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ドローン点群データとは?メリット・取得手順をわかりやすく解説

ドローン点群データとは?メリット・取得手順をわかりやすく解説

ドローン測量の現場で耳にするようになった「点群データ」

 

建設・測量業界に限らず、外壁調査など幅広い分野で活用が進んでいる技術です。

 

導入を検討している方の中には、具体的にどのようなデータで、どう取得すればいいのか悩んでいる方も多いのではないでしょうか。

 

この記事では、点群データの基礎知識から取得手順、導入判断のポイントまで解説します。

 

自社に合った導入方法を選ぶための判断材料として、ぜひ最後までご覧ください。

 

ドローンで取得できる「点群データ」とは?基本を解説

空を飛ぶドローン

点群データは、ドローン測量の分野で、急速に普及が進んでいる技術です。

 

では、点群データがどのようなものか、基本的な仕組みについて解説します。

 

点群データの定義と3次元空間での仕組み

 

点群データとは、現実空間の物体や地形の表面を、多数の「点(座標)」として記録した3次元データを指します。

 

各点には、X・Y・Zの座標に加え、色情報や反射強度などの属性を持たせることも可能です。

 

これらが高密度に集まることで、写真に近い精緻な3Dモデルとして空間を再現できます。

 

取得した点群は、建設現場の測量だけでなく、インフラ点検や文化財の記録保存など幅広い分野で活用されているのです。

 

一般的な計測精度は、数ミリ〜数センチ単位とされ、用途によって求められる精度水準も変わってきます。

 

点群データの主な活用分野

 

点群データが役立つのは、建設現場だけではありません。

 

農地や森林の資源管理では、樹木の本数や材積を把握する調査に、都市計画や防災の分野では、浸水想定区域や土砂災害リスクの把握にも活用が広がっています。

 

建物の維持管理においても、竣工時の点群データを保管しておくことで、大規模修繕の際に現況を正確に把握できるメリットがあります。

 

写真測量とLiDAR測量の違い・特徴

 

取得方法は、主に2つです。

 

カメラで撮影した複数の写真から形状を導く「写真測量」と、レーザーで計測する「LiDAR測量」では、特徴や向いている現場が異なります。

 

項目 写真測量 LiDAR測量
特徴 低コストで導入しやすい 植生の影響を受けにくく、高精度・短時間で計測できる
向いている現場 構造物の外観を精緻に再現したい場合 樹木が多い現場や広範囲の地形測量

 

樹木が多い現場や広範囲の地形測量ではLiDAR、構造物の外観を精緻に再現したい場合は写真測量が向いており、目的に応じた使い分けが重要です。

 

現場によっては、両者を組み合わせて弱点を補い合う運用も選択肢のひとつになります。

 

建設業界でドローン点群データを使う3つのメリット

 

点群データの活用は、コスト・安全・管理の面で現場に大きな変化をもたらすでしょう。

 

では、建設業界における代表的な3つのメリットについて紹介します。

 

作業時間の短縮と人件費の削減

 

従来の地上測量では、スタッフが現場を歩き回る必要がありました。

 

ドローンなら、数分〜数十分の自動飛行で、広範囲のデータを一度に取得できます。

 

結果として、人件費を含めたコスト削減にも直結するのです。

 

大規模な現場ほど、地上測量との作業時間の差は大きくなる傾向にあります。

 

危険箇所への立ち入り不要による安全性の向上

 

斜面や高所など危険が伴う場所でも、ドローンなら上空から安全に計測可能です。

 

そのため、現場担当者が直接立ち入るリスクを、最小限に抑えられます。

 

この特性は、外壁のような高所調査にも活かせるのです。

 

転落や崩落といった労働災害のリスクそのものを減らせる点は、大きな安心材料になります。

 

高精度な3Dモデルによる施工管理の見える化

 

取得した点群データは、完成図面との差分管理や土量計算に活用できます。

 

関係者間の合意形成がスムーズになり、手戻りの防止にもつながるでしょう。

 

進捗状況を数値やビジュアルで共有できるため、施主への報告資料としても活用しやすくなります。

 

工事の節目ごとに点群データを重ねて比較すれば、変化を時系列で正確に把握できる点も、大きな強みといえるでしょう。

 

