ドローンを使って測量をしてみよう！DJI GS Proの始め方 - 測量での活用法

こんにちは！ドローン・コンサル企業、トルビズオンの増本です。​ DJI GS Proの自動操縦プログラムを使用することで、オルソ画像の元データを撮影することができます。 ​ オルソ画像とは、狭い範囲で撮影した垂直写真（上空から下向きに撮影したもの）をオーバーラップ撮影して、その連続写真を繋げることにより、一枚の大きな航空写真にしたものです。これは、3Dモデルを制作する際の材料にもなるため、今やこの手法はドローン業界では必須のスキルとなっています。 さて、このオルソ画像を作成するためには、規則正しいドローンの制御と撮影が必要です。 その時に役立つのが、ドローンの自動操縦ソフト。特にコストパフォーマンスの高い（安くて高機能な）DJIのドローンで自動航行を実現するためのソフト"DJI GS(Grand Station) Pro'"は貴重です。 自動操縦ソフトにも様々なサービスがありますが、DJIが自社の機体を自動操縦するために開発した当ソフトは当社の機体に最適化しており、使い勝手はかなり良い。 今回は以下にその機能の概要をご説明するとともに、特に測量に絞った使用方法についてご紹介。特にフライトプランの事前設定を想定した使い方についてまとめています。 ​

ドローン測量を動画で学びたい人(入門編)

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飛行領域を確定する

それではDJIのドローンを使用して、オルソ画像の元となる「連続垂直写真」の自動撮影法を学びましょう。準備するのは、以下のものです。

1. DJIのドローン（Phantomシリーズ、Inspireシリーズなど）

2. iPAD (GS PRoをインストール)

たったのこれだけです！！！

もちろん、利便性を向上させるためにプロペラガードを装着したり、光量を調整するためのレンズフィルターセットを準備しても構いませんが、基本はドローンとIPADだけ。GS Proは、今のところAndroidタブレットには対応していないので注意しましょう。

GS Proでは現地でフライトルートを設定することもできますが、事前にフライトプランを作っていくことも可能です。私はこの「事前準備」をおすすめします。というのも、現地ではネットの接続環境が無かったりして、フライトプランをまともに作れないケースがありました。

​ネット環境があり、十分な時間がある中で設定をしておけば、そのようなリスクを減らすことができます。特に現地の衛星写真地図をダウンロードできない時は致命傷です。飛ばす空域の範囲選択が適当になってしまい、正しいデータを取得することができません。

それでは、ここからその方法をみていきましょう。​

まずドローンのプロポや機体と接続することなく、iPAD上のGS Proアプリを開いて、​まずは「①新規ミッション」を立ち上げましょう。今回は測量を行うための自動操縦なので一番左の計「②測撮影領域モード」を選択し、今は何も考えず「③地図上で指定」を選んでください。すると地図にタップし、飛行領域を作成してください。と表示されるので、適当にタップして領域を作りましょう。

測量をしたい場所を過不足なく囲むのがコツですが、できるだけバッファをもたせた方が完成度の高いオルソ画像を作成することができます。ただ、あまり広く取りすぎるとフライトルートも広がってしまい、本来入ってはいけない場所まで飛行してしまうかもしれません。バランスが大事です。

ちなみに地図上で今、自分がいる(iPAD)場所は緑色の「RC」マークで表されます。これはiPADが拾っているGPS電波によって、その位置を特定しています。たまにGPS感度が悪い場所では、この位置情報が実際のものとずれている場合があり、その際は操縦に注意する必要があります。矢印のようなマークは機体の位置情報です。事前登録する際は、このRCと機体位置が測量する場所とは全く別のところに表示されますが、気にせず設定して下さい。

上の写真の例（タイトル：島スキャン）では、一度設定したプランを編集する画面になっています。これら一つ一つのフライトプランのことをGS Proでは「ミッション」と呼び、たくさん作って記憶させておくことができます。​こうして、自動飛行の領域を事前に登録しておくことが可能なのです。ちなみに、GS Proには英語の説明書があり、DJIの公式サイトからダウンロードできます。​ここから画面説明の部分を引用します。

（ざっくりした説明）

1. リンクしているドローンの機体名称。

2. フライトモードです。GPS機能がオンかオフかわかる。

3. GPS電波の感度です。アンテナの数が少ないほど、精度は低い。

4. プロポから、機体操縦の電波強度

5. プロポから、画面映像伝送の電波強度

6. (見えにくいが)バッテリーの残量

7. 機体バッテリーの残量%

8. iPADのバッテリー残量%

9. その他の機能

10. フライト開始ボタン

11. ローテーションボタン(ロックしないと上部が北)

12. 衛星写真切り替え

13. iPADの位置を中心に地図が表示される

14. フライト情報やカメラのビューを確認

15. ミッションの編集

16. 新規ミッション

17. ミッションリスト

18. 縮尺

19. ホームに戻る

​自動操縦は基本的にこの画面を開いて行います。

​それでは次に、その設定の詳細をみていきましょう。

自動航行の設定を行う

ミッションは基本的な設定、及び詳細設定が可能です。ここでは基本設定及び詳細設定の重要なポイントのみ解説します。

【基本設定】

カメラモデル：

文字通り、カメラのモデルを選択します。機体で選ぶ場合と、付属のカメラで選択する場合があります。カスタマイズカメラの登録も可能です。

撮影モード：

ホバリング撮影、等時間間隔で撮影、等距離間隔で撮影の三つから選択可能です。

飛行速度：

スピードをあげると、ミッション完了までの時間が短くなります。

飛行高度：

高度を上げると、広範囲を効率的に撮影することができますが、画質は下がります。画質と効率はトレードオフの関係にあるため、ミッションの性質によって、判断する必要があります。

​【詳細設定】

飛行経路上の画像オーバーラップ率：

ドローンの進行方向のオーバーラップ率です。

飛行経路間の画像オーバーラップ率：

ドローンの経路間のオーバーラップ率です。

コースアングル：

選択したエリアを往復するコースのアングルを決めます。

ミッション完了時動作：

​自動帰還、ホバリング、自動着陸の三つから選べます。ミッションの性質により、慎重に選択する必要があります。

飛行開始ボタンを押す

全ての設定を終えたら、いよいよ自動航行開始！

右上の飛行機のシンボルのボタンを押すと、上のような画面に切り替わり、各項目のチェックが始まります。全て問題なければ、右下の飛行開始ボタンでスタート！

離陸から、撮影、そして着陸まで（自動帰還選択時）、全自動で行うことが可能です。

GS Proの機能はもっと奥深く、当記事ではそのごく一部だけをご紹介しましたが、このオペレーションを試してみるだけでもドローンの大きな可能性を感じて頂くことができるでしょう。国土交通省が提唱する「i-construction」でも活用が期待されているドローン測量の世界を開拓していきましょう。