ドローン測量の始め方完全ガイド|必要な資格、業務のやり方を解説~

「ドローンの活用で測量もやりたいのですが、やり方がわからない…」 「ドローンで測量するには、どのような資格があるの…」「ドローン測量には、どのような機材やソフトが必要なの…」

ドローン測量を行いたいと考えている方、このような不安や疑問がありますか?

ドローン測量は、専門的な知識や資格が必要という考え。また、高価な機体や高価な周辺機器や高価な専用のソフトによる運用が中心でした。そのため、導入の技術的な難しさが障壁となっており、ドローン測量に踏み出さずにいるケースが多く見られます。

しかし、意外と簡単に始められる方法があります!

そこで! 今回は、ドローン測量を専門的な知識や資格がなくても比較的簡単に始められる方法についてしっかりと伝えます。

この記事は、風船を使った空撮から始め、ドローンの技術開発に長年携わってきた著者が、実際の検証結果をもとに解説します。大学や研究機関との共同研究実績があり、ドローンに関する電子書籍も出版しています。

最後までお読みいただければ、ドローン測定を行う方法についてご理解いただけますようお願いいたします

より詳しい技術情報については、参考書籍「DX時代の未来を描くドローン測量」もご覧ください。

 

 

目次

  • ドローン測量の種類(写真測量とレーザー測量の違い)
  1. ドローン測量の流れ(資格、作業計画から成果品作成)
  2. ドローン測量のやり方①:費用を抑えた高精度測量
  3. ドローン測量のやり方②:汎用機のオートパイロット設定
  4. ドローン測量のやり方③:無料ソフトで成果品作成
  5. よくある質問(FAQ)
  6. まとめ

 

1.ドローン測量の種類(写真測量とレーザー測量の違い)

このセクションでわかること:ドローン測量の2つの種類とは、本記事で解説する写真測量について理解できます。

①ドローン測量とは

ドローン測定量は、状況次第な場面で導入が進んでいます。

従来の測定手法に比べて効率的で、数多くのデータを面的に短時間で収集できることが大きな魅力です。

ドローン測定量には、写真測定量とレーザー測定量の2種類があり、どちらもデータはすべてデジタルです。

ドローン測量の主なメリットは以下の3つです:

  • 短時間で測量ができる
  • 測定員の削減ができる
  • 人が定まらない場所の測量ができる

②写真測定量

写真測量とは、写真として撮影された対象の位置・大きさ・形状などを判定・測量する技術です。

一定の冷静で撮った写真は、前後左右の写真とラップさせなくても大丈夫です。

しかし、写真のため、スケールがないので、スケールを考慮する必要があり、地上のマーカーを配置する測量機器で求め、スケールとします。

この記事では、個人でも入手しやすい機材、売上が高い企業以外では無料で使える専用ソフトでできる写真測定量について解説します。

 ③レーザー測定量

レーザー測量とは、ドローンにLiDAR(Light Detection And Ranging)※1と呼ばれるレーザースキャナを搭載し、レーザーを発射し、対象物との距離を測定し、測量する技術です。

 

2.ドローン測量の流れ(資格、作業計画から成果品作成)

このセクションでわかること:ドローン測量に必要な資格、全体的な作業フローと、実施するポイントを理解できます。

ドローン測量に必要な資格は、公共測量などの公的な業務に従事するために必須ですが、民間事業など公共測量でない業務では必要ありませんが、求められる場合もあります。 ただ、ドローンに関しては、民間資格(JUIDA等)や無人航空機操縦士(国家資格)を有している方がいいと思います。

※1:レーザー光を対象物に照射し、反射して戻ってくるまでの時間を測定して、高精度に周囲の3次元形状や距離を検知する光センサー技術です

ドローンによる測量の流れは、以下の通りです。

 「解析作業計画 → スケールの設定・測量 → 空撮 → 専用ソフトで処理・ → 成果品」

スケールを設定・測定するためには、通常高価な測定な量の機器が必要ですが、多くの実験を行っています10万円以下で手に入る低価格な機器を使っても、問題のないことを検証しています。

