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建設資材データベーストップ > 特集記事資料館 > 積算資料公表価格版 > UAVを用いた河川管理

 

はじめに

関東地方整備局では,三次元データによる河川管理等を本格的に導入するため,高度な専門的知見,技能を有し,ドローン(無人航空機(UAV))による上空からのレーザー計測,状況監視,映像撮影などを担う専門の運用チーム「関東River-SKY-i」(関東リバースカイアイ)を平成31(2019)年2月に創設し,河川管理の効率化,高度化を推進していきます。
 

ドローンによる河川巡視イメージ

 
 

1. 概要

従来の測量や点検等の結果に加え,レーザー計測等による三次元データの活用により,河川における土砂堆積状況の変化を面的・定量的に把握するなど,維持管理の高度化・高精度化を図ります。三次元データを用いた河川管理に移行するにあたって,ドローンによるデータの収集はその先駆けとなるものです。
 
関東River-SKY-iでは,国土交通省が,革新的河川管理プロジェクト(第1弾)として,民間企業と進めてきた「陸上・水中レーザードローン」の技術を用いて,河川,砂防,ダム,海岸の実際の現場において計測等の試行を順次実施していきます。当面は,八ッ場ダム,西湘海岸,鬼怒川(緊急対策プロジェクト)等の現場で計測を予定しています。
 
また,全天候型ドローン,汎用ドローンも導入し,これまで職員等“人”が実施している河川巡視,点検,出水時の情況把握等の一部を“ドローン”で実施,補助することで,作業の効率化を図り,働き方改革を目指します。
 

〈河川管理における働き方改革,Society 5.0 の実現〉



2. ドローン(UAV) による三次元データの取得

河川管理における従来の測量は,数百mピッチ断面のデータに基づく管理がなされてきました。近年は航空機によるレーザー測量も導入され,三次元的,面的なデータが取得されていますが,計測回数が限定されており,日々の管理,即応的な対応は困難な状況でした。
 
今回の技術開発では,従来の航空レーザー測量システムを大幅に小型化し,ドローンに搭載する「陸上・水中レーザードローン」を開発したことで,洪水による被災箇所など限定的な範囲を効率的,かつ迅速に三次元データによる計測が出来るようになります。また,持ち運びが容易なため,配備された河川だけで無く,被災地域の災害調査などでも効果を発揮します。
 
また,「陸上・水中レーザードローン」は,ドローンにグリーンレーザースキャナを搭載し,近赤外線で取得できない水中の地形データも面的に取得することが出来ます。この「陸上・水中レーザードローン」で計測した点群データから,堤防の変状だけで無く,河道の変状も把握できるため,維持管理の高度化を図ることができます。
 
〈計測〜活用イメージ〉

 


自然公物である河川の管理は,河道や堤防などの状態が,洪水や地震で変化するほか,日常の利用,経年変化等で日々変化するため,定期的に堤防,河道の状態を把握,計測し,「差分」を管理することが重要です。
 
また,必要なときに簡単にデータを取得することができれば,効率的,効果的に管理することができます。
 



なお,計測した三次元データは,河川管理以外にも水埋解析等の精度向上も期待されます。
 



 

3. 職員による計測実施

日々変化する河川の管理で,異常や危険を察知することは,従来「熟練管理者の目」に頼ってきました。
 
河川管理者(職員)の現場経験が少なくなっている状況で,河川の管理も客観的,定量的な管理に置き換えていく必要に迫られています。
 
また,現場経験の少ない職員でも,三次元データを用いた可視化データ(画像)であれば,容易に状況を把握することができます。
 

H31.2.25関東River-SKY-i結成式



関東地方整備局では,業務の効率化の面で高い効果が見込めるドローンを用いた河川管理を進めるため,職員による計測実施を試行的に開始しました。今回は日常の河川管理業務への本格導入を進めていくため,各事務所からメンバーを選出し,総勢約50名の運用チームを編成して,ドローンの操作とデータの解析技術を習得し,様々な現場で運用して,導入の効果や課題を把握していきます。
 



 

4. 今後に向けて

ドローンを用いた三次元データの取得は,現時点では雨天時や飛行時間の制約など,使い勝手の面で不便な点も多いものの,ドローンやレーザー計測,データ処理技術は,今後も急速に進化することが見込まれています。より簡易に安全に高度な技術が使えることが期待され,今後,公共調達においても加速的に導入が進んでいくと考えられます。
 
関東地方整備局では,職員がその技術を先導し,使いこなせるよう取組みを進めていきます。
 
 
 

関東River-SKY-i(国土交通省 関東地方整備局 河川部 河川計画課)

 
 
【出典】


積算資料公表価格版2019年6月号



 
 

 

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