技術開発ニュース No.170

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- Introductions of Research Activities
ドローン画像を用いた SfM 写真測量における
作業効率の向上と精度評価
Enhancing Operational Efficiency and Evaluating Accuracy in SfM Photogrammetry Using Drone Imagery
3 次元データの作成活用に向けて
本研究は、ドローン撮影画像を用いた SfM 写真測量において必要な標定点の測量等の
現場作業を簡略化することを目的として、自動位置取得型対空標識や地球測位航法衛星シ
ステム等の利用について検討した。これらの装置の利用や標定点の設置数と測量精度の関
係を明らかにした。
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研究の背景・目的
ド ロ ー ン を 活 用 し た SfM 多 視 点 ス テ レ オ 写 真 測
量(Structure from Motion Multi-View Stereo
執筆者
電力技術研究所
土木グループ
望月 俊彦
現地作業簡易化に用いた装置
(1)自動位置取得型対空標識
第 2 図(a) に 使 用 し た 自 動 位 置 取 得 型 対 空 標 識 を 示
Photogrammetry : 以下 SfM 写真測量)は、従来の測量
す。この標識は電源を入れるだけで GNSS 衛星電波を取
方法に比べて低コストかつ短時間で広範囲の三次元地形
得し、設置位置の特定が開始されるため、従来必要であっ
データを取得できることから、これまで擁壁、河床、崩落
た標識ごとの測量器による位置計測を省略でき、現場での
地、ダムなどで適用性を検討してきた(第 1 表 技術開発
作業時間と負担を大幅に軽減できる。また、撮影後の画像
ニュース No.165 参照)。この方法では、精度向上のため
処理において標識の自動検出と位置合わせが容易であるた
にはトータルステーション等の測量機器を用いて多数の標
め、データ処理の効率も向上する。さらに、小型・軽量で
定点(GCP:Ground Control Point)の設置が必要であ
防塵防水性能を備えており、河川環境など過酷な条件下で
り、多くの時間と労力を要することが課題となっている。
も設置・撤収が簡単に行える利点もある。
標定点を設けない場合には、第 1 図のように測量範囲の端
部でボウル状の大きな歪みが生じやすい。そこで本研究で
は、標定点を簡易に設定する方法や精度を確保する方法と
して自動位置取得型対空標識や GNSS 測位衛星リアルタイ
ム汎用地球測位航法衛星システム(RTK-GNSS)を利用し
た RTK 搭載ドローン(RTK: Real Time Kinematic)を用
いた場合に対し、標定点の設置数等と測量精度の関係につ
いて、川洲やえん堤排砂路の水平部を対象に検討を行った。
第 1 表 SfM 写真測量の適用可能性評価
事例
擁壁
河床
崩落地
ダム
研 究 紹 介
目的
変位量把握
目標精度
数 mm ~
数 cm 単位
クラック管理
幅数 mm の
クラック検出
河床形状の把握
数十 cm 単位
( 技術開発ニュース No.165 より )
結果
cm 単位の変位量把握は可能
高度なドローン運転技術が必
要、超近接撮影ができれば幅数
mmの既知クラックは検出可能
良好なデータを取得。
ただし、水面下は測量不可
評価
○
△
◎
崩落地の土砂変動量の
数 m 単位
把握
RTK や標定点の設置が困難で
精度確保に難題
△
部位の洗掘量の把握
cm 単位の測量は可能
◎
数 cm 単位
ボウル状の歪み
(a) 自動位置取得型対空標識 (b)RTK 測位に用いる基地局
第 2 図 使用機器
(2)RTK 搭載ドローン
第 2 図(b)に RTK 測位に用いる基地局を示す。RTK 測
位は、既知の正確な位置情報を持つ基地局から補正データ
を受信することで、誤差数 cm の高精度な位置特定を可能
にする方法で、RTK 搭載ドローンは撮影する画像に正確な
座標を付与でき、測量の精度向上に寄与する。
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自動位置取得型対空標識を用いた検討
第 3 図に対象とした川洲の写真を示す。測量は河川縦断
方向に約 100m、横断方向に約 17m の範囲で行った。図
中の番号は GCP や検証点(CP:Check Point)設置位置
2.0m
1.0m
-1.0m
第 1 図 SfM 写真測量における端部の歪みの例
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技術開発ニュース 2026/No.170
である。GCP の座標を基に 3 次元データを作成し、CP の
位置に設置した自動位置取得型対空標識の座標を真値とし
て誤差を評価した。検討ケースを第 2 表に示す。GCP 以外
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