建築業界では、i-Construction（アイ・コンストラクション）の取り組みが始まり、測量の分野でもドローンの活躍が広まっています。
従来までの空中写真撮影ではセスナなどの有人航空機が利用されていましたが、ドローンでの撮影ではセスナに比べてとても手軽に撮ることができ、とても効率的です。
また建築業界では深刻な人手不足の状態になっており、ドローンを利用した測量は人手不足の面からも期待されています。
測量の分野で活躍が広がっているドローン測量について、これまでの経験をもとに、今回は 飛行ルート計画についてご紹介します。
ドローンを利用した公共測量作業において、「UAVを用いた公共測量マニュアル（案）平成29年3月改訂版」が基本になります。
しかしマニュアル（案）の作業基準に沿ってドローン測量を行った場合、対空標識の設置枚数と測定作業が可なり多くなり、大変な作業になった経験が幾度もあります。
UAVを用いた公共測量マニュアル（案）にも書いてあるのですが、撮影内容の基準値や作業方法は発注者と協議をして決めてください と記載されています。
飛行ルート作成について
- 測量範囲よりひとまわり広めの飛行作成する。
- ドローン飛行に必要な許可申請や事前協議等を完了させる。
飛行ルート作成時のポイントは、撮影前に発注者としっかり事前協議を行うことです。
ドローン測量の流れ
ドローン測量は、国土交通省の「UAVを用いた公共測量マニュアル（案）平成29年3月改訂版」に準じて行われることが推奨されています。
以下はドローン測量の流れです。
- 現場確認と必要となる許可や承認の取得
- 飛行ルート作成
- GCP（対空標識）の設置と計測
- ドローン空撮（自動飛行・自動撮影）
- 写真データ解析：解析解析専用ソフトを利用し写真解析を行う（点群データ・オルソ画像の作成など）
- 精度検証 （現地で実測した数値から完成データの座標値の精度を検証する）
- 図面化 （作成したデータを基に、平面図や断面図を作成）
- 成果品データの作成
- 納品
飛行ルート作成のポイント
測量の目的は？
地図作成目的のための用途例
- カーナビの地図
- 観光マップ
- 地図アプリ
3次元地形データ作成の目的例
- 災害地の被害状況の把握：災害地の広さ・高さ・深さなどを調べるのに有効
- 施設などの建設計画：建設構想図の作成などに有効
- 道路などの都市計画：道路計画のシュミレーションや、計画図の作成に有効
- 太陽光発電所の計画：山の斜面などでの、太陽光設備の配置図などに有効
- 河川などの縦横断図作成：10ｍ～20ｍピッチで断面図を作成するときに有効
次に、測量の目的によって要求精度を発注者と協議して決定します。
ドローン飛行ルート作成のポイント
測量をドローンで行うための飛行ルート作成とは、目的となる対象物を、上空からどのような設定で撮影するかということです。
飛行ルート計画の設定は、目標とする 精度や地上画素寸法をクリア出来るようにしましょう！
- 測量範囲よりひとまわり広めの飛行作成する。
- ドローン飛行に必要な許可申請や事前協議等を完了させる。
ドローン設定項目
要求精度をクリアし 質の高いデータ解析を行うために、以下の設定を確実に設定を行います。
- ドローンが飛行する高さ（カメラの解像度により変動します）
- ドローンの撮影コース
- 撮影写真の縦と横のラップ率
- ドローンのカメラ角度
- ドローンの飛行速度
- 写真の明るさ調整
高い精度を確保するためには、撮影対象に応じて 飛行ルートやカメラ角度などを 工夫して撮影することが大切です！
ドローン測量に必要な自動操縦システムアプリ
よく使われている自動操縦システムアプリです。
DJI GS Pro（DJI ジーエス プロ）
Pix4Dcapture（Pix4D キャプチャー）
基本的にドローン測量では自動操縦で撮影を行いますが、連続写真の途中でコマ落ちすることがあります。
連続写真の途中で1枚程度のコマ落ちであれば特に問題はありませんが、連続してコマ落ちすると、写真解析の作業に支障が出ます。
ドローンでの自動撮影中に観察しておくことが大切です。
