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ドローン測量とは?方式・精度・手順・機体選びをまとめて解説

建設・測量において、ドローン測量は人員不足と工期短縮を同時に解決する手段として導入の検討が進んでいます。

一方で、公共測量や発注者基準への適合、機体選定の判断材料、初期費用と維持費の目安、資格・許可の要件など、導入前に多くの確認が必要です。

本記事では、導入を検討する実務担当者の視点から、ドローン測量(UAV写真測量・UAVレーザー測量)の仕組みと方式の違い、国土交通省の基準に対応する機体要件、価格相場、資格制度の最新情報までを解説します。

ドローン測量の概要

ドローン測量の概要

ドローン測量とは、UAV(無人航空機)で上空から撮影・計測したデータを解析し、地形や構造物を座標付きの点群データ・オルソ画像・DSM/DTMとして可視化する測量手法です。

平面図の代替ではなく、現場を面として捉え、同一データから距離・面積・体積を繰り返し算出できる点に価値があります。

国土交通省は2024年4月、建設現場のオートメーション化を掲げる「i-Construction 2.0」を策定しました。

同施策では2040年度までに省人化3割、生産性1.5倍向上を目標としており、3次元データを活用するドローン測量は、この目標達成を支える技術のひとつです。

ドローン測量は自動化された作業に見えても、成果物の品質は設計と管理で決まります。

  • 方式の選定
  • 飛行条件
  • GNSS測位
  • RTK(既知の座標を持つ基準局(Base)と、測位を行う移動局(Rover)を用い、両者の相対位置をリアルタイムに算出する測位手法)の運用
  • 解析設定
  • 精度検証

上記を一連のワークフローとして組み立てることで、発注者へ満足度の高い結果を提出できるでしょう。

ドローン測量の主な測量方式

ドローン測量の主な測量方式

ドローン測量は大きく写真測量(SfM)レーザー測量(LiDAR)に分かれ、それぞれ強みと必要コストが異なります。

  • 【写真測量(SfM)】:カメラを中心とした構成で導入しやすく、多くの建設現場で標準的に使われる。造成地の土量や出来形は写真測量が効率的。
  • 【レーザー測量(LiDAR)】:植生や急斜面に強く、地表の把握を確実に行いたい場合に使用。森林や藪、急傾斜地で地盤面を取りたい場合。

方式を判断する際は、地表が撮影で見えているか、陰影や反射が多いか、地表抽出にどの程度の確実性が必要かで選びます。

比較項目写真測量(SfM)レーザー測量(LiDAR)
データ取得の原理可視光カメラで重複撮影し、特徴点のズレから3次元形状を復元レーザーで対象までの距離を直接計測し点群を取得
得意な現場造成地、残土処分場、出来形管理など地表が見える現場森林、法面、河川敷など植生下や起伏の大きい地形
苦手な条件植生に覆われた地面、強い陰影や水面反射機材費が高く、点群のフィルタリングに専門性が必要
導入コストの目安比較的抑えやすいセンサー費用が高額になりやすい

写真測量(SfM)

写真測量(SfM)

写真測量(SfM)は、可視光カメラで重複写真を多数撮影し、写真間の特徴点のズレから3次元形状を復元する方式です。

造成地や工事進捗管理など、地表が見通せる現場で力を発揮します。

ドローン写真の重複率設計が精度を左右し、オーバーラップとサイドラップを高めるほど復元は安定しますが、写真枚数の増加とともに処理負荷も上がります。

精度はRTKやPPKによる測位補正の有無、GCP(標定点)を使うかどうかがポイントです。

RTK測位で撮影位置の誤差を抑えれば、GCPの設置数を減らせる場合があり、まったく不要と判断するのは危険です。

一般的に、第三者に説明できる品質にするためには、チェック点による精度確認を工程に残します。

レーザー測量(LiDAR)

レーザー測量(LiDAR)

