ドローンによるレーザ測量 日本初の実用化 | プレスリリース | 鹿島建設株式会社

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プレスリリース

[2016/06/13]

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ドローンによるレーザ測量 日本初の実用化

九州地方整備局 大分川ダム建設工事において高精度な結果を確認

 鹿島(社長:押味至一)は、測量機器とソフトウェアを提供する(株)ニコン・トリンブル(本社:東京都大田区 社長:丹澤 孝)、三次元計測等を手掛けるルーチェサーチ(株)(本社:広島県広島市 社長:渡辺 豊)と共同で、大分川ダム建設工事においてドローンによるレーザ測量を行い、高密度・高精度な測量結果を確認しました。これまでドローンによる写真測量はダム工事や造成工事で実績がありますが、レーザ測量の実用化は日本で初めてとなります。

測量中、レーザスキャナを搭載したドローン

開発の背景

 従来は、光波測量器やGNSS測量器による測量が一般的でしたが、近年では、高精度に測量が可能で三次元図面を出力できる3Dレーザ測量が普及してきました。また簡易に扱えるドローンを用いた写真測量も増え、これまで当社でもその精度を高め、大型造成工事等に適用してきました。
 大分川ダム建設工事においても、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行っています。しかし、この方法では、高低差のある複雑な地形や、樹木伐採前の湛水予定池内の地形において、精度の高い測量データを得ることが難しく、課題となっていました。
 そこでこれらを解決するため、ドローンによるレーザ測量に着目し、鹿島とニコン・トリンブル、ルーチェサーチで開発を進め、このたび試験フライトを終えて大分川ダム堤体で計測を実施し、高密度・高精度のデータを得ることに成功しました。
 

本測量の特長

 ドローンによる写真測量を行う際には、予め基準点(ターゲット)を地表面に複数設置する必要がありますが、本測量では、地表面に向けてレーザを照射することで得られる距離と、機体に内臓されたGNSSとジャイロセンサーにより機体の位置情報を得られるため、基準点設置の必要がありません。
 また、レーザ照射は樹木の隙間を通り地表面まで到達するため、伐採・除根前に地山を計測することが可能です。測量した結果は点群データで出力されることから高低差が取れ、複雑な地形でも精度の高いデータが得られます。この点群データは、三次元CADやGIS(地理情報システム)に用いることが可能で、CIMへの展開も容易です。

点群データ、処理前、処理後出力例


 さらに、本機体は事前にPC上にて設定したルートに従い自律飛行が可能で、最大30kgまで搭載でき、風速10m/秒の状況においても安定飛行することができます。今回は、わずか13分の飛行時間で20haの広さを測量し、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、90%の測量点が±4.5cm以下の精度で測量することができました。
 従来のセスナ機等による航空レーザ測量と比較して安価で、かつ現場内での離着陸が可能なため、現場の必要に応じて、都度測量できます。

ドローン写真測量との比較

 近年、急速に普及してきたドローン写真測量と比較した場合、以下のような優位点があります。

  1. 樹木に限らず、ある程度の隙間がある障害物があった場合でも、地山の測量が可能です。
  2. 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いため、一経路での測量幅が広くなり、全体の測量時間が短くなります。
  3. 空中に存在する対象物(電線等)の正確な位置(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することができます。
  4. 写真測量では困難な薄暮時でも測量可能です。

今後の展開

 本現場においては、さらにドローンレーザ測量の精度を高めて、出来形管理等にも適用していきます。鹿島は今後、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ることにより、工期・コスト面で最適化を図ります。また、急斜面のような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より安価に適用できるよう、開発を進めていく方針です。

工事概要

工事名  : 大分川ダム建設(一期)工事
発注者  : 国土交通省九州地方整備局
工事場所  : 大分県大分市大字下原地先
工期  : 2013年9月3日~2016年12月28日
施工者  : 鹿島・竹中土木・三井住友特定建設工事共同企業体
工事諸元  : 中央コア型ロックフィルダム、堤高:91.6m、堤頂長:496.2m、堤体積3,781,000m3
   総貯水容量:24,000,000m3、有効貯水量 22,400,000m3

ドローンを用いた写真測量の精度向上、大規模造成工事に初適用 別ウィンドウが開きます   (2015年9月25日プレスリリース)
 

プレスリリースに記載された内容(価格、仕様、サービス内容等)は、発表日現在のものです。
その後予告なしに変更されることがありますので、あらかじめご了承ください。

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