2018.09.26(水)

現場が変わる!ドローン測量の流れやメリットをわかりやすく解説

現場が変わる!ドローン測量の流れやメリットをわかりやすく解説

ここ最近、ドローンを所有している人をよく見かけるようになりました。空撮やドローンレースなどの趣味で購入される方も増えていて、ますます盛り上がりを見せているドローン業界です。そんなドローンですが産業の世界でも活躍が期待されています。

インフラ点検・警備・映像撮影などのさまざまな産業にドローンは導入されています。その中でも注目されているのが、ドローン測量です。ドローンを測量に導入することで建設業界に多大なメリットをもたらします。

しかし「具体的にどんなメリットがあるのか?」「ドローン測量にはどんな知識・技術が必要なのか」と疑問を持つ人も多いと思います。この記事ではドローン測量の知識・技術と導入することで得られるメリットについて解説していきます。

近年注目されているドローン測量とは

ドローン測量とはドローンの空撮機能を使って、土地の測量をおこなう作業です。建設業は現在、深刻な人手不足問題を抱えています。作業が過酷な上に低賃金で休みが取れないため、建設業を希望する人が減ってきているからです。そんな中で建築業ではi constructionという取り組みが進められています。

i constructionとは、建設業にITを導入することで作業を効率化する取り組みです。建設作業は過酷なだけではなく、事故の危険も高いです。死亡事故が他の業界にくらべてもかなり多くなっています。そんな取り組みの中でも注目されているのがドローン測量です。

建設業には欠かせない存在になりつつあるドローン測量ですが、実際にどんな作業がおこなわれているのか疑問に思う人も多いと思います。次の章ではドローン測量の基本的な流れについて解説していきます。

近年注目されているドローン測量とは

ドローン測量の基本的な作業の流れ

ドローン測量の基本的な流れは以下のようになります。

  • 作業計画
  • 表定点検証点の設置
  • 実際にドローンで撮影
  • モデル作成

この章では、それぞれの手順の詳しい内容を解説していきます。

ドローン測量の流れとしてまずは作業計画をおこないます。飛行日・飛行ルート・人員配置・使用機材を決めておく必要があります。また予備日を決めておくことも必要です。ドローンは風速5m以上時の飛行は禁止されています。ドローンは天候の状況に左右されやすいです。

予備日を決めておかないと今後の作業に影響を及ぼすのでしっかり決めておく必要があります。あと忘れてはいけないのが国土交通省への申請です。測量をおこなう場合には一定期間に反復して飛行することができる、「包括申請」をすることをおすすめします。

次におこなうのが「標定点」「検証点」の設置です。「標定点」はドローン測量の際にあらかじめに判別しておく正確な座標です。「検証点」は完成した点群データの測量した座標が正確なのか確認するための点です。

「標定点」「検証点」の設置をあらかじめおこなうことで飛行当日にスムーズな作業がおこなえます。「標定点」「検証点」を設置したら、次はドローン撮影です。最初に決めた作業計画を守って安全に飛行をおこないましょう。

当日撮影時に気を付けるべき点として、写真を確認することです。連続写真の中に抜け・ピンボケ・ブレがあると点群データの精度が下がる原因になります。せっかくの作業が台無しになってしまうのでしっかりチェックをおこないましょう。

撮影が終了したら次の作業は三次元点群モデルの作成です。ドローンの空撮写真を利用して点群データを作成する作業です。ここまでがドローン測量のだいたいの流れになります。

作業の流れについて解説してきましたが、ドローンを測量に使うメリットはあるのかと疑問に思う人も多いと思います。次の章ではドローン測量がもたらすメリットについて解説していきます。

ドローン測量の基本的な作業の流れ

ドローン測量がもたらすメリット

測量にドローンを導入することでたくさんのメリットがあります。人の足で測量をおこなうよりも、安全面に優れていて、作業時間に関しても大幅な効率化が実現されました。この章では具体的なメリットについて解説していきます。

低空飛行により高い測量精度を実現

ドローンは航空機ですが、低空飛行が可能です。そのため歩行しながらの測量と同じ精度の撮影が可能になります。他にも崩落などの危険性が高い場所の撮影でもドローンを活用することで安全に作業がおこなえるメリットがあります。

