JP2023095165A - 測量システム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】精度の高い測量図を容易に得ることが可能な測量システム及び方法を提供することにある。
【解決手段】実施形態に係る測量システムは、第１測量装置と、第２測量装置と、画像処理装置とを具備する。第１測量装置は、複数の地点においてＧＮＳＳ衛星から受信されるデータに基づいて当該複数の地点から形成される地形に対する第１測量を実施する。第２測量装置は、複数の地点から形成される地形上を飛行する無人飛行体に搭載された撮像装置によって当該地形の画像を撮像する第２測量を実施する。画像処理装置は、第１測量が実施された結果に含まれる複数の地点の３次元位置及び第２測量が実施された結果に含まれる地形の画像に基づいて、地形を示す測量図を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、測量システム及び方法に関する。

一般に、例えば太陽光発電所建設予定地において太陽光パネルを設置する範囲の地形を事前に確認するような場合には、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）測量が実施される。

ＧＮＳＳ測量においては、所定の地点において複数のＧＮＳＳ衛星から受信されたデータに基づいて当該地点の位置が計測（計算）され、このように位置が計測された複数の地点から形成される地形（領域の形状及び面積）が測定される。

このようなＧＮＳＳ測量が実施された場合には、当該ＧＮＳＳ測量において測定された地形を示す図面（測量図）を得ることができる。

しかしながら、上記したＧＮＳＳ測量においては様々な地点で位置を計測する必要があり、多大な労力が必要となる。

また、ＧＮＳＳ測量以外の測量手法としては例えばドローンのような無人飛行体を用いた測量（ドローン測量）が知られているが、当該ドローン測量が実施されることによって得られる測量図は、精度が低い。

特開２０１８－１５９５６５号公報

そこで、本発明が解決しようとする課題は、精度の高い測量図を容易に得ることが可能な測量システム及び方法を提供することにある。

実施形態に係る測量システムは、第１測量装置と、第２測量装置と、画像処理装置とを具備する。前記第１測量装置は、複数の地点においてＧＮＳＳ衛星から受信されるデータに基づいて当該複数の地点から形成される地形に対する第１測量を実施する。前記第２測量装置は、前記複数の地点から形成される地形上を飛行する無人飛行体に搭載された撮像装置によって当該地形の画像を撮像する第２測量を実施する。前記画像処理装置は、前記第１測量が実施された結果に含まれる前記複数の地点の３次元位置及び前記第２測量が実施された結果に含まれる前記地形の画像に基づいて、前記地形を示す測量図を出力する。

実施形態に係る測量システムの構成の一例を示す図。 ＧＮＳＳ測量装置のハードウェア構成の一例を示す図。 測量システムの処理手順の一例を示すフローチャート。 １秒毎に計測された基準局の位置がプロットされた結果の一例を示す図。 図４に示す基準局の位置に対して解析処理が実行された結果を示す図。 計測点に設置される移動局の外観の一例を示す図。 飛行条件設定画面の一例を示す図。 補正後の点群データに基づく測量図の一例を示す図。 補正後の点群データに対象地形画像を合成することによって作成される測量図の一例を示す図。 オルソ画像の一例を示す図。 複数の計測点の一例について説明するための図。

以下、図面を参照して、実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る測量システムの構成の一例を示す。図１に示す測量システム１は、例えば太陽光発電所建設予定地において太陽光パネルを設置する範囲の地形を事前に確認するために、当該地形に対する測量を実施するような用途に用いられる。

図１に示すように、測量システム１は、ＧＮＳＳ測量装置１０、ドローン測量装置２０及び画像処理装置３０を備える。

ＧＮＳＳ測量装置１０は、例えばパーソナルコンピュータによって実現され、ＧＮＳＳ衛星からデータ（電波）を受信するように構成されたＧＮＳＳ受信ユニット（図示せず）と接続される。なお、ＧＮＳＳ受信ユニットは、アンテナ（ＧＮＳＳアンテナ）及び受信機（ＧＮＳＳ受信機）を含む。ＧＮＳＳ受信ユニットに含まれる受信機は、当該ＧＮＳＳ受信ユニットに含まれるアンテナを介してＧＮＳＳ衛星から受信されたデータをＧＮＳＳ測量装置１０が処理可能な形式に変換する機能を有する。

