i-Construction ⑵ICTの全面的な活用に向けて 特集「UAVを用いた公共測量マニュアル（案）」及び「公共測量におけるUAVの使用に関する安全基準（案）」について国土地理院 企画部表しました。また，UAVを安全に運航して測量

1はじめに作業を円滑に実施するために，作業機関が遵守すべきルール等を定めた「公共測量におけるUAVの使用に関する安全基準（案）」についても同時

公共測量は，国や地方公共団体が公費を用いてに公表しました。

行う測量であり，その結果は様々な測量や事業のこれらのマニュアル（案）及び安全基準（案）は，位置の基準として用いられることから，一定の精公 共 測 量 だ け で な く， 国 土 交 通 省 が 推 進 す る度を確保して行うことが必要となります。測量作

i-ConstructionのICT土工における測量作業に適業を正しく行うために，測量法では，標準的な作用できることを前提にしており，建設現場におけ業方法を「作業規程の準則（以下「準則」と呼びる生産性の向上に寄与するものです。

ます。
）」として示しています。一方，この準則に記載されていない作業方法であっても正しく測量できる場合はありますし，準則には日々生まれてくる新しい測量技術が直ちに反映されるとは限り

2

UAVを用いた公共測量マニュアル（案）ません。このため，準則第17条では，精度の確保

UAVを用いた測量マニュアル（案）は，UAVが確認できるのであれば他の方法に拠ることがでに搭載された民生用デジタルカメラで撮影した空きる，と定めています。また，普及しつつある新中写真を用いて測量を行う場合について，標準的しい測量技術については，国土地理院が作業マニな作業方法を規定することで，公共測量や工事測ュアルを用意し，準則に反映されるまでの間は準量におけるUAVの活用に資することを目的とし則第17条に従って公共測量に使用できるようにしています。ているところです。

マニュアルでは，必要な精度の確保を図る観点

このたび，国土地理院では，公共測量におけるから，各工程の作業方法について規格を統一する無人航空機（以下「UAV」と呼びます。
）の需要とともに，成果が工事などの後続工程で容易に利の増加を受けて，UAVで撮影した空中写真を用用できるよう配慮しています。

いて測量を行う場合の精度確保のための基準や作マニュアル本体は，⑴空中写真から大縮尺地図

業手順等を定めた「UAVを用いた公共測量マニを作成する「UAVを用いた空中写真測量」と，ュアル（案）」を作成し，平成28年 ３ 月30日に公⑵空中写真から三次元形状復元計算ソフト（SfM/
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特集 i-Construction ⑵ICTの全面的な活用に向けてMVS）を使用して，三次元の点群データを作成する「UAVを用いた空中写真による三次元点群測量」から構成されています。

④

空中三角測量有人航空機に装備されているGNSS/IMU装置と同等の仕組みが，UAVでは実用化されていないため，GNSS/IMU装置を用いない空中三角測⑴量を規定しています。このため，標定点の設置にUAVを用いた空中写真測量従来から行われてきた有人航空機を用いた空中写真測量とほぼ同じ考え方に沿って規定しています。
狭い範囲における数値地形図の整備や更新を，効率的，経済的に実施することが可能です。
①

おいて空中三角測量に必要な標定点の数や配置が決められています。
⑤

数値図化以降の工程

数値図化以降の作業工程は，準則第 ３ 編第 ４ 章

作業工程「空中写真測量」の工程を準用します。

工程別作業区分及び順序は図― 1 のとおりです。
②⑵ UAVを用いた空中写真による三次元点群測量

数値地形図データの地図情報レベル

数値地形図データの地図情報レベルは，250及UAVから撮影した空中写真を用いて，三次元び500（縮尺1/250及び1/500相当）を標準として点群データ（空中写真の色を属性とする三次元のいます。また，位置精度は表― 1 のとおりです。

