i-constructionとは？
i-construction（以後、ICTと記す）とは、国土交通省で推進しており、3次元データの活用などにより建設生産システム全体の生産性向上を図り、魅力ある建設現場を目指す取り組みをいいます。
具体的な流れを以下に示します。国総研様資料より抜粋します。
① ３次元起工測量
② ３次元設計データ作成
③ ＩＣＴ建設機械による施工
④ ３次元出来形管理等の施工管理
⑤ ３次元データの納品
ICT関連情報
ICTの取り組み、基準などは、以下のリンクで確認出来ます。
- 国土交通省 i-construction 国土交通省のHP。土工事例、関連委員会など。
- 国総研 ICT土工 国総研ICT関連TOPページ。
基準類 H28.3に15の新基準リリース後、H29.3に追加、改定が行われています。
Q&A集 UAV測量に関する内容が多く、参考になります。読まれてない方は必読です。 - 無人航空機を用いた公共測量 国土地理院のサイト。公共測量としての基準、安全基準など。
ICTの基準
下記リストは、平成29年度までの全基準リストですが、黄色マーカはUAVを使用した三次元点群測量、出来形管理規則となります。UAV測量は、光学式カメラを使用した空中写真測量と、レーザスキャナーを使用した方法の2種類あります。それぞれ、メリット、デメリットがありますので、状況に応じた使い分けが必要になります。
調査・測量、設計
- ＵＡＶを用いた公共測量マニュアル（案） 平成２９年３月
- 地上レーザスキャナを用いた公共測量マニュアル（案） 平成２９年３月
- 電子納品要領（工事及び設計） 平成２８年３月
- 写真管理基準（案） 平成２９年３月
- 3 次元設計データ交換標準（同運用ガイドラインを含む） 平成２９年３月
施工
- ＩＣＴの全面的な活用（ＩＣＴ土工）の推進に関する実施方針 平成２８年３月
- 土木工事施工管理基準（案）（出来形管理基準及び規格値） 平成２９年３月
- 土木工事数量算出要領（案） 平成２８年３月
（施工履歴データによる土工の出来高算出要領（案）【新規】を含む） - ステレオ写真測量（地上移動体）を用いた土工の出来高算出要領（案） 平成２９年３月
- 土木工事共通仕様書 施工管理関係書類（帳票：出来形合否判定総括表） 平成２８年３月
- 空中写真測量（無人航空機）を用いた出来形管理要領（土工編）（案） 平成２９年３月
- 地上型レーザースキャナーを用いた出来形管理要領（土工編）（案） 平成２９年３月
- ＴＳを用いた出来形管理要領（土工編） 平成２９年３月
- ＴＳ（ノンプリズム方式）用いた出来形管理要領（土工編）（案） 平成２９年３月
- ＲＴＫ-ＧＮＳＳを用いた出来形管理要領（土工編）（案） 平成２９年３月
- 無人航空機搭載型レーザースキャナーを用いた出来形管理要領（土工編）（案）平成２９年３月
- ＴＳ・ＧＮＳＳを用いた盛土の締固め管理要領 平成２９年３月
検査
- 地方整備局土木工事検査技術基準（案） 平成２８年３月
- 既済部分検査技術基準（案）及び同解説 平成２８年３月
- 部分払における出来高取扱方法（案） 平成２８年３月
- 空中写真測量（無人航空機）を用いた出来形管理の監督・検査要領（土工編）（案）平成２９年３月
- 地上型レーザースキャナーを用いた出来形管理の監督・検査要領（土工編）
（案） 平成２９年３月 - 工事成績評定要領の運用について 平成２８年３月
- ＴＳを用いた出来形管理の監督・検査要領（土工編） 平成２９年３月
- ＴＳ（ノンプリズム方式）を用いた出来形管理の監督・検査要領（土工編）（案） 平成２９年３月
- ＲＴＫ-ＧＮＳＳを用いた出来形管理の監督・検査要領（土工編）（案）平成２９年３
