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こんにちは、セキドの北村です。

今回は前回ご紹介した、写真測量専用ドローン Phantom 4 RTK に追加された機能である「地形認識モード」の実践編として、福島県の道路工事現場での実証実験の様子をご紹介いたします。

「地形認識モード」とは、地形の起伏に合わせて高度を保ちつつ自動飛行ができる機能です。

地形認識モードの詳細は、前回のコンテンツページをご覧ください。

測量専用機 Phantom 4 RTKに追加された
「地形認識モード」の使用方法は? コンテンツページ

 

福島県いわき市の道路延長工事現場での実証実験

ドローン(UAV)による空中写真測量を行う際、i-Constructionの規定を守るため、高低差が激しくミッションを数回に分けて実施していた現場でも、1回のミッションで可能となりました。

今回の実証実験を実施した場所は、福島県いわき市の山奥で道路を延長している現場で、山奥のため起伏が激しく、地形認識モードの有効性を実践するのにうってつけの現場となりました。

 

実証実験での使用機材

今回の現場で使用した機材は以下となります。

 DJI PHANTOM 4 RTK

 D-RTK 2

※D-RTK 2はネットワークRTKと違い、非ネットワーク環境下でもD-RTK 2を基準点にすることにより、精度の高い座標を写真内に保存することが可能となります。

正し、仕様上単独で精度の高い単独測位はできないため、予め設置する箇所の座標を調べる必要があります。

 ・GCP(Grand Control Point)× 6(検証点 × 2、評定点 × 4)

 Pix4Dmapper

 

地形認識モードを使った写真測量の概要と流れ

今回の現場では、ネットワークRTKが使用できないため、D-RTK 2との組み合わせで写真測量を実施しました。

 

1. フライト(モデリング作成用)

地形認識モードを使用するためには、地形のモデリングを作成する必要があります。

そのため、一旦 Phantom 4 RTK で現場のモデリング用写真を撮影しました。

このときRTK機能は使わず、GPSのみの位置座標となります。また、現場の最大高低差は約40mとなります。

 

以下、実際の現場で Phantom 4 RTK に設定した内容となります。

マッピング作業:42714.8m^2

飛行時間   :12分

高度     :80m(GSD2.19)

速度     :3.0m/s

オーバーラップ:90%

サイドラップ :65%

 

2. DSMファイルの作成(モデリングデータ作成)

モデリング用に撮った画像を、Pix4Dmapper 及び QGIS を使い、Phantom 4 RTK に取り込めるよう変換していきます。

変換方法は、以下のリンク先をご参照ください。

測量専用機 Phantom 4 RTKに追加された
「地形認識モード」の使用方法は? コンテンツページ

 

※ 注意!

Pix4Dmapper に評定点の座標を取り込む際は、測定した機器の座標系に注意してください。

今回の現場で使用した座標は評定点が「JGD2011」、Phantom 4 RTK が「WGS84」を基準にしております。

そのため、Pix4Dmapper に評定点の座標を読み込む際に、エラーが表示されました。

 

3. フライト(地形認識モード)

作成したDSMファイルを Phantom 4 RTK に読み込ませ、D-RTK 2と接続してミッションを実施ました。

以下、設定内容となります。

マッピング作業:21596.6m^2

飛行時間   :15分

高度     :36m(GSD1.0)

※地形に沿って飛びため、GSDの値がほぼ担保されます。

速度     :2.0m/s

オーバーラップ:90%

サイドラップ :60%

地形認識の粗さ:10m

 

4. 精度検証

地形認識モードで撮った画像を Pix4Dmapper に取り込み、精度検証を実施しました。

以下、結果となります。

上記画像から解るように、

 X軸:約1.8cm
 Y軸:約0.68cm
 Z軸:約2.5cm

となり、i-Constructionの規定であるXYZ軸5cm未満を満たす結果となりました。

 

また、作成したモデリングは以下となります。

 

 

以上、写真測量専用ドローン Phantom 4 RTK に新たに追加された、「地形認識モード」の実証実験について紹介させて頂きました。

地形認識モードの機能としては、「2. DSMファイルの作成」と「4. 精度検証」のドローンの軌跡の画像を比較して頂くと明らかですが、しっかりと起伏のある地形に沿って飛んでいることがわかります。

また、精度としても十分な成果が得られたのではと思います。

今回はモデル作成の際の高度を80mとしたため、高低差が激しく精度が低くなった可能性がありますが、モデルの精度が上がれば最終的な精度も向上するのではないかと考えております。

 

セキドでは、Phantom 4 RTK のほか SfMソフト(Pix4Dmapper)、ネットワークRTKサービスなども取り扱っており、i-Constructionに対応したドローン(UAV)による空中写真測量に必要なサービスを一括してお届けすることが可能ですので、ご相談事やご興味のある方は下記の問い合わせフォームからご連絡ください。

測量専用機 Phantom 4 RTK に関するお問い合わせフォーム

測量専用機 Phantom 4 RTK 詳細

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