航空写真システムと環境 GIS の結合
スカイマップ㈱井川巧

はじめに以上のような理由で従来の航空写真はどうし1970 年代に誕生した GIS（地理情報システても頻繁に撮影することが難しく、下記の課ム）は近年のコンピュータ技術とともに急速題をかかえている。に発展・普及し近年では大容量の画像データ※高額も扱える、いわゆるラスタ型 GIS も多く登

※タイムリーなデータの入手が困難

場している。

※撮影縮尺が小さく判読が困難

19 世紀に熱気球からの撮影で始まった航空写真は、 20 世紀に入り航空機の発明および小型ヘリコプターを使用した撮影システムの両世界大戦における偵察手段として使用、発採用達してきた。途中赤外線フィルムなど新しい技術、機器の改良等を経て写真測量の分野、先に述べた課題の解決策として次のシステムそして衛星写真などとともにリモートセンシを採用した。

ングの１ツールとして現在に至っている。

撮影機材にノンメトリックカメラを選定し、現在の航空写真撮影は、航空機（主に飛行機）機材の小型軽量、及び低コスト化を実現した。

を使用する場合と遠隔操作のラジコンやバル撮影航空機に小型ヘリコプターを使用し運航ーンを使用する撮影に大きく分けられるが、コストを低減した。

環境分野をはじめ広く一般に使用されるためヘリコプターを使用することにより、低高度にはそれぞれにいくつかの問題がある。

でのオペレーションが有利に行えるため、撮今回これらの問題点をあげ、GIS をはじめと影機材をより撮影対象に近づけることができして航空写真を使用する多くの分野への普及

写真画質への大気の影響(モヤ、塵､ガスなど)を考えるを低減できる。
このため撮影可能日も大幅に増えタイムリー

航空写真のイメージなデータの提供に有利になった。また空中停止（ホバリング）及び低速での撮影が可能な

元来、航空写真は図化を目的とした写真測量ため大縮尺の連続撮影も容易に行える。ただの概念が強く、ジオメトリック精度の高いフし、ヘリコプターは構造上、同等の固定翼機

レームカメラで垂直撮影を行うのが一般的で(飛行機)と比較すると価格および運用コストある。その為、撮影機材が大型かつ高価になが高額になる。そのため可能な限り小型のヘり、これら機材を搭載する航空機も中型以上リコプターを選択し対応した。のものが必要になる為、運航コストもこれにその他の作業として、オルソ補正や幾何補併せ高額になっている。

正・モザイクを一貫して行い GIS にスムー

また、撮影高度も通常 1500m〜6000m の高ズに対応できるよう作業効率化を図った。

度から撮影するため、大気の影響を受けやすく撮影可能日が少ない。

使用事例
以下小型ヘリコプターを使用した撮影シスことにより、経年的な調査の効率化につながった。

テムでの撮影事例を示す。
②①

平成 13 年 9 月撮影・解像度約 1cm
沈水植物調査以下のニーズに対応するため、撮影をおこなった。

1)ボートまたは水中に入っての調査となるた
め正確な分布把握が困難。
2)移動が困難で時間が掛かる。
平成 14 年 5 月撮影・解像度約 26cm3)対象範囲を 100%カバーできない。

植生分布調査

沈水植物の撮影のため、以下の点を考慮した

地上踏査では困難な下記のニーズに対応するため本システムを使用した。

1)水量の少ない日時。
2)気流が穏やかで波が少ない。

1)地上踏査では正確な分布把握が困難。

2)太陽高度を考慮しハレーションを抑える。

2)範囲が広域なため調査に時間がかかる。

これらを考慮して撮影を行った結果、ある程

3)対象範囲を 100%カバーできない。

度の水中植生の判読が可能になった。などである。

また、撮影対象周辺に問題がない限り、低高撮影をおこなった結果、下記の効果があった。

度を低速で飛行できる。この為、大縮尺での1) 対象箇所全体を航空写真で網羅すること連続撮影が可能になり高解像度なオルソモザにより、全体の関係位置の把握が正確且つ容易になった。
2) 高解像度写真を使うことにより、樹種判読の正確性及び効率が向上した。
3) 調査時間が大幅に短縮された。
また、これらデータを GIS で一括管理するイク写真の作成が可能となった。

