ドローン測量とは?仕組みやメリット、活用事例から導入時のポイントまで徹底解説

近年、建設業や土木業界を中心に、ドローン測量の導入が急速に進んでいます。従来は人が現場を歩いて行っていた測量作業も、ドローンを活用することで短時間かつ高精度にデータを取得できるようになりました。

特に広大な土地や起伏のある地形では、作業時間の短縮だけでなく、安全性の向上や人手不足の解消にもつながることから、多くの企業が導入を進めています。また、レーザーを搭載した機体や高性能カメラの普及により、取得できる測量データの品質も年々向上しています。

この記事では、ドローン測量の基本的な仕組みから、従来の測量との違い、活用方法、メリット・デメリット、導入時のポイントまで詳しく解説します。

ドローン測量とは

ドローン測量の概要

ドローン測量とは、無人航空機であるドローンを飛行させ、上空から写真やレーザーを用いて測量データを取得する方法です。

取得した写真や点群データを専用ソフトで解析することで、地形や構造物を三次元データとして作成できます。

近年ではICT施工やi-Constructionの推進もあり、建設現場やインフラ整備、災害調査などさまざまな現場で活用されています。

従来の測量との違い

従来の測量では、測量士が現場で一つひとつ計測を行う必要がありました。

一方、ドローン測量では上空から広範囲を一度に撮影できるため、短時間で大量のデータを取得できます。

また、人が立ち入りにくい急斜面や災害現場でも飛行によって計測できるため、安全性の面でも大きなメリットがあります。

ドローン測量の仕組み

写真測量(フォトグラメトリ)

写真測量は、ドローンに搭載したカメラで多数の写真を撮影し、それらを解析して三次元データを作成する方法です。

重なり合う複数の写真を専用ソフトで処理することで、高精度な地形モデルを生成できます。

比較的コストを抑えながら広範囲を測量できるため、多くの現場で採用されています。

レーザー測量(LiDAR)

レーザーを搭載したドローンでは、LiDAR(ライダー)による測量も可能です。

レーザー光を地上へ照射し、その反射時間を計測することで距離を測定します。

樹木が生い茂る森林でも地面の位置を把握しやすく、高精度な地形データを取得できる点が特徴です。

そのため、森林測量やインフラ点検など、高い精度が求められる現場で活用されています。

ドローン測量のメリット

作業時間を大幅に短縮できる

ドローン測量最大のメリットは、作業時間を大幅に短縮できることです。

従来は数日かかっていた広範囲の測量も、ドローンであれば数十分から数時間程度で撮影が完了するケースがあります。

取得したデータはそのまま解析ソフトへ取り込み、効率的に測量成果を作成できます。

高精度なデータを取得できる

現在の測量用ドローンには高性能カメラやGPS、高精度な位置情報システムが搭載されています。

さらにRTKやPPKなどの測位技術を組み合わせることで、数センチレベルの精度で測量データを取得することも可能です。

用途に応じて適切な機体を選択することで、高品質な測量成果が期待できます。

安全性が向上する

危険な現場へ人が立ち入る必要が減る点も大きなメリットです。

例えば、

  • 急斜面
  • 河川周辺
  • 災害現場
  • 崩落の恐れがある場所

などでも、安全な場所からドローンを飛行させて計測できます。

作業員の安全確保はもちろん、事故防止にもつながります。

コスト削減につながる

一度の飛行で広範囲を測量できるため、人件費や現場作業時間を削減できます。

また、測量後も取得したデータを繰り返し活用できるため、設計変更や施工管理にも役立ちます。

ドローン測量の活用事例

建設・土木工事

建設現場では、

  • 工事前の地形調査
  • 盛土・切土量の計測
  • 工事進捗の管理

などでドローン測量が活用されています。

定期的に飛行して撮影することで、現場の変化を時系列で把握できます。

災害調査

地震や豪雨などの災害現場では、安全を確保しながら状況を確認する必要があります。

ドローンなら短時間で被害状況を撮影できるため、迅速な復旧計画の立案に役立ちます。

また、人が近づけない場所でも飛行できるため、二次災害の防止にも貢献しています。

森林・農業分野

森林では地形データの取得や森林資源の管理に利用されています。

レーザーを搭載したドローンを使用すれば、樹木の下にある地形まで把握しやすくなります。

農業では圃場全体を撮影し、生育状況の確認や排水状況の把握などにも活用されています。

ドローン測量の導入に必要なもの

測量用ドローン

測量には一般的な空撮用ドローンではなく、高性能カメラやRTK機能を搭載した測量用機体が利用されます。

用途によってはレーザーを搭載したモデルを選択する場合もあります。

目的や現場規模に応じて適切な機体を選ぶことが重要です。

測量ソフトウェア

取得した写真や点群データは専用ソフトで解析します。

代表的な機能には、

  • 三次元モデル作成
  • オルソ画像作成
  • 点群データ解析
  • 土量計算

などがあります。

ドローンだけでは測量は完結せず、解析ソフトも重要な役割を担っています。

操縦技術

測量では一定の飛行ルートを正確に飛行させる必要があります。

近年は自動飛行機能も充実していますが、安全管理や機体トラブルへの対応には操縦技術が求められます。

ドローン測量を導入する際の注意点

飛行許可が必要な場合がある

ドローンを飛行させる場所によっては、航空法などの規制により許可や承認が必要になります。

人口集中地区や空港周辺、夜間飛行などは事前確認が欠かせません。

測量を依頼する際は、法令に対応した事業者を選ぶことも重要です。

天候の影響を受ける

ドローンは風や雨などの気象条件によって飛行できない場合があります。

風速が強い日は撮影精度にも影響するため、安全を最優先に飛行計画を立てる必要があります。

ドローン測量と従来測量を使い分けるポイント

ドローン測量は万能ではありません。

狭い場所や建物内部などでは従来の地上測量の方が適しているケースもあります。

一方で、

  • 広大な敷地
  • 山林
  • 工事現場
  • 採石場
  • 災害現場

などではドローンの強みを十分に発揮できます。

それぞれの特徴を理解し、現場に合わせて最適な測量方法を選択することが重要です。

ドローン測量を依頼する際のポイント

実績を確認する

ドローン測量を依頼する際は、施工実績や測量実績を確認しましょう。

現場経験が豊富な事業者であれば、現場ごとの課題に応じた飛行方法やデータ取得方法を提案してもらえます。

データの納品形式を確認する

取得したデータは用途によって必要な形式が異なります。

例えば、

  • 点群データ
  • オルソ画像
  • 三次元モデル
  • CADデータ

などがあります。

事前に必要な納品形式を確認しておくことで、その後の業務をスムーズに進められます。

まとめ

ドローン測量は、上空から写真やレーザーを活用して高精度な測量データを取得できる新しい測量方法です。従来の地上測量と比較して、作業時間の短縮や安全性の向上、広範囲の計測が可能になるなど、多くのメリットがあります。

建設や土木、森林、災害調査など幅広い分野で活用が進んでおり、高性能な機体や解析ソフトの普及によって、その活用範囲はさらに広がっています。

導入や依頼を検討する際は、必要なデータや測量方法、飛行許可への対応、実績などを十分に確認し、自社の目的に合った方法を選ぶことが重要です。ドローン測量を適切に活用することで、業務効率の向上と高品質な測量成果の両立が期待できるでしょう。