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建設業界におけるUAVの利活用 ( 20160819 hokkaido kankyo_hozen_seminer )

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H28.8.19にかでる27で行われた「平成28年度第1回 環境保全技術セミナー」で発表した資料です(主催:北海道環境保全技術協会)。

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建設業界におけるUAVの利活用 ( 20160819 hokkaido kankyo_hozen_seminer )

  1. 1. 和光技研株式会社 測量調査部 三浦 大 情報システム室 香川 誠 建設業界における UAVの利活用について 1
  2. 2. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 本日の構成 • はじめに • 建設業界の動き • UAV撮影の概要 • UAV撮影写真の3Dデータ化 • UAVデータ/3Dデータの活用事例 • 3D地形モデリングサービスの紹介 • さいごに 2
  3. 3. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 ■はじめに 3
  4. 4. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 発表者 • 三浦 大 • 和光技研株式会社 測量調査課 課長 • 特技三味線 • 本日は主にUAVの技術解説を担当 • 香川 誠 • 和光技研株式会社 情報システム室 室長 • 猫アレルギー • 本日は主に全体概要と3Dサービスを担当 4
  5. 5. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 和光技研株式会社 企業概要 商 号 和光技研株式会社 代表取締役社長 細川 康司 所 在 地 〒063-8507 北海道札幌市西区琴似3条7丁目5番22号 ホ ー ム ペ ー ジ http://www.wako-giken.co.jp 電 話 番 号 011-611-0206 F A X 011-612-2092 創 業 年 月 日 昭和39年7月18日 5
  6. 6. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 和光技研株式会社 もう少し紹介 6 • 社員数約80名 • 建設コンサルとして、 土木設計、測量調査、 環境調査、地質調査 等を実施 • 受注先は、北海道建 設管理部が約7割 • 平成25年度より3D関 連事業に注力
  7. 7. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 UAV≒ドローンへの社会的関心 • ドローンと聞いて思い浮かべるのはどれ? 7
  8. 8. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 名称の整理 UAV( Unmanned aerial vehicle ) =無人航空機 ドローン(Drone) =無人機 本日のお話しはここです。 8
  9. 9. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 ■建設業界の動き 9
  10. 10. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 動画撮影例(国土地理院) • 鬼怒川破堤箇所を高度20mから撮影 出典:国土地理院動画チャンネル https://www.youtube.com/watch?v=LZMXvE8QSVU 10
  11. 11. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 土木業界におけるICT化の取り組み 11 • ゆっくり且つ確実にIT化が進んでいる H8 CALS整備 基本構想 H21 国内BIM元年 H24 国内CIM元年 H27 i-Construction 参考) 和光技研の取り組み状況 H23 土木用3DCAD導入 H24 UAV写真解析ソフト導入 H26 フルカラー3Dプリンタ導入
  12. 12. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 • CIM(Construction Information Modeling/Management) – 建設業のライフサイクルで、一貫したデータの活用を通じて、品 質の向上や効率化を目指す取り組み 12 CIMとは?
  13. 13. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 i-Constructionとは? <i-Constructionの3つの取り組み> 1.土工のICT全面活用 – 2次元図面から3次元、3次元から2次元図面へ戻す余計な手間を省く – 熟練の技術者でなくても施工が可能 – 検査書類等の軽減 2.コンクリート工における規格標準化 – 工場製作に置き換えることで、天候に左右されず計画的に工事を進めることが可能に なる 3.施工時期の平準化 – 年間を通した工事量の変動を平準化することで、技能者の収入が安定し、休暇取 得がしやすい 13
  14. 14. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 国土交通省の新基準 • 空撮をするための規定 – 公共測量におけるUAVの使用に関する安全基準(案) • 国土交通省 国土地理院 発行 – 無人航空機の安全な飛行のためのガイドライン • 国土交通省 航空局 発行 • UAV測量マニュアルの制定 – UAVを用いた公共測量マニュアル(案) • 国土交通省 国土地理院 発行 14
  15. 15. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 ■UAV撮影の概要 15
  16. 16. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 UAVとは • メーカーと概算金額 16 DJI社 PHANTOM4 enRoute社 ZionQC PRODRONE社 PD6B-AW Amuse oneself社 Zuav simple 自社製UAV 出典:各社HP 製品カタログ 約15~30万円 約150~300万円 約300~700万円 約1000万円 約50~100万円
  17. 17. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 UAVとは • 機械の特徴 17 分類 メーカー名 特 徴 拡張性 既製品 DJI 完成度は高いが積載重量が小さ い ソースが独自で変更不可 × enRoute 老舗でカスタマイズ作成が可能 △ PRODRONE DJI社と提携して用途に合わせて 機体を選定できるが価格が高価 △ Amuse oneself 独自の技術でGPSの座標と撮影 写真の整合性を取得可能で測量 業務向きであるが価格が高価 × 手作り 自社製 安価で作成可能であるが作成に ノウハウが必要で実際に使用す るまでに期間が必要 ◎
  18. 18. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 UAVとは • 主な利用シーン 18 農薬散布 プロモーション撮影 UAV測量・施工管理撮影 災害状況撮影
  19. 19. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 いろいろなUAV • 一般に、翼の数が多いほど安定した飛行と 細かな動作が可能で、積載重量も大きい。 19 出典:全国測量設計業協会連合会 平成27年度UAV導入ガイド
  20. 20. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 飛行禁止空域 • 下図A~Cの空域でUAVで飛行させる場合は、 国土交通大臣の許可が必要となります。 出典:国土交通省HP(無人航空機(ドローン・ラジコン機等)の飛行ルール) 20
