レーザー測量(LiDAR)とは|仕組みと写真測量との違い、Zenmuse L1/L2/L3の比較

レーザー測量(LiDAR)とは

LiDAR(Light Detection and Ranging)とは、レーザー光を地表や対象物に照射し、反射して戻ってくるまでの時間から距離を計測する技術です。ドローンにLiDARセンサーを搭載して上空から照射することで、広いエリアの地形や構造物を「点の集合(点群データ)」として短時間で記録できます。これを「航空レーザー測量」と呼びます。

写真測量(フォトグラメトリ)との違い

ドローン測量には、LiDARを使う方法のほかに、写真を多数枚撮影してつなぎ合わせる「写真測量(フォトグラメトリ)」があります。両者の使い分けの目安は次の通りです。

  • 写真測量が向いている場面:植生が少なく地表が見えている場所、色情報(写真)も活用したいケース
  • LiDAR測量が向いている場面:森林など植生下の地表データが必要な場合、夜間や逆光など写真測量が難しい条件、より高精度な地形データが求められる場合

LiDARはレーザーが樹木の枝葉の間を通り抜けて地表まで届く(マルチリターン)ため、写真には写らない地表面の起伏を捉えられる点が大きな強みです。

DJI Zenmuse L1 / L2 / L3 の仕様比較

ROBOTSHAREでは、DJIのLiDARペイロード3世代をレンタル提供しています。世代が進むごとに測距距離・精度・処理速度が向上しています。

項目Zenmuse L1Zenmuse L2Zenmuse L3
対応機体Matrice 300 RTKMatrice 400/Matrice 350 RTK/Matrice 300 RTK(※1)Matrice 400 のみ
LiDARセンサーLivox製DJI製(レーザー波長905nm)DJI製(レーザー波長1535nm)
最大測距距離450m(反射率80%・照度0klx時)/190m(反射率10%・照度100klx時)450m(反射率50%・照度0klx時)/250m(反射率10%・照度100klx時、最大500m)950m(反射率10%・100kHz設定時)/2000m(反射率80%・100kHz設定時)※既定設定での実用上限は約900m
測量精度(RMSE)垂直5cm/水平10cm(飛行高度50m時)垂直4cm/水平5cm(飛行高度150m時)垂直3cm(120m時)/垂直5cm(300m時)/垂直10cm(500m時)、水平4cm(120m時、300m以降は公式未公開)
点群放射率最大24万点/秒(シングルリターン)/最大48万点/秒(マルチリターン)最大24万点/秒(シングルリターン)/最大120万点/秒(マルチリターン)パルス発射周波数(100/350/1000/2000kHz)の設定により変動、対応リターン数も設定により4~16
RGBカメラ2000万画素20MP(4/3型CMOS)デュアル100MP(4/3型CMOS、25MP/100MPモード切替)
特徴IMU一体型で安定した測量精度スポットサイズがL1の1/5(4×12cm@100m)に小型化、検知精度が向上パルス発射周波数の設定で測距距離・点群密度を切り替え可能、広範囲の高密度測量に対応

※1:Matrice 300 RTKでL2を使う場合、機体のファームウェアをL2対応バージョンに更新し、送信機をDJI RC Plusにする必要があります。
※対応機体・測距距離・精度はDJI Enterprise公式仕様(enterprise.dji.com)に基づく値で、飛行高度・対象物の反射率・周辺照度などの条件下での測定値です。実際の現場条件により変動するため、参考値としてご活用ください。

活用シーン

  • 地形測量:広域エリアの地表面データを短時間で取得し、土量計算や等高線図の作成に活用
  • 建設現場モニタリング:施工の進捗管理、出来形管理
  • 森林管理:植生下の地形データも取得できるマルチリターン対応により、林業・森林調査に活用
  • インフラ点検:橋梁・法面・送電線など、形状把握が必要な点検業務

レンタルでの導入方法

ROBOTSHAREでは、Zenmuse L1・L2・L3のいずれも、ペイロード単体でのレンタルと、対応するMatrice機体とのセットレンタルの両方でご利用いただけます。すでに機体をお持ちの場合はペイロードのみ、これから導入する場合は機体とのセットがおすすめです。

対応機体は機種ごとに異なります(L1:Matrice 300 RTK/L2:Matrice 400・350 RTK・300 RTK※/L3:Matrice 400のみ)。※M300 RTKでL2を使う場合は、ファームウェアをL2対応バージョンに更新し、送信機をDJI RC Plusにする必要があります。購入前の試験運用や、繁忙期だけの機材追加にも対応しています。機種選びに迷う場合は、用途(測量範囲・植生の有無・求める精度)をお伝えいただければ、最適な組み合わせをご提案します。

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T田

この記事の執筆者

T田

広報担当

二等無人航空機操縦士を保有。特技は野鳥を見つけること。

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