座標データ）を作成するものです。土工現場の裸③地等，標高を自動抽出しやすい地区に適用するこ

撮影

空中写真の重複度は，同一コース内の隣接空中とを原則としています。

写真間で60％，隣接コースの空中写真間で30％を整備した三次元点群データを用いて，縦横断面標準としています。これは，準則第 ３ 編第 ４ 章

図の作成や土工における土量計測等が可能です。

「空中写真測量」における空中写真の重複度と同①じです。

工程別作業区分及び順序は図― 2 のとおりです。

図― 1

UAVを用いた空中写真測量における工程別作業区分及び順序
表― 1

数値地形図データの精度

地図情報レベル

水平位置の標準偏差

標高点の標準偏差

等高線の標準偏差

250
5000.12m以内
0.25m以内

0.25m以内
0.25m以内

0.5m以内0.5m以内

図― 28

作業工程

UAVを用いた空中写真測量による三次元点群測量における工程別作業区分及び順序

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i-Construction ⑵ICTの全面的な活用に向けて 特集②

三次元点群データの要求精度検するための検証点を設置します。検証点は，外三次元点群データの要求精度は，データを利用部検証点と内部検証点からなり，外部検証点は，する現場により異なります。本マニュアルでは，外部標定点を結ぶ線分の中間付近に線分 １ つおき

誤差が最大でも0.05mを超えない三次元点群デーに １ 点を配置し，内部検証点は標定点から離れたタを必要とする場合の撮影画像の地上画素寸法や場所に配置します。

標定点・検証点などについて示しています。この

要求精度別の標定点間隔及び検証点数は表― 2ため，必要とする精度が異なる三次元点群データのとおりです。

を作成する場合は，その精度に応じて地上画素寸④法や標定点間隔等を適宜読み替えるものとしてい撮影

空中写真の重複度は，三次元点群データの要求ます。

精度にかかわらず同一コース内の隣接空中写真間③で90％以上，隣接コースの空中写真間で60％以上

標定点及び検証点の設置

三次元点群測量における標定点は，空中写真測としています。これは，重複度が大きい空中写真量における標定点とは設置方法等が大きく異なりほど地形・地物の写り込み方の違いが少なく，三ます。三次元点群データの精度の低下を避けるた

次元形状復元計算において画素同士の不整合の発めに外部標定点と内部標定点からなり，要求精度生度合いを抑えることができるためです。の最大誤差が0.05m以内の場合では図― 3 の設置⑤

三次元形状復元

例に示すとおり，外部標定点は，計測対象範囲を三次元形状復元計算ソフトにより空中写真から囲むように概ね辺長100m以内で結べるように配特徴点の抽出，標定点の観測，外部標定要素の算置し，内部標定点は，外部標定点と構成する三角出，三次元点群の生成までの一連の工程を自動処網の辺長が概ね200m以内となるように計測対象理で行うものです。空中写真測量のように作業工範囲内に配置します。また，計測したデータを点程ごとに精度管理ができないことから，計算結果

図― 3三次元点群測量における標定点及び検証点の設置例

表― 2

要求精度別標定点間隔及び検証点数

要求精度

最大誤差0.05m以内

最大誤差0.1m以内

最大誤差0.2m以内

外部標定点

概ね辺長100m以内概ね辺長100m以内

概ね辺長200m以内

内部標定点

概ね辺長200m以内

概ね辺長400m以内

概ね辺長600m以内

内部検証点

0.04km あたり １ 点

0.16km あたり １ 点

0.36km2あたり １ 点

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特集 i-Construction ⑵ICTの全面的な活用に向けて

