カメラを使った精密で詳細な測量

測量は、地図作成、鉱業、建設業、建築業などにおいて不可欠なプロセスです。この多大な時間と労力を必要とするプロセスは、測定値の取得のために多岐にわたるトラディショナルならびに最新の機器の使用を伴います。作業の性質、必要とされる精度、および難易度に応じて、測量技師は巻き尺やローラー、トータル ステーション、レベル、レーザー スキャナー、フォトグラメトリ ツールなどを使用します。今日の地図作成、土地測量、ならびに採鉱作業においては、高精度の調査が必要とされます。フォトグラメトリは、測量技師が精度の高い測定値を取得できる費用対効果の高い方法で、写真画像からモデルや測定値を生成できます。この記事では、フォトグラメトリを使った測量の多様な用途の中から、いくつかの例を紹介します。

地図作成、採鉱、地籍調査、建設目的の測量は難易度が高く、特別な計測装置を必要とする場合があります。たとえば、岩盤斜面調査では、従来のツールを使った計測が困難な地形での作業を伴います。フォトグラメトリ技術を活用することにより、測量技師は危険な地形やアクセスのしにくい場所での正確な計測値の取得が可能となります。ドローン (UAV) を使ったフォトグラメトリは、地すべり調査にも使用可能な信頼性の高い測定値を提供します。フォトグラメトリ測量は、ストックパイルの体積測定、地形分析、都市計画、森林管理、埋立層モニタリングなどを含む、幅広い適用例が挙げられます。

建築物の精密な復旧作業は容易ではありません。建築測量においては、フォトグラメトリは視覚的に現実的で正確な 3D モデルを提供します。この技法は、建築物のモデリングにおいては他に類を見ない選択肢だといえるでしょう。

フォトグラメトリを使った岩盤斜面調査

岩盤斜面に安全性が求められる場合、その形状と大きさの調査が役に立ちます。岩盤斜面調査は、金属支柱の適切な場所や斜面全体に必要とされるメッシュの量を見極める上で必須条件です。トータル ステーションを利用すると、この作業を完了するのに数日間かかる可能性があります。場所によっては、岩盤斜面が高さ 100 メートルに達する場合もあります。そのような環境下では、トータル ステーションを使って正確かつ安全に測定を行うことは困難です。

地すべりによるがれきの残る集水エリア

フォトグラメトリを使うと、大きなリスクに晒されることなく正確かつ迅速に測定を実行できます。American Surveyor で発表された記事では、岩盤斜面調査の専門業者は、フォトグラメトリ ツールとして PhotoModeler を使用しています。これにより、測定値の精度が上がり、時間削減にも成功しています。写真画像を取り込むと、ソフトウェアが重複する写真の中から自動的に一致するフィーチャーを検知します。従来の岩盤斜面調査の方法に比べ、フォトグラメトリでは、より短時間、低リスクでより詳細な 3D データを提供します。

ドローン (UAV) を使ったフォトグラメトリによる地すべり調査

地すべりの安定性は、数値法または極限平衡法を用いて算出できます。正確な計算を行うには、地すべりに関する正確な幾何学的記述が必要となります。トラディショナルな方法や従来のフォトグラメトリに比べ、ドローン (UAV) を使ったフォトグラメトリでは、より正確な地すべりの幾何学的記述を提供します。このアプローチでは、航空写真測量と地上写真測量の両方を組み合わせることにより、信頼性の高い測定値を得ることが可能となります。UAV は、自律飛行型、準自律飛行型、または遠隔操作型のいずれも使用できます。ドローン フォトグラメトリによる地すべり調査の記事では、この技術を使って正確で信頼性の高い測定値を取得する方法を説明しています。

フォトグラメトリを使った建築測量

建造物の 3D モデル

フォトグラメトリは、通常の地図や図面よりも優れた視点を提供できる 3D の建築モデルの作成を実現します。従来の建築測量の方法に比べ、フォトグラメトリ技術を利用することによって時間や労力が削減でき、写真のテクスチャも組み合わせることにより、非常に興味深い成果物を作成できます。左の図は、PhotoModeler を使って作成したスイス ルツェルン旧市街にある建物の 3D モデルです。建築測量においては、トラディショナルな測量技法よりも、フォトグラメトリ技術を利用したほうがコストを削減できます。

上記の American Surveyor の記事後半では、建造物の再開発を目的とした写真測量の例を紹介しています。

結論

フォトグラメトリを使った測量は、航空写真画像と地上写真画像から正確な測定値を取得できる、費用効果の高い方法です。この技術は、地形分析、都市計画、建造物の復旧、構造体の安定性モニタリング、ストックパイルの体積測定、ゴルフ コースのレイアウトなどを含む、幅広い用途に適しています。ドローンを使った航空写真測量では、従来の方法では測量の困難なリスクの高い場所でも正確な空間情報を取得できます。アクセスの不便な地形では、フォトグラメトリによって、過度の労力を必要とすることなく測定ができます。フォトグラメトリを使った測量に関連するその他の記事はこちら (英文) をご参照ください。

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記事参照:
2017 年 5 月 15 日
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