レーザー測量(LiDAR)は、レーザースキャナーで対象までの距離を直接計測し、点群データを取得する方式です。

樹木の隙間を通ったレーザーが地面に届くため、写真測量が苦手とする植生下の地形も把握しやすく、森林や法面、災害後の地盤変化把握で強みを発揮します。

取得した点群には樹木や構造物の情報も混在するため、地表面だけを抽出するフィルタリング作業が重要になり、パラメータ設定や目視確認を含む専門知識が必要です。

造成地の土量計算は写真測量で足りる場合が多い一方、森林斜面の地形把握にはレーザー測量(LiDAR)が有利になります。

ドローン測量の仕組み

ドローン測量の仕組み

ドローン測量は、位置情報を把握しながらデータを取得し、解析によって座標系に載せることで、地図や設計と整合する成果物を作ります。

基本の流れは、GNSS(GPS等の衛星測位システム)による測位、②カメラやLiDARでのデータ取得、③解析による点群化・オルソ化の3段階です。

画像や点群が見た目に美しいことと、座標が正確であることは別の問題であり、座標の正確さを担保する仕組みが必要になります。

①測位は単独測位に加え、RTKやPPKで補正することで誤差の縮小が可能です。

RTKは現場でリアルタイムに補正し、PPKは飛行後のログを使って後処理で補正します。

電波環境や運用体制に応じて、現場条件に合う補正方式を選ぶことが安定した精度につながるでしょう。

②解析工程では、写真測量なら特徴点抽出とマッチングにより3D形状を復元、レーザー測量(LiDAR)の場合は、取得点群を姿勢情報と組み合わせて地理座標に配置します。

③最終的にオルソ画像、DSM、DTM、点群データなどに整形し、土量算出やCAD/BIM/GISでの活用につなげます。

GCPやチェック点を用いた誤差の数値確認こそが、成果物を意思決定や検査に使うための前提条件です。

ドローン測量のメリット

ドローン測量のメリット

ドローン測量のメリットは以下になります。

  • 作業時間の短縮:短時間・少人数で広範囲を計測できるため、現場の段取りが組みやすくなります。
  • 危険回避:立入困難な法面や崩落リスクのある箇所、交通量の多い場所でも、上空から安全にデータを取得できます。
  • 記録の再利用:点群やオルソ画像は現場の状態をその時点の証拠として残せるため、後からの寸法確認や関係者間の認識合わせに役立ちます。
  • 再現性のある計測:自律飛行により撮影条件を一定化しやすく、同じ現場を同じ設計で繰り返し計測できます。

ドローン測量のデメリットと注意点

ドローン測量のデメリットと注意点

ドローン測量のデメリットとして、環境条件と手順次第で誤差や欠損が生じやすく、精度保証の考え方が欠かせません。

強風時は機体姿勢の乱れにつながり、逆光や夕方の低い太陽は写真測量の特徴点抽出が不安定です。

雨天や濡れた路面は反射や質感の変化を生むため、安全性のために飛行可否の判断基準を事前に決めておくと良いでしょう。

精度は機体スペックだけでなく、高度、重複率、カメラ設定、RTK/PPKの運用、GCP配置、解析パラメータの組み合わせで結果が変わります。

高度を上げる、重複率を落とすといった判断は、処理負荷が軽くなる一方で欠損や歪みが増える可能性があるため、目的に照らした妥当性の検討が必要です。

撮影時間が短くても、写真枚数が多いと処理時間とPC負荷が増え、成果物作成が属人化します。

導入時点で納期と人員体制に合わせて、解析を社内で行うか、クラウドや外注を使うかを決めて、運用費の負担を減らしましょう。

航空法の許可承認、第三者上空の飛行回避、フェールセーフ設定などの法令・安全対応も欠かせません。

ドローン測量の用途

ドローン測量の用途

ドローン測量の目的について、分かりやすくまとめました。

分野主な活用シーン
建設造成前後の地形把握、土量算出、出来形管理、工事進捗の共有
測量地形図作成、オルソ画像を用いた現況確認
インフラ道路・河川・砂防・斜面の定期的な維持管理と変状把握
環境森林や河川の地形把握、災害前後の変化把握(LiDARが有効)
在庫管理砕石・土砂・石炭など堆積物の体積管理

