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全測連 i-Con&UAVアンケート

 全測連より「i-Con&UAVアンケート(国土地理院)」の集計結果報告が届きました。これは昨年全国の測量会社に対して行われたアンケートで「測量事業者におけるi-Construction関連測量機器の利用実態、ソフトウェアの保有状況、測量業務への対応等の現況を把握する」という目的です。
 結果としてはこの3年間でUAVの保有会社は着実に増え続けてます。(詳細な数値は公の発表を待ち、ここでは伏せておきます。)そして3Dレーザスキャナは昨年と比べて「微増」、UAVレーザやMMSの導入会社は全体の数%と少なく、コスト面でも企業規模が絞られて来ると思われます。
 そして操縦者・作業者は圧倒的に自社社員。技術ノウハウがその後にモノを言う事になりますので、アウトソーシングは少なく、ある意味「納得」です。
 「UAV」に関しては建設業界、特に測量業界の者が携わるチャンスが非常に大きい時期で、これは今後ドローンビジネスが拡大する時にも業界にとって追い風となり得ます。測量業界には今UAVを活用した業務があり、ここで熟練すれば新しいビジネスにも参入できると思います。逆に今目の前の仕事が無く言葉として「ドローン」に魅力を感じてドローンビジネスを始める方はまだ耐える時期が続きます。周りを見れば「大手メーカー」もドローンビジネスに参入の意思表示を示しているだけで、今はまだ水面下でチャンスを探っている時期です。測量業者が「あるUAV活用の意図」で繋がって、別な業界大手と連携する動きがある中で、ドローンビジネスに外部から新規参入する方は厳しいのでは?と、すごく心配してしまいます。
 今、「繋がる」事がすごく大事だと思います。当社の「フライト練習場」もこういう目的で、仲間の方に「無償」でお使いいただいてます。(現在は外部に有償でご提供する形は取っておらず、内内の技術向上目的の練習場です。)東北は冬と年度末は使われる機会が少ないですが、また新年度からの活用が待たれます。一緒に練習したい方はどうぞご相談下さい。

ICTを活用した「i-○○○」

 先日、某メーカーの某氏に来社いただき、今後のキーワードとなる「i-Construction」「ICT土工」「ICT舗装工」「ICT浚渫工」以降の「i-○○○」についてお話させていただきました。ここで「i-gesuidou」に続いて「i-Shipping」という言葉も出て来ました。
 まず「i-gesuidou」って今まで行っていた「下水道GIS」のような維持管理目的のモノとどう違う?から。どうも「CIM」+「維持管理」+「IoT技術」のようでしょうか。そして「i-Shipping(海事生産性革命)」に関しても「IoT技術やAI等を活用した造船工程の生産性向上」の事のようです。「i-○○」と言えば建設業関連と見てましたが、他の業界でも使うのですね。世の中の方向は「IoT技術、AIの活用」なので、これからも「i-○○○」は増えて行きそうです。
 これは「働き方改革」を含め、日本の社会構造が変革の時期という事で生活すべてに「IoT技術、AIの活用」がなされて行きます。時代の波に取り残されないよう、「意識して」変化して行きましょう。

物流・インフラ点検・災害対応ロボットシンポジウムin福島

 来週2/6(火)福島県南相馬市にて「国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)」主催の「物流・インフラ点検・災害対応ロボットシンポジウムin福島」が開催されます。
 シンポジウムでは、物流、インフラ点検、災害対応などで活躍が期待される「無人航空機、水中点検ロボット、陸上ロボット」の実用化に向け、NEDOが取り組んできたロボット性能評価手法の最新の研究成果やその活用が見込まれる福島ロボットテストフィールド(南相馬市・浪江町)が紹介されるそうです。
 NEDOでは、「橋梁点検に用いる無人航空機の性能評価基準策定に向けた飛行試験」も行っており、この成果報告も発表されます。
 当社では最近「インフラ点検」目的でのUAV活用が増えており、この部分での発表が気になるところです。i-Construction分野では直下の連続撮影画像を合成すれば地形モデルが(専用システムの機能が高度化しているので簡単に)構築できます。しかし今後は「インフラ点検」の増加が見込まれ、こちらの方が難易度が高いと思われます。この安全性を高めるためにも性能評価基準が作成されているとすれば、これに準拠すべく情報は早めに入手したいものです。

