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ドローンで測量を効率化!メリット、デメリットと価格相場を解説

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最終更新日: 2019年07月18日

ドローン(UAV)はその革命的な技術から、様々なジャンルに活用されています。

その中でも、測量には積極的に導入されてきました。測量専門のドローンも開発され、低価格で公共事業にも使える制度の測量も可能です。

ドローン測量とは?

現場と測量
空撮や測量はドローンの得意分野です

UAV(マルチコプター)は空港近辺など飛行禁止エリアでなければ、どんなところでもすぐに空撮が可能です。時間や人件費も従来の方法に比べて、飛躍的に上がりました。ドローン測量の基礎的なやり方を、簡単に説明します。

ドローン測量の基本的な方法

測量には様々な方法がありますので、ここでは一般的で基本的な方法を解説します。

ドローン測量では標定点を置くことから始まります。それをドローンで撮影して、三次元点群データファイルを作ります。

その流れは

  1. ドローンで空撮する
  2. それを専用ソフトでデータ化
  3. 3次元マッピング

というのが基本的な方法です。

ドローン測量に必要となる機材

ドローン測量では、特別に高価な機材を必要としません。

国土交通省のUAVを用いた公共測量マニュアルでも、「一定の精度があれば、特定の機材を使用することは想定していない」と書かれていますが、ある程度のカメラの性能が必要です。

ここでは「200g以下のトイ・ドローンでも使用可能」となっていますが、条件がよほど整っていない限り、トイドローンでは安定した映像は撮影できません。GPSで自立飛行ができるモデルが最低条件になると思われます。

具体的には、絞りや、明るさ、ISOの設定、シャッタースピード、そしてファイル形式などを選択できるカメラが必要です。

DJIのphantomシリーズなどが、ドローン測量に使える、もっとも手に入れやすい機材でしょう。測量専門のドローン「phantom4RTKという製品もあります。同じくDJIのInspireに搭載できる、高性能カメラ「ZENMUSE」シリーズも一般的です。

また、ドローンの測量にはレーザーを使った測量方法が取り入れられてきました。写真測量では不可能だった、遮蔽物(例えば木の陰になっている山)などでも測量可能な機材です。

とても高価なため(1000万ほど)導入には予算が必要です。その為、ドローンによるレーザー測量はまだ普及している途中ですが、これから徐々にスタンダードになってくると思われます。

使用するデジタルカメラの性能等

UAVを用いた公共測量マニュアルより

公共測量で求められるデジタルカメラの性能について紹介します。

第24条 撮影に使用するデジタルカメラの本体は、次の各号の性能及び機能を有することを標準とする。

一 焦点距離、露光時間、絞り、ISO感度が手動で設定できる

二 レンズの焦点の距離を調整したり、レンズのブレ等を補正したりする自動処理機能を解除できる

三 焦点距離や露光時間等の情報が確認できる

四 十分な記憶容量を確保できる

五 映像素子サイズおよび記録画素数の情報が確認できる

2 撮影に使用するデジタルカメラのレンズは、単焦点のものを標準とする

 

公共測量(国や公共団体がお金を出している測量)ではこの条件をクリアするカメラでなければいけません。ドローンでは焦点距離や露光時間の手動設定は、ある程度のクラスでなければ設定できません。DJIの製品ならばInspireやphantomシリーズなどが適合しています。

ドローン測量に必要な技術、技術者

一般的な測量には、特別な資格は必要ありません。しかし、測量法に定められた測量を行う場合は、測量士の資格が必要になります。

また、ドローンを測量に使う技術も必要です。ドローンを安全に飛行させるための技術と、飛行可能エリアであるか判断する知識。そして、許可申請を行う必要もあります。

測量と、ドローンの技術を一気に身に着けるなら、測量基本技術を学べるスクールに行くといいでしょう。I-Constructionの一環として、ドローン測量を行える人材育成プランがあります。

1週間30万円ほどで、基本的なドローン測量の知識と技能を身につけることができ、国土交通省への許可申請にも使えるので、価値のあるスクールと言えます。

ドローン測量の手順

現場で飛ばすドローン
ドローンの測量はとてもスムーズです

従来の方法よりも、ドローン測量は圧倒的に早いスピードで行うことができます。求められるデーターや測量の方法によって、手順は若干異なりますが、基本的なUAV測量のやり方について解説します。