ＧＮＳＳ測量装置１０は、複数の地点の各々に設置されたＧＮＳＳ受信ユニットによって受信されるＧＮＳＳ衛星からのデータに基づいて、当該複数の地点から形成される地形（以下、対象地形と表記）に対するＧＮＳＳ測量を実施する。ＧＮＳＳ測量においては、複数の地点の位置が計測される。なお、ＧＮＳＳ測量において位置が計測される複数の地点の各々はＧＣＰ（Ground Control Point）と称される。

ドローン測量装置２０は、例えばパーソナルコンピュータによって実現され、上記した対象地形上を飛行するドローンのような無人飛行体（以下、単にドローンと表記）の飛行条件を設定する。ドローン測量において用いられるドローンにはカメラのような撮像装置が搭載されており、ドローン測量装置２０は、設定された飛行条件に基づいてドローンを飛行させることによって、当該撮像装置によって対象地形の画像を撮像するドローン測量を実施する。

画像処理装置３０は、例えばパーソナルコンピュータによって実現され、ＧＮＳＳ測量が実施された結果（複数の地点の位置）及びドローン測量が実施された結果（対象地形の画像）に基づいて、対象地形を示す測量図を作成及び出力する。

なお、ここではＧＮＳＳ測量装置１０がＧＮＳＳ受信ユニットと接続されるものとして説明したが、当該ＧＮＳＳ測量装置１０は、当該ＧＮＳＳ受信ユニットを内蔵していてもよい。

また、ここではドローン測量装置２０がドローンを制御するものとして説明したが、当該ドローン測量装置２０は、ドローンに内蔵されていてもよい。

更に、上記したＧＮＳＳ測量装置１０、ドローン測量装置２０及び画像処理装置３０のうちの少なくとも２つが一体として構成されていてもよい。

また、ここではＧＮＳＳ測量装置１０、ドローン測量装置２０及び画像処理装置３０がそれぞれパーソナルコンピュータによって実現されるものとして説明したが、当該ＧＮＳＳ測量装置１０、ドローン測量装置２０及び画像処理装置３０は、例えばタブレットコンピュータまたはスマートフォン等の電子機器によって実現されていてもよい。

なお、図１においては測量システム１がＧＮＳＳ測量装置１０、ドローン測量装置２０及び画像処理装置３０を備えるものとして説明したが、当該測量システム１は、ＧＮＳＳ測量装置１０、ドローン測量装置２０及び画像処理装置３０をＧＮＳＳ測量部、ドローン測量部及び画像処理部として含む単体の装置（測量装置）として実現されてもよい。

図２は、図１に示すＧＮＳＳ測量装置１０のハードウェア構成の一例を示す。ＧＮＳＳ測量装置１０は、ＣＰＵ１０１、不揮発性メモリ１０２、ＲＡＭ１０３及び通信デバイス１０４等を備える。また、ＧＮＳＳ測量装置１０は、ＣＰＵ１０１、不揮発性メモリ１０２、ＲＡＭ１０３及び通信デバイス１０４を相互に接続するバス１０５を有する。

ＣＰＵ１０１は、ＧＮＳＳ測量装置１０内の各コンポーネントの動作を制御するためのプロセッサである。ＣＰＵ１０１は、単一のプロセッサであってもよいし、複数のプロセッサで構成されていてもよい。ＣＰＵ１０１は、不揮発性メモリ１０２からＲＡＭ１０３にロードされる様々なプログラム（アプリケーションプログラム）を実行する。

不揮発性メモリ１０２は、補助記憶装置として用いられる記憶媒体である。ＲＡＭ１０３は、主記憶装置として用いられる記憶媒体である。図２においては、不揮発性メモリ１０２及びＲＡＭ１０３のみが示されているが、ＧＮＳＳ測量装置１０は、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）及びＳＳＤ（Solid State Drive）等の他の記憶装置を備えていてもよい。

通信デバイス１０４は、外部機器との有線通信または無線通信を実行するように構成されたデバイスである。

図２においては省略されているが、ＧＮＳＳ測量装置１０は、例えばマウスまたはキーボードのような入力デバイスを更に備えていてもよいし、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）のような表示デバイスを更に備えていてもよい。