  21. 21. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 飛行方法の制限 • 人や建物などから30m未満の範囲や夜間に UAVを飛行させる場合は、国土交通大臣の 許可が必要となります。 出典:国土交通省HP(無人航空機(ドローン・ラジコン機等)の飛行ルール) 21
  22. 22. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 UAVによる公共測量 • UAVによる数値地形図データ作成は2種類 – 空中写真測量(従来のセスナ空撮と類似) – 空中写真による三次元点群測量(New!) 出典:国土地理院HP(UAVによる公共測量) 22
  23. 23. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 UAVによる公共測量 (写真のラップ率) 60% 90% 30% 進行方向 進行方向 進行方向 60% 進行方向 空中写真測量 三次元点群測量 隣接空中 写真間 隣接コース の空中写真間 23
  24. 24. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 UAVによる公共測量 (標定点・検証点の数) • 空中写真測量の場合 標定点 24
  25. 25. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 外部標定点 内部標定点 低高度標定点 高高度標定点 外部検証点 内部検証点 UAVによる公共測量 (標定点・検証点の数) • 三次元点群測量の場合 25
  26. 26. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 ■UAV撮影写真の3Dデータ化 26
  27. 27. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 三次元の点群データへの変換手法 • SfM(Structure-from-Motion) – 動画や画像から、被写体であるオブジェクトや カメラの動きを復元する技術 27
  28. 28. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 三次元の点群データへの変換手法 • SfM(Structure-from-Motion) 28 出典:株式会社 マイナビ HP
  29. 29. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 代表的なSfMソフト • ソフトの価格は無料から数百万円まで様々 • 同じ写真を使っても成果は変わります 分類 メーカー名 ソフト名 概算費用 購入ソフト Agisoft PhotoScan 約50万円 Pix4D Pix4Dmapper 約120万円 Acute3D ContextCapture 約270万円 クラウド Autodesk Recap 360 約850円/回 DroneDeploy 無料プランあり 無料ソフト Changchang Wu氏 VisualSFM 29
  30. 30. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 ■UAVデータ・3Dデータの活用事例 30
  31. 31. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 利用例(国土地理院) • 熊本地震による断層図化 出典:国土地理院動画チャンネル https://www.youtube.com/watch?v=DXTAAvVB2M8 31
  32. 32. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 利用例(長崎市) • 軍艦島のAR化 出典:YouTube 長崎市世界遺産推進室 https://www.youtube.com/watch?v=q8nlh3CmKL4 32
  33. 33. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 工事前 工事後 改修前後の標高比較 33
  34. 34. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 3Dプリンタ出力 34 UAV撮影 打ち合わせ用のミニチュア作成
  35. 35. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 応用:SfMは地形以外も立体化できます 出典:株式会社オークHP デジカメ撮影 SfMソフト 3Dデータ
  36. 36. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 ■3D地形モデリングサービスの紹介 36
  37. 37. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 • UAV撮影から3Dデータ作成、 3Dプリンタ出力 までを最短3営業日で提供 ワンストップの3D地形モデリングサービス 37
  38. 38. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 新聞記事 出典: 北海道建設新聞 平成28年5月31日号 38
  39. 39. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 • 3dsystems Projet 660Pro – 積層ピッチ0.1mm – 造形サイズ254×381×203mm – フルカラー600万色 39 フルカラー3Dプリンタ
  40. 40. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 3Dプリンタ出力の様子 • 造形および後処理の様子 出典: https://www.youtube.com/watch?v=RqnTx-aGi4A 40
  41. 41. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 3Dプリンタの本体価格 41 出典:経済産業省新ものづくり研究会(第1回)-配布資料
  42. 42. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 ■さいごに 42
  43. 43. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 建設業界のこれから • 将来的に3次元の枠組みを標準化する方向 性を描いている 大臣官房技術調査課 柿崎恒美 (環境安全・地理空間情報技術調整官) • 意欲のある企業にはチャンスが訪れる 総合政策局公共事業企画調整課 新田恭士 (企画専門官) 出典: 建設通信新聞 連載・CIMの道筋/生産性革命元年 43
  44. 44. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 本日覚えて帰ってほしいこと3つ • UAVとドローンは似て非なるもの • 撮影した写真はSfMによって3Dデータ化 • 根気があれば安価に導入することも可能 • UAVは無人飛行機、ドローンは無人機 • 精度が必要な場合は撮影計画が必要 • 購入まではチョット…という場合は、 私どもに撮影や加工をご依頼ください 44
  45. 45. 2016/8/19 北海道環境保全技術協会セミナー資料和光技研株式会社 お問い合わせ先 • 本日の内容にご質問等がありましたら、 お気軽にお問い合わせください。 uav3d@wako-giken.co.jp • 三浦 大 (測量調査課 課長) – 本日は主にUAVの技術解説を担当 • 香川 誠 (情報システム室 室長) – 本日は主に全体概要と3Dサービスを担当 45

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