● メーカーと機器・一覧
レーザスキャナのメーカー、機種の主なものを挙げる。| メーカー | 国籍 | |
| リーグル | オーストリア | |
| ニコン・トリンブル | 日本＋アメリカ | 地形測定には有効距離が小さい。 限られた地域の精密測定、或いは人工構造物向き。 |
| オプテック | カナダ | ILRIS-3D Lidar Imaging System |
| ＮＥＣ | 日本 | INT5000はノンプリズム型トータルステーションとして同様の機能がある。 |
| ソキア | 日本 | ３次元測定システムMONMOSはレーザではなく発光ダイオードを用いる。 |
当研究所では、リーグル(Riegl)社製のレーザスキャナと、同社製のレーザレーダに当研究所で開発、制作した経緯台を組み合わせたレーザスキャナを保有する。
以下にリストを挙げる。
| ＬＰＭ－２Ｋ | 超長距離型レーザスキャナ |
| ＬＭＳ‐Ｚ２１０ | 回転ミラー高速型レーザスキャナ |
| ＬＤ－９０ | 長距離型 当研究所製自動制御経緯台(ALTAZ2,ALTAZ2A)と組み合わせる。 |
| ＦＧ－２１ | 中距離ポータブル型 当研究所製自動制御経緯台(ALTAZ2,ALTAZ2A)と組み合わせる。 |
| LMS－Z420i →メーカーWEB |
回転ミラー高速型長距離レーザスキャナ 有限会社 和泉測量に依頼して、時々測定していただいています。 数理設計研究所でも測定依頼を受け付けます。 |
Riegl FG-21
MAD ALTAZ2
● Riegl LPM-2K 長距離型レーザスキャナ
現在手に入るレーザスキャナでは、もっとも長距離を測定できるものの１つ。- 有効距離
メーカーの仕様で有効距離は2500ｍとなっています。
実用的には、2000ｍ程度。
花崗岩などの反射率の良い地質では、2000ｍ以上の測定も可能。
・種々の物質の反射率
・反射率と有効距離の関連
Maximum Range versus Reflectivity of the Target
レーザー距離計で測定可能な最大の距離は、目標の反射率に強く依存します。
RIEGLのパンフレットに記載された値は、80パーセントの反射率の乱反射目標物を基準にしています。
これ以外の反射率の目標については、図（横軸の反射率から、縦軸の「カタログ値への乗算率」を求めて積算する）によって求められます。
RIEGL General Information GI005 (10/94) 略訳 NAGURA Hiroshi - 測定速度
特に反射率が低くない、標準的な対象を機械任せ（ Adupting Mode ）で測定した場合、１分間で100点程度を目安としたデータを取得できる。
- データの精度
- 距離精度は、次の式で求められる。
距離誤差＝±( 25㎜＋距離×20／1000000 ) - 水平、垂直誤差
レーザビーム径 1.2mrad。 100ｍで12cm、1000ｍなら1.2ｍに相当する。
経緯台の位置精度 ±0.01gon（±0.009°=±0.16mrad）。
100ｍ先で1.6㎝、1000ｍ先では16㎝に相当する。
→ MAD3D測定の特長：測定精度
→角度単位換算表
- 距離精度は、次の式で求められる。
- 測定モード
植生などの除去には重要な、「ストロング・ターゲット」モードと「ラスト・ターゲット」モードがある。
「ラスト・ターゲット」モードでは、有効距離がいくらか短くなり、測定時間もいくらか長くなる。
- 電源
カタログ上では、ＤＣ11～18Ｖで動作すると記されている。
実際には、12Ｖ程度はあった方が安定して動作する。
- 制御用ソフトウェア
この機種を制御するためにリーグルが標準添付するソフトウェア（ LPMScan ）は、標点（既知点）などを測定する１点測定には不自由である。
このために、LPM-2K制御ソフトウェア「MAD3D-S」を開発、販売している。
測定サービスには、このソフトウェアを用いる。
- 測定例
広い地域を測定した例として、最大約2000ｍの距離から、幅400ｍ、奥行き600ｍ、標高差500ｍの崩壊地を、LPM-2Kで測定した例とレポートがある。