③1)浮葉植物の判読が容易になった(拡大写真④)2)全体的な分布の把握が容易になった。

(写真③は 1 年後同時期に撮影)⑤④

平成 14 年 9 月撮影

解像度約 17cm

海岸調査

海岸は、さまざまな条件で時々刻々と変化しており、海岸線及び海底の形状把握は困難である。地上、空に限らずあらゆる調査手法は
平成 13 年および 14 年 8 月撮影・解像度約 4cm行われているが、低高度での撮影をおこなっ

浮葉植物調査(ため池)た結果、一定の条件を満たした場合、岩礁域、砂域と併せて海底の形状もある程度判読
地形的に点在するため池の調査を行う場合、が可能であった (写真⑤参照 )。下記に今回考下記の課題が考えられる。

慮した撮影条件を記載する。

1)ボートまたは水中に入っての調査となる

1) 透明度に起因する濁りの影響を抑えるたため正確な分布把握が困難。
2)複数箇所を調査する場合移動に時間が掛かる。
これら課題に対応するため撮影を実施した。
撮影対象が比較的小さいため、 1〜2 カットでの近接撮影が可能であり、下記の点で有利であった。

め、降雨後数日の期間をおいた。
2) ハレーションを防ぐため、太陽高度を考慮した。
3) 波の無い、いわゆるベタ凪の条件を選んだ。
4) 撮影範囲に雲がない、もしくは一定のうす曇で、海面に色むらが無いこと。

ため注意が必要である。
1) 樹木に覆われた箇所など上空から視認が⑥

困難な場所
2) 垂直に近い斜面
3) 一部積雪が認められる箇所⑦

平成 14 年 4 月撮影
崩壊地調査

山間部は地形的な理由から、地上踏査を行う
場合、最も困難且つ時間のかかる調査に上げられる。

平成 14 年 1 月撮影

しかし、防災の観点から森林現況を正確に把崩壊地調査握する必要性は強く認識されていた。
従って下記のような慢性的な課題が存在して崩壊地など斜面調査が必要な場合には垂直写いる。

真よりも斜写真の方が判別しやすい場合が多1) 広域に調査を行うためには地形的(陸路がい。ヘリの特性を生かし対象箇所に近づいてない、急斜面等)に膨大な時間と人員がか近接撮影をすることにより、崩壊面の詳細なかってしまう。

現況把握が可能。またデジタルカメラでステ

2) 調査に危険を伴うことが多い。

レオ撮影することにより、三次元計測も可能

3) 国土の約 7 割が森林であることから管理となった。(写真⑦参照)

範囲が広大。
これらの問題点に対応するため下記のような・課題と今後手法で対応した。

今回、紹介したとおり、様々なフィールドで近年の GPS の精度向上により、地物目標の低高度撮影を行うことにより、従来のマクロない山間地でも正確なスキャンフライトが可的な航空写真では見えなかったミクロの部分能となった。これにより事前設定した GPSをクローズアップすることができ、あらたなルートに沿ってフライトを行い、同時に垂直需要の発掘につながったと思われる。ただ、ビデオ撮影を実施した。このため広範囲の治これら手法は既存の機材、技術で充分対応可山パトロールが容易に行え、これらのビデオ能であるが、冒頭に述べた精度重視の概念か画像及び GPS 飛行データから崩壊地の位置らコストが高く、これらニーズへの応用は難および数が把握できるようになった。

しいものがある。

(⑥の写真はデジタルビデオデータをキャプ

今後は、撮影システムのジオメトリック精度チャしたもの)の向上など小型、軽量、低コストを基本理念

しかし、山間部でビデオ撮影を実施すにあたに GIS ベースマップの新たな一分野としてり、以下箇所で判読が困難又は不可能となるの発展を目指したい。