従来手法との違い

従来手法との違い

ドローン測量は、地上測量や有人航空測量、地上型3Dレーザーと競合するというより、精度・範囲・立入可否の中間を埋める選択肢として機能します。

手法強み課題
地上測量(TS/GNSS)要所の座標を高い信頼性で押さえられる広範囲を面で押さえるには観測点が増え、危険箇所では作業負担が大きい
有人航空測量広域を効率よくカバーできる手配やコスト、タイミングの柔軟性でドローンに劣る
地上型3Dレーザー近距離で高密度な点群を取得できる見通しが取れない場所では欠測が増える
ドローン測量短時間で面データを取得でき、中小規模や短サイクルの計測が得意要点の精度担保には基準点や検証が不可欠

実務では、地上測量で基準点を押さえ、ドローンで面を取得し、必要箇所は地上レーザーで補うといった組み合わせが合理的なケースも多くあります。

成果物の用途と説明責任から役割分担を決める視点が重要です。

ドローン測量の手順と方法

ドローン測量の手順と方法

ドローン測量の測量方法は「準備→取得→解析」を標準手順として設計すると、精度のブレと手戻りを減らせます。

事前準備(飛行計画・許可申請・現地確認)

準備としてまず最初に、目的と必要精度、範囲を確定します。

土量算出なのか出来形比較なのかで必要な解像度や検証の厳しさが変わるため、成果物の使い道を先に決めておくことが重要です。

方式選定として写真測量かLiDARか、あるいは組み合わせるかを決め、高度・速度・ルート・撮影間隔を飛行計画として設計します。

航空法上の許可承認や補助者配置、第三者上空の回避、近隣への周知といった段取りも同時に進めましょう。

現地確認では、離着陸場所、電波環境、障害物、GNSS受信状況を確認し、GCPの設置箇所やチェック点の位置を決めておきます。

撮影・計測(自律飛行・重複率・高度設定)

撮影・計測は自律飛行を基本とし、撮影条件の一貫性を確保します。

手動飛行も可能ですが、速度や高度のばらつきが写真の重複やブレに直結するため、再現性の観点では自律飛行が有利です。

重複率は成果の安定性を左右します。

オーバーラップとサイドラップを十分に確保するほど欠損が減りますが、写真枚数と処理時間がかかることは否めません。

高度設定はGSD(地上画素寸法)の考え方で決め、必要な最小解像度を見積もったうえで、現場の障害物や風の影響も考慮して高度を設定します。

解析・成果作成(点群・DSM/DTM・オルソ)

取り込んだ写真や点群データについて、欠損やブレ、露出不良がないかを確認する作業が、解析です。

次に点群を生成し、ノイズ除去や地表抽出を実施します。

DTMが必要な場合は、樹木や構造物を除いた地表面を作る工程が重要で、特にLiDARではフィルタリング設定の確認が品質向上に重要です。

DSM・DTM・オルソ画像を生成したあと、座標系と標高の扱いを整えます。

最後にGCPやチェック点で精度検証を行い、誤差を数値で記録して、土量算出や出来形比較、CAD/BIM/GIS連携まで含めて、使える形に仕上げることが実務上の最終地点です。

測量用ドローンに求められる要件・機能(公共測量含む)

測量用ドローンに求められる要件・機能(公共測量含む)

公共測量にドローンを活用する場合は、国土地理院が定める「UAVを用いた公共測量マニュアル(案)」(平成29年3月改正)が標準的な作業方法の拠り所です。

同マニュアルは、UAVと民生用デジタルカメラで撮影した空中写真を用いる「UAVを用いた空中写真測量」と、応用測量にも活用できる「UAVを用いた空中写真による三次元点群測量」で構成されています。

