高スペックPC不要！クラウドで完結するドローン点群生成サービス

目次

• ドローン点群生成の課題

• クラウドで完結する点群処理サービスとは

• クラウド活用のメリット

• 生成できる成果物と機能

• 建設・測量分野での活用シーン

• スマホを活用したLRTKによる簡易測量

• FAQ

ドローン点群生成の課題

近年、建設業界では*デジタル変革（DX）*の一環としてドローンによる3次元測量が注目されています。国土交通省の*i-Construction*施策も後押しし、3D測量データの利活用が促進されています。上空から現場を撮影し、その写真から点群データを生成すれば、地形や構造物を正確に計測して出来形管理や土量算出に活用できます。しかし、従来この写真から高精度な3次元点群データを生成するには、高性能なパソコンと高価な専用ソフトウェアが必要でした。点群データとは、対象物の表面形状を多数の測量点（点座標の集まり）で表現した三次元モデルのことです。その初期導入コストは大きな負担となり、ドローンを導入しても撮影した写真をただ眺めるだけで、3D化までは踏み出せないケースも少なくありませんでした。

さらに、100枚以上の高解像度画像を用いて点群を生成するには長時間の処理が必要で、その間パソコンを占有してしまいます。写真測量（SfM解析）ソフトの操作やパラメータ設定にも専門知識が要求され、社内に技術者がいないと扱いが難しいという課題もありました。こうしたハードルの高さから、ドローンによる詳細な地形モデル作成や土量計算を自前で行うことを断念し、外部業者に依頼せざるを得ないケースもあったのが現状です。

外注に出す場合、解析完了までに数日を要する上に費用もかさみます。一方で、自社でクラウドサービスを活用できれば、ドローン飛行当日にデータ処理まで完了し、その日のうちに結果を確認するといったことも可能です。こうしたニーズに応えるソリューションが登場しています。

クラウドで完結する点群処理サービスとは

そこで近年登場しているのが、クラウドで完結するドローン点群処理サービスです。現場で自分たちが撮影した空撮写真をクラウド上のプラットフォームにアップロードするだけで、自動的に3次元点群データ化してくれるサービスが国内でも提供され始めています。これを利用すれば、専用の高スペックPCやソフトを購入せずとも手軽に点群生成が可能になります。

使い方はシンプルです。ウェブブラウザからクラウドサービスのサイトにアクセスし、ドローンで撮影した写真データをアップロードします。あとはクラウド上の高性能サーバーで写真測量の解析処理が自動実行されます。この解析では、複数の写真に写った共通のポイントを照合し、三角測量の原理でそれぞれの点の3次元座標を計算しています（Structure from Motion技術）。数百枚規模の写真でもサーバー側で並列処理することで効率よく進み、場合によっては従来PCで処理するより短時間で結果が得られることもあります。処理が完了すれば、3D点群やオルソ画像といった成果データがクラウド上に出力され、ユーザーはブラウザ経由でそれらを確認・ダウンロードできます。重い計算処理を手元のPCにさせる必要がないため、その間も他の業務を行うことができ、生産性を落としません。

クラウドサービス側で解析に最適なワークフローが用意されているため、難しい設定を行う必要もありません。写真の枚数や重複度合いなど基本的な品質が確保できていれば、専門知識がなくても高品質な点群データを得ることができます。このようにクラウド活用によって、ドローン測量の高度なデータ処理が格段に身近になりつつあります。

クラウド活用のメリット

クラウドで点群生成を行うことには、従来の方法と比べて多くのメリットがあります。主な利点を以下にまとめます。

• 初期コストの削減: 高性能PCや高額なソフトウェアの購入が不要になり、設備投資を大幅に抑えられます。例えば従来は数十万〜数百万円規模の機材投資が必要でしたが、その負担が無くなるため中小企業でも導入しやすくなります。

