未分類

生産性向上商品②(UAVレーザー測量)

前回は、固定式レーザースキャナーのご紹介をさせて頂きました。

・Leica Scan Station P40/P50

・Leica RTC360

以上の2点についてご紹介頂きました。(詳細は全ページに記載してあります。)

今回はPENTAXよりUAVレーザー測量システム、UL-1のご紹介をさせて頂きます。

PENTAX UAVレーザー測量システム UL-1

〜数値地形モデルと大縮尺数値地形図の高精三次元化〜

地図作成のための空中写真測量をUAVで容易に実現!

●レーザー測量と空中写真測量はIMUによるシンクロ/ハイブリッドによる相互補完!

(UAVレーザー測量の概要)

UAVレーザー測量で多く使われているのは、エコー方式(タイムオブフライト)と呼ばれる、「対象物にレーザーを照射して跳ね返ってくるまでの時間を計測し距離に換算するシステム」です。

※昨年までは公共測量マニュアルにUAVレーザー測量についての規定が無く、イレギュラー扱いであったのですが、平成30年3月に国土地理院が「UAV搭載型レーザースキャナーを用いた公共測量マニュアル(案)」を公表され、晴れて正式に私用しても良い測量手法となりました。

(写真測量との違い)

レーザー測量の大きな特徴は、ダイレクトに点群データを取得できるという点になります。それも、一点ずつ計測していくのではなく、画的にレーザーを照射することで一秒間に万単位を取得する事が可能になります!ダイレクトに点群データが取得できるため、SfM処理は不要です。その代わりに「プロセッシング」という後処理を行って、取得データを点群モデルに変換する必要はあるのですが、作業効率は一段と上がる事は間違いなしです!

(UAVレーザー測量の活用方法) UL-1

UAVを用いたレーザーの活用事例としては、工事における起工測量以外にも以下のようなものが考えられています。

・土砂崩れ・崩落といった災害時に現況を迅速に計測する

・樹木の伐採や資源の算出

・立ち入りの難しい場所のデータ取得

・等高線の生成

取得できる点群データの綿密さとスピード感、また断崖絶壁のような場所でも精度の高い点群を取得出来ることなどから、公共工事だけではない幅広い活用方法が期待されています!以上のように便利な技術である反面、まだまだ気軽に使用できるものではないという点がUAVレーザー測量の現状ですが、これから先、使われる場が徐々に増えていく技術である事は間違いありません!

・ハイレートGNSS/IMUセンサが、高精度な位置・姿勢を確定(風などがある時でも正確な位置、姿勢を決定します)UL-1

▲位置▲ GNSS 1〜25回/1秒

▲姿勢▲ IMU 200回/1秒

▲後処理ソフト▲

・後処理キネマティックでUL-1の位置をセンチメートルのレベルで確定

・GNSSエポック間の位置をIMUの角度データで補正

●市街地と山林をかかえるエリアの図化に最大のコストパフォーマンスを発揮! UL-1

例えば市街地と山林という組み合わせで、比較的小面積の地形図作成が急がれてい箇所は国県市町村含め、全国的に少なくない現状です。市街地を含むため、1000から500あるいは250と大きな縮尺の図化が対象となります。そのような大縮尺地図作成のための計測方法は、対空標識と航空写真だけでは森林内の設置場所特定も困難です。さらに、様々な災害発生の現場においては、平地の数倍んも現地補足調査が必要な場合が多々ありますが、そこでこのUL-1が大いに役立ちます!

(UAVレーザー測量の最大のメリット)

写真測量と比較したメリットとして挙げられるのは、枝葉の生い茂った林などでも地表面までのレーザーが届き、データも取得できる点も挙げられます。点群を取得して測量を行う上で草木は不要物であり、場合によっては測量のために刈ったり切り倒したりといった作業が必要となりますが、レーザー照射であればそうした余計な作業をする事なく地表面のデータ取得に期待が持てます。それにより、生産性向上には大いに役立つと想定されます。

(UAVレーザー測量のデメリット)

反対にデメリットは何かというと、なんといっても「価格の高さ」だと言えます。レーザースキャナーは1000万以上するのは当たり前の商品で、中々手が出しにくいのではないでしょうか。弊社のお客様の中には、生産性向上実現の為、ものづくり補助金制度を活用してご購入して頂いた事例もございます!こちらの制度は年4回公募がありますので、ご活用を検討されてみてはいかがでしょうか。

[合わせて読みたい記事]:ものづくり補助金制度とは

UAVレーザー測量 活用事例

1【空から計測した点群データ】

2【空と地上型計測した点群データの合成】

以上、二点の活用事例についてご紹介したいと思います。

1【空から計測した点群データ】

上記でご説明致しました様に、UAVレーザー測量の特長の一つとして枝葉の生い茂った山林等の現場でも地表面までレーザーが届き、データーを取得できるという点を挙げました。その様子を分かりやすく、図を使ってご説明させて頂きたいと思います。

(撮影対象となる山林の様子)

(UAVレーザーによる撮影後)

図の写真の様に、枝葉が生い茂った現場でも、地表面のデータを綺麗に取得することが出来ます。スライドさせて二枚目の様に、地面の一部分のみの地表面のデータも取得できます。

2【空と地上型計測した点群データの合成】

UAVレーザー UL-1と地上型長距離レーザスキャナS-3200V(PENTAX)を活用した事例

UL-1にて計測して点群データと、S-3200Vにて計測したスキャンデータの合成をS-3200Vに付属しているソフト「ATLAScan」にて行える。→空と地上から計測した点群データを合成できる!

※地上型長距離レーザスキャナ S-3200Vとは

・地上型3Dレーザースキャナー S-3200V (PENTAX)

高密度な近距離測定データ取得が可能な上に、S-3200Vは最大2000mを実現しながら、レーザークラス1の高い安全性を備える。道路・橋梁・ダム・岸壁などの大規模構造物の計測といった需要に対して効率の良いスキャナーです。

▲ダム計測の活用事例▲

グーグルアース画像 ダムの広さ 270m×100m

(UL-1の計測)


・上記画像の緑のラインがオートパイロットにて飛行する飛行経路

・GPS・IMUのキャリブレーション →8分

・レーザ計測飛行時間 →10分

・パソコンでのラフな点群データ作成、データ確認 →15分

UL-1にて計測した点群データ

S−3200V点群の写真の様子

S-3200Vの点群の写真では、影の部分のデータが欠損しています。

UL-1とS-3200Vのデータレジストレーション後

S-3200VにUL-1のデータを合成する事でデータの欠陥部分を保管する事が出来ました!

上記の計測結果のように、S-3200VのデータをもとにUL-1のデータをレジストレーションすることにより、UL-1の弱い高さの精度を向上させることが出来ます。更に、空と地上から計測してデータを補間し合うことができ、データの取得漏れを防ぐことが出来ます!

以上、UAVレーザー測量システム『UL-1』のご紹介でした。上記で述べましたように、生産性向上に大変役立つ商品だと思います。高価な商品ではありますが、将来の生産性向上へ向けて視野に入れてみてはいかがでしょうか。

次回は生産性向上商品③GNSSのご紹介です!宜しければ是非ご覧下さい。

-未分類

Copyright© 横浜測器株式会社 ブログ , 2021 All Rights Reserved Powered by AFFINGER5.