3D測量とは？TS測量との違いやメリット・手法などを解説

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3D測量とは、建物や地形の幅、高さ、奥行きなどをデータで管理できます。

3D測量って何？
3D測量のメリットってある？
3D測量のソフトってどうやって選ぶの？

こんな疑問をお持ちの方もいるのではないでしょうか。
そこで今回は3D測量について詳しく紹介していきます。また、TS測量との違いや3D測量の手法なども解説しているので、ぜひ参考にしてください。

3D測量とは

3D測量とは3次元測量とも呼ばれており、建物の幅、高さ、奥行きを取得できます。取得した情報を使って立体的に表現し、建物などを様々な角度から確認できます。3D測量を使うと、建物の近くまでいかなくても測量できるので、危険な場所や立ち入りが困難なところのデータも取得できます。

従来のTS測量との違い

今までのTS測量は、トータルステーションとプリズムが一緒になっているので、測量する人が最低2人必要でした。しかし、3D測量の場合は、レーザーを使って作業ができるため1人でも測量が可能です。TS測量の場合、測量する場所によって危険な作業になりますが、3D測量の場合は、レーザーの場所を変えるだけで大まかな地形の測量ができます。

3D測量のメリット

3D測量を利用した場合のメリットを紹介します。

離れた場所から測量できる
地形が複雑な場所も測量できる
少人数で測量できる

上記内容をそれぞれ見ていきましょう。

離れた場所から測量できる

3D測量は、レーザースキャナーやドローンを使って測量を行います。そのため、測量したい場所にいかなくても、離れた位置で測量が可能です。建設現場に行き直接測量を行うと、時間もかかり危険が伴う可能性があるので、安全面から見ても大きなメリットです。

地形が複雑な場所も測量できる

3D測量を使うと複雑な場所も簡単に測量できます。今まではでこぼこした場所や、傾斜があるところの測量は危険で困難でした。しかし、3D測量はビルが多く並んでいるところや人が入らない狭い道など、どこでも測量ができます。また、測量データを使って断面図や立体の作成も可能です。CADと連携すると面積や距離もはかれるので効率的です。

少人数で測量できる

3D測量を使うと少ない人数で測量が行えます。今までは測量道具を持ちながら従業員が現場に向かって測量をするのが主流でした。しかし、3D測量を使えば、重い道具も必要ないので少ない人数で簡単に測量ができます。

3D測量の手法

3D測量は使う機械や技術によって手法が変わります。

地上レーザー測量
UAV写真点群測量
UAVレーザー測量
車載写真レーザー測量
航空レーザー測量
空中写真測量
衛星画像処理
マルチビーム測深

上記内容をそれぞれ見ていきましょう。

地上レーザー測量

地上レーザー測量とは、機械を地面に設置し、パルス式のレーザーを使った測量方法です。パルス式のレーザーとは、レーザーを連続で発射し、測りたい場所との距離を測定します。機械を地面に設置してから測量するタイプは安定性があり、近い距離で測量ができます。

UAV写真点群測量

UAV写真点群測量は、無人航空機を使って建物や地形を使って建物を撮影します。UAVは無人空港機を意味し、遠隔で操作が行えるドローンのことです。撮影した写真データを使って3D測量を行います。UAV写真点群測量は空中で撮影ができるため、広い場所や危険なところでの測量に向いています。

UAVレーザー測量

UAVレーザー測量とは、ドローンを使ってレーザー測量をする手法です。UAV写真点群測量はドローンが画像を撮影して3D測量を行うのに対し、UAVレーザー測量は、対象物にレーザーを当てて測量します。上記で紹介したUAV写真点群測量は、対象物の表面しかデータが取れないので、木がたくさんある場所では地面の測量ができません。しかし、レーザーで測量を行うと、木のすき間にある地面や建物の細い地形の測量も可能です。

車載写真レーザー測量

車載写真レーザー測量とは、360度全周囲カメラが搭載されている車とレーザースキャナーを使った測量方法です。走行距離計、位置情報アンテナ、360度全周囲カメラ、レーザースキャナーすべてを連動させると、精度の高い測量データが取得できます。トンネルや道路、道路のまわりなどの測量に向いています。しかし、車を使うため、自動車が通れない場所や道路から離れているところでは使えません。

航空レーザー測量

航空レーザー測量は、航空機にレーザースキャナーを搭載して測量する方法です。無人機のドローンとは違い、航空レーザー測量は人が乗っています、また、ドローンは地上100メートルの測量に対し、人が乗っている航空レーザーは、地上1,000メートル以上の測量ができます。航空レーザーは飛行機についているレーザースキャナー、慣性計測装置、GNSS受信機を連動させて測量データを取得します。

空中写真測量

空中写真測量とは、測量できるカメラが搭載された航空機を使って空中写真をとる測量方法です。航空機にはGNSS受信機、カメラ、慣性計測装置がついており、航空機の姿勢や写真の中心部を確認しながら3D測量を行います。航空機を使って撮影した画像に、3D空間を何枚も重ねながらデータを作っていきます。

衛星画像処理

衛星画像処理とは人工衛星に搭載しているセンサーを使って、デジタルデータを取得し3D測量をする方法です。航空写真は地上3,000メートルから画像が取得できるのに対し、衛星画像の場合は、高度600キロメートル以上からの撮影が可能です。しかし、人工衛星によっては観測ができなかったり、周期が長かったりするため、解像度はやや低いです。

マルチビーム測深

マルチビーム測深は、海底に音波を送って地形情報を取得する方法です。船の底に音波の送受信ができる装置を設置し、海に向かって扇状の音波を発射しながら地形情報を取得します。音波には深海用、中深海用、浅海用があります。

3D測量を導入するときの選び方

3D測量は様々な種類があります。

測量の目的から選ぶ
コストから選ぶ
機能性から選ぶ

上記内容をそれぞれ見ていきましょう。

測量の目的から選ぶ

3D測量を導入するときは、使う目的や場所から選ぶのがおすすめです。写真で測量する場合は、画像から情報を抜き取り、分析してデータにします。一方、レーザー測量はレーザーの光を反射しながら測量します。導入する手法によって欲しい情報が違ってくるため、しっかり確認してから使いましょう。

コストから選ぶ

3D測量を導入するときは、コストから選ぶのもおすすめです。3D測量は測量をしてからデータにするまでが一般的な業務です。しかし、データ化するにはソフトが必要で、さらに人件費もかかります。また、ドローンは便利ですが、写真だけなら衛星写真を購入した方が安く済む場合もあります。自社は何にどれだけの情報が必要なのかをしっかり把握しましょう。

機能性から選ぶ

3D測量を導入するときは、機能性から選ぶのもおすすめです。3D測量は、日々新しいサービスや技術が開発されています。少し古い機器を導入すると、使いづらかったり、現代には追いついていない可能性があるので確認が必要です。欲しい商品や気になるメーカーがあるときは、購入する場所、会社に直接機能の説明を受けると、導入後の失敗が少ないです。

また、3D測量ソフトは、今まで発売していたメーカー以外にも様々な会社から発売されています。最近では使いやすいものもあるので、測量の難しい知識がなくても簡単に操作ができます。