• 手元PCへの負荷軽減: 大量の写真データ処理をクラウド側で行うため、自分のPCが長時間フリーズ状態になる心配がありません。他の業務を並行して進められます。長時間の処理待ちによるストレスからも解放されます。

• 高速処理とスケーラビリティ: クラウドの強力なサーバーと並列処理によって、重い解析も短時間で完了します。写真点数やエリアの規模が大きくても対応可能です。例えば通常のPCで半日以上かかる解析が、クラウドでは数時間程度で完了するケースもあります。また、一社で複数の現場データを同時に処理するといった並行作業もクラウドならではの柔軟性です。

• 場所を選ばず利用可能: インターネット経由でサービスにアクセスできるので、オフィスはもちろん現場や出先からでもデータをアップロード・結果確認ができます。例えば現場で撮影直後に写真データをクラウドに送信し、移動中に解析を進め、事務所に戻る頃には結果を得るといった使い方も可能です。

• データ共有が容易: 生成された点群やオルソ画像はクラウド上の安全なストレージに保存され、関係者とオンラインで共有したり、共同で閲覧することも簡単です。大容量データもクラウドに蓄積されるためPCのディスク容量不足を気にする必要はありません。また、専用ビューアソフトを各自のPCにインストールせずとも、ブラウザ上で直接3Dデータを確認できます。

• 常に最新の技術を利用: サービス側で解析アルゴリズムや機能のアップデートが継続されるため、ユーザーは常に最新バージョンの技術を享受できます。アップデートの度に自動的に精度向上や新機能が反映され、ユーザー側で面倒なソフト更新作業を行う必要もありません。

• 万全のサポート体制: 国産クラウドサービスであれば、日本語による手厚いサポートや導入支援を受けられる安心感もあります。操作方法の質問やトラブル対応もすぐに相談できるため、初心者でも安心して利用を開始できます。

生成できる成果物と機能

クラウド型の点群生成サービスでは、単に点群データを作るだけでなく、測量や設計に役立つさまざまな成果物を自動生成できます。代表的なものを挙げると次のとおりです。

• 3D点群データ: ドローン写真から高密度なカラー点群を生成します。RTK対応ドローンの測位情報や地上標定点を組み合わせれば、各点に正確な絶対座標が付与された高精度点群が得られます。生成した点群データは標準的なLAS形式などにエクスポートでき、他のCADソフトや解析ツールでも活用可能です。

• オルソモザイク画像: 広範囲を上空から撮影した写真を合成し、歪みのない真上視点のオルソ画像を作成します。地形図のように現況を俯瞰できる画像で、座標情報付きのため測量図面として活用可能です。

• 数値地形モデル（DSM）と等高線: 生成した点群から地表面の標高データを抽出し、グリッド形式のDSMや指定間隔の等高線図を作成可能です。地形図としてそのまま利用できます。

• 各種計測機能: クラウド上の点群ビューアで、任意の2点間の距離測定や囲った範囲の面積計算、さらには体積や高低差、勾配の算出などが行えます。例えば盛土の体積も、点群上で基準面を設定するだけで自動計算されます。特別なCADソフトがなくても、ウェブ上で必要な寸法情報をすぐ読み取れます。

• 断面図の作成（DXF出力）: 点群データから任意の断面線に沿った断面図を切り出し、自動でCAD図面化できます。生成した断面図はDXF形式でダウンロード可能で、設計図との比較検討や報告書作成にそのまま利用できます。

• 設計データとの重ね合わせ: 3次元点群に設計モデルや図面データを重ね表示し、出来形と設計計画との差分を可視化できます。国交省の出来形管理要領(案)で推奨されるカラー差分図の出力にも対応しており、施工不良箇所の早期発見に役立ちます。完成形状と現況とのズレを色分け表示するといった機能で、施工管理や検査業務を強力にサポートします。