蔵王山周辺のGNSS連続観測データ

 宮城と山形に跨る「蔵王山」。冬は「樹氷」が見られスキー客も訪れる名勝です。この蔵王山に「噴火警戒レベル2」が発表され、「火口から1.2kmは立入制限」となりました。
 そして国土地理院に「蔵王山周辺のGNSS連続観測結果について」が公表されました。これは「電子基準点」のGNSS連測観測データからその位置がどの方向にどれだけ動いているかを表すものです。観測箇所でそれぞれの方向に動いている傾向が見てとれます。この動きがどうなった時に、何が起こるのか、データを蓄積する事により事前察知できるようになるのでしょう。
 最近でこそ「GNSS観測データで地震予知」という話題が出ますが、仙台市内の某測量会社社長さんがもう10年以上も前から自社で定期的に観測を行い他所の電子基準点と関連を解析し、地震に繋がるパターンを研究されておりました。(東日本大震災以前でしたので宮城県沖地震がいつ来るか、と言われており、宮城・福島では地震がよく起きてました。)
 当時教えていただいた解析手法は、奥羽山脈を越えた山形県の村山を基準として、太平洋側の八戸、利府、名取、川崎、水戸の電子基準点データを解析。そうすると見事に「距離が離れていったり」「標高が上下している」動きが見られます。このどことどこがどちらに動くとここで地震が起きる傾向にある、という解析を行っていました。山形県内陸部は動きが少なく、太平洋沿岸部は常に動きがあるという仮定で、この隆起パターンを研究してました。(結構当たってました。)
 私も電子基準点データをダウンロードし、PC-MAPPINGのレイヤに時系列で展開してみたところ、日本の国土は見事にうねうね動いているものでした。これを見ていると「標高値」に関する概念が揺らぐというか、「ある時系列で標高値を見た時、合わなくてしょうがない?」という思いになったものです。(現在も東日本大震災で動いた地形がどんどん元の方向・高さに戻って動いているのはご存じの通りです。)
 電子基準点のGNSS連続観測データは、国土の動きから災害予知に繋がるデータ解析が行われる目的のものでもありますので、測量技術が人々の生命と財産を守るために生かされるのは喜ばしい事です。
 ドローンの業務活用も測量業界はかなり先頭を行っており、GNSSのような高度(高価)な機器も当たり前に使用(所有)していて、こうして見ると「測量士」のステータスがもっと向上しても良いように思います。(→ただしペーパーの資格者ではなく、最新の測量技術を身につけた「ネオ・サーベイヤー」の事を指します。私の周りの会社さんは意識の高い方が多く、日々非常に刺激をいただいてます。)
 測量は「災害時の緊急対応」もあり、通常時にも土地という「国民の財産を守る」事を行う、非常に公共性の高い仕事です。これを次代に繋げられるよう、業界は(当社も)若者を求めています。

赤色立体地図

 草津白根山の火山活動に関する調査で「赤色立体地図(地理院地図)」が公開されました。
 赤色立体地図とはアジア航測さんで開発した新しい表現技法です。すごく見た目でわかりやすい表現ですね。
 「ブラタモリ」でも何度か使われてますが、確か富士山でしたでしょうか、「赤色立体地図」が見事に地形を表現していて感動モノでした。
 地図の目的からすると「見てわかりやすい」「利用しやすい」ですが、どちらも満たしていて「どういう発想で生まれたんだろう」と改めて感心するばかりです。
 私たちが地形の高低を表現するのによく使う手法が「標高断裁図」表現です。目的によって着色パターンを変えたりしますが、まず見慣れているのが高い方から「赤→黄→緑→青」と変化する「Landforms」的表現。でもこれが「某海外製品」系だと初期値が全く逆の配色になっているようです。(使う色が同じで高低が逆)。双方それぞれを見慣れた方が見て判断すると(凡例を見なければ)逆パターンと見間違うのでは?
 こういう配色に凝らずに赤だけで情報を伝える技術はやはりすごい発想ですね。