作業効率は従来とくらべておよそ3倍

ドローンを導入する以前の測量は人の足でおこなってきました。人の足での作業は最長で一週間ほどかかってしまうことがあります。しかしドローンで測量をおこなえばその作業も半日~一日で作業を終えることができます。このようにドローンを導入することで、安全面の向上や作業の効率化のメリットがあります。

しかしこんな便利なドローンですが、弱点もあります。測量は外でおこなうので天候とは密接にかかわってきます。次の章ではドローンと天候について解説していきます。

天候の影響を受けやすいという弱点もある

ドローンで測量をおこなう際に気を付けるべき点は天候です。ドローンはその特徴から天候状況に影響を受けやすくなっています。まず、風速5m以上時のドローンの飛行は危険です。風によって機体が安定せずに墜落事故の危険性が高まるからです。

また、雨天にも注意が必要です。ドローンは精密機械なので長時間雨に当たりすぎると故障につながります。また故障とは関係ないですが、晴天時の撮影にもデメリットがあります。あまりに晴れ過ぎていると写真の写りが悪くなってしまうデメリットがあります。知識として頭にいれておきましょう。

また天候だけでなく、気温もドローンに影響を及ぼすことがあります。ドローンに使われているリポバッテリーは温度が10℃を下回るとパワーを失って動かなくなることがあります。寒い時期の飛行はバッテリーヒーターを使うなどして対策をとりましょう。

このようにドローンにはメリットもありますが、気をつけなければならない弱点もあります。測量の作業をおこなう上で機体について知ることも大事です。次の章ではドローン測量に使用されている機種について解説していきます。

天候の影響を受けやすいという弱点もある

ドローン測量に使用されている機種

ドローン測量に使われている機体は種類によってさまざまな特徴があります。この章では測量専門のドローンについて解説していきます。

Phantom 4 Pro/RTK

この機体は「RTKモジュール」という機能を搭載しています。cm単位の測位データをリアルタイムで送信して画像データの精度を向上させる機能です。測量を効率化するための自動操縦機能と最大5機を一台で制御できる機能もついています。ドローンを測量に導入する上で最適な機体と言えるでしょう。

Inspire 2

この機体の特徴はカメラの性能の高さです。2,080万画素・最大20枚連続撮影・幅広いフォーカス設定・4Kカメラといったクオリティの高い映像撮影をするための機能が充実しています。

機体の安定度の高さも強みです。測量する場合に悪天候時の風が強い場合でもスケジュール上おこなわなければなりません。Inspire 2は機体の安定性に優れているため、天候が変わりやすい外での飛行に適しています。

Martrice 210

この機体の特徴は耐久性の高さです。17センチプロペラと高性能モーターを組み合わせることで、強風時でも安定した飛行を可能にしています。自動でバッテリーを温める機能もついているので、気温が低い中でもパワーを落とさずに飛行をすることができます。組み立てもシンプルで、格納と展開がスムーズにおこなえます。

このように測量に使われるドローンは精密性の高い機体、もしくは風や天候に左右されない機体が使われています。さてドローン測量は撮影だけではなく三次元点群モデルの作成の作業もおこないます。次の章では実際にドローン測量で使われている画像解析ソフトについて解説していきます。

ドローン測量に使用されている画像解析ソフト

画像解析ソフトとは、ドローンの空撮で得た撮影データを解析して、三次元点群モデルの作成をするソフトです。撮影画像を自動的に三次元化してくれるので、誰でも簡単に作業をおこなうことができます。

画像解析ソフトは有名なものをあげると「Pix4D Mapper」「PhotoScan」「TERRA MAPPER」の3種類があります。さまざまな種類がある中でも特に人気なソフトは「TERRA MAPPER」です。「Pix4D Mapper」「PhotoScan」などの従来の画像解析ソフトは、100万円以上の予算がかかっていました。

しかし「TERRA MAPPER」はデスクトップ版だと45万円、クラウド版なら月額5万円~10万円とかなりお安くなっています。低価格ですが、しっかりとした画像解析をおこなえます。

たとえば、対空標識の自動認識・不要物の自動除去・縦横断図の取得・土量計算、土量比較と、さまざまな機能も搭載しています。今後もドローンはどんどん普及していくことが考えられますので、価格も安く性能の高い処理ソフトが開発されていくでしょう。

