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モバイル・マッピング・システムは、インフラストラクチャーや建設プロジェクトにおいて、ますます一般的になってきている。このシステムは、ワークフローを改善し、精度を維持しながら、時間とコストを節約します。.
このブログでは 我々は におけるモバイルマッピングの入門書をお届けする。 インフラと建設は、より迅速で効率的なプロジェクト提供を可能にする. 我々は モバイル・マッピングの仕組み、建設における役割について説明する、, その メリット と課題、さらに実際の応用例やケーススタディも紹介する。.
モバイルマッピングが勢いを増す理由：デジタル優先のインフラへのシフト
モバイル・マッピングの台頭は、さまざまな要因が重なっているためだ。大きな要因は、クライアントがこれまで以上に高い水準と迅速な納品を期待していることだ。ありがたいことに、マッピングのハードウェアはより洗練され、より安価になり、ソフトウェアはより速く、より高度になっている。.
その結果、建設・インフラ業界はますます、場合によっては圧倒的にデジタル・セクターになりつつある。エンジニアは、調査、IoTセンサー、ビルディング・インフォメーション・モデリング（BIM）を計画、安全モニタリング、性能シミュレーション、プロジェクト最適化に活用している。彼らは、物理的な構造物のリアルタイムのデジタルツインを構築する。建設後は、センサーを使って電球や温度から空気の質や駐車パターンまであらゆるものを監視し、予測的なメンテナンス・スケジュールを可能にする。.
モバイルマッピングとは何か？
モバイルマッピングが初めての方は、以下の記事をお読みください。 初心者ガイド. .Inの本質、, モバイル 建設におけるマッピングシステム コンバイン 移動するプラットフォームから収集された地理空間データを含むLiDAR点群などの調査データセット. .こうして得られたデータセットは そして CADやBIMのワークフローに組み込まれている。.
コアテクノロジー（LiDAR、カメラ、GNSS、IMU、INS）
モバイルマッピングシステムの中心となるのは、必要なさまざまなデータを収集するためのセンサーだ。これらのセンサーは、ローカライゼーション・デバイスやポジショニング・デバイス、そして知覚センサーのアレイであることが多い。一般的に、モバイルマッピング車両には以下のものが搭載されている：
- カメラ、LiDAR、レーダーによる調査
LiDAR（光検出と測距）は、インフラや建設におけるモバイルマッピングで人気が高まっている。LiDARは、センサーと現場や建物のオブジェクト間の距離を測定するために光線を使用します。センサーは何百万ものデータ・ポイントを作成し、位置、方位、タイミング・データをローカリゼーション・ソリューションからジオリファレンスすると、「ポイント・クラウド」が形成され、非常に精密な測定に使用できる。.
- 測位用GNSS/INS
GNSS/INSは、全地球航法衛星システム（GNSS）からの位置データと慣性計測ユニット（IMU）からのデータを組み合わせて、位置、方位、姿勢を推定します。.
詳細はこちら： 慣性航法システムとは？
GNSS/INSは、最も一般的なローカライゼーション技術の1つであるが、Visual SLAM、LiDAR SLAM、ホイールオドメトリも、特に屋内や移動ロボットベースのマッピングでは一般的である。.
新技術：シームレスな位置精度を実現するマルチセンサー・フュージョン・プラットフォーム
GNSS信号が低下した場合、例えば屋内やトンネルを移動した場合、データの欠落や不正確さを補正する必要があります。. ウェイファインダープライム, OXTS社のリアルタイム・センサ・フュージョン・プラットフォームは、ローカライゼーション手法をシームレスに切り替えることで、屋内と屋外を移動する場合でも、どのような環境でも正確な位置データを提供する。.
マルチセンサーフュージョンは、間違いなくモバイルマッピングにおける最もエキサイティングな開発分野である。なぜなら、測量士がより幅広い環境からより正確なデータを取得できるようになり、建設会社やインフラ会社にとって測量データの価値が大幅に高まるからである。.
プラットフォーム車両、UAV、ロボット、バックパック
モバイル・マッピング・システムを携帯する方法は複数ある。一般的なものには以下のようなものがある：
- 車両 カメラやLiDARセンサーを積んだバンや車が、広範囲をカバーする準備を整えている。.
- UAV： 車が入れないような広い場所の航空調査に最適。.
- ロボット： 運転や飛行にはスペースが狭すぎたり、人間には危険すぎる場合によく使われる。.
- バックパック 歩行者専用エリアや屋内エリアに便利。.
インフラと建設におけるモバイルマッピングの主な利点
従来の静的測量に比べ、エンジニアはより多くのデータを、より迅速に、より低コストで収集することができます。主な利点は以下の通りです：
1.BIMとデジタルツインのためのリッチなデータセット
LiDAR測量は、数百万から数十億のデータポイントを生成し、インフラや建設の専門家として、豊富で詳細かつ高精度のモデルを構築することを可能にします。.
