i-Construction（アイ・コンストラクション）の取り組みは、土木業界におけるドローン測量でもどんどん広まっています。
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、ドローン撮影ではセスナに比べてとても安価で効率的です。
ドローン測量は人手不足の面からも大変期待されています。
測量での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、今回はドローン飛行ルート設定のポイントについてご紹介します。
ここで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」が基本となります。
これまでに感じたのが「UAVを用いた公共測量マニュアルマニュアル（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）にも書いてあるのがポイントとなりますが、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。
ドローン飛行ルート設定のポイント
- 指定された測量範囲よりひとまわり広めの飛行設定をする。
- 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。
飛行ルート設定時のポイントは、撮影前に発注者としっかり事前協議を行うことです。
Table of Contents（目次）
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
ドローン飛行計画設定のポイント
- 航空法や撮影地の飛行ルールをはじめに確認しましょう。
- 撮影環境に送電線・煙突・樹木などの障害物があり、衝突してしまう飛行コースになっていないか、また高度設定にしていないかを確実に確認します。
- 森林などの標高差がある飛行計画では、高低差に合わせて高度を変化させる地形追従モードを使用します。地形追従モードでは、各地点での標高の確認を行い、飛行ルートと高度設定を行いましょう。
ドローン飛行ルートを設定する
測量範囲よりひとまわり広めの飛行ルートを作成します。
- 要求精度：最大5.0㎝以内
- ドローンの撮影高度：50ｍ～70ｍ
- 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（90％）横（70％）
- 写真解析ソフト＝Pix4Dmatic
- 飛行ルート
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、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」をご覧下さい。
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！
測量作業の短縮と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。
| また写真から3Ｄ（点群）データーを取得することで、CIM（Construction Information Modeling）を活用し土木現場作業の効率化も可能になります。 |  |
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は
- 必要な場所の体積や面積を簡単に計算
- 縦断図や横断
なども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！
ドローン撮影当日の注意点
- 事前に計画した飛行ルートの確認を再度行います。
- ジオフェンス機能の設定をしておく。指定した範囲外にドローンが飛行しないようにしておくことで、電波障害などドローンが予期せぬエラーで暴走飛行を回避することが可能です。
- 撮影飛行の前のデモ飛行として、高度を高めに飛ばしながら問題点がないことを確認しておきましょう。
実際の撮影飛行中は、空中でのドローンと飛行ルートを表示しているモニターから目を離さず監視しましょう。
まれに予期せぬ方向へドローンが飛行してしまうこともあるためです。
自動操縦飛行設定が完璧だとしてもイレギュラーなトラブルも起こりえます。
自然には鳥なども生息していますので、配慮も必要ですね。
ドローン測量、ドローン空撮などご相談がありましたらご気軽にお問い合わせください。
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