建設・測量分野での活用シーン

クラウドで完結するドローン点群生成サービスは、様々な業種・業務で利活用が期待できます。特に以下のような分野では大きな効果を発揮するでしょう。

• 建設・土木: 施工現場の出来形管理や土量計算にドローン測量を活用可能です。例えば、造成工事でドローン撮影した点群から盛土・掘削の体積を算出すれば、進捗管理や出来形報告が効率化します。従来は人手で数日かかっていた出来形測定も、ドローンを使えば撮影からクラウド処理まで当日中に完了し、迅速な意思決定に繋がります。国土交通省が推進する*i-Construction*にも合致した3D測量手法で、現場管理の高度化に寄与します。

• 測量会社・建設コンサルタント: 高速かつ安価に3D成果品を作成できるため、業務効率とサービス競争力が向上します。自社で高価なワークステーションやソフトを抱えなくても、大規模な測量プロジェクトのデータ処理をクラウドに任せられるので、納期短縮やコスト削減に繋がります。また、自動処理によりデータ品質が安定するため、経験の浅い技術者でも高品質な成果を出せるという利点もあります。

• 自治体・公共団体: インフラ点検や災害対応において、ドローンで取得した現況データを迅速に3D化できます。現場で撮影した画像をクラウドに送信するだけで、数時間後には詳細な地形モデルやオルソ写真が得られるため、被災状況の把握や施設管理に素早く役立てることができます。例えば大規模な土砂災害でも、ドローンで上空から状況を記録し、その日のうちに崩落土量を算出して復旧計画に反映するといった迅速な対応が可能です。専門部署がなくても外部委託せずに対応できる場面が増えるでしょう。

• その他の分野: 農業・林業分野で圃場や森林の地形を把握したり、教育・研究用途で手軽に3Dモデルを作成したりと、ドローン×クラウド点群の活用範囲は拡大しています。広大な測定エリアから人が立ち入りにくい危険地域まで、アイデア次第で様々なフィールドで活用可能です。

スマホを活用したLRTKによる簡易測量

クラウドによるドローン点群生成に加えて、現場で手軽に3次元測量を行う方法としてスマートフォンを使った簡易測量も注目されています。当社が提供する LRTK Phone は、スマホだけでcm精度の3D測量を実現する画期的なシステムです。専用の小型アンテナを装着したスマートフォンを用い、高精度なGNSS測位と内蔵LiDARスキャナー・カメラを組み合わせることで、1人でも簡単に高精度の点群データを取得できます。専用アプリを起動してスマホを手に現場を歩くだけで、その場で3D点群化が完了します。

例えばドローンでは撮影が難しい橋の下部や森林の地表面も、LRTK Phoneを手に歩くだけで詳細にスキャン可能です。こうして取得した地上点群データは、絶対座標を持っているためドローンで生成した点群と自動で重ね合わせることができます。上空から捉えにくい死角部分をスマホで補完することで、より隙のない現況把握が可能となります。

また日常的な簡易計測であれば、ドローンを飛ばすまでもなくスマホだけで完結できます。必要なときに素早く現場の3Dデータを取得できるため、測量業務の頻度が高い現場では生産性向上に大きく貢献するでしょう。クラウドのドローン点群サービスとLRTK Phoneを使い分けることで、広範囲のマッピングから細部の計測までシームレスに対応できる体制が整います。

このように、クラウド完結型サービスとスマホ測量技術の登場により、ドローンを用いた3次元測量は一段と身近なものになりつつあります。高スペックPCに縛られない新たなワークフローを現場に取り入れ、DX（デジタルトランスフォーメーション）の波を起こしてみませんか？煩雑なPC処理から解放され、現場データのスピーディーな活用が実現します。当社のLRTKプラットフォームは、これら最新技術を通じて皆様の測量業務改革を力強くサポートいたします。なお、クラウド解析技術は日進月歩で進化しており、当社LRTKプラットフォームも今後さらなる機能拡充を予定しています。最新技術を取り入れ、皆様の業務効率化を継続的にサポートしてまいります。