ここではＧＮＳＳ測量装置１０のハードウェア構成について説明したが、ドローン測量装置２０及び画像処理装置３０のハードウェア構成についても当該ＧＮＳＳ測量装置１０と概ね同様であるため、ここではドローン測量装置２０及び画像処理装置３０のハードウェア構成についての詳しい説明を省略する。

次に、図３のフローチャートを参照して、本実施形態に係る測量システム１の処理手順の一例について説明する。

まず、ＧＮＳＳ測量装置１０は、上記した対象地形に対するＧＮＳＳ測量を実施する（ステップＳ１）。

以下、ＧＮＳＳ測量の概要について説明する。まず、ＧＮＳＳ測量においては、基準局が設置される。基準局は、ＧＮＳＳ受信ユニットを有し、位置が既知の地点（基準地点）に設置される。

なお、基準局において、ＧＮＳＳ受信ユニットに含まれるアンテナ（ＧＮＳＳアンテナ）は、ＧＮＳＳ衛星からのデータを正確に受信することができるように、十分に固定され、かつ、当該アンテナの周囲３６０度及び仰角１５度以上に障害物がない環境に設置される。具体的には、アンテナは、例えば対象地形を包含する領域の内部または外部に配置された現場事務所の屋根等に設置されればよい。

上記した基準局（ＧＮＳＳ受信ユニット）は、複数のＧＮＳＳ衛星からのデータ（複数のＧＮＳＳ衛星から照射される電波）を受信し、当該受信されたデータをＧＮＳＳ測量装置１０に送信する。すなわち、基準局は、ネットワークを介してＧＮＳＳ測量装置１０と通信可能に接続されている必要がある。

ＧＮＳＳ測量装置１０は、基準局から送信されたデータに基づいて当該基準局の位置を計測する。具体的には、複数のＧＮＳＳ衛星の各々から受信されたデータは例えば当該ＧＮＳＳ衛星の位置及び当該データがＧＮＳＳ衛星から送信された時刻を含み、ＧＮＳＳ測量装置１０は、当該複数のＧＮＳＳ衛星の各々から受信されたデータに含まれる時刻と当該データが受信された時刻とに基づいて、基準局と当該複数のＧＮＳＳ衛星の各々との間の距離を計算する。ＧＮＳＳ測量装置１０は、このように計算された距離と当該複数のＧＮＳＳ衛星の各々から受信されたデータに含まれる当該ＧＮＳＳ衛星の位置とに基づいて基準局の位置を計測する。ＧＮＳＳ測量装置１０は、このような計測を例えば１２時間から２４時間程度行うことによって基準局の位置を割り出す（確定する）ことができる。

ここで、図４は、例えば１秒毎に計測された基準局の位置がプロットされた結果の一例を示している。なお、図４上の枠４０は、４ｍ四方の範囲（領域）を表している。ＧＮＳＳ測量においては、１秒毎に計測された基準局の位置の大半が４ｍ四方内に収まっていれば、良好な結果が得られていると評価される。

図４に示すように１秒毎に計測された基準局の位置（群）に対して例えばノイズ除去処理のような解析処理が実行された場合には、当該図４に示すプロット範囲が絞られ、図５のような基準局の位置（群）を得ることができる。図５上の枠５０は５ｃｍ四方を表しており、図５によれば、基準局の位置を概ね５ｃｍ四方内で特定できていることが示されている。なお、上記した解析処理（ノイズ除去処理）は、例えばＧＮＳＳ測量装置１０の外部から取得された精度の高い位置データに基づいて実行されてもよい。

図５に示す基準局の位置群（計測結果）は概ね５ｃｍ四方内に収まっているものの分散しているため、実際にＧＮＳＳ測量において用いる基準局の位置としては、数値化された基準局の位置群の平均値等が用いられる
ここでは基準局が設置されるものとして説明したが、ＧＮＳＳ測量においては、当該基準局以外に、移動局が設置される。移動局は、基準局と同様のＧＮＳＳ受信ユニットを有し、上記した対象地形を形成する複数の地点（以下、計測点と表記）の各々に設置される。移動局（ＧＮＳＳ受信ユニット）は、複数のＧＮＳＳ衛星からのデータを受信し、当該受信されたデータをＧＮＳＳ測量装置１０に送信する。これによれば、ＧＮＳＳ測量装置１０は、上記した基準局と同様に、移動局（つまり、計測点）の位置を計測することができる。なお、移動局の位置の計測は、１つの計測点につき５分程度であるものとする。

