本格到来!ドローンを活用した測量新時代

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本格到来!ドローンを活用した測量新時代

さる3月13日から15日にかけて、千葉県にある幕張メッセで開催された「JapanDrone」ではさまざまな領域に特化した産業用ドローンが展示され活況を呈していました。

今回、特に多くの展示がなされたのは、農業点検災害救助そして測量分野で、既存の機体にソリューションを組み合わせて、ワンパッケージで提案するパターンが特に多く目を引きました。

測量分野におけるドローンの現状と可能性

▼世界中で高評価

ドローンを使った測量に関しては、日本のみならず世界中でその可能性が高く評価されています。

ドローンで測量した3Dデータを活用し、その後の土木施工をおこなうシーンが日に日に増えているのは、ドローン業界関係者ならその肌で実感しているところではないでしょうか。

そこで今回は、測量分野におけるドローンの現状と可能性について紹介していきたいと思います。

ドローンを使った測量とは?

▼上空を飛んで空撮をおこなう、だけじゃない!

測量と聞くと、地上で測量士が機材を使っておこなっているのをイメージする方も多いでしょう。
日常的にも見かける光景であり、使っている機材こそ新しくなっていますが、以前から見慣れた光景でもありました。
しかし、この見慣れた光景が現在大きく様変わりし始めています。
これまで地上で人間がおこなってきた測量を、ドローンが取って変わろうとしているからです。

ドローンは、上空を飛んで空撮をおこなう、というのが一般的な認識からもしれません。
しかし、最近のドローンは超高性能なカメラを積んで飛行することができるため、単純に風景を上空から撮影するだけではなく、上空からさまざまなデータを取得することができるソリューションと位置づけられています。

例えば、特殊な計測ができるカメラを付けたドローンを圃場の上を飛ばすことで、葉緑素を測定して農作物の育成状況を判断したり、赤外線カメラをつけることで、上空からあらゆる物や場所の温度を測定することができます。

これらのドローンが取得したビッグデータを解析することで、正確な状況の把握や次のアクションの計画を立案することができるのです。

▼建築に必要な3D測量データ

今回紹介する測量に関しても同様で、ドローンを飛ばすことで上空から点群データを集めることができ、このデータをソフトに入れることで3D測量データを作ることができます。

このデータから出来上がった3DマッピングをICT建機にインプットして正確に必要な施工をおこない、終了後は再び測量をおこなって、予定通りの施工がおこなえたかどうか確認することができます。
こういったドローンを活用した測量が、現在日本各地でおこなわれ始めているのです。

  • 葉緑素を測定して農作物の育成状況を広範囲で判断できる
  • 赤外線カメラをつけて、あらゆる物や場所の温度を測定できる
  • 上空から点群データを集め、3D測量データを作成できる 

ドローンを使った測量のメリット


▼圧倒的な作業効率

では、なぜ土木施工における測量でドローンを使うようになってきたのでしょうか。それはドローンを活用することでさまざまなメリットがそこにあるからに他なりません。

まず、圧倒的な作業効率の良さが挙げられます。従来のように地上から測量士がひとつひとつ測量して2次元の設計図や平面図を起こしていくのと異なり、上空から3Dデータで起こすことができます。

さらに、間が近寄れないような場所でも、ドローンならばすぐに飛んでいって測量をおこなうことができるため、安全に測量をおこなえることも見逃せないポイントです。

▼昔はセスナ 今はドローン

空撮での測量となると、従来はセスナ機を使った方法もありましたが、この方法ですと高高度からしか撮影できません。
しかし、ドローンですと低い高度から撮影できるので、より正確で高解像度の撮影が短い時間で可能です。従来よりも圧倒的に短期間で終えることができるため、担い手不足の中、作業の効率化をおこない、時間を短縮できるのは、コストも含め大きなメリットと言えるでしょう。

また、最近ではレーザースキャナーをドローンに搭載できるようになったため、森など木が生えて地表が見えない場所でも、3D測量をおこなうことができるようになりました。

これによりあらゆる場所で測量がおこなえるようになったこともメリットではないでしょうか。

さらに、ドローンで測量して作った3Dマッピングは、単に測量に使うだけでなく、土木施工のあらゆるプロセスに活用できます。ICT建機にデータを入力して自動で採掘させたり、施工が予定通りにおこなわれたか、施工後に確認することもでき、どのくらいの土砂がなくなったか、といった情報まで簡単に取得することができます。

このように、ドローンを使った測量には多くのメリットがあり、短時間でより多くの情報を取得することができるようになりました。

  • 圧倒的な作業効率の良さで時間節約!
  • 人間が近寄れないような危険な場所でも、安全に測量可能!

新しいテクノロジーを搭載したドローンの登場

▼ペイロード改善

※ペイロード=ここでいうペイロードとは、ドローン自身が飛行する(測量する)ために必要な部品の重さのこと

測量分野において、ドローンが活躍できることが分かると、ドローンそのものの開発も急速に進むようになりました。

まず、おこなわれたのがペイロードの改善です。以前よりも高性能なカメラを搭載する必要が出てきたため、さらに大きなペイロード(飛行荷重)が必要となったからです。

当然、重いものを搭載するとドローンはパワーが必要となり飛行時間が短くなってしまいます。そこを効率の良いパワーユニットと、高容量かつ高出力のリポバッテリーを使うことで、徐々にさまざまな装備を搭載できるようになってきました。

これにより、さらに高性能なカメラを搭載し、より正確なデータを上空から撮影することができるようになり、データそのものの信頼性向上につながっています。

▼RTKシステム

より正確なデータを取得するためには、ドローンの撮影位置を正確に記録する必要があります。これを実現するために、RTKと呼ばれるシステムをドローンそのものに搭載し、ドローンを移動局として活用する方法が出てきました。RTKはドローンが受信するGNSSからの電波だけでなく、地上の基準局からの電波も受信することで、cm単位で測位ができ、これを元に測量をおこなうことで、精度を非常に高めることができるようになりました。

まとめ

このように、ドローンを使った測量はこの数年で急速に進化し、近い将来、世界中でドローンを使った方法がスタンダードになっていくことでしょう。

もちろん、機体のみならず、データを加工するソフトウェアや実際にデータを使って施工をおこなうICT建機もさらに進化を遂げていくことが予想され、より正確で効率的な土木施工が実現する日もすぐそこまで来ています。
いよいよ到来したドローンを活用した測量新時代!今後もこの分野から目が離せません!

 

 

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