基本的な手順

踏査(とうさ)を行い、観測の対象物や、地形、遮蔽物や障害物をチェックします。ドローンでは測量できない場所(遮蔽物の影など)は従来の方法で測量しなければいけませんので、まずは下調べを行わなければいけません。

そして、ドローンを飛行させるための許可申請を行います。人口密集地区(DID)などでは、国土交通省への許可申請に10営業日ほど必要です。また、公道などの上空を飛行させるには、警察への許可申請も必要です。

飛行許可が取れたら、具体的な飛行プランを計画します。アプリ(DJI GSProなど)を使えば、飛行したい場所を指定することで、飛行経路を自動的に飛んで撮影してくれるので便利です。

ルートが決定すれば、次は基準点(GCP)を置きます。これを撮影することで、カメラの3次元位置を測定することができます。トータルステーションやGNSS測定器で基準点のx,y,z軸の座標を観測します。

写真測量

写真測量とは、ドローンで基準点を撮影することです。決められたポイントで撮影することで、エリア全部をブレなくデーター化することができます。

しかし、遮蔽物の影などは写真に写りませんので、ドローンによる写真測量には不向きです。そのような場合は、地上からの従来の手法か、レーザー測量を行う必要があるでしょう。

レーザー測量

レーザー測量は写真測量よりも高い精度の測量が可能です。レーザーを地上に向けて放射し、その反射から距離情報を得ます。そのデーターにGPSの位置情報を組み合わせて、座標を得ることができるのです。

樹木が多い場所では、写真測量はできませんが、レーザー測量は植物が多くても測量が可能です。非常に優れた測量方法ですが、ドローンに搭載できるレーザーは1000万ほどする高価なものですので、コストがかかってしまうのが難点です。

3次元点群データ

ドローン測量では3次元点群データを取得するのが一般的です。3次元点群とは、地形にかかわる情報の水平位置、標高に空中写真の色情報を属性として、計算処理が可能な状態のデーターを指します。

これは、ドローンの高度情報、位置情報、そしてカメラから得られるデータを組み合わせて、座標を解析します。その点群を解析し、3Dマップを作り、それを元に作業をすることができるのです。

3次元点群の位置精度は使用する目的によって設定します。0.05m以内なら出来形管理、0.10m以内なら起工測量に、0.20m以内なら部分払い出来高計測に利用されます。

また、公共測量の場合は、このような管理表を作成しなければいけません。

https://psgsv2.gsi.go.jp/koukyou/public/uav/doc/4_uav.pdfより

3次元点群データ
3次元点群データ作成時の書類

オルソ画像

オスロ画像とは航空写真のズレを改正した画像です。航空写真が撮影された高度が高いほど、レンズによる歪みがうまれます。それは画面の端ほど大きくなり、写真の中心から外側へ傾いているように映ってしまうのです。

オルソ画像では、その傾きを直し、真上から見ているような状態にするため、正しい位置と大きさを表すことができます。これを正射変換といい、測量では必要な情報になります。

http://www.gsi.go.jp/gazochosa/gazochosa40002.htmlより

オルソ画像とは
レンズのゆがみを直し真上からの映像にします

セスナなどの高度が高い位置からの撮影では、オルソ画像の作成は大変な作業です。

しかし、ドローン測量では撮影した映像を組み合わせることで、比較的容易にオルソ画像の出力が可能になっています。ソフトが自動的に解析してくれるので、とても便利です。

ドローン測量のメリット

都市上空のドローン
ドローン測量には多くのメリットがあります

ドローンはセスナよりも対象に近く飛べるので、詳細なデータを取得することが可能です。従来の測量と、セスナなどの航空測量の良い所を併せ持っていると言えるでしょう。ほかにも、様々なメリットが存在しますので、解説していきます。

安全性-人が入れない場所の測量が可能

山の奥や川を渡る必要がある場所など、現場に到達するのが苦労する場所も、ドローンを使えば移動の労力を減らして測量することが可能です。それにより、余計なリスクやコスト、時間を節約することができます。

簡単で分かりやすい

3Dモデル等を使用し現場全体の動きを可視化することによって、業務の進歩を分かりやすくすることができます。何にどれぐらい時間をかけたのかを全体を通して知ることができます。