ここで、図６は、上記した複数の計測点のうちの１つ（以下、対象計測点と表記）に設置される移動局の外観の一例を示している。図６に示すように、対象計測点（ＧＣＰ）には当該対象計測点を表すオブジェクト（以下、ＧＣＰオブジェクトと表記）６０が配置され、当該ＧＣＰオブジェクト６０上にアンテナ１０ａ及び受信機１０ｂを含むＧＮＳＳ受信ユニットが配置されている。

なお、図６に示す例ではＧＮＳＳ受信ユニットと接続されたＧＮＳＳ測量装置１０が移動局（ＧＮＳＳ受信ユニット）の近傍に配置されているが、ＧＮＳＳ測量装置１０は、当該移動局と通信可能に接続されていれば、当該移動局から離れた位置に配置されていてもよい。

上記したように移動局は複数の計測点を移動する必要があるため、当該移動局を実現する機材（ＧＮＳＳ受信ユニット等）は小型かつ軽量であることが好ましい。

ところで、複数のＧＮＳＳ衛星からのデータに基づいて計測された移動局の位置（つまり、対象地形を形成する複数の計測点の位置）には、誤差が生じている場合がある。このため、ＧＮＳＳ測量装置１０は、複数のＧＮＳＳ衛星からのデータに基づいて計測された移動局の位置を、基準局が設置されている基準地点の位置（既知のの位置）を用いて補正するものとする。具体的には、ＧＮＳＳ測量装置１０は、例えば基準地点の位置と複数のＧＮＳＳ衛星からのデータに基づいて計測された基準局の位置との誤差（差分）が当該複数のＧＮＳＳ衛星からのデータに基づいて計測された移動局の位置にも生じているものとして、当該誤差による影響を除外するように当該移動局の位置を補正するものとする。

再び図３に戻ると、ＧＮＳＳ測量装置１０は、ステップＳ１の処理が実行された結果（以下、ＧＮＳＳ測量結果と表記）を取得する（ステップＳ２）。なお、ステップＳ２において取得されたＧＮＳＳ測量結果には、複数の計測点（に設置された移動局）の位置が含まれる。また、本実施形態において、複数の計測点の位置とは、例えばＸ座標値、Ｙ座標値及びＺ座標値を含む３次元位置（データ）である。ステップＳ２において取得されたＧＮＳＳ測量結果は、ＧＮＳＳ測量装置１０から画像処理装置３０に送信される。

次に、ドローン測量装置２０は、上記した対象地形に対するドローン測量を実施する（ステップＳ３）。

以下、ドローン測量の概要について説明する。ドローン測量は、対象地形（つまり、測量の対象となる地形の範囲）等を含むドローンの飛行条件を設定し、当該設定された飛行条件に従って飛行するドローンに搭載されている撮像装置によって画像（つまり、空撮写真）を撮像することによって実施される。なお、上記した飛行条件は、ドローン測量装置２０に対するユーザ（測量者）の操作に応じて設定される。

ここで、図７は、例えば所定のアプリケーションプログラムが起動されることによってドローン測量装置２０に表示される飛行条件設定画面（飛行条件を設定するための画面）の一例を示す。

図７に示すように、飛行条件設定画面には、例えば２次元で表された地図が表示される。ユーザは、ドローン測量装置２０を操作することによって、飛行条件として対象地形７０（の範囲）を設定することができる。図７に示す例では、対象地形７０と他の地形（領域）との境界に位置する複数の境界点７１を地図上で指定することによって対象地形７０を設定することができる。

