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近年ドローンの業務利用がさまざまな分野で急加速していますが、測量においても例外ではありません。
ドローンの世界シェアNo.1であるDJIからレーザー測量カメラ「Zenmuse L1」が登場したことにより、従来のドローンよりも安価で手軽にレーザー測量を行えるようになりました。
本記事では、ドローンを活用したレーザー測量のメリットや課題、導入方法についてご紹介します。
ドローンを活用したレーザー測量(Zenmuse L1)とは
ドローンを活用したレーザー測量は、ドローンにレーザー測距器を搭載して地形の高度を計測する技術です。
従来の測量方法では手間や費用がかかるような難易度の高い地形でも、この技術により、簡単に正確な高度情報を収集することが可能になります。
また、ドローンの機動性により、複数の角度から測定することもでき、より詳細な地形情報を短時間で収集することができるようになりました。
この技術は、災害復旧や都市計画など、さまざまな分野で利用されており、従来の測量方法と比べて、効率性や正確性、安全性などの面で優れた技術として注目されています。
ドローンでレーザー測量(Zenmuse L1)を行うメリット
ドローンで行う測量には「写真測量」と「レーザー測量」があります。
それぞれ独自の特徴を持ち、使用目的に応じて適切な測量方法を選択する必要がありますが、本時期ではレーザー測量のメリットについてご紹介します。
高精度な地形データを取得できる
まず、レーザー測量は高い精度で地形の高度情報を収集できる点が大きなメリットとして挙げられます。
レーザー測距器を使用して地表面からの距離を直接測定するため、地形の細部まで正確に測定することができます。
また、レーザー測量はドローンの機動性により、複数の角度から測定することができるため、より詳細な地形情報を収集することができます。
立体物の形状を正確に捉えることができる
さらに写真測量と比較して、地形や建物などの立体的な形状を正確に捉えることができるという利点もあります。
写真測量は地表の形状を推定するため、建物の屋根や階段などの高低差を正確に測定することが難しい場合がありますが、レーザー測量はそのような問題を解決することができます。
ドローンでレーザー測量(Zenmuse L1)を行うまでの流れ
まず、測量範囲や目的に合わせて、適切なドローンとレーザー測量カメラを選択します。
ある程度高度を上げて飛ばす必要があることと、レーザー測量カメラを搭載可能であることが条件となるため、一般的に測量に対応したドローンはコンシューマー機よりも大型になります。
またドローン本体とレーザー測量カメラの互換性も考慮したうえで使用機材を決定します。
レーザー測量カメラはドローン関連機材の中でも非常に高価なものであるため、レンタル・リースを活用されることをおすすめします。
なお、使用する機材によっては、事前にメーカーが運営している講習を受講する必要があります。
DJIから発売されている「Zenmuse L1（レーザー測量カメラ）」と「Zenmuse P1（写真測量カメラ）」はいずれもDJI CAMPという講習を受けることが義務付けられているため、飛行計画の作成と並行してパイロットの育成についても対応する必要があります。
次に、使用する場所で必要な飛行許可申請などの手続きを行います。
測量を行う場所が街中の場合は、航空局への申請や、自治体、警察署との調整などさまざまな手続きが必要になる可能性があります。
諸々の所要日数を考慮し、遅くとも１か月前までには使用機材と飛行エリアを確定することをおすすめします。
ここまでの作業を全てクリアすると、やっとドローンでの測量を行うことができます。
データを収集したあとは解析を行う為、ソフトウェアとパソコンの準備も忘れずにしておきましょう。
※Zenmuse L1の解析に対応したDJI Terraの推奨PCスペックは非常に高いため、事前にご確認いただくことをおすすめします。
ドローンを活用したレーザー測量が解決できる課題
ドローンを使用することで、従来の測量方法よりも高速かつ正確な測量が可能になります。
ドローンは広範囲の地形情報を上空から一気に収集できるため、従来の地上測量に比べて時間と手間が大幅に削減でき、人手不足に悩む現場では活躍が期待できます。