工事を止めなくても良い

ドローンの測量なら、重機などの動いているものが写真に写っても問題ありません。

スピーディで格安

従来の手法に比べて、UAV(ドローン)測量の最大のメリットがスピーディで格安というところです。1日に取得できる3次元点群データは、何千倍、何万倍もの圧倒的な作業効率の差があります。

人の手なら数日から、数週間必要な作業が、ドローンの場合は1日で終了してしまうのです。しかも、最初からデジタルデータですから、PC上で処理もしやすくなっているので、人件費もかからず革新的な速さで作業を終えることが可能です。

簡略化による日程の短縮

従来の手法であれば、トータルステーションやGNSS測量機器で、地形図をデーター化してCAD画面を作っていました。その為には、書類を作成し、平面図や設計図を作る必要がありました。

航空写真が欲しい時も、ドローンが無い時代は、セスナなどから航空写真測量を行わなければならず、詳細な写真を撮影するのは不可能でした。セスナはドローンのように、低空を飛行できないからです。

ドローン測量は、それらの処理をデジタルに簡略化させ、日程の短縮をすることができます。より短い工期を実現することが可能になったのです。

ドローン測量のデメリット

ドローンのルール
ドローンの撮影にはルールがあります

ドローンを飛行させることができない場合など、ドローンゆえのデメリットもあります。例えば強風で飛ばせない、墜落のリスクがあり、高価なレーザー計測機を搭載するリスクが高いなどです。ドローン測量のデメリットを理解し、従来の方法と組み合わせるのが賢いやり方と言えます。

写真に写らない場所は測量できない

山などでは、地面は樹木で隠れているので、ドローンで撮影できません。レーザー測量では可能ですが、高価な機材でコストがかかってしまいます。

見えない場所は、従来の手法で測量する必要があります。

大規模な地図の作成などには不向き

ドローンのバッテリーは20分ほどで使い切ってしまいます。その為、大規模な地図の作成などでは、何度もバッテリー交換の離着陸を繰り返す必要があります。

このような条件では、セスナなどの航空写真を使うほうが、スピーディで精度の高い映像を撮影することが可能です。航空機の測量用カメラは、ドローンのそれよりも遥かに高性能で、位置や傾きの情報など詳しいデータを得ることができるのです。

ドローンを飛行できない場所では使えない

ドローンの飛行許可が絶対に降りない場所があります。それは原子力発電所や、首相官邸の近くなど、テロ対策としてドローンが飛行できないようになっているばしょです。

また、空港の近くや人口密集地域(DID)なども、ドローンを飛行させてはいけません。国土地理院の地図で確認し、測量する場所がそのような禁止地域だった場合は、管理者に飛行許可を申請する必要があります。

それには時間が必要な場合がありますので、従来の手法で測量したほうが早く終わる場合もあります。

ドローン測量を外注する際のポイント

ドローン測量外注
外注するポイントについて

ドローン測量はまだまだ発展途上のジャンルです。相場もまだ固まっておらず、優良な業者を発見するのに、苦労することもあるでしょう。そこで、外注する際のポイントを紹介します。

価格に理由があること

ドローン測量は従来の測量に比べ、格安でできるのがメリットです。レーザー測量でない限り、ドローン測量に必要なコストはそれほど高額ではありません。

そこで、従来の測量の価格を基準とした、ぼったくりに近い業者もいるので注意しましょう。外注先を選ぶときは

  • 使用する機材
  • 技術者の経験、資格
  • 納品されるデータの品質
  • 必要な日数と人件費
  • 保険

などに注目です。その価格に正当な理由があれば、少し高額でも信用できる業者と判断できます。

見積もりが明確であること

ドローン測量の相場はまだ固まっておらず、具体的な金額は見積もりを出してからという業者もいます。悪質な業者の場合、発注者の足元を見てくることも考えられるのです。

そこで、HPなどで費用相場を明確に表示している、もしくは見積もり無料で複数の業者から一括で取ることができるサイトを利用するなどが、よりよいドローン測量業者と出会うためのポイントになります。

ドローン測量は新しいジャンルの為、一攫千金を狙った人間がいるのを忘れないでおきましょう。

ドローン空撮はカメラマンに依頼しよう!