ここでは飛行条件として対象地形が設定されるものとして説明したが、飛行条件設定画面においては、ドローン測量に必要な他の飛行条件（図示せず）が更に設定される。

具体的には、飛行条件設定画面においては、例えばドローン測量においてドローンが飛行する高度（以下、ドローンの飛行高度）を設定することができる。このようにドローンの飛行高度が設定された場合には、上記したように飛行条件設定画面において設定された対象地形７０に基づいて自動的に計算される飛行領域面積（つまり、対象地形７０に相当する領域の面積）と、当該ドローンの飛行高度に基づいてドローン測量において当該ドローンが飛行すべき経路（以下、ドローンの飛行経路と表記）とが自動的に設定される。図７に示す例では、対象地形７０内に表示されている横方向に延在する複数の線７２がドローンの飛行経路を表している。また、飛行経路が設定されると、当該飛行経路で飛行を行う場合におけるドローンの飛行時間を計算することができ、当該飛行時間が更に設定されてもよい。

更に、飛行条件設定画面においては、ユーザの操作に応じて、ドローンに搭載されている撮像装置（カメラ）の向きやドローン測量において画像が撮像される間隔（距離または時間）が更に設定される。

上記した各種設定が完了すると、当該設定された内容を示す情報（以下、設定情報と表記）がドローン測量装置２０からドローンに送信される。ドローン測量は、ドローン測量装置２０から送信された設定情報に基づいてドローンが自動で飛行及び画像の撮像を行うことによって実施される。

なお、ここでは飛行領域面積及び飛行高度に基づいて飛行経路が自動的に設定されるものとして説明したが、例えば所望の飛行経路が設定されていない場合には、ユーザは、飛行高度を調整することで、飛行経路を再度設定することができる。

また、上記した飛行経路または飛行時間と画像が撮像される間隔（距離または時間）とを用いることによってドローン測量において撮像される画像の枚数（撮影枚数）を自動的に計算することができるが、ユーザは、例えば画像が撮像される間隔を変更することによって当該ドローン測量において撮像される画像の枚数を調整することができる。

更に、上記した飛行時間によればドローン測量においてドローンに搭載されるべきバッテリを計算することができるため、ユーザは、当該計算されたバッテリに基づいてドローンに搭載されているバッテリ（の残量等）が十分であるか否かを確認することができる。

再び図３に戻ると、ドローン測量装置２０は、ステップＳ３の処理が実行された結果（以下、ドローン測量結果と表記）を取得する（ステップＳ４）。なお、ステップＳ４において取得されたドローン測量結果には、ドローンに搭載されている撮像装置によって撮像された複数の画像が含まれる。具体的には、ドローン測量結果に含まれる複数の画像の各々は、ドローンが飛行しながら（つまり、異なる角度から）撮像された対象地形の画像（以下、対象地形画像と表記）である。ドローン測量結果は、例えば対象地形画像を撮像した撮像装置を搭載するドローンからドローン測量装置２０に送信されればよい。なお、ドローン測量結果は、例えばドローンに挿入されるＳＤカードのような記憶媒体に記憶されてもよい。この場合、ドローン測量装置２０は、このような記憶媒体を介してドローン測量結果を取得することができる。ステップＳ４において取得されたドローン測量結果は、ドローン測量装置２０から画像処理装置３０に送信される。

次に、画像処理装置３０は、ＧＮＳＳ測量装置１０から送信されたＧＮＳＳ測量結果及びドローン測量装置２０から送信されたドローン測量結果を受信し、当該ＧＮＳＳ測量結果及び当該ドローン測量結果に基づく画像処理を実行する（ステップＳ５）。

以下、ステップＳ５の処理の概要について説明する。まず、画像処理装置３０は、当該画像処理装置３０上で動作する所定の画像解析アプリケーションプログラム（画像解析ソフトウェア）を起動し、ドローン測量結果に含まれる複数の対象地形画像の全てに対して画像処理を実行する。これにより、画像処理装置３０は、複数の対象地形画像を、対象地形を表す点群データに変換する。なお、点群データは、上記したように異なる角度から撮像された複数の対象地形画像から判別される対象地形の凹凸の相対位置を点で表現した３次元データ（３Ｄデータ）である。換言すれば、点群データは、対象地形の凹凸の位置が付与された点データの集合であるといえる。なお、例えば５００枚程度の対象地形画像に対する画像処理を例えば市販の画像解析アプリケーションプログラムを使用して実行する場合には、当該複数の対象地形画像を点群データに変換するまでに約８時間を要する。

