【株式会社久永さま主催】レーザードローン体験会&セミナーレポート

2020年12月11日(金)に株式会社久永様主催のもと、「レーザードローン体験会&セミナー」が開催され、UTCの運営を行っているdo株式会社からも3人のメンバーで参加して参りました。

今回の体験会はドローンによるレーザー測量の方法や、レーザー測量を取り巻く最新の情報について測量関係者さまに広く知ってもらうことを目的とし、株式会社久永さま、そして講習パイロットとして株式会社FLIGHTSさま、飛行場所をご提供頂いた株式会社Taskさまのご協力で行われたものになります。

こちらの記事ではドローンによるレーザー測量の概要や、体験会当日の様子や、セミナーで学んだ内容についてレポートしていきます。

目次

  • レーザーによるドローン測量について
  • 体験会の様子
  • まとめ

レーザーによるドローン測量について

体験会の様子をお伝えする前に、レーザーによるドローン測量について簡単にご説明させて頂きます。

ドローンによるレーザー測量の位置づけ

今回の体験会で使用したドローンとレーザーセンサー

今回私達が参加した体験会で学んだレーザーを用いたドローン測量は、いわゆる航空測量の手法の一つですが、こちらのレーザーを用いたドローン測量は航空測量全体の中でどのような位置づけなのでしょうか?

航空測量は、測量に使う機体や、測量に使うデータの違いによって、おおまかに以下のように分類されます。

使用機体 人工衛星 or 有人航空機 or 無人航空機 古くは気球なども
使用データ 写真 or レーザー

この内、レーザーを用いたドローン測量は使用機体が無人航空機、使用データがレーザーのものが該当することになります。

以下、無人航空機=ドローン=UAVとして記述させて頂きます。

レーザーを用いたドローン測量が活用されるようになった経緯

参照:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d9/Kunikaze_III.jpg

人工衛星による測量は災害被害観測や地図作成など、そもそも国家レベルの事業での利用がメインなので、ここでは民生用の有人航空機と無人航空機に限定してお話を進めます。

従来、航空測量は有人航空機(セスナ等)を用いて行う必要があったため、一回の測量が数百万円かかってしまう非常に高コストというデメリットがありました。

しかし、ドローンの性能が測量に活用できるレベルまで向上したことから、有人航空機より安価に測量が可能な、ドローンが活用されるようになりました。

航空測量へのドローン導入から現在まで、写真データ解析による「写真測量」がドローン測量の主流だったのですが、近年、専用のセンサーやソフトウェアの価格が下がってきたことから「レーザー測量」が実際の測量現場でも用いられるケースが少しずつ増えてきているという状況です。

レーザーを用いたドローン測量のメリット

現状下がってきているとは言え、コストの事情がやはりネックとなっています。

コスト事情が今後改善していくにしたがって、コスト以外のメリット部分を強みとして、レーザーによるドローン測量が普及していくことが見込まれます。

ドローンを用いた場合の写真測量とレーザー測量の比較

写真測量
レーザー測量
費用の事情
機材・ソフトウェアともに現状レーザー測量と比較して安い
機材・ソフトウェアともに現状写真測量と比較して高い
事前準備の事情
対空標識の設置/測量が多数必要など、レーザーと比較して時間がかかる
対空標識の設置/測量が少ないなど、写真と比較して時間がかからない
データ解析の事情
ソフトウェアの進化によりレーザーと比較して使いやすい
ソフトウェアの進化がまだ進んでおらず写真と比較して難しい
夜間のデータ取得(撮影)
不可
森林でのデータ取得(撮影)
森林の表面(葉)のみをデータ取得するため、実際の地面の様子は不明
森林の枝葉の隙間を透過してデータ取得するため、実際の地面の様子がわかる
計測高度の事情
計測高度が高すぎると精度が落ちる
計測高度に精度が左右されないので広範囲を一度にデータ取得可能

体験会の様子

体験会は前半に実際にLiDARを搭載したドローンを飛行させてのデモフライト、そして後半ではデモフライトで取得したデータから解析ソフトを用いた点群データ作成の実演、またレーザー測量とはどういったものなのか、どのように行うのかを中心に解説をしていただきました。

デモフライト

飛行中のMATRICE 300 RTK

デモフライトではDJI社製機体のMATRICE 300 RTKにGreenValley社製LiDAR調査機器のLiAir V40Nを搭載したものを用いて、フィールドに対し設定したルートに沿って、データ取得作業が行われました。

高度100mの位置から航行させて1㎡あたり400点のレーザー照射が可能なため、実際の飛行時間としては5分程であっという間にフィールドのデータスキャンが完了しました。

対空標識の設置が少数で済むことから、写真測量と比較しても相当にスムーズなデータ取得、飛行である印象でした。

また、デモフライトを間近で見て、レーザー測量の特徴としてやはり時間効率でのメリットが挙げられるため、実際の活用現場である山林や大規模な農地、河川等での活躍が期待できるという印象を持ちました。

ソフトによる解析処理・レーザー測量の解説

データ解析レッスンの様子。講師は株式会社FLIGHTSの加塩さま。

後半の講義ではレーザー測量の特徴について主に説明をしていただきました。

写真測量と比較した際に大きく異なるのは、例えばUAV飛行によるデータ取得の部分で、写真測量では撮影する写真が重なるように撮っていく必要があります。(オーバーラップ、サイドラップの発想)

一方、レーザー測量は地面に対してレーザーを照射してはね返ったものを受信していくため、進行(飛行)速度によって取得したい点密度を調整する点が重要な要素となります。

また解析にも特徴があり、レーザー測量の場合LiDAR機器に由来するソフトウェアでデータの掃き出しを行った後に、LiDAR専用の後処理解析ソフトを用いて適切な形に点群データのフィルタリングやノイズの除去作業を行う必要があります。

今回GreenValley社のLiDAR360ソフトを使ってその様子を実際に見せていただきました。

レーザー測量の原理から写真測量の場合とは異なる特有の考え方、さらには解析の部分に関しても用いるソフトや組み合わせについて、非常に学ぶことの多い時間となりました。

機体が飛行したルートの確認
データの掃き出し調整

まとめ

今回実際のレーザー測量の様子を見て感じたことは、とにかく「データ取得・分析のスピードが速い」という点です。

既存の写真測量も地上測量と比較して前準備や実際の測量でかかる時間が短いのですが、レーザー測量は写真測量以上にスムーズなデータ取得・分析を実現していることを見て取ることができました。

一点、機材コスト以外の現時点の課題感として、レーザー測量は分析のソフトウェアの扱いが少々難しく、ある程度の学習が必要であるということが挙げられます。

ただし、機材コストについては年々低下の傾向にあることと同様に、ソフトウェアの使い勝手についても、今後改善されていくものと考えられます。

ドローン測量にご興味をお持ちの方へ

do株式会社が運営を行うUTCでは、レーザー測量に関するプログラムを開講しておりませんが、時点では写真測量のみプログラムを開講しておりますので、ご興味のある方は下記よりご連絡くださいませ。

お問い合わせはこちらから

ご協力企業さま

 

お問い合わせフォーム