国交省のドローンが迷子に

 草津白根山噴火に関する現地確認のため、ドローンを使った写真撮影が国土交通省により28日行われました。結果としては、1回目はドローンの「高度制限」で噴火口まで辿り着けず、場所を変えて行った2~3回目も噴火口を目視できる位置まで辿り着けないまま、フライトから帰還せず調査は中止となったそうです、。
 これを「自らも起こり得る事案」と考え、原因を想像してみましょう。(写真を見ると機体はPHANTOMシリーズのようなので4と仮定して)
 まず飛行前の観測計画の段階で飛行ルートと離着陸ポイントを決定します。今回は「高度制限で」という事なので、離陸ポイントと飛行ルートの最高高度が500m以内で無いとハード的な制限にかかります。(通常の高度制限は150mを初期値に設定してると思いますが、これを外してもPHANTOM4のAモードでは高度500mです。やった事無いですけど。)電源ONした場所との比較ですので離陸ポイントはこれを考慮する必要があります。
 次に送信機と機体の最大伝送距離は3.5km。ですが環境によりますのでギリギリまで攻めると危険です。
 あとは機体・送信機ともに動作環境温度は「0°~40°」ですので草津はわかりませんが東北の冬山では無理ですね。
 今回は当然「目視外飛行」にあたると思いますが、「目視」で確認できる範囲は数100m程度で特に「白い」ファントムは空と雲に溶けてすぐにロストしてしまいます。(当社のメイン機種「INSPIRE2」は黒(濃いグレー)なので遠くまで確認できます。)目視外では受信する映像だけが便りですがここで通信障害があったらどこに行ったんだ?となります。
 あとこの時期に大事なのは「バッテリー」。寒い時はバッテリーが急激に消耗します。この辺では「冬は暖かい時の半分」と見ておきます。早めに帰還させないとバッテリーが低下するとその場で着陸動作に入ります。上空が強風の場合でも飛行ルートを守ろうとすると機体が頑張り過ぎてバッテリーは急激に消耗します。
 東北の山を想定すれば、「気温が低く」「上空の風が強め」で「遠距離から飛行」させたら、場合によっては撮影途中でバッテリーが低下してその場で着陸動作に入り、目視できていないため着陸場所不明、みたいな事は起こり得ますね。(当然、軽い機体は突風に煽られて墜落もあり得ます。)
 現在は「目視外飛行をOKに」という流れの中ですが、やはり「長時間対応バッテリー」を先に完成しないと、20分程度の飛行時間では難しいのでしょうか。→東北大学等の研究機関ではこのバッテリー開発を行っている研究室があるそうで、早期の完成が待ち遠しいです。
 今回は国土交通省の事案ですので、きっとこれ以外の原因があったのだと思います。ドローンで空撮を行っている方から見れば当然の事ばかりの列記となりましたが、経験の浅い社員はこういう「事故事例から安全な飛行計画を立案する」事を考えて欲しいと思います。
 そして今回のような災害時の緊急調査にこそドローンは有効なものですので、否定することなく、これを教訓にさらに進化した「安全なドローン」開発に繋がって欲しいと思います。