ここで、上記したように複数の対象地形画像から変換された点群データから対象地形を示す測量図を作成することは可能であるが、当該点群データの各々に付されている位置は精度が低く、当該点群データから作成される測量図の精度も低い場合が多い。

このため、本実施形態においては、上記したＧＮＳＳ測量において得られた複数の計測点の各々の位置（３次元位置）を点群データに反映させることにより、当該点群データの各々に付与されている位置を全体的に補正し、より精度の高い点群データを得るものとする。

具体的には、上記したＧＮＳＳ測量においては複数の計測点の各々に当該計測点を表すＧＣＰオブジェクトが配置されるものとして説明したが、ドローン測量においては、当該ＧＣＰオブジェクトが計測点に配置された状態で複数の対象地形画像が撮像されるものとする。これによれば、ＧＮＳＳ測量において計測された複数の計測点の各々の位置と、当該計測点を表すＧＣＰオブジェクトに対応する点データとの対応関係を特定することができる。

この場合、画像処理装置３０は、対象地形画像に含まれるＧＣＰオブジェクトによって表される複数の計測点の各々に対応する点データに付与されている位置としてＧＮＳＳ測量において計測された当該計測点の位置を与えることにより、当該点データに付されている位置と当該計測点の位置との差分を補正値として用いて、点群データ（に付与されている位置）全体を補正することができる。本実施形態においては、このように補正された点群データ（以下、補正後の点群データと表記）を対象地形に対する測量の結果として用いる。

ステップＳ５の処理が実行されると、画像処理装置３０は、当該ステップＳ５の処理が実行された結果として得られる補正後の点群データに基づいて測量図を出力する（ステップＳ６）。ステップＳ６の処理が実行された場合には、例えば画像処理装置３０が備える表示デバイスまたは当該画像処理装置３０と接続される表示デバイス等に測量図を表示することができる。

なお、測量図を表示する際には画像処理装置３０上で動作する市販のＣＡＤツール（ソフトウェア）等を使用することができるが、上記した補正後の点群データ（３Ｄデータ）を扱うことができないソフトウェアの場合には、当該補正後の点群データを２Ｄ－ＤＸＦに書き出す（２Ｄの共通ファイルで保存する）ような処理が実行されてもよい。

ここで、図８は、ステップＳ６において出力（表示）された測量図（補正後の点群データに基づく測量図）の一例である。このような測量図によれば、例えば太陽光発電所建設予定地において太陽光パネルを設置する範囲の地形を事前に確認することができる。なお、図８においては、地形（の状況）を分かりやすくするために等高線が表示されている。このような等高線の表示は上記したＣＡＤツールが有する機能を用いて設定可能である。具体的には、等高線のピッチは、例えば用途に応じて１０ｃｍ間隔で変更することができる。

なお、上記したステップＳ３において実施されるドローン測量においては複数の計測点を表すＧＣＰオブジェクトが配置された状態で対象地形画像が撮像されるものとして説明したが、当該対象地形画像はドローンが飛行する程度の高い位置（例えば、１００ｍ等）から撮像されるため、当該ＧＣＰオブジェクトは、ドローン（に搭載されている撮像装置）から認識可能に配置される必要がある。上記した図６に示すＧＮＳＳ測量における移動局では１つのＧＣＰオブジェクトのみが配置されているが、ドローン測量においては、例えば計測点に１つのＧＣＰオブジェクトを配置し、当該ＧＣＰオブジェクトを略中心とする当該計測点を包含する領域（計測範囲）の四隅に１つずつＧＣＰオブジェクトを配置することが好ましい。これによれば、ドローンの飛行中に撮像された対象地形画像において比較的容易に計測点を認識（特定）することができる。

また、図３においては、便宜的に、ステップＳ１～Ｓ６の処理が順次実行されるものとして説明したが、ステップＳ１及びＳ２の処理は、ステップＳ３及びＳ４の処理よりも後に実行されてもよいし、当該ステップＳ３及びＳ４の処理と並列に実行されてもよい。

