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土地家屋调査?のドローン利活用可能性（第二回）

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Takumi Yamanaka
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広島県土地家屋調査士会　発行 会報ひろしま 2017年8月　167号　掲載

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内容 はじめに ........................................................................................................................................................................2 土地家屋調査士もドローンに関心を持つべき三つの理由...........................................................................3 その１ 少子高齢化による担い手不足への対応 ........................................................................................3 その２ 海外でも通用する技術である..........................................................................................................3 その３ オルソ画像による分かりやすさ......................................................................................................5 土地家屋調査士業務の中でのドローン測量利用の試み ...............................................................................6 ①現地調査測量計画..............................................................................................................................................6 ②飛行計画 ...............................................................................................................................................................6 ③基準点測量（※高さ含む）............................................................................................................................6 ④GCP、検証点とする対空標識の設置と測量（高さ含む※）................................................................7 ⑤写真判別のしやすい白線などその他 GCP となり得る地物の測量（※高さ含む）......................7 ⑥境界検討に使う精度の必要な地物の測量及び最低限の現況測量.....................................................7 ⑦ドローンの飛行..................................................................................................................................................7 おわりに ........................................................................................................................................................................9 参照文献 ......................................................................................................................................................................10
土地家屋調査士の ドローン利活用可能性 （第二回） 広島支部 山中 匠 ※筆者注：本稿も前回と同様 UAV （Unmanned Aerial Vehicle）ないし UAS（Unmanned Aircraft Systems）をドロ ーンと呼ぶこととします。 はじめに 前回の会報に寄稿させて頂いてから約半 年が経ちました。その間にもドローンとド ローンを利用した測量の世界は変化を続け ています。 国内の制度面では国土地理院の「UAV を 用いた公共測量マニュアル（案）」 [国土 交通省国土地理院, 2017]（以下「マニュ アル（案）」と言う。）がこの 3 月に改正 され、また航空法の許可?承認の申請先も 今までの国道交通省本省から地方航空局へ 移管されました。（広島は大阪航空局管 轄） ハードウェア?ソフトウェア面でも様々 な新機種の発売や新たなクラウド画像解析 サービスの提供など、ドッグイヤーと言う に相応しい様相を呈しています。無論、こ れはドローンのみならず昨今の技術や社会 の展開の速さ全般において同様に言えるこ とでもあります。この 10 年程で我々は iPhone をはじめとするスマートフォンの 急速な進化と普及の中で同様の経験してき ていますから、これは今更特別に驚くよう な予想外の事態というわけではないかもし れません。 測量関連業界でのドローンによるリモー トセンシングの話題は基本的にハードウェ ア面でもソフトウェア面でも諸外国に引っ 張られる形で進んでいるように感じます。 （諸外国のハードウェアとソフトウェアに 引っ張られるという面もスマートフォンの 普及に酷似しているかもしれません）現在 もこの分野の最新の論文や報告書、ソフト ウェアやその使い方に関する蓄積は矢張り 圧倒的に英語のものが多いのが現状です。 そうした蓄積を整理し日本の測量法に照 らしてローカライズしていったものが冒頭 でも触れたマニュアル（案）でありその内 容も測量技術者としての土地家屋調査士と しては目を通しておく価値のあるもので す。しかし、これが本来目的とするところ は i-construction という、その名のとお り測量士の行う建設測量の為の基準であ り、土地家屋調査士業務上の測量とは性格 が異なる部分があることにも留意する必要 があります。 ドローンも現在のレーザー測距儀や CAD のように、やがては一般的なツールになる のではいかと筆者は考えています。 ドローンの利活用はイノベーティブなも のですがそれ自体が問題を解決するわけで はありません。 こうした技術が、この変化の激しい社会 の中で土地家屋調査士が将来に渡って必要 とされる専門家である為にどうあるべきな のかという大きな戦略の中で、どのような 位置にあるのか常に自ら考え意識してゆく 事が大事です。 私達が専門家の知見をもってこうした技 術をどのように利用して問題を解決し社会
に対して価値を提供し責任を果たせるのか 考え試行しながら利用してこそ意味があり ます。これは GIS や VR 技術、また AI など も同様でしょう。 余談ではありますが「大きな戦略」につ いては、本年６月１３日付に本会会員の広 場にて同１２日付、日調連発第７１号 「土地家屋調査士と制度のグランドデザイ ン（案）」 [日本土地家屋調査士会連合会 制度のグランドデザイン検討会, 2017]と して一つの形が提示されており個々の会員 の方々がこれからを自ら考えてゆくヒント にもなるのではないかと思います。 土地家屋調査士もドローンに関心を持 つべき三つの理由 前述のグランドデザイン（案）の内容に も通じる話にはなるのですが、土地家屋調 査士が今、ドローンにも関心を持つべき理 由を筆者なりに挙げてみようと思います。 その１ 少子高齢化による担い手不足 への対応 言うまでもなく、現在の日本は少子高齢 化の真只中にあります。これは土地家屋調 査士業界も例外ではありません。登記件数 が減少傾向にあり、この先には調査士会員 全体の中でも大きなボリュームを占める６ ０?７０代の先輩方の引退による会員の大 幅な減少も見込まれます。調査士会員の減 少率が登記件数の減少率を上回れば、下の 世代の会員の仕事は相対的に増えるだろう という考え方もあるかもしれません。しか し昨今の土地家屋調査士試験受験者の減少 などをみても事態はそんなに楽観的なもの ではないのではないかと思われます。所有 者不明土地問題など不動産登記制度をはじ めとする土地行政制度の見直し自体も逼迫 した問題ですが、そういった制度や社会問 題に関わる専門家としての土地家屋調査士 の数が不足し、質としても時代への対応能 力を欠いて機能を果たさなくなったと （我々の自覚がどうあれ）社会に判断され たときには、土地家屋調査士制度そのもの の存続が危機的となるでしょう。 