隣接する空中写真の重複度は80%以上を確保することが目安として示されており、レーザースキャナを搭載した測量は別途の精度検証が必要です。

測量用途の機体選定では、画質や飛行時間に加えて、再現性のあるデータ取得と安全運用を支える機能が要点になります。

要件内容
自律飛行・航路再現同一条件での繰り返し撮影とログ保存に対応していること
RTK/PPK対応基準局やネットワーク運用、補正の失敗検知まで含めて現場で破綻しない仕組みであること
フェールセーフ通信断やGNSS不良、バッテリー低下時の停止・帰還挙動を事前設定できること
センサー精度高精度カメラまたはLiDARを搭載し、正確な点群データ・オルソ画像を出力できること

測量用ドローンの選び方

Matrice 350 RTK

測量用ドローンの機体は、方式と現場条件から逆算して選定します。

写真測量中心であれば高画質カメラと安定飛行、RTK運用のしやすさが重要です。

植生下や急斜面で地盤面の把握が必須であれば、LiDAR搭載機を検討します。

現場の実務担当者が確認する主な機体構成は次のとおりです。

用途代表的な機体構成特徴
写真測量(中小規模)DJI Mavic 3 Enterprise シリーズなど可搬性に優れ、RTKモジュールを組み合わせて運用できる
写真測量(高精度・広域)DJI Matrice 350 RTK+Zenmuse P1フルサイズセンサーで正確な航空写真測量が可能
レーザー測量DJI Matrice 350 RTK+Zenmuse L2LiDARとRGBカメラを統合し、植生下の地形も取得できる

注記:かつて写真測量用の代表機とされたDJI Phantom 4 RTKは、国内販売店の在庫が尽きた2022年ごろを境に新品の流通が実質的に途絶えています出典)。

DJI Phantom 4 RTK
DJI Phantom 4 RTK

現在、写真測量用途ではMavic 3 EnterpriseシリーズMatrice 350 RTK+Zenmuse P1が現行の選択肢です。

精度面では、カタログ上のRTK精度だけで判断しないようにしましょう。

撮影設計、GCPやチェック点の置き方、解析設定を含めた一連の手順で狙い精度に到達できるかを、小規模現場での試験導入によって検証すると失敗しにくいです。

価格相場と導入方法(購入・レンタル)

価格相場と導入方法(購入・レンタル)

ドローン測量の費用は本体価格だけで決まらず、センサー、RTK構成、解析ソフト、保守・保険、教育費までを含めた総額で比較する必要があります。

2026年時点の目安は次のとおりです。

構成初期費用の目安内訳
写真測量中心の構成比較的抑えやすい機体+カメラ+解析ソフトで運用を開始できる
LiDARエントリー構成
(Matrice 350 RTK+Zenmuse L2)
約400万円前後機体約100万円+LiDAR約200万円+解析ソフト約25万円+PC約40万円+その他約30万円が目安(出典)。講習費用30〜50万円、年間保険料10〜15万円が別途必要
ミドルクラス以上のLiDAR構成1,000万〜3,000万円規模センサーのみで500万〜1,500万円以上になり、公共測量を多く受注する測量会社やゼネコンでの本格導入に多い規模

ドローン測量は使う回数が増えるほど社内に経験と技術が蓄積し、導入効果が高まります。

まず試しに使いたい時や、LiDARだけ必要な場面ではレンタルが便利です。

見積では、解析ソフトや保証サポート、保険などが含まれているかを忘れずに確認します。

導入に活用できる補助金(2026年時点)

導入に活用できる補助金(2026年時点)

ドローン測量の導入時に利用できる補助金制度をまとめました。

制度名対象補助率・上限の目安
ものづくり補助金機体本体を含む設備投資補助率2/3、上限1,250万円未満(出典
デジタル化・AI導入補助金2026
(旧IT導入補助金)
解析ソフトやクラウド利用費(機体本体は対象外)最大450万円まで補助(出典
小規模事業者持続化補助金小規模投資、販路開拓通常枠50万円〜、条件次第で最大250万円
新事業進出・ものづくり商業サービス補助金新規事業としてのドローン活用補助率1/2(条件により2/3)、最大9,000万円新事業進出枠
(従業員規模に応じて750万〜)(出典

