技術情報

3次元計測の方式と精度

LiDAR、GNSS/IMU、SLAM、写真測量は、それぞれ得意な条件と苦手な条件があります。現場と成果に合わせた選び方を説明します。

構造物の3次元計測

01 / PRINCIPLELiDAR

レーザーの往復時間から距離を測る。

レーザーを多数照射し、対象物までの距離を点の集合として記録します。写真だけでは捉えにくい植生の隙間や、明暗差の大きい場所でも形状を取得しやすい方法です。

  • 照射密度は飛行高度・速度・走査方式で変わる
  • 複数リターンは植生下の地表抽出に使う
  • 点群処理で地表・構造物・不要点を分類する

02 / PRINCIPLEGNSS / IMU

センサーが、どこでどちらを向いていたかを記録する。

GNSSは位置、IMUは姿勢と動きを記録します。UAV LiDARではレーザー計測と同時刻の位置・姿勢を組み合わせ、各点を座標上へ配置します。

  • 衛星配置や遮蔽が位置品質へ影響
  • 基準局・補正情報・時刻同期が重要
  • 飛行後の軌跡処理と確認が必要

03 / PRINCIPLESLAM

周囲を見ながら、自分の位置と地図を同時に推定する。

ハンディLiDARは、移動中に見える特徴をつなぎ、自己位置を推定しながら点群を作ります。GNSSが届かない屋内や橋梁下でも計測できます。

  • 同じ形が続く場所は位置推定が難しい
  • 急な動き、振動、移動経路が精度へ影響
  • ループを閉じる経路と基準点で安定させる

04 / PRINCIPLE写真測量

重なり合う写真から、3次元形状を復元する。

異なる角度から撮影した写真の共通点を結び、カメラ位置と対象の形を計算します。オルソ画像、点群、3Dモデル、土量計算へつなげられます。

  • 写真の重複率と撮影角度を確保
  • 水面・光沢・単調な面は復元しにくい
  • 地上基準点やRTKで位置を補強する

精度を左右する5つの条件

公開仕様は比較の出発点です。実際の成果は、現場条件、計測計画、基準、解析、検証の組み合わせで決まります。

現場条件植生、遮蔽、表面の反射、照明、衛星環境
計測条件高度、速度、距離、角度、写真重複、移動経路
基準基準局、補正情報、標定点、検証点、既知点
解析軌跡処理、位置合わせ、ノイズ処理、地表抽出
確認点密度、欠損、既知値との差、必要成果への適合

方式の使い分け

条件UAV LiDARハンディLiDAR写真測量
広い屋外適する範囲により負担適する
植生下の地表適する近接できれば対応見えない地表は困難
屋内・橋梁下飛行条件に制約適する照明と特徴が必要
色・見た目カメラ併用で付与カメラ併用で付与写真由来で得意
定期的な土量高密度が必要な場合小範囲向き運用しやすい
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