報告書番号

V15004

タイトル（和文）

送電線と樹木の離隔計測への小型無人飛行機の適用性評価

タイトル（英文）

Applicability of small unmanned aerial vehicles on evaluation of tree-wire distance for transmission instruments.

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

送電線と樹木の離隔評価への小型無人飛行機を用いた3次元形状推定技術（SfMマッピング）の適用性を評価するために、実設備を対象としたSfMマッピングの実施および電線地上高を指標としたレーザー測量との比較を通して精度検証を行った。小型UAVに搭載したデジタルカメラを用いて被写体の一部が最大で80%程度オーバーラップするように上空から鉛直下向きに撮影した一連の写真画像からSfMマッピングを行った結果、樹冠及び地上高23 m および14 m 程度の送電線を3Dの点群として良好に復元することが出来た。レーザー距離計によって計測した電線地上高を真の値とした場合、UAVから送電設備を真下に見下ろす位置での解析によるRMSE は 0.14～0.36 m 程度、安全性に配慮して斜め上空から見下ろす位置では0.15～0.53m程度となり、地上からの見通し等の制約を受けにくい本手法は、航空機LiDARと同程度の精度で簡便に離隔を評価できると考えられる。

概要 （英文）

Evaluation of tree-wire separation distance for transmission instruments is important for maintenance and requires considerable labor. Air-borne LiDAR is one of the best methods to measure the tree-wire distance but needs high cost. Small unmanned aerial vehicles (sUAVs) are becoming popular in numerous civil and research applications as a platform for the 3D modeling by SfM (structure from motion) from overlapped images in a cost- effective manner.
We estimated the distance between ground surface and powerlines of transmission instruments by simultaneous measurement by SfM mapping with sUAV and by laser ranging. The point clouds of structures and ground surface, including tree canopy, were reconstructed from overlapping images of 80% at powerline height of 23 m and 14 m a.g.l., respectively. Most thin wire radius was about 15 mm. The estimation error (RMSE) of SfM mapping to the laser ranging was 0.14 - 0.36 m when images were taken by sUAV flying right over the instrument. The result from images taken by obliquely upper position flight, considering the safety of operation, was 0.15 - 0.53 m of RMSE. SfM mapping is accepted as the practical method to estimate tree-wire separation distance, considering LiDAR's systematic error of 0.2 - 0.3 m for canopy detection.

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