空撮は、測量専用の高価な機種を用いますが、汎用機でオートパイロットを行うために有料のスマートフォンアプリを置くことでできます。

解析は、個人、研究機関、公的機関および会社の収益が100万ドル未満であれば、無料で使える高機能の専用ソフトがあります。

次に、これらの内容についてより詳しく解説します。

 

3.ドローン測量のやり方①:10万円以下の費用で高精度測量

このセクションでわかること:10万円以下の機材で、高精度な測定量を実現する方法を解説します。

スケールの設定・測量は、地上に標定点および検証点と呼ばれるマーカーを置き、その公認というか、間のマーカー距離を測定します。

測定には、人工衛星を用いて測定する方法はネットワーク型RTK-GNSS位置測定などがありますが、ランニングコストのかからないCLAS測位について紹介します。

 CLAS※2測位に必要な機材

CLASは、受信機「Drogger」とCLAS利用可能な「アンテナ」を用います。

データロガーは皆さんがお持ちのハードディスクです。スマートフォンで動かすソフトはDrogger専用のものがフリーで共有されています。

価格は、受信機とアンテナで10万円以下です。

驚きの測位精度

測位精度は水平で6㎝以下、垂直で12㎝以下とされています。 ただし、私が、国土地理院の基準点の比較実験では、良い場合で水平で1cm以下、垂直で3㎜程度

測位精度の検証実験詳細:

  • 実験環境:開けた場所での測定
  • 測定時間:10分以上の平均値
  • 比較対象:国土地理院の基準点との比較

この実験により、公称値(水平6cm、垂直12cm)を場合によっては高い精度を確認しました。

 

これら機材を用いて、写真画像を専用ソフトで作成し合成したモザイク画にスケールを与えます。

※2日本の「みちびき(QZSS)」衛星から配信される補正情報により、GNSS(GPS等)の誤差を修正し、日本国内で数センチメートルの高精度な測位を実現するサービスです。

 

4.ドローン測量のやり方②:汎用機のオートパイロット設定

このセクションでわかること:汎用機のDJI Mini 4 ProとLitchi Pilotアプリを使ったオートパイロットの設定方法を解説します。

ドローン測量では、DJI社の汎用機の小型ドローンのMini 3 & Mini 3 Pro、Mini 4 Proを置く場合、純正のソフトではオートパイロットはできないため、サードパーティのLitchi Pilotを用います。

私も、DJI Mini 4 Proを使っています。

ライチパイロットのインストール手順

ライチ パイロットは、Androidのみに対応していますので、iphone用のPlayストアからダウンロードできません。

以下の手順でインストールしてください。

インストール手順:

  • 「ライチ パイロット」と検索
  • サポートされていないハードウェア(サポートしていないハードウェア)を確認
  • 以下をクリックしてダウンロード
  • 設定アプリを開く
  • 「アプリ」をタップ
  • インストールを実行
  • ログイン(login)またはサインアップ(Sign up)を行う

ウェイポイント(自動のため飛行の通過点)の設定方法

インストール後、画面をタップし、オートパイロットを行うためにウェイポイントを設定します。

画面をタップしてシウェイポイントを作成します。

作成後、保存し飛行前に読み込みミッションを実行させます。

 

 

5.ドローン測量のやり方③:無料ソフトで成果品作成

このセクションでわかること:無料で使える専用ソフトを使って、測定成果品を作成する方法を解説します。

ドローンで得られた写真は、合成しモザイク画を作成するとともに、スケールを与えたり、3Dモデル化するために、専用ソフトを用います。

個人や売上高が100万ドル以下の企業、教育機関、行政機関であれば無料で使えるReality Scanがあります。

 