2.広域でのデータ収集の高速化
王立公認測量士協会（RICS）が2020年に発表した調査によると、モバイルマッピングは 2～3倍速い 従来の測量よりもこれにより、プロジェクトを大幅にスピードアップし、クライアントを満足させることができる。.
3.現場訪問が減り、ミスが減る
測量の高速化は、現場での作業時間の短縮を意味し、測量コストの削減につながります。特にLiDARによる測量は、現場で計測する必要がなく、データから計測することができます。そのため、測定ミスのために現地を再度訪問する必要が生じる可能性は激減します。.
4.コストと労働力の削減
時間がかからないだけでなく、モバイルマッピングは従来の調査よりも少ない人員で行うことができます。それとは対照的に、セットアップの手間が少ないため、一般的なモバイルマッピングの調査は、1～2人で管理できることが多い。.
5.安全性の向上
現場にいる人数が少なく、時間も短いため、建築現場が混雑することもなく、路上での露出も最小限に抑えられるため、負傷のリスクも軽減される。.
業界を変革する実際のアプリケーション
皆さんはすでに、モバイル・マッピング・テクノロジーが実際に使われているのをご覧になり、それがどれほどゲームを変えつつあるかをご覧になったかもしれません。最も一般的な実世界での応用例を見てみよう：
1.道路と高速道路のマッピング
道路に沿って走るだけで、地図を作成できる。これははるかに trより速い追加調査、予知保全の大幅な改善、ナビゲーションアプリへの貴重なデータの提供。. それは また、より安全である。 労働力として そこには 道端に立つ必要なし.
例えば、OXTSが提供する技術を使ってね、, パンプロ・チーム はこの方法でヨーロッパの200km以上の道路を調査した。.
2.鉄道コリドー評価
鉄道回廊はサーファーにとって挑戦的木々の樹冠やトンネルがGNSS信号や航空測量を妨害している。. また、線路に近づいて作業をする測量士にとっても、安全上のリスクが大きい。. ブセンサー・フュージョンにより、慣性データをSLAMやその他の補助手段と組み合わせることで、通常GNSS信号が遮断される場所であっても、これらすべての環境をマッピングすることができる。 - 誰も線路沿いを歩くことなく. 我々は さらに、鉄道網の継続的なマッピングを行うために、調査ペイロードを列車自体に搭載するパイロット・プロジェクトも行われている。.
3.橋とトンネルの検査
橋やトンネルは測量が難しいだけでなく、危険なことも多い。ドローンとモバイルマッピングのセットアップを使用すれば、作業員にとってより安全で、より迅速な作業が可能になる。ミシガン州運輸局によると、ドローンを使ったUAV検査にかかった時間は、わずか2時間だった。 従来の方法の4分の1の時間.
4.ユーティリティと資産管理
高精度GNSSとLiDARを使用して、光ファイバーケーブルや発電所などのユーティリティ・インフラの正確な3Dマップを提供することで、設置、メンテナンス、修理をより効率的かつ低コストでサポートすることができる。.
5.工事の進捗管理
建設プロセスの各段階において、モバイルマッピングはより迅速かつ簡単に進捗状況を正確に把握することができます：
- 設計前の段階で、モバイルマッピングは、既存の地質、クリアランス、通路の制約を1つのデータセットに取り込み、設計の前提が固定される前に調査級の現実的なデータを提供することで、実現可能性調査を容易に行うことができる。.
- 設計やエンジニアリングにおいて、モバイル・マッピングは詳細な地理参照付き3Dデータを提供し、問題の特定や仮定への依存を減らすのに役立ちます。.
- 建設中、モバイル・マッピングはモニタリングと検証のための定期的なスキャンを可能にし、設計からの逸脱を浮き彫りにする。.
- 竣工時には、モバイル・マッピングによって現場の完成状態を把握し、正確な竣工記録、コンプライアンス、引き渡し書類、さらには継続的なビル管理のためのデジタル・ツインの作成に役立てることができる。. A ノートルダム大聖堂のデジタル・ツイン は復興に不可欠な存在であり、復興のための正確な青写真を提供した。.
事例：インフラプロジェクトにおけるモバイルマッピングの成功
OXTSは、建設・インフラ分野で成功したモバイル・マッピング・プロジェクトに参加してきたことを誇りに思っています。.
一例を挙げよう。 ビーエグザクト. .BeeXact社は、360度地理空間データ、エンジニアリング、資産管理、光ファイバーネットワーク設計のための世界的な大手サービスプロバイダーです。BeeXact社は、LiDARを使用したイタリアの光ファイバーインフラの位置と識別情報の収集を請け負った際、従来の方法では不可能に近かったイタリアの道路網全体を調査する必要がありました。.
その代わりに、OXTSで開発したカスタムデータ処理パイプラインとLiDARを組み合わせて使用し、NAVsolve CMDを使用してライカのSmartnet RINEXサービスから全国的なGNSS補正の適用を自動化しました。これにより、膨大で一貫性のあるレベルのデータが得られ、他国での同様のプロジェクトのテンプレートとして使用されています。.