表― 3点密度の標準

地図情報レベル

点密度の標準低密度の範囲の許容点密度

高密度の範囲の許容点密度

2500.5mメッシュに １ 点以上

10mメッシュに １ 点以上

0.1mメッシュに １ 点以上の点検が重要となります。

を別途整理し，マニュアルと同時に公表しました。

三次元形状復元計算結果の点検は，三次元形状復元計算ソフトの機能に応じて行い，計算から省かれた空中写真の有無や特徴点の分布，標定点の残差等を確認します。

⑴

安全基準（案）の基本的な考え方

今回作成した公共測量におけるUAVの使用に関する安全基準（案）は，UAVを公共測量作業

点検の結果，標定点の残差及び検証点の誤差がで安全に使用することを目的として，事故等の発制限を超えていた場合は，不良写真の除去や三次生にいたる事象を未然に防ぐとともに，万が一事元形状復元計算ソフトが使用する特徴点の修正を故等が発生した場合に被害の発生をできる限り軽行った後，あるいは再撮影を行った後，三次元形減する観点から，守るべきルール等を規定したも状復元計算を再度行うものとします。のです。UAVの技術開発は日々進んでおり，性⑥

能や安全性も今後向上することが想定されます

三次元点群データファイルの作成

三次元形状復元データから三次元点群データフが，現時点では必ずしも常に安全に利用できるとァイルを作成し，電磁的記録媒体に記録するものは限りません。誤った利用をすることで，事故等です。三次元点群データを作成する場合の点密度が発生する可能性は極めて高い道具であるといえは表― 3 を標準としています。

ます。安全に作業を実施することは，測量を行う

なお，高密度の範囲とは土木施工における法作業者のみならず，実施する地域の住民等にも重肩・法尻等のように地形形状が急激に変化する箇要であることから，この安全基準（案）を参考と所，低密度の範囲とは植生が繁茂して標準の点密して，適切なUAVの利用が行われることを目指度の取得が困難な範囲をいいます。

しています。

3

この安全基準（案）は，現在の測量事業者の公共測量におけるUAVの使用に関する安全基準（案）UAVの保有状況等を踏まえ，総重量が25kg未満

i-Constructionにおける測量などにおいて，一や固定翼機のUAVについては，安全確保を行う

定の精度を確保しながらUAVを用いた測量を行上で異なる考え方も必要となってきますのでご注うことができるよう，国土地理院ではUAVを用意下さい。の中・小型回転翼機（マルチコプター）を対象として整備したものです。これより大きな回転翼機いた測量マニュアル（案）を整備しましたが，安なお，この安全基準（案）で示しているルール

全第一で測量作業を行うためには，技術的な作業等は，安全を確保する上での １ つの考え方を示し方法等を定めたマニュアルとは別に，安全確保のたものであり，必ずしもこれに従わなければならための一定のルールや手続きなどを示すことも必ないというものではありません。作業現場の状況

要となります。UAVについては新しい技術であ等に応じて，測量作業者は発注者（国，地方公共り，現時点では世の中で一般的な安全確保のため団体等）と協議の上，適宜安全を確保できる作業のルールが定められていません。このため，測量方法等を選択することが必要です。また，安全基におけるUAVの導入を推進することを目指し，準（案）の内容を全て遵守したからといって，事測量での利用に特化した安全確保のための考え方故等が全く発生しないというものではありませ10

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i-Construction ⑵ICTの全面的な活用に向けて 特集ん。作業者には，利用現場の状況に応じて最善のUAVの操縦者が持つべき知識や技能等について策を講じることが求められます。さらに，この安も要件となります。このように，安全にUAVを全基準（案）に示された事項に加え，航空法をは活用する上で必要となる留意事項，遵守すべき作じめとする関連法令を遵守した作業を行うことが業方法，必要な手続き等について安全基準（案）

必要なことは言うまでもありません。

では整理しています。具体的には，以下のようなUAVに関する技術開発は現在も進められており，今後も安全を取り巻く状況は変化することが項目について定めています。
①

使用するUAVに関する条件

予想されます。また，UAVを利用する上での一例えばUAVの機体に鋭利な突起物が無い構造般的な安全確保のルールが，航空局等が中心となであることなど，機体の外観や形状についての条って今後整備される可能性もあります。国土地理件を示しています。また，安全に運航を行うため院としては，こうした動向も踏まえながら，安全に，GNSSを利用した自律的な運航を行うことが基準（案）についても随時見直しを行うこととしできる機能や，機体に異常が生じた際には直ちにています。