さてそのような中、ドローンを利用した 測量は無人機を飛ばして行う作業であるた め従来型の測量と異なり人の立ち入りの難 しい場所、危険な場所へ立ち入らずに行う ことが出来ます。操縦者には肉体的な負担 が殆どありません。このことは従来の測量 に携わりにくかった女性や高齢者、また身 体障碍者の方などにも測量に携わる機会の 扉が開かれることを意味します。また今で あれば時代の先端技術が活かされている業 界というイメージは若い人にも関心を持っ てもらうきっかけにもなるかもしれませ ん。 遠くない将来、様々な業界の間で次世代 の担い手不足や人材不足は深刻な問題とな るでしょう。各業界が危機感を持って若く 優秀な人材の獲得の為の対策を講じている 中で、調査士業界が崩壊しないために担い 手を得、育成してゆくには職業としてのイ メージ向上、働きやすさや生産性の向上を もっと真剣に考え業務の再構築や研究をし てゆく必要があるでしょう。ドローンはそ の中で一つの大きな可能性を持っていると 筆者は考えています。 その２ 海外でも通用する技術である ドローンの世界がハード面ソフト面、双 方で諸外国に引っ張られている現状は、反 面これらを高いレベルで使いこなす事が出 来れば、ガラパゴス化してしまっている従 来型の地籍測量や地図作成と異なり、まだ 世界中どこに行っても通用する成果を出す 事が出来ることを意味してもいます。日本 ではドローン利活用の話題は主に所謂、測 量士の行うような土木?建設関係の測量分
野で活発な話題のようになっています。し かし国際的な測量雑誌では（土地家屋調査 士の専門分野である）地籍測量分野での利 用についても活発な研究や実践の記事が掲 載されています。土地家屋調査士がこうし た話題に遅れることは、新たな業務開発の 機会逸失でもありますし同時に「その１」 でも述べた若い人材へのアピールとしての 「業務の国際性、海外での活動への可能 性」を研究開発することなく放棄すること にもなってしまいます。筆者が昨年、ワー クショップに招待して 頂いた韓国国土情報公 社（LX）では、実際に ドローンによる様々な 新業務開発を行うと共 に、ドローンを利用し てウルグアイでの地籍 地図の幾何補正?修正 業務が既に行われてい ました。 また昨年の８月にオ ランダ、トゥウェンテ 大学の研究者によって GIM International 誌 に発表されたドローン による写真測量によっ て作成されたオルソ画像をアルゴリズムに かけて地籍境界を自動的に解析?抽出する という方法 [Yismaw Wassie, 2016]も、オ ープンソース GIS ソフトである QGIS のプ ラグインとしてリリースされています。ま た、オルソ画像生成前の 3 次元データであ る点群データそのものから地籍境界を抽出 するという方法についても同誌昨年１２月 号で提案されています。 [Rohan Bennett, 2016] 図 1 QGIS の BoundaryDelineation プラグイン 図 2 韓 国 LXの UAV画像と衛星画像を用いた地籍図作成のプレゼンテーション
図 3 現地測量結果にオルソ画像を重ねトレースしてさらに現況を描き足した図面 そ の ３ オ ル ソ 画 像 によ る分か りやす さ 現況平面図にも無論、捨てきれない利点 がありなくなることはないと考えています が、ドローンで撮影した”写真”であるオ ルソ画像には誰が見ても理解しやすく、ま た説得力があるという利点があります。私 達の直接の依頼者である一般地権者の方々 は図面を見慣れた専門家ではありません。 オルソ画像を利用した平面図はそうした 方々に私達が専門家として、より分かりや すく説得力のある説明を行い、スムーズで 確実な意思疎通を行う上で非常に大きな助 けになります。 また、私たち専門家自身にとってもこれま で画像資料は地上からの単写真によってし か残すことが出来ませんでしたが、ドロー ンの利用により測量当時の現地の実際の様 子をオルソ画像とその元となる多くの空撮 画像、そして精度的根拠を持った三次元の 立体モデルによって後世に残すことが出来 ます。これは例えその後どのように現地が （高さを含めて）変化したとしても、その 時の測量の根拠と正当性をより多くの情報 とともに残すことが出来るということでも あります。