さらに、ドローンでのレーザー測量は、人間が到達できない場所や、危険な場所でも測量が簡単に行えるという特徴があります。
例えば、山岳地帯や河川敷、建物の高層部や屋根部分など、従来の地上測量では測定が難しかった場所でも、ドローンを使用すれば正確な測量ができるようになります。
ドローンを活用したレーザー測量におすすめの機材
ドローンでレーザー測量を行うために必要な機材には以下のようなものがあります。
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①DJI Matrice 300 RTK（ドローン本体）
機体自体が大きく重量もあり、カメラの付け替えも可能なMatriceシリーズは、あらゆる業種で導入が進むドローンです。
DJIという老舗ドローンメーカーが発売しているということで、安心感もあります。
もちろん、測量を実施する際に必要となる基地局（D-RTK2）との互換性もあります。
②DJI Zenmuse L1（ジンバルカメラ）
これまでレーザー測量カメラは非常に高価なものばかりで、最低でも導入に1,000万円以上かかることが当たり前とされてきました。
しかし、DJIが開発したZenmuse L1は大幅に製造コストを抑え、従来の機器よりも非常にリーズナブルな価格で導入できるようになりました。
送信機上で点群をリアルタイム確認できるため、一般的な測量のほか、迅速な対応が求められる場面においても活用できます。
③DJI Terra（ソフトウェア）
ドローンで取得したデータを解析するためには、ソフトウェアを用意する必要があります。
DJI Matrice 300 RTK＋Zenmuse L1の場合は「DJI Terra」と呼ばれるソフトウェアが必要になり、このソフトウェアに対応したパソコンも用意する必要があります。
測量データは非常に重いため、ゲーミングパソコンのように高い処理能力を持つハイスペックなパソコンが求められます。
ドローンでレーザー測量を行う際に注意すべきポイント
ドローンでレーザー測量を行う際には、以下のような注意点があります。
測量エリアの調査・安全確保
遠方であればGoogleマップや地図アプリを活用することもありますが、できれば事前に現地調査を行うことをおすすめします。
離着陸場所の確保や、電線・樹木といった障害物の確認、周辺にある工場や民家との距離を確認し、安全に十分配慮した飛行計画を作成します。
またエリアによっては事前にさまざまな申請が求められるケースもあるため、余裕をもって飛行計画を作成するようにしましょう。
余裕を持ったバッテリーの確保
ドローン本体、基地局にはバッテリーを取り付けて使用します。
概ねバッテリーをフル充電するためには1～2時間ほどかかる場合が多いため、途中で作業を中断することにならないように、飛行範囲に適したバッテリーを準備する必要があります。
産業用ドローンのように大きな機材はバッテリー１本の価格も高価であるため、案件に応じてレンタルを利用するというのもおすすめです。
まとめ
ドローンによるレーザー測量は、高精度なデータを短時間で収集することができ、地形変化にも柔軟に対応することができます。
大規模な地形測量や建物の検査などにおいても、従来の測量方法より大幅にコストを削減できるだけでなく、人的負担の軽減も可能です。
さらに、自然災害などによる緊急時には、被災地の復旧や復興に必要な正確な測量データを素早く収集することが求められますが、ドローンを活用すれば迅速に対応することができるようになります。
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【Zenmuse L1に関するお問合せはこちら】
監修者
森本 洸生(もりもと こうき)
株式会社 drone supply ＆control (ドローンエバンジェリスト）
＜略歴＞
中学生の時に国土交通省の全国包括申請許可取得し、鹿やイノシシによる農作物被害を守る害虫駆除のプロジェクトに参画するなど、若い世代のドローン第一人者。現在では様々なドローン事業に参画するなど多方面で活躍中。
＜所有する資格＞
- DJI CAMPスペシャリスト
- DJI CAMPインストラクター
- DJI CAMP ENTERPRISEインストラクター
- 無人航空従事者試験1級
- CRPI公認指導員
- 総飛行時間400時間以上