- 無人航空機搭載型レーザースキャナーを用いた出来形管理要領（土工編）（案） 平成２９年３月
- ＴＳ・ＧＮＳＳを用いた盛土の締固め管理監督検査要領 平成２９年３月
積算基準
- ＩＣＴ活用工事積算要領 平成２９年３月
UAV関連基準（レーザ以外）の概要
UAVを用いて空中写真測量の方法、精度等を規定しています。空中写真測量とは、上から撮影された連続する空中写真を用いて、対象範囲のステレオモデル作成や地上の測地座標への変換等を行い、地形や地物の三次元の座標値を取得する作業です。
以下二つのマニュアルが規定されています（「検査」を除きます）。
ＵＡＶを用いた公共測量マニュアル（案）の概要
このマニュアルでは、2種類の成果品を作成する方法を規定しています。①地図（数値地形図）の作成方法。②三次元点群データの作成方法。①は作成する地図のスケールに応じた精度が規定されています。②は工事前（中）の土砂量算出や設計データに対する出来具合（出来高、出来形）等に使われます。ほぼ内容は、「空中写真測量（無人航空機を用いた出来形管理要領（土工編）（案）」とリンクしており、精度に関する部分（写真の地上分解能、オーバラップ率、標定点の設置基準等）は、同じとなっています。標定点（既知点）設置に関する内容は、こちらのマニュアルが詳細に説明されています。起工測量、出来形、出来高部分払いといった各工程の精度等に関する内容は、「空中写真測量（無人航空機を用いた出来形管理要領（土工編）（案）」を参照してください。
本マニュアルの前提として、想定している機材は以下となります。
- UAV本体
商用機（業務用機、中、大型機）、ホビー機等も利用可能。 - カメラ
一眼レフカメラを想定。作業内容等によっては、UAV 本体に備え付けのカメラも使
用可能。 - SFM/MVS
三次元点群データ作成の為のソフトウエアは、特に指定ありません。
空中写真測量（無人航空機）を用いた出来形管理要領（土工編）（案）
各工程別に、具体的な内容や方法を規定したマニュアルとなります。
以下、概要です。
- UAV
撮影計画を満足する楊重能力および飛行時間を確保できる機体。1年に1回以上製造元による点検を行う事。 - デジタルカメラ
インターバル撮影または遠隔でシャッター操作できる機能を有するもの、必要に応じて製造元での保守点検を行う。 - キャリブレーション
事前にキャリブレーションを行い、点群処理時に行うセルフキャリブレーション項目に用いる。（事前のキャリブレーションの必要性に関しては、国総研Q&A参照） - 要求精度に対する地上分解能
要求精度±5cm以内 地上画素寸法1cm以内
要求精度±10cm以内 地上画素寸法2cm以内 - 連続写真のオーバラップ
コース上前後のオーバラップ率 90% （実際に確認出来れば80%でOK）
隣接コースとのオーバラップ率 60% - 精度（ΔXYZ）
出来形 5cm
起工測量 10cm
出来高部分払い 20cm - 点群密度
出来形 0.01m2当たり１点以上（10cm×10cm）
起工測量 0.25m2当たり１点以上（50cm×50cm）
出来高部分払い 0.25m2当たり１点以上（50cm×50cm） - 標定点
UAVマニュアルにおける外部標定点として、撮影区域外縁に100m以内間隔
UAVマニュアルにおける内部標定点として、天端上に200m間隔
UAVマニュアルにおける検証点として、天端上に200m間隔
＊詳細は、「UAVを用いた公共測量マニュアル 第3編」を参照 - 標定点計計測方法
4級基準点、3級基準点相当の精度を担保する手法（要求精度 水平±1cm）として、事実上はTS(トータルステーション）のみでしたが、平成29年に要求精度緩和され、起工測量、出来高部分払いのみRTK法（GNSSローバ）が使用可能です：水平±2cm、垂直±３cm。
以上です。