FAQ

Q: どんなユーザーに適したサービスですか？ A: 建設現場の技術者や土木系の測量担当者はもちろん、空間データを扱うコンサルタント、インフラ管理を行う自治体職員など、ドローン測量で3Dデータを活用したい幅広い方々に適しています。専門部署がない小規模事業者でも手軽に導入できるため、ドローンを有効活用したい全ての人におすすめです。加えて、個人のドローンオペレーターや小規模事業者でも、手軽に高度な3D測量を実現できる手段として有用です。

Q: このサービスからどんな成果物が得られますか？ A: 3次元の点群データ（カラー点群）、高精細なオルソ画像（俯瞰写真）、数値地表モデル（DSM）や等高線図、任意断面の図面化（DXF断面図）など、多彩な成果を自動生成できます。測量や設計に必要な出力が一通り揃うので、取得データを様々な用途に直接活用できます。

Q: 解析にはどれくらい時間がかかりますか？ A: 処理時間は写真の枚数やクラウドサーバーの状況によって変わりますが、例えば100枚程度の写真であれば1時間前後で点群生成が完了するケースが多いです。500枚規模の大規模案件でも数時間〜半日程度で処理が終わります。目安として、通常は当日中に結果を得ることが可能です。従来のPC単体で解析するよりも早く結果を得られることが期待できます。

Q: 利用するのに特別な機材やソフトは必要ですか？ A: 必要なのは一般的なパソコン（またはタブレット端末）とインターネット環境、そしてドローン本体だけです。クラウドサービスはウェブブラウザ経由で利用できるため、専用ソフトのインストールは不要です。WindowsでもMacでも、ブラウザが動作するOSであれば問題なく利用できます。高性能なPCでなくても問題なく動作し、ブラウザさえ動けば処理はすべてサーバー側で行われます。

Q: 利用するドローンに決まりはありますか？ A: 市販されている空撮用ドローンで撮影した写真であれば、基本的にどの機種でも処理可能です。ただし高品質な点群を生成するためには、カメラの解像度や撮影方法が重要です。写真は高解像度で鮮明に撮影し、重複度を十分確保しておくことで精度の高いモデルが得られます。また、RTK搭載ドローンを使用すれば位置情報の精度が向上するため、生成点群の測量精度も一段と高まります。

Q: 生成された点群の測量精度はどの程度でしょうか？ A: ドローンのGPS精度や飛行高度、利用する標定点の有無によって変わります。通常のGPS搭載ドローンのみの場合でも、条件が良ければ相対誤差で数cm〜十数cm程度の精度が得られるため、多くの用途で実用上問題ありません。さらに、RTK対応ドローンや地上の既知点を用いれば、誤差を数cm程度にまで抑えることも可能です。精度管理を適切に行えば、国土交通省の3次元測量ガイドラインに準拠した成果品として活用できる品質が得られます。

Q: 操作には高度な専門知識が必要ですか？ A: いいえ。写真のアップロード手順さえ理解していれば、高度な解析はクラウド側が自動で行うため専門的な画像解析スキルは不要です。画面表示やマニュアルも日本語対応で、直感的に操作できる設計です。ガイドに従って進めれば、初めての方でもスムーズに扱えます。不明点があっても当社サポートチームがフォローいたしますので、安心して利用を開始できます。

Q: データをクラウドに預けるのは不安です。セキュリティ面は大丈夫でしょうか？ A: 本サービスでは通信やデータ保管に強固なセキュリティ対策を施しています。アップロードされた写真データや生成された点群は暗号化され、安全にクラウドサーバー上に保管されます。また、ユーザーごとのアクセス権限設定により、社内の許可されたメンバーだけがデータを閲覧可能です。クラウドサーバーは国内の信頼性の高いデータセンターで運用しており、機密性の高いプロジェクトでも安心してご利用いただけます。