| 品名 | 長距離レーザープロファイル測定装置 ( 3D Profile Measuring System ) ( 3D-Laser Profile Measuring System ) ( Long-Range Lase Profile System ) |
| 形式 | LPM-2K ( 旧 LPM98-2K ) |
| レーザ距離計 ( Laser Distance Meter ) |
LD90-3800Hip-LR |
| 経緯台 ( パン/チルトマウント ) (Pan & Tilt Mount) |
PTM98 |
| 数理設計研究所所有品 シリアル番号 |
レーザ距離計 9992182 経緯台 9992183 |
| 製造者 | RIEGL Laser Measurement Systems GmbH （オーストリア） |
| 販売元 | リーグルジャパン株式会社 |
| 販売者 | 株式会社守谷商会 |
Riegl LPM-2K
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● Riegl LMS-Z210i 回転ミラー高速型レーザスキャナ
回転ミラー型は、非常に高速に多くの座標データを得られる。角度分解能（水平、垂直精度）は、LPM-2Kに比べると低い。
数理設計研究所が所有するのものは初期のLMS-Z210で、仕様がだいぶ違う。
測量用途で購入するなら、高価でもLMS-Z420iを選択した方が使いやすく、応用範囲が広い。
- 有効距離
メーカーの公表値では、80％以上の反射率の対象について350ｍ、となっています。
一般的な地形について、地表の反射率、霧、靄の影響を考えると、200～250ｍ程度である。
以下のリンクが参考になる。
・種々の物質の反射率
・反射率と有効距離の関連
- 測定速度
回転ミラー型の特長は、測定速度の速さである。
これによって、地形データはほとんど補間することなく、リアルな形状を再現できる。
例えば0.16gon(0.144°)刻みで、水平角315°、上下に60°の範囲を測定すると、数分で終了して100万点近いデータが得られる。
- データの精度
- 距離精度は、次の式で求められる。
距離誤差＝±( 25㎜＋距離×20／1000000 )
LPM-2Kと同等である
- 水平、垂直誤差
レーザビームの径は 約３mrad。50ｍで15cm、300ｍなら90cmに相当する。
経緯台の位置精度は±0.08gon（±0.072°=±1.26mrad）。
50ｍ先で約６cm、300ｍ先では38㎝程に相当する。
→ MAD3D測定の特長：測定精度
→角度単位換算表
- 距離精度は、次の式で求められる。
- 霧・靄
回転ミラー型は経緯台型に比べて霧、靄の影響を受け易い。
特に有効距離に近い測定、山岳地では注意を要する。
→ 霧と有効距離の関連
→ MAD3D測定の特長：霧には弱い
- 植生などの除去
当研究所が所有する LMS-Z210 は初期の型であり、「ラストターゲット」モードはない。
したがって、樹木の間を通して地表のデータを得るのは困難が多い。
しかし、非常に細やかな形状を取得できるという特性から、画像処理によって樹木をある程度除去できる。
現在販売されているLMS-Z210は、「ラストターゲット」モードを持つようで、測定モード、データ処理の２つの面から樹木、植生を除去できと思われる。
- 制御用ソフトウェア
この機種を制御するためにリーグルが標準添付するソフトウェア（ 3DRiSCAN ）は、角度単位はgon( grad )であり、通常、度分秒を常用していると慣れるのに時間がかるかもしれない。
範囲設定の方法なども、使いやすいとは言えない。
多機能ではあるが、使い勝手は良いとはいえない。
現場で実用する前に、訓練が必要だろう。
- 測定例
「ラストターゲット」モードが無い事と、制御用ソフトウェア（ 3DRiSCAN )が使いにくい事、実質的な有効距離が比較的短い事から、当研究所ではあまり用いない。
狭い地形を精査するためには威力がある。
→ ダム堆積土砂表面形状の測定
- 故障など
Riegl LMS-Z210 の測定データにおける反射率の異常の検証
Riegl LMS-Z210