ドローンによる体積測定の精度

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前回前々回の記事では、測量にドローンを導入するメリットについて述べました。ドローンによる体積測定は、従来のTS (トータルステーション) を利用した方法に比べ、安価に、早く、そして安全に行うことができます。
 
参考:測量にドローンを導入するメリット

参考:測量にドローンを導入するメリット2
 
今回は、「COMPARISON BETWEEN MULTICOPTER UAV AND TOTAL STATION FOR ESTIMATING STOCKPILE VOLUMES」という論文を元に、ドローンによる体積測定における精度がどの程度のものなのか、説明したいと思います。

概要

UAV(unmanned aerial vehicle) は測量など様々な分野に導入されていますが、精度や効率に関しては疑問が残ります。そこで従来の体積測定方法と、UAV による測定のデータを比較し、それらの疑問に答えを出すことがこの実験の目的です。実験では、同じ場所の体積データをTS (Total Station) とUAV で取得し、それらを比較しました。

その結果、TS によるデータでは実際の体積に比べ2.88% UAV によるデータでは-0.67% という数字を得ることができました。これは、UAV による体積測定の方が精度が高いということを示しています。

方法

TSにはLeica TS-02 を使用し、プリズムを持ってストックパイル (堆積物) の周りを歩いて必要なデータを取得しました。UAV には DJI Phantom 2 vision plus を使用し、飛行高度50m、飛行速度2m/s、飛行時間14分の飛行を2度行いました。

それぞれのデータ取得後、TSのデータはArcGISUAVのデータはPix4dにて処理を行いました。

その結果、以下のようなデータを得ることができました。
 

体積 m3 エラー(+/-) m3 体積の誤差 m3 パーセンテージ  誤差
 実際の体積  11500.00 n/a  –
 TS  11831.20 n/a 331.20 102.88% 2.88%
 UAV  11423.58  81.28 -76.42 99.34%  -0.67%

取得データの比較

 

実際の体積 (左) UAVによる体積 (中) TSによる体積 (右)のグラフ

URL:COMPARISON BETWEEN MULTICOPTER UAV AND TOTAL STATION FOR ESTIMATING STOCKPILE VOLUMES

 

TS UAV
設置所要時間  5分  5分
 データ取得時間  3時間 30分

所要時間

 

結論

この実験では、TSによる従来の体積測定方法とUAVによる体積測定方法のデータを比較しました。その結果、TSでは誤差2.88%UAVでは誤差-0.67% でした。

この結果から、UAVによる体積測定の方がTSに比べて精度が高いと言えます。

さらに、データを取得するのにかかった時間を比べると、UAV TS に比べ、6倍も早いという結果になりました。

以上がこの実験の結果です。

ドローンによる体積測定は、安価に、早く、安全に、そしてより正確なデータ取得を行うことができるという多くのメリットがあります。

株式会社CLUEでは、測量サービスに必要なドローン機材を一式保有しており、また空撮や測量、点検サービスに従事しているオペレーターを保有しています。

空撮、測量、点検サービスのワークフローを一気通貫でサポートする測量のソリューションを提供することが可能です。測量サービスに興味・関心のある方は、以下のフォームよりお気軽にお問い合わせ下さい。

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