ドローンとSfM画像解析で、崩壊現場を自由自在に観察
崖崩れや岩盤崩壊が発生した現場へ急行し、ドローンで連続撮影。取得した写真をその場で解析すると、パソコンの画面上に、現場の三次元モデルが現れます。
その三次元モデルを、近くから、遠くから、上から、横から、裏側から――。
まるで「空飛ぶ絨毯」に乗っているかのように、好きな位置へ移動しながら崩壊現場を観察できます。
きぃすとんが考える、岩盤崩壊・崖崩れ現場の新しい調査技術。
その名も、「空飛ぶ絨毯」です。
崩壊現場を、好きな位置・距離・角度から観察
従来、崖崩れや岩盤崩壊の現場を詳しく確認するためには、技術者が現地へ赴き、離れた場所から双眼鏡などで観察するか、安全を確保したうえで対象箇所へ近づく必要がありました。
しかし、崩壊直後の現場には、落石や二次崩壊などの危険があります。地形や立地条件によっては、観察に適した場所まで移動できないこともあります。
そこで活躍するのが、ドローン撮影とSfM画像解析を組み合わせた「空飛ぶ絨毯」です。
連続撮影した多数の写真から現場の三次元モデルを作成し、パソコンの画面上で自由に動かしながら観察します。
- 全体を見渡せる位置まで遠ざかる
- 気になる岩盤へ手が届くほど近づく
- 正面だけでなく、斜め上や横方向から見る
- 三次元モデルをぐるぐる回して確認する
- 必要な箇所の形状や位置関係を把握する
現場では確保できない視点からも、崩壊状況をじっくり観察できます。
【画像：SfM画像解析で作成した三次元モデル】
岩盤や崩壊の「なぜ」を読み解く
崩壊現場の調査では、崩れた範囲を記録するだけでは十分ではありません。
何が崩れたのか。
なぜ崩れたのか。
どのような過程で崩壊したのか。
まだ危険な岩塊が残っていないか。
三次元モデルをさまざまな角度から観察し、次のような項目を確認します。
- 崩壊の状況、範囲、規模
- 崩壊の誘因・素因
- 崩壊に至ったプロセスと機構
- 岩盤の状態
- 亀裂の位置、方向、連続性
- 流れ目・差し目
- 流れ盤・受け盤
- 節理の方向や間隔
- 断層の有無
- 断層面や粘土の状態
- 湧水や湿潤箇所
- 残存する不安定ブロック
- 今後の落石・崩壊兆候
こうした情報を整理し、通行止めを解除できるのか、追加調査が必要なのか、どのような対策工が適しているのかを検討するための資料として活用します。
現場にいなくても、リモートで確認できます
「空飛ぶ絨毯」は、リモートでの現場確認にも活用できます。
現地でドローン撮影を行い、撮影データや解析結果をインターネット経由で共有すれば、専門家が現場にいなくても状況を確認できます。
遠方の専門家や発注者、設計担当者など、複数の関係者が同じ三次元モデルを見ながら協議することも可能です。
誰かが現場へ急行し、適切にドローン撮影できれば、遠隔地からでも崩壊状況を確認できる――。
災害発生直後の緊急調査において、移動時間を短縮し、速やかな判断を支援します。
ドローンパイロットにも、地質の知識を
三次元モデルの品質は、撮影する写真によって大きく左右されます。
ただ飛行して写真を撮ればよいわけではありません。
岩盤の亀裂、崩壊面、不安定ブロック、湧水箇所など、調査上の重要ポイントを理解したうえで撮影することが大切です。
そのため、ドローンパイロットには、岩盤や斜面崩壊についての知識があり、調査に必要な撮影の要点を理解していることが望まれます。
きぃすとんは、岩壁・急崖・急峻斜面の調査を得意とする会社です。地質や崩壊機構を理解する技術者が、調査目的に応じた撮影と解析を行います。
【画像：技術者によるドローン操作・撮影計画】
樹木や植生の奥も観察しやすく
岩壁や斜面の手前に樹木や植生があると、重要な部分が隠れてしまうことがあります。
SfM画像解析では、撮影条件やデータの状態に応じて、観察の妨げとなる樹木や植生などの不要部分を三次元データ上で除外できます。
障害物を整理することで、その奥にある地形や岩盤の状態を確認しやすくなります。
※植生の密度や撮影条件により、除外できる範囲や精度は異なります。
安価・手軽・スピーディー
大がかりな測量機器を用意しなくても、ドローンとSfM画像解析ソフトを組み合わせることで、手軽に三次元情報を取得できます。
撮影データの量やパソコンの性能、解析条件によっては、現場でコーヒーを一杯飲んでいる間――最短約10分で簡易的な解析結果を確認することも可能です。
その場でパソコンを開き、三次元モデルをぐるぐる回す。遠ざける。近づける。気になる箇所を拡大する。
ドローンによる遠望観察から、細部を確認するド近接観察まで、自由自在です。
※解析時間や再現精度は、撮影枚数、対象範囲、使用機器、要求精度などによって異なります。
画像解析の結果を、ロープアクセスで確認
ドローン撮影とSfM画像解析は、崩壊現場の全体像を把握し、注目すべき箇所を絞り込むうえで非常に有効です。
一方、画像だけでは判断できないこともあります。
亀裂の開口幅はどの程度か。
岩塊は実際に動くのか。
打音に異常はないか。
岩盤は硬いのか、風化しているのか。
断層面に粘土はあるのか。
湧水はどこから出ているのか。
最終的な確認が必要な箇所には、ロープアクセス技術を使って接近します。
岩盤・崖崩れ調査を得意とするきぃすとんの技術者が、安全を確保しながら近接目視、接触観察、打音調査などを実施します。
ドローン×SfM×ロープアクセス
「空飛ぶ絨毯」で現場全体を自由な角度から観察する。
その結果をもとに、確認すべき箇所を選定する。
必要な場所だけ、ロープアクセスで直接確認する。
この組み合わせにより、調査の安全性・迅速性・精度を高めます。
第1段階：ドローン撮影
危険箇所へ人が立ち入る前に、現場全体を連続撮影します。
第2段階：SfM画像解析
撮影した写真から三次元モデルを作成。全体像や崩壊機構、不安定箇所を検討します。
第3段階：ロープアクセスによる確認
三次元モデル上で抽出した重要箇所へ技術者が接近し、近接目視・直接観察を行います。
必要な場所を、必要な方法で、効率よく調べる。それが、きぃすとんの新しい岩盤・斜面調査です。
岩壁・急峻斜面調査の夢の技術
岩盤崩壊、崖崩れ、落石、のり面変状。
緊急時には、迅速な現状把握と的確な判断が求められます。
空中を自在に移動し、任意の角度・距離から現場をじっくり観察できる「空飛ぶ絨毯」。
ドローン、SfM画像解析、そしてきぃすとんの地質調査・ロープアクセス技術を組み合わせ、岩壁・急峻斜面の難問を解決します。
岩盤崩壊・崖崩れ現場の緊急調査、詳細調査、落石・崩壊の可能性判断は、きぃすとんへご相談ください。