更に、本実施形態においてはステップＳ６において図８に示すような測量図が出力（表示）されるものとして説明したが、当該ステップＳ６においては、例えば図９に示すような補正後の点群データに対象地形画像を合成することによって作成されるような図が測量として表示されてもよい。このような測量図は、例えば補正後の点群データ（に付されている位置）によって表される地形の表面上に対象地形画像を貼り付ける（つまり、対象地形画像の質感を反映する）ことによって構築されるＤＳＭ（Digital Surface Model）に基づいて作成することができる。これによれば、上記した単に点（データ）の集合である点群データを、より現実味のあるデータとして利用することができる。

また、本実施形態における測量図との関係性は低いが、複数の対象地形画像に対する画像処理を実行することによって図１０に示すようなオルソ画像を作成することができる。このようなオルソ画像が上記した測量図とともに出力（表示）されても構わない。なお、オルソ画像は、複数の対象地形画像（空撮写真）の各々の端部に生じる歪み（傾き）を補正してつなぎ合わせた１枚の画像である。

上記したように本実施形態に係る測量システム１は、複数の計測点（地点）においてＧＮＳＳ衛星から受信されるデータに基づいて当該複数の計測点から形成される対象地形に対するＧＮＳＳ測量（第１測量）を実施するＧＮＳＳ測量装置１０（第１測量装置）と、ドローン（当該対象地形上を飛行する無人飛行体）に搭載された撮像装置によって対象地形の画像を撮像するドローン測量（第２測量）を実施するドローン測量装置２０（第２測量装置）と、ＧＮＳＳ測量結果（ＧＮＳＳ測量が実施された結果）に含まれる複数の計測点の位置（３次元位置）及びドローン測量結果（ドローン測量が実施された結果）に含まれる対象地形の画像に基づいて地形を示す測量図を出力する画像処理装置３０とを備える。

本実施形態においては、このような構成により、例えば単にドローン測量が実施された結果に基づいて出力される測量図に比べて、精度の高い測量図を得ることができる。

また、本実施形態においてはＧＮＳＳ測量結果及びドローン測量結果を組み合わせて測量図を出力する構成であるため、例えばＧＮＳＳ測量のみを実施する場合と比較して、計測点の数を減少させることができ、容易に測量図を得ることができる。

なお、本実施形態においては、例えば対象地形において高度が最低の地点（または高度が比較的低い地点）及び高度が最高の地点（または高度が比較的高い地点）を含む複数の計測点が設定されるものとする。更に、複数の計測点は、高度が共通する複数の地点を含むように設定されてもよい。このような複数の計測点の設定は、測量図の精度の向上に寄与すると考えられる。

図１１は、本実施形態において設定される複数の計測点の一例を上記した図８に示す測量図上に示している。本実施形態においては図１１に示すように複数の計測点８０を設定することによって、例えば太陽光発電所建設予定地において太陽光パネルが設置される傾斜部分の地形を高い精度で示すことが可能となる。

なお、本実施形態においては、ＧＮＳＳ測量結果に含まれる複数の計測点の各々の位置（３次元位置）は当該複数の計測点（移動局が設置される地点）とは異なる予め定められている基準地点（基準局が設置される地点）の既知の位置（３次元位置）及び当該基準地点においてＧＮＳＳから受信されるデータ（つまり、ＧＮＳＳ測量において計測される基準局の位置）に基づいて補正される構成により、ＧＮＳＳ測定結果の精度を向上させることができるため、結果として測量図の精度を向上させることができる。

また、本実施形態においては、複数の計測点の各々には当該計測点を表すＧＣＰオブジェクトが配置され、ドローンに搭載された撮像装置によって撮像される対象地形画像は当該ＧＣＰオブジェクトを含む。更に、本実施形態においては、複数の対象地形画像から変換された点群データであって、当該対象地形画像に含まれるＧＣＰオブジェクトに基づいてＧＮＳＳ測量結果（に含まれる複数の計測点の位置）が反映された点群データに基づく測量図が出力される。本実施形態においては、このような構成により、ＧＮＳＳ測量結果及びドローン測量結果を適切に組み合わせて精度の高い測量図を得ることができる。