ツールとしてのGISソフト

 「空」「海」と来て次は「陸」の話。すんなり「MMS」「地上型3Dレーザスキャナ」では無く、ちょっと観点をずらして「GIS」のお話にしましょう。(今日はPC-MAPPINGで作業している日でもあるので)
 現在は「管理」目的の「○○台帳」関連のデータ構築にGISを使っています。しかし「GIS」という言葉に構える人もいそうですが、そうではなく日々いろいろな業務の「チェックツール」として、オープンデータ、ビッグデータを重ねて「確認」に使う場面が一番多くすごく便利です。
 私が使っているのは国産の「PC-Mapping」というソフトウェアで国産の故、日本国内のデータ仕様への対応がすこぶる速いです。業務上で入手するデータはほとんどPC-Mappingで変換可能と言っていいのでは無いでしょうか。外部からデータが来たらまずPC-MAPPINGで中身を確認。そして他のデータを重ね合わせて、作業方針を決定します。まず「段取りで○割の仕事が決まる」という入口では必須アイテムです。
 例えば「法務局フォーマット(地図XML)」のインポート機能は一般公開される前に「裏コマンド」として「知る人ぞ、知る」機能で存在しておりました。最近はこのインポートメニューもすっきりしましたが、元々はコマンドラインに入力する形でした。地図整備が既存地図のトレースでデジタル化が始まったため、公図の余白部にある「地区外」データが邪魔と思い、マプコンさんに相談したらすぐに「-地区外」で地区外データを取り込まないように対応してくれました。現状に合わせた「対応力」が素晴らしいです。
 2次元の地図上に観測データを展開し、データチェックするのにすごく役立ってますが、これからは「3D-GIS」への展開です。昨年4月に標準機能として搭載してもらった「3D点群インポート」の機能。これは数年かけて要望を叶えてもらった(数年前から裏で存在していた機能を無償公開してもらった)もので、開発力があるマプコンさんでは前から出来てました。この機能は3Dデータを扱う上で貴重です。従来の面的確認だけでなく3D的視点で確認が行え「断面図」も簡単に確認できます。
 もう1つ言うと「UAV飛行計画」機能も、私は別な観点で「ラップ率チェックツール」として構築しようと相談してやり取りしていたものが、他の方の要望と相まってあのタイミングで出てきたものと思われます。UAVの世界でも「統合運行管理ツール」を開発どうの、という話をよく聞きますが、「ある制約」が解除されればPC-MAPPINGで可能だと考えてます。
 UAVでもレーザスキャナでももう「3Dモデル」作成が基本であり「維持管理」も「どう3Dで提案しようか」を試作中です。「3Dデータ構築システム」は「ある部分のデータを3次元化するだけ」で「総合的に管理」するまでの機能はありません。3Dデータになっても最終形は「GIS」という方向性で日々取り組んでおります。

マルチビームの測深距離

 昨日は「空(UAV)」関連の話だったので今日は「海(河川)」の話。
 昨年導入した「マルチビームリモコンボート」でこれまでに計測したデータ処理を行いながら、日々勉強中です。これから活用する業務のために「仕様」について、ご説明する事も増えて来ましたが、この中で勘違いしていた部分に気付く事もあります。
 EchoBoatの測深距離について、これまでメーカーでHPにアップされていたのが「120m」という数値(これが「水深」という認識)。しかしメーカーに別な問い合わせをしている中で「御社のモデルは240mでした。」という話がありました。そしてまた別なご担当者と話していたら「到達距離が240mという意味で海底の面がスワス幅分取れる水深という意味では120mです。」という説明。「スワス幅120°」の測深機ですので直角三角形をイメージすると「斜辺:高さ:底辺」が「2:1:√3」という事で斜辺が240mとすると水深(高さ)が半分の120m。(計算式で言えば「240m×Sin(30°)=120m」or「240m×Cos(60°)=120m」)なるほど。直下だけを考えるのと面を考えるので食い違っては困ります。「測深距離」「測深水深」と微妙なニュアンスですが、説明する時には注意が必要です。
 機器性能で行くと弊社のEchoBoatが得意とする浅い水域では、かなり密な点群が収集できます。しかしナローマルチビーム深浅測量では、これまで海の事を考えて作られていた仕様なのでこれに照らし合わせるといろいろ事情が違ってくるケースがあるなぁ、というのが現在の感想です。これには「良い事と悪い事」があって、まず浅いと1回の航行で観測できる幅が狭くなり作業効率は悪くなります。ある水深以上あれば計測範囲は水深の3倍強になる理屈ですが、極浅水域では極端に低下してしまいます。これは作業工程を考える際に「要注意」です。
 同様の理由で、作業のご相談をいただく際に「平均水深」をお知らせいただけないと、概算もお答え出来かねます。積算する際は「水深」と「点密度」によって、ものすごく変わってきますので、ここはご理解ください。
 現在の積算は「港湾」ベースしかない訳ですが、1日あたりの作業量を考えた時に「浅い水域」はちょっと大変かも?そして浅過ぎるとノイズも多く拾ってしまうため編集作業も増えるかなぁという感想。「水深31m以下」という括りをもっと細分化した「河川」の仕様が出て来るのが待ち遠しいです。
 ナスDの「陸海空 地球征服するなんて」に因んで、当社も「陸海空」何でもござれと行きたいと思います♪