現場とドローン
ドローン測量はこれからのスタンダードです

ドローン空撮は、撮影するだけなら簡単です。ドローンも高価な業務用を使うことなく、数十万で機材を購入することができるでしょう。

ですが、測量となりますと、やはり専門的な知識と技量が必要です。3Dマッピングや3次元点群処理などソフトも必要ですので、習得には時間と経験がかかるでしょう。

そこで、専門のカメラマンに依頼するのが得策です。プロに任せることで、品質の高い測量データを得ることができます。

専門カメラマンに依頼するメリット

ドローン測量には、従来の測量とは違ったアプローチをしなければいけません。ドローンを飛行させるだけでしたら、誰でも可能ですが、日本ではドローンを飛行させるのに、様々な規制が存在するからです。

測量を行う前に、ドローンを飛行させるための規制をクリアする必要があります。その為には、ドローンのパイロットが経験があり、安全に飛行させることができ、かつ法や規制の知識があることが求められます。

測量でも、ドローンから撮影したデータを3D処理する必要があります。それには、高価なソフトがなければいけません。また、そのソフトを使いこなす知識も必要です。

以上の労力を考えれば、ドローン測量はプロに依頼するほうが安上がりと言えるでしょう。

ドローン撮影の相場価格

新しい技術であるドローン測量の相場はまだ固まっておらず、業者によって価格は様々です。さらに、測量を行う対象や、必要な人数、求められるデータの精度によって価格は変動します。

例えば、

  • 0.3haと2.2ha土地を測量する
  • そのすべての地表データを測量する
  • 標定点測量
  • 周知表層モデル
  • オルソモザイク画像
  • TIN(不正三角形網)
  • KMLデータ

などで、10万円ほどです。

これはかなり安いほうの価格です。もっと日数が必要だったり、従来の手法での測量が必要だったり、必要な人員が複数だった場合は、より高額になります。

また、一例として、以下のような相場価格も参考まで。

オペレーター2人で1日 18~26万
オペレーター2人で半日 11~18万
オペレーター1人で1日 15~23万
オペレーター1人で半日 6~18万

これに加え、交通費は別途での支払いになる事業者が多いので、ドローンでの測量を依頼する時には近場で充分なサービスを行ってくれる事業者を探し、追加料金を抑えたいところです。また、ロケハンを行うかオプションを付けるかでも値段が変動します。

事業者によってパック料金で設定していたり、1現場で値段を設定していたりする所もあるので、何社か見積もりを取ってみてサンプルの映像と料金を比較してみると良いでしょう。

見積もりは数社に依頼しよう

ドローン測量の業者を探すには、どんどん見積もりを依頼することです。とにかく多くの見積もりを出してもらうことで、欲しい測量データを希望する予算内でやってくれる業者と出会うことができるでしょう。

参考:【ドローン空撮・撮影会社】口コミ、おすすめポイントを36社徹底解説

ドローン測量の写真撮影はカメラマンに依頼しよう!

ドローン測量のカメラマンはミツモアで
オススメのカメラマンはミツモアで

いかがでしょうか。建築現場でドローンによる空撮が役立つことがおわかりいただけたと思います。規制もあり技術も必要となるドローンの測量空撮は、やはりプロにお願いするのが一番スムーズでしょう。

対応が難しい撮影も一部ありますが、ドローンで撮影を行うことでより高い精度で、より短い時間で、より費用を抑えての測量が可能になります。

簡単!2分で見積もり依頼

ミツモアなら簡単な質問に答えていただくだけで2分で見積もり依頼が完了です。最大5件のドローン測量カメラマンから無料で見積もりを取ることが可能です。

最大5件の見積りが届く

見積もり依頼をすると、ドローン測量カメラマンより最大5件の見積もりが届きます。その見積もりから、条件にあったドローン測量カメラマンを探してみましょう。事業者によって料金や条件など異なるので、比較できるのもメリットです。

チャットで相談ができる

お気に入りの事業者がみつかったら、撮影の詳細や見積もり内容などチャットで相談ができます。チャットだからやり取りも簡単で、自分の要望もより伝えやすいでしょう。

ドローン事業者を依頼するならミツモアで見積もり依頼をしてみてはいかがでしょうか?

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