ドローンのグリーンレーザ測量とは？

ドローンのグリーンレーザ測量とは、532nmの緑色光を使用し、陸上から水底までをシームレスにデータ化する技術です。従来の赤外線レーザでは困難だった水中測量や深浅測量をドローンで安全に行えるため、河川や海岸管理の現場で注目されています。本記事では仕組みや濁度の影響、メリットを基礎から解説します。

水中測量・深浅測量を可能にする技術

ドローンのグリーンレーザ測量は、光の特性を利用して水面を透過し、その下の地形をスキャンできる点が特徴です。

従来のドローン測量で主流だった赤外線（レッド）レーザは、水面に当たるとエネルギーが吸収・散乱されてしまい、水底まで届きませんでした。これに対し、グリーンレーザは水を透過する性質（水の窓）を持っているため、空中から一度のフライトで「陸地」と「水底」を同時に計測することが可能です。

これにより、これまで分断されていた陸域・水域のデータを高精度に統合できるようになりました。

なぜ水中が測れるのか？グリーンレーザの仕組み

水中測量を可能にしているのは、レーザの波長の特性です。測量で一般的に使われる近赤外線レーザ（波長約1,064nm）は水に極めて吸収されやすい性質があります。一方、緑色の可視光（波長約532nm）は、水分子による吸収が少ない波長帯に属しています。

ドローンから照射されたグリーンレーザは、一部が水面で反射し、残りが水中を透過して水底で反射します。この水面からの反射信号と水底からの反射信号が戻ってくる時間の差を、水の屈折率を考慮して計算することで、精度の高い水深や水底地形を算出する仕組みです。

グリーンレーザによる水中測量・深浅測量のメリット

グリーンレーザの導入は、従来の深浅測量が抱えていた課題を解決します。

従来、水深を測る深浅測量は、ボートに音響測深機を搭載して行うのが一般的でした。しかし、浅瀬や岩礁地帯、急流などはボートが座礁・転覆する危険があり計測が困難でした。ドローンなら、離れた安全な場所から水中測量が可能です。

陸上部と水中部を同時に計測できるため、データの不整合を最小限に抑えることが可能です。これは国土交通省が進める「i-Construction」における河川管理や海岸保全においても高く評価されています。

測量船の手配や水位調整を待つ必要がなく、準備から計測完了までの期間を数日から数時間に短縮できるケースもあります。

測量の成否を分ける測量濁度（だくど）と計測限界

グリーンレーザ測量において、重要なのが濁度（だくど）です。レーザ光は光であるため、水が濁っていると水中の浮遊物質によって光が散乱・吸収され、水底まで届かなくなります。

計測限界の目安として、一般的には「透明度の約1.5倍〜2倍の深さ」までが計測可能と言われています。例えば、水中に円板を沈めて目視できる深さ（セッキー円板透明度）が1mであれば、水深1.5m〜2m程度までが限界です。

現場の濁度が10NTU程度であれば水深2m前後まで捉えられる事例もありますが、泥水や気泡が激しい場所では、水深数十センチでも計測不能になる場合があります。測量実施前に現地の濁度計による計測や、透明度の確認を行うことが、現場での空振りを防ぐために重要です。

近赤外線（通称：赤色レーザ）測量との違い

現場の状況に応じて、グリーンレーザと赤色レーザを適切に使い分ける必要があります。

グリーンレーザは「水域」を含む特殊な計測に特化しており、純粋な陸上のみの測量であれば、精度・コスト面で有利な赤色レーザを選ぶのが一般的です。

グリーンレーザ測量における安全基準

ドローンによるグリーンレーザ測量は、網膜に届きやすい可視光（532nm）を使用するため厳格な安全管理が求められます。JIS規格のレーザクラス分類から、現場での具体的な安全対策、アイセーフ機材による業者選びのポイントまで、安全運用のための必須知識を解説します。

グリーンレーザ測量の導入事例が示す水中計測の実用性

ドローン搭載型グリーンレーザスキャナを活用した河川測量では、水中と陸上の地形データを一度の飛行で取得できます。相模川での河床測定やi-Construction大賞受賞事例など、実際の導入現場では従来のボート測量や音響測深機と比べ、作業日数の短縮と安全性の確保が報告されています。

グリーンレーザが広げる測量の可能性

ドローンのグリーンレーザ測量は、これまで船（水中）と地上に分断されていた測量をひとつに繋ぐソリューションです。水の濁度という自然条件に左右される側面はありますが、水中測量・深浅測量のハードルを大きく下げ、インフラ管理の精度向上に寄与しています。

i-Constructionの普及に伴い、今後も水辺の管理における「標準的な手法」としてさらなる活用が期待されています。