ここまでドローンの測量に使われるソフトについて解説してきましたが、実際に測量をおこなうには専門的な技術・知識が必要です。次の章では、ドローン測量に求められる知識と技術について解説していきます。

ドローン測量に求められる知識と技術

ドローン測量は通常の飛行技術だけではおこなうことができません。測量には特殊な知識・技術が必要になります。この章ではドローン測量に求められる知識と技術について解説していきます。

飛行経路設定

まずドローン測量に必要な技術として必要になるのが、飛行経路設定です。効率よく測量データを得られるルートを組み立てる能力です。他にも障害物などの事故の危険性が高いルートを避けるために、操縦者自身の危機管理能力が必要になります。

自動航行

飛行経路を設定したら次に自動航行の基本設定をおこないます。カメラ方向の設定・撮影モードの選択・飛行速度の設定・飛行高度の調整です。ここでの設定をミスしてしまうとこれまでの作業が水の泡になってしまうので慎重におこないましょう。

画像解析

測量が終わったら、次の作業は画像解析です。空撮した写真データから三次元点群データの作成・3Dモデル作成・図面作成・出来形管理をおこなう作業です。この作業には図面作成といった専門的な知識が必要になります。

「こういった専門的な知識を独学で学ぶのは難しい」と思う方も多いでしょう。しかし、そんな方におすすめなのがドローンスクールで学ぶことです。「JUIDA」「DPA」の運営しているスクールではドローン測量士向けの講座もおこなわれています。

またドローンスクールに通って資格をとることもおすすめします。次の章では資格をとることで得られるメリットについて解説していきます。

取得しておくとよいドローンの資格

ドローンの資格にはたくさんの種類が存在します。その中でどの資格を選べばいいか疑問に思われる方も多いでしょう。この章では資格の種類とメリットについて解説していきます。

無人航空機操縦技能

無人航空機操縦技能は「JUIDA」が実施している資格です。ドローンの知識と技術の証明になる資格です。また国土交通省認定の資格なので、飛行許可申請がおりやすいメリットがあります。

無人航空機安全運行管理者

無人航空機安全運行管理者は「JUIDA」が実施している資格です。座学を通してドローンの安全管理について学ぶことができます。無人航空機操縦技能と同様に、国土交通省認定の資格なので飛行許可申請がおりやすいメリットがあります。

ドローン操縦士回転翼3級

ドローン操縦士回転翼3級は「DPA」が実施している資格です。他の資格にくらべて高度な技術を学ぶことができるコースになっています。ドローン測量をはじめとした産業向けの講座も充実しているので、ドローンを仕事に繋げたい方におすすめの資格になります。

DJIスペシャリスト

DJIスペシャリストは「DJI社」が実施している資格です。講座では知識や技術だけではなく、「DJI社」の機体の知識が得られるメリットがあります。また「DJI社」は世界的に有名なメーカーなので、企業と仕事をする際に信頼を得られやすいです。

このようにドローンの資格にはたくさんの種類があります。ドローンを仕事にするには確かな技術と知識を持っていることが必要です。また資格を持っていることで飛行許可申請がおりやすいなどのメリットもあります。是非ドローンスクールに通ってみてはいかがでしょうか。

まとめ

近年、建設業界は深刻な人手不足を抱えています。そんな中で注目されているのが、効率化のために建設業をIT化することです。そんなIT化の中で注目されているのが、ドローン測量です。

ドローンの作業の流れとしてまず飛行日・飛行ルートを決める必要があります。国土交通省への許可申請も必要になるので注意が必要です。準備が整ったらいよいよ撮影です。写真にピンボケなどのトラブルがないか確認しながらおこないましょう。撮影が終了したら次は写真データを使って三次元点群モデルを作成します。

ここまでがドローン測量の基本的な流れになります。以前まで測量は人の足でおこなわれていましたが、ドローンを活用することで3倍のスピードで作業を終わらせることができるようになりました。しかし、紹介したように測量には専門的な知識・技術や資格が必要になります。こういった知識を学ぶにはドローンスクールの講座を受けることがおすすめです。また資格をとることで得られるメリットもあります。

(この記事は2019年6月4日に加筆・修正しています)

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