ドローン点群データの取得から活用までのステップ

ステップ

点群データは、取得して終わりではなく、解析して初めて活用できるデータです。

 

では、実際の取得から活用までの流れを3ステップで解説します。

 

事前準備と飛行計画の立案

 

測量対象エリアの確認と、飛行ルートを作成します。

 

必要な精度基準の確認と、標定点の設置計画も同時に練りましょう。

 

飛行エリアによっては、事前に自治体や管理者への飛行許可申請が必要になる場合もあります。

 

撮影から点群生成までの流れ

 

計画に基づき自動飛行で撮影し、専用ソフトで点群を生成します。

 

写真測量では、画像の重複率(ラップ率)を適切に保つことが、精度を左右する重要ポイントです。

 

生成した点群データは、CADソフトへの取り込みやオルソ画像への変換など、目的に応じて加工します。

 

納品データの形式と活用シーン

 

用途によって、点群データそのものだけでなく、等高線図や断面図として納品されるケースもあります。

 

社内での閲覧のしやすさを考えると、専用ビューアで確認できる形式を選ぶのもおすすめです。

 

代表的なファイル形式には、LASやLAZまたTXTがあり、CADソフトや解析ソフトとの互換性を確認したうえで選ぶことが大切です。

 

社外の関係者と共有する際は、専門知識がなくても直感的に見られる3Dモデルや、オルソ画像形式を選ぶと、認識のズレを防ぎやすくなります。

 

内製化か外注か?自社に最適な導入判断基準

 

導入にはコストと手間がかかるため、自社に合った運用方法を見極めることが重要です。

 

では、自社導入と外注、それぞれに向いているケースについて紹介します。

 

内製化に必要なコストとスキル

 

内製化には、高精度ドローンや専用ソフトの準備が必要です。

 

また、法規制の理解や測量スキルの習得期間も考慮しなければなりません。

 

初期投資と運用体制は、事前にしっかり見積もっておきましょう。

 

機体やソフトウェアのアップデート対応など、継続的な運用コストも忘れずに含めておくと安心です。

 

外注が適しているケース

 

大規模工事や高精度が求められる公共測量では、外注の方が適しているケースも多くあります。

 

短期間で安定した品質を得られるうえ、トラブルを避けやすいのもメリットです。

 

初めて点群データを導入する場合は、まず外注で活用イメージをつかんでから内製化を検討する方法もあります。

 

まとめ

ドローンとそれを掴む手

ドローン点群データは、作業の効率化と安全性の確保を同時に叶える技術であると、理解いただけたのではないでしょうか。

 

自社の現場規模や目的に合わせて、内製化と外注のどちらが最適かを見極めることが、導入成功のカギです。

 

スカイテクノワークスでは、この点群データ取得のノウハウを活かし、測量業務から外壁点検まで幅広くサービスを提供しています。

 

コスト削減や高精度な調査をお考えの方は、ぜひご相談ください。

 

また、点群解析のスキルを実践的に学べる、ドローンスクールも用意しています。

 

ご自身でのスキル習得をお考えの方は、こちらもあわせてチェックしてみてください。

 

測量・点検サービスのお問い合わせはこちら

 

ドローンスクールの詳細はこちら

 

コラム監修者

福永久博
福永久博専務取締役
測量士として25年以上の実務経験を持ち、数多くの公共・民間測量プロジェクトに携わる。
現場で培った確かな測量技術に加え、ドローンを活用した最新の写真測量・3D解析技術にも精通。
1級土木施工管理技士としての知見を生かし、土木現場におけるICTにも積極的に取り組む。

また、UAV写真測量 初級編 POWERED BY KOMATSU SMART CONSTRUCTION インストラクター、P4RTK写真測量インストラクター、JUIDA認定インストラクター、DJI CAMPインストラクターとして、育成にも力を入れている。

そのほか、産業用マルチロータオペレーター技能認定、農薬指導士、米・食味鑑定士、2級陸上特殊無線技士、3級アマチュア無線技士、ICTアドバイザー(九州地方整備局認定)など多数の関連資格を保有。現場経験と教育実績を併せ持つ。