土地家屋調査士業務の中でのドローン 測量利用の試み さて、前置きが長くなってしまいました が実際に私たち土地家屋調査士が UAV 測量 を試みた場合どのようになるのか、筆者の 試行している測量方法をもとに現場測量作 業の流れをご紹介してみようと思います。 方法、精度等マニュアル（案）を参考に してはいますが i-construction 準拠を目 指しているものでないことを予めご理解下 さい。 ①現地調査測量計画 通常の調査士業務と同じです。現場によ って異なりますが、高低差や雰囲気が Google Earth やストリートビューで掴め る場所については、既提出測量図や街区基 準点などを Google Earth 上にプロットし 重ねた上で実際に現地に行く事なく行うこ ともあります。筆者がドローンを利用する 場合は、加えて現場の上を電線が通ってい ないか等、測量対象地と近隣の上空の状態 を注意して確認するようにしています。 ②飛行計画 ドローンを利用する場合にのみ行う作業 です。 現地を訪れてから飛行計画を立てる場合 と、Google Earth などで現地を見て大ま かな飛行計画を立てて現地を訪れた後に飛 行計画の修正を行って飛行する場合があり ます。この段階で測量?測定用にはオーバ ーラップとサイドラップを一定に保つ設定 をする為に各種のグラウンドコントロール ステーションソフトを用いて 飛行高度? 航路?撮影インターバル等の設定を行い自 動運行（自分では操縦しない）用の設定を しておきます。 ③基準点測量（※高さ含む） 通常の調査士業務と同じ行程です。但 し、写真測量は例え２次元のオルソ画像作 成を目的とするのみであっても一旦３次元 図 4 DJI 社のグラウンドコントロールステーション、GS Pro。 高 度やコース、撮影画像のオーバーラ ップ/サイドラップの設定を行う。機体?カメラの種類によって地上解像度もわかる。
で処理される性質のものですから、世界測 地系?任意座標を問わず平面（x,y）だけ ではなく高さ(z)まで取りながら行う必要 があります。 ④GCP、検証点とする対空標識の設置と 測量（高さ含む※） ドローンで撮影した複数の空撮画像（～ １００枚前後）を解析する際に扱う測量座 標系に対応した位置と画像を関連付ける為 に画像に明瞭に写り込む対空標識を設置し その座標値を取得します。基準点と対空標 識を兼ねる事も出来るのですが、対空標識 は大きく目立つものなので器械点と違って 撮影後には撤去してしまわないと邪魔で目 に付いてしまいますのでお勧めできませ ん。 （GCP＝標定点ですが、UAV-SfM では多く のソフトウェア、報告書等で用語として既 に GCP という用語が主流となっているので 本稿ではこちらを用います） 図 5 設置した対空標識の測量 ⑤写真判別のしやすい白線などその他 GCP となり得る地物の測量（※高さ含 む） この行程も④と同様の目的で行います。 「対空標識ではないけれど写真上で周辺地 物との色調差が明瞭な構造物が測定できる もの」の３次元座標値を取得し GCP としま す。文章で書くとわかりにくいですが、筆 者は例えば道路上の白線やブロック構造物 の角、建物屋根の角など色調差によってハ ッキリとした形の角が写り込むものが使い 易いと思います。また、道路上にチョーク で?点を書いたものや、白ワッシャーで打 たれた器械点なども意外と綺麗に写り込み ますので GCP として適した場所にあれば利 用しています。 ⑥境界検討に使う、精度の必要な地物 の測量及び最低限の現況測量 こちらは全くもって通常の調査士業務と 同じ行程です。事前の資料調査と現地調査 によって見当をつけた「境界と思しき地 物」や、「境界点を計算等で割り出す為に 重要と思われる地物」の現況測量を行いま す。 ただ一つ違うのはこの際、殆どの方は現 況平面図の「絵」として必要な様々な地物 も TS とミラーで測量されていることと思 いますがその中でも境界との関係性が薄く ミリ単位での精度までを要しないものはド ローンを飛ばす場合には測量しません。 ⑦ ド ロ ー ン の飛行 筆者は肝心のドローンの飛行については対 空標識の設置以降の行程のどこかで行って います。安全により良い画像の撮影を行う には太陽光（影）の加減や風速などの環境 が空撮に適している必要があります。風は もちろん穏やかであればある程良く、また 経験上、天気は曇り気味で陰のできない程 度がベストです。航空機による空撮の場合 は雲がなく陰の短い晴れの日の正午前後が ベストと一般には言われますが、ドローン の場合当然雲より随分下の地表近くを飛行 するため、日向と日陰で大きなコントラス
トが出来ない曇りの日が最も良い画像が撮 影出来ます。飛行時間自体は一現場で５分 ～長くとも１０分程度で終わります。 最後に事務所で通常の測量計算に加えて、 ドローンでの撮影画像を前回の記事で述べ た SfM/MSV の解析等をソフトウアェによっ て行いオルソ画像を作成します。この仕組 みについては前回の記事に詳しいので今回 は省きます。 こうして書くとやることが 増えているばかりでドロー ンを利用すると何か楽にな っているのか？と思われる かもしれません。また⑤、 ⑥については実際現場をこ なしてみて経験的に解って くる部分も多いので文字で の説明は難しいのですがオ ルソ画像で作成されること を前提に⑤で省ける現況測 量の手間と、オルソ画像を 背景として作図をする安心 感は得難いものがありま す。 