操縦資格の取得費用には、補助金ではなく厚生労働省の人材開発支援助成金を活用できます。

制度は年度ごとに要件や公募期間が変わるため、申請前に各制度の公式ページで最新の公募状況を確認してください。

よくある質問(資格・耐用年数・補助金)

よくある質問(資格・耐用年数・補助金)

ドローン測量に資格は必要ですか

ドローン測量そのものに、法律上必須の操縦資格はありません。

ただし2022年12月の改正航空法により、国家資格「無人航空機操縦者技能証明」制度が始まっています。二等資格を取得すると一般的な飛行許可申請の手続きが簡略化され、一等資格ではレベル4飛行(有人地帯での補助者なし目視外飛行)も可能になります。

重要な変更点として、2025年12月18日をもって、JUIDAやDPAなど民間資格による飛行許可申請の手続き省略措置が廃止されました出典)。

民間資格自体は引き続き取得できますが、飛行許可申請上の優遇を受けるには国家資格の取得が有利になっています。

登録講習機関は2026年4月時点で全国715機関に拡大しており、修了すれば実地試験が免除されます。

▼資格について詳細はこちらもご覧ください

ドローンで無線免許が必要な場合とは? 2つの資格と開局の手続き

ドローンで無線免許が必要な場合とは? 2つの資格と開局の手続き

一般的なドローンの操作に資格は不要ですが、一部の特殊なドローンでは無線に関わる免許(アマチュア無線技士、陸上特殊無線技士)が必要です。この記事では電波法の規定にも触れつつ、ドローンに関わる無線資格の種類と取得方法、開局申請の流れを具体的に解説します。

測量分野に特化した民間資格としては、一般社団法人ドローン測量教育研究機構(DSERO)が認定する「ドローン測量管理士」「ドローン測量技能士」があります。

必須資格ではありませんが、精度管理の知識や実技能力を証明でき、発注者への信頼性向上につながります。

なお、公共測量の成果を測量成果として利用する場合は、別途測量士・測量士補の資格が必要です。

機体の耐用年数はどのくらいですか

耐用年数は使用頻度、保管環境、部品供給で変わりますが、機体としては数年単位での更新を想定するのが一般的です。

バッテリーやプロペラは消耗品にあたり、性能低下が安全と精度に直結するため、点検と計画的な交換を前提に運用します。

補助金は必ず利用できますか

ドローン測量単体を対象にした補助金が常に用意されているわけではありません。

前掲のとおり、ものづくり補助金や中小企業新事業進出補助金などの枠組みで対象になる場合があります。

公募回や要件は年度ごとに変わるため、申請前に中小企業庁や各運営機関の公式サイトで最新情報を確認することをおすすめします。

まとめ

まとめ ドローン測量

今回は、ドローン測量についての仕組みや方式・精度・手順・機体選びについて解説しました。

ドローン測量は、方式選定から精度検証、成果物の活用までを一つの設計として組み立てることで、現場の生産性向上に直結します。

写真測量(SfM)とレーザー測量(LiDAR)の違いを理解し、地表が見える現場か、植生下の地形把握が必要かで方式を判断することが出発点です。

公共測量に対応する場合は、国土地理院の「UAVを用いた公共測量マニュアル」に沿った重複率設計とチェック点での精度検証を工程に組み込みます。

機体選びと費用検討は、本体価格だけでなく解析体制、ソフト、保守・保険、教育費まで含めた総額で比較し、必要に応じてレンタルや補助金の活用も検討すると失敗しにくいです。

資格制度は2025年12月の民間資格優遇廃止のように変更が続くため、国土交通省やDSEROなど一次情報源での定期的な確認が欠かせません。


参考文献・情報源


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