また、本実施形態においては、上記した図８に示す測量図のように対象地形の各地点の高さを表す等高線が描画されることによって、ユーザは、当該対象地形を容易に把握することが可能となる。

なお、本実施形態においては太陽光発電所建設予定地において太陽光パネルを設置する範囲の地形を事前に確認するために測量システム１が用いられるものとして主に説明したが、本実施形態における複数の計測点は太陽光発電所以外の他のインフラストラクチャの建設予定地等に設定されてもよい。また、本実施形態に係る測量システム１は所定の地形に対する測量を実施する際に用いられればよく、当該測量の対象となる地形に制限はない。

また、本実施形態に係る測量システム１はＧＮＳＳ測量装置１０、ドローン測量装置２０及び画像処理装置３０を備える構成であるものとして説明したが、当該ＧＮＳＳ測量装置１０、ドローン測量装置２０及び画像処理装置３０は、例えば市販のパーソナルコンピュータ及びフリーソフトウェア等によって実現可能である。ＧＮＳＳ測量装置１０に接続されるＧＮＳＳ受信ユニット及びドローン測量装置２０によって飛行条件が設定されるドローンについても市販されているものを使用することができる。すなわち、本実施形態に係る測量システム１は、例えば専用の高価な機材等を用意する必要がなく、安価に構築することが可能である。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…測量システム、１０…ＧＮＳＳ測量装置（第１測量装置）、１０ａ…アンテナ、１０ｂ…受信機、２０…ドローン測量装置（第２測量装置）、３０…画像処理装置、６０…ＧＣＰオブジェクト、１０１…ＣＰＵ、１０２…不揮発性メモリ、１０３…ＲＡＭ、１０４…通信デバイス。

Claims (8)

1. 複数の地点においてＧＮＳＳ衛星から受信されるデータに基づいて当該複数の地点から形成される地形に対する第１測量を実施する第１測量装置と、
   前記複数の地点から形成される地形上を飛行する無人飛行体に搭載された撮像装置によって当該地形の画像を撮像する第２測量を実施する第２測量装置と、
   前記第１測量が実施された結果に含まれる前記複数の地点の３次元位置及び前記第２測量が実施された結果に含まれる前記地形の画像に基づいて、前記地形を示す測量図を出力する画像処理装置と
   を具備する測量システム。
2. 前記複数の地点は、当該複数の地点から形成される地形において高度が比較的低い地点及び高度が比較的高い地点を含む請求項１記載の測量システム。
3. 前記複数の地点は、前記高度が共通する複数の地点を含む請求項２記載の測量システム。
4. 前記複数の地点の３次元位置は、当該複数の地点とは異なる基準地点の既知の３次元位置及び当該基準地点においてＧＮＳＳ衛星から受信されるデータに基づいて補正される請求項１～３のいずれか一項に記載の測量システム。
5. 前記複数の地点の各々には、当該地点を表すオブジェクトが配置され、
   前記無人飛行体に搭載された撮像装置によって撮像される前記地形の画像は、前記オブジェクトを含み、
   前記画像処理装置は、前記地形の画像から変換された当該地形を表す点群データであって、前記地形の画像に含まれるオブジェクトに基づいて前記第１測量が実施された結果に含まれる前記複数の地点の３次元位置が反映された点群データに基づく前記測量図を出力する
   請求項１～４のいずれか一項に記載の測量システム。
6. 前記画像処理装置は、前記地形の各地点の高さを表す等高線が描画された測量図を出力する請求項５記載の測量システム。
7. 前記複数の地点は、インフラストラクチャの建設予定地に設定される地点である請求項１～６のいずれか一項に記載の測量システム。
8. 複数の地点においてＧＮＳＳ衛星から受信されるデータに基づいて当該複数の地点から形成される地形に対する第１測量を実施するステップと、
   前記複数の地点から形成される地形上を飛行する無人飛行体に搭載された撮像装置によって当該地形の画像を撮像する第２測量を実施するステップと、
   前記第１測量が実施された結果に含まれる前記複数の地点の３次元位置及び前記第２測量が実施された結果に含まれる前記地形の画像に基づいて、前記地形を示す測量図を出力するステップと
   を具備する方法。

Images