従前は測量計算の結果を CAD に読み込み結線してい たわけですが（電子平板の 場合はある程度既に結線し てあるものを編集すると思 います）これに加えて解析 ソフトで作成したオルソ画 像の GeoTiff（位置情報付 きラスタ画像）を CAD や GIS に世界測地系（場合に よっては任意座標系）で読 み込みトレースすることに よって今までよりもずっと 簡単で分かりやすい現況平 面図の作成が出来ます。 また、元のモデルが３次元の情報を持って いるため、デジタルエレベーションモデル （DEM）なども作成出来ます。これを GIS ソフトで解析することによってコンターの 作成も可能ですし、これまでは出来なかっ た現場の多彩な視覚表現や、断面図の自動 抽出などといった分析も可能となります。 図 7 測量図を重ねる事で境界線を視覚的により分かりやすく図示できる。 図 6 5cm 毎のコンター（等高線）を表示し、また違った視覚表現を試みた図面
おわりに ドローンを利用しての測量については、筆 者自身、ドローン空中写真測量の先達である 他県の土地家屋調査士仲間や前述の韓国 LX の測量技術者の方と情報交換をしたり、 SfM/MSVソフトウェアの情報を内外の Web サイトからかき集めたりしながら未だ試行錯 誤している段階です。 ドローンの利用そのものも現場によって得 手不得手もあります。 筆者の経験からすると ?得意???求められる精度が数センチメー トルであり、現況が不定形で変化が激しい現 場、立ち入りが難しい現場。広範囲でマクロ に現況を把握する必要のある現場 （例）山間のソーラーパネル用地、災害復興 現場、過密住宅地、大規模開発予定地の現況 のなど ?不得意???幾何学的な形状でミリメート ル精度が必要な現場、更地である現場 （例）戦災復興図面のある現場、新規分譲住 宅地、建物取り壊し後の更地など といった感じではないかと思っています。 従前の測量方法とは別に新たに仕入れなけ ればならない知識や広げなければならない専 門分野の量と比べて、土地家屋調査士業務だ けで得られる恩恵は少ないかもしれません。 「そこまでしては不要」と感じる方もいらっ しゃって当然ですし、それも良いと筆者自身 は考えています。 しかし、それでもこうして筆者が（ある種 の危機感を持って）この世界に踏み出してみ ているのは測量の世界の中でドローンの存在 感はこれから先大きくなってゆくのではない かと感じているからです。 前述のグランドデザイン（案）の１２頁目、 「第２章 グランドデザイン土地家屋調査 士」には「目指すべき方向１ 土地家屋調査 士の方向性」の一つとして 「専門性の広がりによる各々の専門性が特化 されての活躍」 という項目があります。この広がり特化する 専門性の一つとしてドローン利用も有力なツ ールの一つになってゆくのではないでしょう か。 空中写真測量は一度 3 次元復元を経て平面 化を行いますので前述のとおり高さの情報も 一緒に取得出来ます。また画像の「色情報」 も持っている為、色によって利用形態や地物 の種類をフィルタリングするなどといった解 析も可能です。 こういった私達の独占業務分野だけに留ま らない多目的な利活用や、様々な解析の可能 性を持った地理空間情報の取得は従来の測量 のみでは中々辿り着けないものも多いでしょ う。ドローンは土地家屋調査士が専門性を活 かしながらも様々なアイデアやクリエイティ ビティによって新たな価値を生み出す余地を 十分に持ったパートナーとなってくれるので はないかと筆者は考えています。 また、ドローンに限ることなく、土地家屋 調査士の世界で特に若い方々によって、新た な可能性を秘めたツールの利用研究がさらに 進む事を期待して本稿は、この辺りで筆を置 かせて頂きます。 土地家屋調査士と制度のグランドデザイン（案）12頁より 土地家屋調査士と制度のグランドデザイン（案）12頁より
参照文献 Rohan BennettKoeva,Nathan QuadrosMila. (2016). Cadastral Boundaries from Point Clouds? GIM International: December 2016, 16-17. Yismaw WassieKoeva,Rohan BennettMila. (2016). Towards Automated Detection of Visual Cadastral Boundaries. GIM International: August 2016 Magazine, 23-25. 国土交通省国土地理院.(2017 年 3 月). UAV を用いた公共測量マニュアル（案）. 日本土地家屋調査士会連合会 制度のグラン ドデザイン検討会.(2017). 土地家屋 調査士と制度のグランドデザイン （案）.

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