運航を中止させる機能（フェイルセーフ機能）などを有することを求めています。さらに，UAV⑵

安全基準（案）で定めている主な項目と内容を適切に整備し運航させるために定期的な点検をUAVを安全に測量で活用するためには，様々行うことや，バッテリの適切な管理方法など，管な事項について留意することが必要となります。

理運用方法についても定めています。

例えばどのようなUAVであったら使用すること②

UAVを使用した測量作業を行う場合に必要ができるのかといった，UAV本体の性能も重要な体制な要件の １ つです。また，UAVを使って測量作

UAVを適切に管理するための平時の管理体制

業を行う上での安全確保に必要な作業体制や，に加え，現場における具体的な作業体制について

図― 4

公共測量におけるUAVの使用に関する安全基準（案）で定める作業体制

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特集 i-Construction ⑵ICTの全面的な活用に向けても示しています。例えば，飛行中のUAVを適切も求められます。UAVを使用する場所や状況にに監視するための機体監視者や，作業範囲内に不よっては，航空法など関連法令に基づく届出等も特定の第三者が進入することがないように制限す行うことが必要です。こうした，UAVを使用しるための保安員を適切に配置することを求めていた測量作業を行う前に必要となる手続き等についます。また，UAVの操縦者について，求める技て示しています。

能や経験について規定しています。

⑥③

情報管理やその保管運航するに当たっての留意事項

UAVを用いた作業を行う際の，作業現場におUAVを使用した場合の実績について，適切にける留意事項を示しています。例えばUAVの機記録し管理することを求めています。これは，操体の運行前点検や慣らし運転の方法，作業直前の縦者など作業に従事した者の実績等を客観的に示体制等の確認事項などを規定しています。また，すために必要となります。また，事故等が発生し実際にUAVを飛行させている最中に天候が急変た場合には，その原因を知る上でも重要な情報とした場合や，有人航空機等の他の飛行体が接近しなります。同時に，機体の使用状況や整備状況にてきた場合には，安全確保のため，直ちにUAVついても記録することが必要ですし，万が一事故の運航を中止しなければなりません。こうした運や事故につながる恐れが生じる事案（いわゆるヒ航中止の条件についても示しています。

ヤリ・ハット事案）が発生した際には，その状況を適切に記録することが必要です。安全基準（案）4
おわりにでは，どのような事項を記録，管理することが必要であるかを示しています。
④

あらかじめ準備等が必要な事項「UAVを用いた公共測量マニュアル（案）」及

UAVを用いた測量作業を安全に行うために，

び「公共測量におけるUAVの使用に関する安全従事する作業員は一定の知識等を保有しているこ

基準（案）」は，2016年度からの一般的な測量作とが必要です。例えば航空法をはじめとする関連業（i-Constructionに係る測量作業を含む。）にお法令の概要やUAVの基本的な仕組みなどについいてUAVを使用する際に適用できます。ては，あらかじめ作業従事者等に対して教育する

今後，実際の運用を踏まえてさらに改善すべきことが求められます。このような測量作業機関が点や，最新の技術動向等も踏まえた改正，対象範あらかじめ準備として行うべき事項について規定

囲の拡充等についても引き続き検討し，最終的にしています。

は準則に反映させる予定です。

⑤

運航前に行うことが必要な事項

実際にUAVを用いた測量作業を行う前には，作業の全体計画やUAVの具体的な飛行ルート等を検討し整理することが必要です。またUAVの運航範囲内の居住者への説明や，保険への加入等

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マニュアル（案），安全基準（案）は以下のURLから入手できます。
http://psgsv2.gsi.go.jp/koukyou/public/uav/
index.html