この記事の要点点群データは、3次元空間上の点の集合で、各点にX・Y・Z座標と色情報・強度値を持ちます。ドローン測量・地上型LiDAR・写真測量で生成され、土量計算やICT施工などに使われます。
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点群データとは、3次元空間上の点の集合体で、各点にX・Y・Z座標と色情報・強度値を持ちます。ドローン測量・地上型LiDAR・写真測量(SfM)で生成され、建設・測量・維持管理・製造業で幅広く活用されています。
点群データとは
点群データ(ポイントクラウド)は、現実空間を数百万〜数億点のXYZ座標で表現したデジタルデータです。各点には色情報(RGB)・反射強度・分類コードなどの属性も付与できます。
図解測るものと計測の方法
広い屋外はドローンでの写真測量、草木の下の地形はドローンLiDAR(航空LiDAR)、屋内の設備や床は地上レーザーで測ります。
| 測るもの・場所 | 計測の方法 | 主な納品物 |
| 屋外の広い範囲(造成地・土工の現場) | ドローンでの写真測量 | 点群・オルソ画像・土量計算書 |
|---|
| 草木が残る山林・法面の地形 | ドローンLiDAR | 地表面の点群・断面図 |
|---|
| 屋内・近い距離の細かい形(工場の設備・床) | 地上レーザー | 点群・図面・床の不陸マップ |
|---|
| 外壁・太陽光パネルの点検 | ドローンに積んだ赤外線カメラでの撮影 | サーモ画像・異常箇所図・報告書 |
点群データの取得方法
UAV LiDAR(ドローン搭載レーザー)
ドローンにレーザースキャナを搭載し、飛行しながら地表面を直接計測します。植生下でも地面の点群が取得できる(グランドフィルタリング)のが特徴です。
- 密度: 10〜100点/㎡
- 精度: ±2〜3cm
- 適用: 森林・植生地・インフラ管理
SfM写真測量
複数の写真から特徴点を抽出し、SfM処理で3次元点群を生成します。カラー点群が得られるのが特徴です。
- 密度: 100〜1,000点/㎡
- 精度: GCPあり ±3〜5cm
- 適用: 土量計算・現況測量・建物外観
地上型レーザースキャナ(TLS)
三脚設置型のスキャナで室内・設備・構造物を高密度に計測します。
- 密度: 1,000〜10,000点/㎡
- 適用: 工場・設備・プラント・文化財保存
点群データのファイル形式
| 形式 |
特徴 |
主な用途 |
| LAS / LAZ |
業界標準・属性情報豊富 |
測量・ICT施工・GIS |
| CSV / TXT |
汎用・軽量 |
土量計算・簡易解析 |
| E57 |
スキャナデータ標準 |
地上型スキャナ・BIM連携 |
| PLY / PCD |
研究・ロボティクス系 |
AI解析・自動運転研究 |
→ LandXML形式とは(用語集) / 点群密度とは
造成地の点群を3次元で表示した画面
点群データの活用場面
- 土量計算: 切土・盛土前後のDSMを比較して体積差を算出
- ICT施工: 起工測量・出来形管理の3次元データ作成
- BIM/CIM連携: 既存構造物の逆設計・竣工モデル作成
- 施設管理: 工場・プラントのアズビルト作成・改修計画立案
- 在庫管理: 鉱山・石炭・ウッドチップ等のストックパイル計測
- 文化財保存: 寺社・遺跡の3Dアーカイブ
点群処理ソフトの種類
| ソフト |
特徴 |
主な用途 |
| Metashape(Agisoft) |
SfM処理の業界標準 |
写真→点群生成・DEM作成 |
| Pix4D |
クラウド連携・測量向け |
SfM処理・土量計算 |
| TREND-POINT |
日本の測量業者向け |
土量計算・出来形管理・断面図 |
| CloudCompare |
無料・汎用 |
点群可視化・差分解析 |
| LiDAR360 |
LiDAR特化 |
樹高計測・林業・インフラ |
東海エアサービスはMetashape・TREND-POINT(TREND-ONE)を使用しています。土木・建設向けの成果物に対応したワークフローを確立しています。
点群処理の費用相場
| 作業内容 |
費用目安 |
| SfM処理(撮影データ→点群)〜100ha |
データ量・規模により個別見積 |
| 土量計算(点群→計算書) |
データ量・規模により個別見積 |
| DSM・オルソ画像作成 |
データ量・規模により個別見積 |
| 3次元設計データ(TIN/LandXML)作成 |
データ量・規模により個別見積 |
図解成果物と納品の形式
点群はLAS・LAZ、オルソ画像はGeoTIFF、図面はDXF・DWG、3次元設計データはLandXMLで納めます。
| 成果物 | 形式 |
| 点群 | LAS・LAZ |
|---|
| オルソ画像 | GeoTIFF |
|---|
| 図面 | DXF・DWG |
|---|
| 3次元設計データ | LandXML |
|---|
| BIM/CIM向けの3次元モデル | IFC・OBJ |
|---|
| 土量計算書 | PDF・Excel・CSV |
よくある質問
Q. 点群データだけで図面化できますか?
A. 点群データから断面図・平面図・等高線図を作成できます。ただし建築確認申請に使用する設計図書として利用するには別途の手続きが必要です。TREND-POINTを使えば、点群から直接断面図・横断図を出力できます。
Q. 点群データの容量はどれくらいですか?
A. 1ha程度のSfM点群でLAS形式100〜500MB、LiDARでは1〜5GBが目安です。大規模現場ではLAZ(圧縮LAS)形式での納品を推奨します。
Q. BIMソフトに点群データを取り込めますか?
A. Revit・ArchiCADなど主要BIMソフトはLAS・E57形式の点群インポートに対応しています。ただしファイルサイズが大きい場合はダウンサンプリングが必要です。
Q. 既存の点群データの処理だけ依頼できますか?
A. はい。お客様が保有するドローン撮影データや外部スキャナデータのMetashape処理・土量計算・図面化のみのご依頼も可能です。
Q. 点群とオルソ画像の違いは何ですか?
A. 点群は3次元座標の集合体(立体データ)で、断面・体積計算に使います。オルソ画像は点群から生成した正射投影の2D画像(地図のように上から見た写真)で、面積計算・状況確認に使います。どちらも同一の測量データから作成できます。
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東海エアサービス株式会社名古屋市名東区のドローン測量・3次元計測の会社です。土量・出来形・在庫・設備を測り、点群・図面・数量計算書で納品しています。測量業登録 第(1)-37730号。