全文を読む ビーエグザクト
最も複雑なサイトに関しては、この技術は不可欠である。いつ ドローンゾーンSRL 古い鉄道橋の地図を作成する必要があったため、Velodyne VLP-16 LiDARセンサーとDZX8 Heavy Droneを組み合わせ、OXTSのxNAV650をローカライゼーションに使用した。 スワップ-Cの要件 残り 正確 3D点群を生成するのに十分である。重要なのは、OXTSを使用したことだ。 ジオリファレンス, ボアサイト校正が可能 を校正する。 の座標フレーム xNAV650とVelodyne VLP-16センサーにより、ブレや二重視界が解消された。 最終結果.
全文を読む ドローンゾーンSRL
新しいアプリケーションは常に開発されている。いつ パンプロ・チーム ドライバーに前方や後方を確認できる距離に関するデータを交通当局に提供する。 危険な道路網で有名なストレッチで。そのために, エンジニアは、ジオリファレンス用のOXTS xNAV650 GNSS/INS、Ouster OS2 LiDAR、およびOXTS xNAV650 GNSS/INSを組み合わせました。 ジオリファレンス アプリケーションn. OXTSのボアサイト校正ツールは、ブレや複視を大幅に低減し、次のような結果をもたらした。 正確 その結果 パンプロ 取得 EU2カ国の顧客.
全文を読む パンプロ・チーム
モバイルマッピング導入時の課題と留意点
モバイルマッピングの利点は確かにあるが、だからといってそれを使うのに課題がないわけではない。例えば、GNSSが使えない環境では、追加センサーの適切な組み合わせがない限り、マッピングは非常に難しくなる。バッテリーの寿命が限られているドローンやロボットを使用する場合、重量もハードルになり得るので、適切な低SWaPペイロードを探すようにしましょう。データ処理ツールがBIMと統合されていることも確認してください。.
エンジニアや測量士が見落としがちな問題のひとつに、キャリブレーションとセンサーのアライメントがあります。GNSS/INSとLiDAR間のわずかなズレは点群を不鮮明にし、場合によっては使用不可能にします。そのため OXTSボアサイト校正ツール は、INSからナビゲーションデータを取得し、それを使用して生のLiDARデータを素早くジオリファレンスすることで、この問題を解決します。.
これにより、座標フレームのアライメント処理がより高速になります。その結果、OXTS Georeferencer で最終的に作成される点群は、より鮮明になり、二重視（点群にオブジェクトが二重に表示されること）がなくなります。.
建設業におけるモバイルマッピングの未来
モバイル・マッピング技術がさらに進歩するにつれ、エンジニアや建設業界向けの3Dマッピングは、より速く、より正確になっていくだろう。.
どうやって？
自動運転車や自律型UAVは、現場にいる必要性をさらに減らす可能性を秘めている。AIや機械学習は、点群や画像から直接特徴を特定・分類することができるため、手作業による作図の負担が劇的に軽減される可能性がある。.
一方、VRとARは、デジタルと現実の環境において、計画や図面が非常にリアルな3D表現に置き換わるため、意思決定や見直しがより迅速に行えることを意味する。.
デジタル・ツインとスマート・インフラストラクチャーは、IoTデバイスとセンサーが、これまで以上に精度の高い予知保全と資産管理をサポートできることを意味する。.
モバイルマッピングと同様に、GNSS、IMU、LiDARをシームレスに組み合わせ、GNSS信号が遮断されている場合でも、どのような環境でも信頼性の高い正確なデータを提供するソリューションが必要です。.
より速く、よりスマートなインフラ提供のための触媒としてのモバイルマッピング
モバイルマッピングを使えば、どんなに複雑な現場でも、必要な精度を維持しながら、従来の方法よりも迅速かつ簡単に調査を行うことができる。.
モバイルマッピングに限らず、テクノロジーはあなたが時間を過ごす場所や方法を変えつつあり、信頼性の高い現実のデータが設計や建設のワークフローにどれだけ早く移行できるかという点で、期待を変えつつある。プロジェクトがデータ主導型になり、BIM、デジタルツイン、資産管理プラットフォームが成熟するにつれ、豊富で再現性の高い3Dキャプチャの価値は高まるばかりです。.
測量技師やエンジニアにとっては、リスクのコントロールが向上し、再訪問の回数が減り、設計や検証のために信頼できるジオメトリに迅速にアクセスできるようになる。利害関係者にとっては、野心にかつてのような値札やリスクプロファイルが付かないことを意味する。.
もっと知りたいですか？OXTSは、ロードマッピング、UAVの使用、あるいはモバイルマッピングが御社と御社のチームをどのようにサポートできるかという興味など、どのようなことでもお手伝いいたします。詳細はこちら OXTSの測量・地図作成ソリューションシリーズ 今日.
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