EverScan、ウクライナの石炭備蓄の地図作成にLiDARを投影
火力発電所でセオドライト方式より3D点群に軍配が上がる
ウクライナのEverScan社は、3Dマッピング用のYellowScan Vx-15を導入するまでは、従来の方法（GNSS、トータルステーションなど）を用いていたため、測量に時間がかかり、技術者の高精度化を妨げていました。 しかも、取得したデータは、LiDARシステムで得られる追加の解析や制御を提供するという点では、極めて冗長なものでした。
EverScanの主要プロジェクトのひとつに、キエフの南約300kmに位置するウクライナのヴィニツァ地方にあるレディジン市のレディジン火力発電所の備蓄炭を調査するものがある。
Vx-15が登場する以前は、地形測量でレベルや角度を決めるための測定器であるセオドライトなど、従来の測量方法が用いられていました。 このツールは19世紀から測量士に使われており、2世紀を経てもその動作原理は大きく変わっていない。
煙突の中にどれだけの石炭が入っているかは、目で見て推定することは不可能です。 体積を正確に測定する必要があります。 これまでは、セオドライトで行っていました。 地形図を作るときの地図製作者のように、技術者は定規で1メートルずつ移動し、同僚は光学機器であるセオドライトで印を見ながら、高さの変化を記録します。 これらのデータをもとに、スタックの体積をほぼ正確に算出することができました。
現在はドローンやLiDARを使って棚卸しを行っています。 YellowScan Vx-15」を使ってドローンがスキャンし、石炭貯蔵庫の3次元マップを作成します。
昔の方法について、スペイニーはこう付け加えます：「この作業は面倒でした。参加は数人がかりで、石炭の量や倉庫のスタックの数にもよりますが、全行程で3時間くらいかかりました。石炭の山を移動させるのは、かなり難しい問題です。しかも、雪が溶ければかなりの水量になる。スタックの高さは12メートルに達することもあります。” Speney氏は、この作業は危険であり、測定中にブルドーザーが石炭の煙突の上で作業することもあると注意を促した。
ドローン搭載のLiDARを使用することで、測定プロセスが加速し、測定精度が向上し、関係者にとってより安全なプロセスが実現しました。
wo EverScanの仲間たちがVx-15のフライトを準備。
エロースキャンVx-15をDJI M600に装着した状態。
EverScan社のビジネス開発ディレクターであるMaxim Sevostyanov氏は、YellowScan Vx-15 LiDARの成功について、次のように語っています。 「この技術は、石炭の体積測定や、地形図の作成、送電線の点検などに利用できる」と語る。 また、送電線の傾きやたるみも判断することができます。 正確で高品質な3次元表面モデルを構築し、正確な石炭量を推定することができます。
「YellowScan LiDARが提供する精度は、センチメートル、時にはミリメートル単位です。 これほど正確に体積パラメータを測定し、サーフェスモデルを構築する技術は、世界中に存在しません。 LiDARが地表をスキャンする瞬間、LiDARは何千もの信号を地上に送り、多くの次元からなるいわゆる「点群」を得ることができるのです。 その後、このデータを加工することで、あらゆる表面のシミュレーションを行うことができます。
EverScanを導入し、短時間で大量の石炭を調査し、DTM、DSM、オルソフォトモザイク、地形図を作成し、作業量と基礎資料を分析し報告しました。 セボスタヤノフが指摘するように、その課題は多岐にわたった。 “現場では、石炭庫の基礎の高さを間違えていることが発覚しました。このミスにより、体積の誤差が20％にもなる可能性がある。”
このミッションの目的は、最も早く、最も安全で、最も正確な備蓄量の計算方法を提供することでした。 それには、LiDARを搭載したドローンを、大量の石炭がある地域の周辺に飛ばすという物理的なプロセスも含まれます。
ミッションは、点群ポイントをデジタル化された領域に計算し、ソリッドから構造要素までの実際の形状やサイズ、ジオメトリを作成することでした。 この結果、クライアントが求めていた「標高の違いによる体積の誤差をなくし、安全に素早く効率よく測定する」という結果が得られました。
火力発電所のLiDARポイントクラウド
石炭煙突のLiDARポイントクラウド
ミッションパラメータ
調査規模は最大20ヘクタールで、地図作成は1時間以下、コントロールポイントの収集はオルソフォトグラメトリを使うかどうかで4～8時間かかるといいます。 Matrice 600 Proに搭載されたYellowScan Vx-15、GNSS Stonex S900A/DJI、4台のカメラを使用し、高度50m AGLで飛行速度S-17km/h変換（m/s）でした。
結果
Sevostyanovたちは、キャノピー10-30の下で1平方メートルあたり50-200点/地上データの取得に成功した。 彼は、「今回のプロジェクトで、私たちにとって最大のメリットは、データの収集と解析のスピードでした」と指摘します。クライアントにとっては、備蓄量の計算精度の高さでした。クライアントにとっては数百万ドルの節約に貢献しました。”
EverScanにとって、LiDAR技術の活用は、標準的な測地系ツールを拡張し、技術を次のレベルに引き上げるための方法です。 “Yellowscanのソリューションは、私たちがお客様に最高のサービスを圧倒的なスピードと精度で提供するのに役立っています。 ウクライナでは、当社は非常に高いレベルでLiDARサービスを提供する最初のサービス会社です。”
NB：著者ジョーダン・ロバート
