航空レーザを用いた3次元測量・計測

航空レーザ計測は、3次元(3D)の点群データ(X,Y,Z)を取得する技術で、地形表現方法のひとつである数値表層モデル(DSM:Digital Surface Model)を作成する際に用いられます。
このデータは「防災」・「道路」・「砂防」・「森林」・「農業」・「都市計画」・「河川」など多岐にわたる分野で利活用されています。

パスコの航空レーザ測量技術が選ばれる理由

パスコは陸上部のレーザ計測を行う機器のほか、2015年には国内民間企業で初となる水底部のレーザ測深が行える機材を導入するなど、航空レーザ測量に関する技術革新を行い、空間情報の総合企業として皆様のご要望にお応えしています。

航空レーザ測量(計測)の出力表現

段彩図(Color Map)

段彩図

地形標高データを元に標高値を連続的に分けて、その分類ごとに色分けして表現する手法。

陰影図(Shaded Map)

陰影図

地形標高データに対して、光源(太陽)位置の方向と高度を任意に設定して(特に)地形の起伏状況を把握しやすくする手法。

陰影段彩図(Color Shaded Map)

陰影段彩図

段彩図と陰影図を合成した地形表現であり、それぞれの各単体での表現方法による欠点を補える利点がある。

鳥瞰図(Bird Eyes Map)

鳥瞰図

地形標高データを任意の上空から鳥が見るイメージで表現した手法。コンピュータ上では視線を連続的に動かすことでシミュレーションにも用いられる。

陸上部の航空レーザ測量(計測)

パスコでは、固定翼(セスナ)および回転翼(ヘリコプター)による計測を行っています。これらの手法を地域や地形、成果用途に応じて使い分けています。
レーザ測量(計測)は、機体に搭載したレーザ測距装置から、地表に向けてレーザパルスを照射します。取得した点群データの位置座標(X,Y,Z)の算出は、航空写真測量の技術と同様、機体の位置と姿勢(傾き)は、GNSS/IMU(位置・姿勢計測システム)より求められます。

固定翼では、最大500,000回/秒、回転翼では、最大200,000回/秒のレーザパルスを照射することが可能です。
また、Full Waveform Digitizer 機能(波形記録)を搭載しており、地物からの強い反射パルスだけではなく、弱い反射パルスも連続的に取得し、レーザパルス情報をより多く取得する事が可能です。森林内部、下層植生の把握や、地表面到達率の向上を高めることで、精度の高い微地形が作成可能です。

地表面や地物(樹木や建物)の面形状を高密度かつ高精度に計測を行い、後処理にて3次元計測データを作成します。求められた成果からさらに、フィルタリング処理を行い、地表面のデータを作成します。

固定翼によるレーザ測量の特色

固定翼によるレーザ測量の特色
  • 飛行速度が回転翼(ヘリコプター)よりも早く、1回あたりの飛行航続時間が長いため広域面積の計測に適している
  • 回転翼と同等の高密度なデータ取得が可能である(0.5m~1.0m)
  • 機体姿勢の安定性及び飛行の直進性は高い

回転翼によるレーザ測量の特色

回転翼によるレーザ測量の特色
  • 1回あたりの飛行航続時間が短いため、小さい面積の計測に適している
  • 地形に合わせた柔軟な飛行が可能であり、山間部、路線、狭い範囲の計測に適している
  • 低い高度から計測することが可能で、高密度のデータ取得が可能

水底部の航空レーザ測量(計測)

水中地形を把握する測量技術は、測量船に音響測深機を取り付け、発射する音波の反射時間を計算して水深に換算する計測手法が主流です。
航空レーザ測深機(ALB:Airborne Laser Bathymetry) は、測量船が進入できない浅瀬や岩礁エリアの水中地形を上空から効果的に計測する技術です。
さらに、ALB は、陸上部と水面を計測する近赤外レーザ(波長1,064nm)と水中部を計測する緑色レーザ(波長532nm) を同時に照射し、 水面反射するパルスの往復時間と、水を透過し水底で反射するパルスの往復時間差から水深を算出して、陸上部と同時に水中部の3次元座標を計測するシステムです。
また、同時に高解像度デジタル航空カメラでの撮影も行うため、3次元情報と共に、フルカラーおよび近赤外画像データの取得も行います。

ALB

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