

      RTKモジュール搭載ドローンならcm単位の精密測量が可能に

      i-Constructionの後押しで進む運用の緩和で、ドローン測量におけるRTKを利用する機会が広がっています。RTKの測位精度はセンチメートルレベル。ドローンに搭載すれば、標定点がなくても高精度の測量が可能になります。それを実現したのが、Phantom 4 RTKで、機体にRTKモジュールが直結された測量専用機です。RTKネットワーク、インターネット環境がない現場ではD-RTK 2 モバイルステーションで、あるいはポスト処理キネマティック(PPK)など、作業条件に応じた方法で、センチメートルレベルの測位データで高品位の測量を可能にしています。

      運用緩和で広がるドローン測量の省力効果

      ドローンの運用緩和の流れは、今後さらに大きく、早くなっていくものと考えられます。測量業務で多くの時間が割かれる標定点の設置など事前準備が軽減でき、作業効率は一層向上していくことでしょう。業務改善に向けて、ドローンの導入を検討してはいかがでしょうか。

      ドローンのビジネス活用をご検討されている方は、コチラまでお気軽にお問い合わせください。