短時間で高精度な測量を実現
鹿島は、(株)ニコン・トリンブル、ルーチェサーチ(株)と共同でドローンレーザ測量技術を開発。九州地方整備局・大分川ダム建設工事に適用し、高密度・高精度な測量結果を確認した。
ドローンを用いた写真測量の実例はダム工事や造成工事等であるが、レーザ測量の実用化は、今回が国内初となる。
開発の背景
これまで光波測量器やGNSS測量器による測量が一般的だが、近年は、高精度な計測と三次元図面を出力できる3Dレーザ測量も普及している。
さらに、簡易に扱えるドローンを用いた写真測量も増え、同社は、その精度を高め大型造成工事等に適用してきた。
大分川ダム建設工事でも、ダム堤体盛立・原石山工事の土量管理等にドローン写真測量を実施。しかし、高低差のある複雑な山岳地形や、樹木伐採前のたん水予定池内の地形では、精度の高い測量が難しかった。
今回、ドローンによるレーザ測量に着目。測量機器とソフトウェアを提供するニコン・トリンブル、三次元計測の技術を持つルーチェサーチの協力を得て開発を進めてきた。
ドローンレーザ測量の特長
ドローン写真測量では、あらかじめ基準点を地表面に複数設置する必要があるが、ドローンレーザ測量は、地表面に向けてレーザを照射し得られる距離と、機体に内臓されたGNSSとジャイロセンサーから機体の位置情報を得るため、基準点設置が不要。
レーザ照射は樹木の隙間を通り地表面まで到達できるため、伐採・除根前に地山を計測することが可能。測量結果は点群データで出力され高低差が取得でき、複雑な地形でも精度の高いデータが得られる。写真測量では困難な薄暮時でも測量可能だ。
点群データは、三次元CADや地理情報システムに用いることが可能で、CIMへの展開も容易で、写真測量に用いるカメラレンズの画角よりレーザ照射角の方が広く、一経路での測量幅が広くなるため全体の測量時間も短縮できる。
また、空中にある電線等の対象物の正確な座標値を図面上に反映できるため、施工計画立案時に支障物として考慮できるようになった。
ドローンは事前に設定したルートに従い自律飛行が可能。機材は最大30キログラムまで搭載でき、風速10メートル/秒下でも安定飛行ができる。
今回、13分の短い飛行で20ヘクタールの広さを測量。データ処理に要した時間は約6時間、高精度と言われる地上レーザ測量の結果と比較しても、90%の測量点がプラスマイナス4.5センチメートル以下の精度で測量できた。
同社は今後、ドローンによるレーザ測量と写真測量の両手法を適宜使い分け、工期・コスト面で最適化を図る。
さらに人が立ち入ることが困難な場所の事前測量や、短時間で高精度のデータ取得が求められる土木工事等に、低価格で適用するため開発を進める計画だ。
(画像はプレスリリースより)

鹿島建設株式会社 プレスリリース
http://www.kajima.co.jp/