R5 測量士 午後No.3 選択〔No.3〕三次元点群測量・写真測量・航空レーザ測量
UAV写真点群、地図更新、空中写真撮影、航空レーザ測量を扱う問題です。各方式の特徴と、距離・高度・浸水量の計算を順を追って説明します。
問A-1 三次元形状復元計算
ア=標定点 イ=外部標定要素 ウ=セルフ
数値写真と標定点(位置が分かっている基準点)から、カメラの位置・傾きである外部標定要素と特徴点の座標を求めます。UAVでは内部標定要素も同時に推定するセルフキャリブレーションが標準です。
問A-2 UAV写真点群測量に適する土地
(1)=✕ (2)=○
写真に写らない樹木の下や陰の地面は、写真点群では作成が困難です。一方、地形に起伏があること自体は支障になりません。「写真に写るか」が判断の中心です。
問A-3 検証点周辺の標高補間
H′=5.448 m / ΔH=−0.016 m
検証点から15 cm以内の点だけを使います。17 cm離れた点t1を除き、t2・t3・t4へ距離の逆数の重み10・20・50を与えます。加重平均は(5.433×10+5.477×20+5.439×50)÷80=5.448 m、検証点標高5.464 mとの差は−0.016 mです。
問A-4 地上レーザの最大水平距離
43 m
器械高1.5 mと入射角2°で直角三角形を考えます。tan2°=1.5÷Dなので、D=1.5÷0.03492=42.95 m。四捨五入して43 mです。
問B-1 既存成果を使った地図更新
インターチェンジと周辺道路は、基盤地図情報を用いて数値地形図データを修正する。
既存の基盤地図情報にすでに反映されている施設をもう一度測ると、測量が重複します。使える公共成果を活用し、必要な部分だけを更新します。
問B-2 車載写真レーザ測量の利点と留意点
利点:走行しながら取得でき、TSより現地作業日数を短縮できる。
留意点:自車位置姿勢装置のセルフキャリブレーションを行える待避場所を確保する。
トンネルではGNSS電波が届かず、IMU(車の動きや傾きを測る装置)の誤差が蓄積します。途中で停車し、位置を補正できる場所を計画します。
問B-3 航空レーザで樹高を求める方法
オリジナルデータとグラウンドデータの高さの差を取る。
オリジナルデータは樹木や建物を含む表面、グラウンドデータは地面だけの点群です。「表面の高さ−地面の高さ」が樹木の高さになります。
問C-1 写真の重複度を高くする利点
建物や樹木の倒れ込みで隠れる部分を、できるだけ減らせる。
写真の端ほど建物が外側へ倒れて写り、死角ができます。重複度を上げれば、ゆがみが少ない写真中央付近を多く使えます。
問C-2 空中写真の撮影高度
2,433 m
写真縮尺は6 μm÷20 cm=1/33,333です。対地高度は画面距離0.07 m×33,333=2,333 m。撮影基準面の標高100 mを加え、標高0 mからの撮影高度は2,433 mです。
問C-3 撮影コース数
5コース
写真1枚の東西幅は17,000×0.20=3,400 m、重複40%なのでコース間隔は2,040 mです。区域外への写り込みも含めて10 km幅を覆うには4区間、したがってコースは5本です。
問C-4 撮影する写真の総枚数
205枚
進行方向の写真幅は11,000×0.20=2,200 m、重複70%なので1枚ごとの前進量は660 mです。25 kmには38モデル、両端の余分な2モデルを加えて40モデル=41枚/コース。5コースで205枚です。
問D-1 航空レーザ測量システム
ア=レーザ光 イ=GNSS/IMU装置 ウ=近赤外
航空レーザ測量は、レーザ測距装置とGNSS/IMU装置で距離・位置・姿勢を同時に求めます。陸上には近赤外レーザ、水中の測深には緑色レーザを使います。
問D-2 グリッドデータの内挿補間
エ=TIN オ=三角 カ=最近隣 キ=平たんな
TIN(不整三角網)は点を三角形で結び、その面から高さを補います。最近隣法は最も近い点の値を使うため、高さの変化が小さい平たんな地形に向きます。
問D-3 浸水範囲の判定
浸水範囲は32マス
決壊後の水位は6.0+3.5=9.5 mです。標高が9.5 mより低く、決壊箇所から上下左右につながっているマスだけが浸水します。標高が低くても高い地形に囲まれてつながらない場所は含めません。
問D-4 湛水量の計算
850 m³
標高8 mの18マスは水深1.5 m、標高9 mの14マスは水深0.5 mです。水深の合計は1.5×18+0.5×14=34 m。1マスは5×5=25 m²なので、34×25=850 m³です。