Reality Scanの特徴

Reality Scanは、複数の写真を使って自動的に三次元モデルを生成し、高精度でありながら使いやすい点が特徴です。

さらに高速処理が可能なため、処理時間を短縮でき、特に小規模な事業者や教育機関にとっては積極的な選択肢となります。

これにより、三次元画像の作成コストが削減でき、手軽に地形データが得られるため、測量業務の効率化に大きく貢献します。

Reality Scanによる処理の流れ

処理手順:

  • 事前設定(日本語化、GPS Exif※3を無視)
  • 写真の取込み
  • GCP設定(インポートと割り当て)
  • モデルの計算とテクスチャリング
  • オルソ画像※4投影
  • エクスポート

※3取得写真に、撮影日時、機器、位置情報、露出などの情報を書き込む規格で、GPS情報の緯度経度も書き込まれています。この情報は、精度が低いため使用しないようにします。

※4写真は、レンズの中心から対象物までの距離の違いにより、写真上の像に位置ズレが生じ、対象物を高い場所から撮影するほど、また写真の中心から周縁部に向かい、この位置ズレは大きくなります。オルソ画像は、写真上の像の位置ズレをなくし空中写真を地図と同じく、真上から見たような傾きのない、正しい大きさと位置に表示される画像に変換したものです。

6.よくある質問(FAQ)

Q1: ドローン測量を行うには測量士の資格が必要ですか?

A1: 測量業務として公共事業を行う場合は量士または測量補の資格が必要です。尚、自己の土地の測量や研究目的であれば資格は不要です。本記事で紹介する方法は、個人が測量自身の目的で測量を行うケースを想定しています。

 

Q2:すでに持っているDJI Air 3やDJI Mini5でも測量できますか?

A2: ウエイポイントを、作成しKMZファイル形式で保存し、DJI Fly用にウエイポイントの名前を変えて保存すれば可能ですが、手間がかかります。詳しくは、インターネットで検索すればてきます。DJIのMini4 Pro、Mini3、Matrice4、Mavic3などは紹介したLitchi Pilotを使用することで、オートパイロットによる測量撮影が可能です。重要、確実に同じ写真を撮影できることです。

 

Q3: ドローン測量はどのような現場で活用できますか?

A3: 以下のような現場で活用できます。

  • 建築現場の進捗管理
  • 土木工事の土量計算
  • 地籍調査
  • 災害現場の状況認識
  • 世界中の測定量・管理
  • 太陽光発電所の設計・管理

 

Q4:やっと10万円以下で始められますか?

A4: 測定機器は10万以下で、ドローンは含まれておりません。

  • ドローン(DJI Mini 4 Pro):約7万円~
  • ライチパイロットアプリ:約3,000円
  • CLAS対応受信機とアンテナ:約10万円
  • リアリティスキャンソフト:無料

合計で約18万円程度から始められます。従来の測量専用機材が数百万円することを考えると、大幅なコスト削減が可能です。

【図や表挿入:費用比較表(従来の方法 vs 本記事の方法)】

 

7.まとめ

この記事で紹介した格安ドローン測量の3つのポイント:

  • ドローン測量の資格は、公共測量以外では必要ありませんが、保有を推奨します
  • 低価格のスマートフォンとDroggerを用いた高精度測量CLASは、10万円以下で水平6㎝、垂直12㎝の精度を実現
  • 汎用機のドローンのオートパイロットDJI Mini 4 Proなどライチパイロットで実現
  • ドローン撮影画像の処理・分析は無料の専用でReality Scanを使ってソフトて成果品を作成

 

ドローン測量の費用を抑えた方法についてまとめてみました。

測定量は、専門的な知識が必要という考えが強く、適宜の資金が必要と考えがちですが、ここで紹介した方法では、個人や小規模企業でも実施可能です。

ぜひトライしてみてください。

 

参考書籍:DXの未来を描く革新的ドローン測量: 低価格テクノロジー時代の活用で競争力強化、市村康

 

 

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