Pix4DMapper 標準エディター

 某3D計測業務でUAVをバンバン飛ばして数千枚の画像があるのですが、そろそろ成果品作成が溜まって来て、処理が追いつかなくなっています・・・。
 今回はPhotoscanでなく、Pix4DMapperでと思ってますが、プロジェクトが持つ座標系の考え方や評定点補正の手順が違うところで思案中です。PhotoscanだとまずUAV画像をセットするとEXIF情報から緯度経度の撮影位置を取り出し、これを設定でJGD2000の10系等に座標変換するという手順。これを行うと緯度経度座標が直角座標系に変換されるので、今どの座標系で管理しているかが一目瞭然で、ここで直角座標系のGCPをインポートして評定点補正を行っています。
 Pix4DMapperでは、画像が持つ座標系とGCPが持つ座標系の2つを持てるようですが、GCPを自動認識するのに座標系が違っていたらどう近傍点を割り出しているんだろう?JGD2000ならわかりますがJGD2011のGCPは、緯度経度→直角座標系変換の後でPatchJGD変換も連続で行っているんだろうか?(Photoscanはこれは出来なかったはず)とまず「理屈」の部分が知りたい状態です。
 で、この「理屈」関係無しで「対応策」が「標準エディター」を使えば?なのでしょうか。今日はやっと「標準エディター」の存在まで辿り着きました。自動の陰に隠れた手動設定機能のようで、これだとPhotoscan風な手順です。
 ちなみに上空から直下を撮影する地形作成で悩んでいる訳ではありません。「構造物が綺麗に合成されない」です。セミナーに参加した時もサンプルの構造物成果を見て「こんなに綺麗に出来た事がない。どうやったらこんな風に?」と質問されている方がいました。「何で出来る時と出来ない時があるんだろう?」が今の悩み。
 ここを乗り越えると「Photoscan」でも「Pix4DMapper」でもどちらの質問にも答えられるようになれそうです。昨年は「みるくる」さんのセミナーにも参加したのですが構造物なら「CONTEX Capture」にすればよかったのかなぁ」が気がかりです。

Mavic Air 発表

 DJIより一般向け新製品の「Mavic Air」が発表されました。「折り畳みが出来て」「前方・後方・下方障害物検知センサー」が付いて、画像がぶれない「3軸ジンバル搭載の4Kカメラ」が搭載されて「最大飛行時間21分」これで価格が104,000円~となると個人で購入するモデルとしては最高峰ですね。
 もちろん業務で使う場面でも風が無い場所であれば使えると思います。私達は調査目的の撮影で離発着スペースにも制限がある場所に行く時がありますが、こういう場合はコンパクトなモデルを持って行きます。これまではPHANTOMでしたが、障害物センサーとコンパクトさを考えると、このモデルもありです。(山奥に車から降りて機材を運ぶ時もコンパクトな方がベターです。)これはこれで1つあると良いです。
 でもう1つ出るのか、出ないのか?「PHANTOM5」一時リークされた情報だと、「完全防水になって雨でも飛ばせる」という話がありました。防水仕様であれば、やはり業務用コンパクトモデルはこちらを選びたいし、これは3月発表なのか春以降の発表なのか、はたまた発表されないのか、興味があるところです。