fa-asterisk連続写真のコマ落ち対策
撮影後、すぐにノートパソコンで撮影写真の確認を行ってください。
現場で写真の抜けがないかを確認ておくことが、効率よくデータ作成するためのポイントになります。
飛行ルート作成設定
測量範囲よりひとまわり広めの飛行作成する。
- 要求精度：最大5.0㎝以内
- ドローンの撮影高度：50ｍ
- カメラ角度（傾き）：マイナス90度（真下）
- 写真ラップ率（連続撮影で写真を重ねる割合）：縦（85％）横（60％）
- 解析ソフト＝Pix4Dmapper
- 飛行ルート
fa-arrow-circle-downドローン自動飛行のルートスタイル
ドローンは上空で決められたコースに沿って飛行し決められた矢印の位置で写真撮影を行います。
また矢印の道筋を往復することで、決められたオーバーラップ率とサイドラップ率を保つことができます。
飛行ルートを碁盤の目やループ型で設定する場合
ドローンによるラップ撮影の一例
災害地などの地形の凸凹の差が激しいい場所では詳細な3次元地形データを作るため、飛行ルートを碁盤の目のようにする縦横の飛行ルートや円を描くルートで撮るケースもあります。
その際カメラ角度は、マイナス65度～マイナス75度程度の傾きでの撮影を行います。
災害地などの測量現場では、谷底の奥の隅っこなどの部位を撮影するためにカメラに角度をつけています。
要求精度に伴う対空標識の設置方法や撮影方法の詳しい指針は
ドローンを利用した公共測量作業において、「UAVを用いた公共測量マニュアル（案）平成29年3月改訂版」が基本になります。
しかしマニュアル（案）の作業基準に沿ってドローン測量を行った場合、対空標識の設置枚数と測定作業が可なり多くなり、大変な作業になった経験が幾度もあります。
UAVを用いた公共測量マニュアル（案）にも書いてあるのですが、内容の基準値や作業方法は発注者と協議をして決めてください と記載されています。
飛行ルート計画時のポイントは、撮影前に発注者としっかり事前協議を行うことです。
撮影前には、3次元地形データやオルソ画像を使用する目的と要求精度値を決めてください。
要求精度を実現するために、安全と最小限の撮影と作業量を計画し、精度の高いデータを作成していきましょう！
ドローン業界はとても注目されていますが、ドローン事業はまだまだ完全普及まで到達していないことが現状です。
ドローン測量では作業効率化とコスト削減ができる！
測量作業の短縮・図面作成のスピード化
ドローン測量では広範囲に空撮した写真や映像の解析を行うことができます。
今まで手作業で行っていた1週間の測量工程を、1日～3日程度（データの解析も含む）で行うことができるようになります。
3次元データ作成後はCADソフトを活用する
3次元データの利用でいろいろな作業が効率的に行えます。
3次元地形データの作成後の3次元のCADソフトを利用することによって、
- 必要な場所の体積や面積を簡単に計算
- 縦断図や横断図
なども簡単に作成できるようになります。
3次元データを使いこなすことでとても便利になり、測量によって図化を行えることだけでなく、工事の進捗のスピードUPにつながり効果絶大です！
ドローン空撮当日の注意事項
- 撮影の時間帯や天候を考慮して撮影する
- 長い日陰が出る時間帯を避けた方がBEST ＊昼の時間帯や曇りの日が理想！
ご 気 軽 に お 問 い 合 わ せ く だ さ い
ドローン全般、3次元データ作成、ドローン操縦代行およびパイロット育成に関することなど、まずはお気軽にお問い合わせください。
- これからドローンを導入したい。業務に合わせたソフトやドローン機材の選定が分からない
- ドローン測量を始めるために何からすればいい？
- ドローン操縦できるスタッフをガッツリ育成したい！
- 3次元測量業務でどのように効率性をあげていくのか
などお客様の相談内容に合わせて、現場での直接のサポート、電話、メール、ZOOMなどのお好みのスタイルで対応いたします。
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