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ステップ 1. プロジェクトを開始する前に > 4. フィールドまたは他のソースから GCP を取得する (オプションですが推奨) - PIX4Dmapper

 

>> GCPを追加しない場合は、この手順をスキップしてください <

警告地上基準点の使用は 強くお勧めします 画像に位置情報が含まれていないプロジェクトを処理する場合。.

地上基準点を使用しない場合：

  • 最終結果には、縮尺、向き、絶対位置情報が含まれていません。そのため、測定、重ね合わせ、以前の結果との比較には使用できません。.
  • それらはrayCloud内で反転した3Dモデルを生成する可能性があります。.
  • 3D再構築では、調査対象領域の形状が正確に再現されない場合があります。.

地上基準点（GCP）とは、対象エリア内の座標が既知の点です。これらの座標は、従来の測量方法で測定されたものか、他の情報源（LiDAR、対象エリアの古い地図、Webマップサービスなど）から取得されたものです。PIX4Dmapperでプロジェクトを処理する際に必須ではありませんが、プロジェクトの絶対精度を大幅に向上させます。GCPは、 チェックポイント 。GCPは、以下のような用途に使用できます。

  • 画像ジオロケーションを用いたプロジェクトでは、 GCP（地上基準点）を用いることでプロジェクトの絶対精度が向上し、モデルを地球上の正確な位置に配置できます。GCPはGPSによるずれを メートル単位からセンチメートル単位にまで。GPSによるずれの詳細については、「 搭載GPSがプロジェクトの精度に及ぼす影響」をご覧ください。
  • 画像による位置情報取得を行わないプロジェクトでは、地理参照された出力が必要な場合はGCP（地上基準点）が必要です。この場合、GCPは最終結果の縮尺、方向、位置を決定します。さらに、GCPは出力の相対精度、すなわち3Dモデルの再構築精度を高める上で非常に役立ちます。

GCPを使用する際には、以下の点を考慮する必要があります。

 

GCPの数と分布

GCPは対象領域内に均等に配置する必要があります。対象領域を大きなテーブル、GCPをそのテーブルを支える脚と想像してみてください。すべての「脚」が「テーブル」の同じ位置に配置されている場合、テーブルは傾きます。「脚」が均等に配置されていれば、「テーブル」は安定します。さらに、再構成の精度を高めるために、対象領域の中央に1つのGCPを配置することも推奨されます（図1）。.

重要：
  • 再構築において考慮されるためには、最低3つの地上基準点（GCP）が必要です。それぞれのGCPは、少なくとも2枚の画像にマークされている必要があります。.
  • 最低でも5つのGCP（地上基準点）を設置することを推奨します。大規模プロジェクトであっても、通常は5～10個のGCPで十分です。GCPの数を増やしても、精度向上に大きく貢献するわけではありません。.
  • 地形が複雑な地域では、より多くのGCP（地上基準点）を用いることで、より精度の高い（より正確な）復元が可能になるのは確かです。.
  • 測定誤差を最小限に抑え、GCPの挿入時に発生する可能性のあるミスを検出するために、少なくとも5つのGCPを使用し、それぞれのGCPが少なくとも5枚の画像で識別されるようにすることが推奨されます。.
  • スケールと方位の誤差を最小限に抑えるため、GCP（地上基準点）は地形上に均等に配置する必要がある。.
  • GCP（地上基準点）をエリアの端に正確に配置しないでください。端に配置されていると、数枚の画像にしか写らないためです。.
  • 回廊マッピングの場合： 回廊マッピングにおける地上基準点（GCP）の数と分布。
図1. GCPの分布。.

 

GCP買収

地上管制ポイントは以下のとおりです。

  現地で測定されたGCP
現場でGCP（地上基準点）を測定するには、その地域で時間をかけて測定すべき位置を特定する必要があります。このプロセスには、地形へのアクセスが可能であることが前提となります。GCPの座標を測定する前に、以下の項目を定義しておく必要があります。


GCP座標系

座標系とは、2次元または3次元空間におけるあらゆる物体の位置を定義するために使用される数値とパラメータの集合です。選択されるGCP座標系は、エンドユーザーのニーズによって異なります。通常、座標系には以下のものがあります。

  • グローバル座標系：これらは3次元楕円体座標（緯度、経度、高度）を使用して定義されます。
  • 国家座標系：通常、特定の国用に定義された投影法（X、Y、高度）を使用して定義されます。
  • ローカル座標系：投影法を用いて定義されます。ユーザーは、最も都合の良い場所に原点と向き（X、Y、高度）を設定します。
注： 高度は、幾何学的高度（楕円体の高さを基準とする）または正標高（平均海面を基準とする）のいずれかになります。楕円体と正標高の詳細については、「 正標高と楕円体の高さ」を。


GCPの精度

GCP（地上基準点）の測定精度を定義するためには、以下の要素を考慮する必要があります。

  • 最終結果に必要な精度：GCPの精度は、ユーザーが求める最終的な絶対精度と一致する必要があります。例えば、数メートル程度の精度で十分なプロジェクト（例：迅速な評価作業）では、GCPの精度は数センチメートルである必要はありません。精度が非常に重要なプロジェクト（例：建設現場）では、プロジェクト要件を満たすために、GCPは数センチメートルの精度で測定する必要があります。一般的に、GCPの精度は、最終結果の期待精度よりもわずかに高いことが望ましいです。
  • 画像の地上サンプリング距離：GCPは以下の条件を満たす必要があります。
    • 画像に写るようにする必要があります。GCP写真測量ターゲット（図2）は、GSDの約5～10倍の寸法を持つべきです。GCPが自然物（写真測量ターゲットでマークされていない、エリア内の特徴的な点）である場合、GCPの識別とマーキングはさらに困難になる可能性があります。.
      図2．GCP写真測量ターゲット。.
    • GSDの1/10よりも精度が高くなってはならない。例えば、GSDが10cmの場合、GCPの精度は1cm未満であってはならない。なぜなら、そのような精度では画像上にマークすることができないからである。.
重要を正しく設定するには、GCPの精度を把握しておく必要があります 水平方向 と 垂直方向。GCP精度に関する詳細については、 「GCP / 手動タイポイント表」を。

 

地形測量機器

  • トータルステーションの精度：ミリメートル単位の精度に達することができます（測定点とステーションとの距離によります）。
  • GPSシステムの精度：数センチメートルの精度に達することができます（機器、地域、国によって異なります）。
他の情報源から定義されたGCP
現場でGCP（地上基準点）が測定されていない場合は、他の情報源から抽出することができます。このようなGCPの利点は、オフィスにいながらいつでも抽出できることです。欠点は、精度を制御できないことと、座標系がGCP情報源の座標系になることです。.

GCPは2種類の情報源から抽出できます。

  • 高精度ソースから抽出されたGCP：GCPは、既存の地図や同一エリアのレーザースキャン出力などのソースから抽出できます。これらのソースが更新されていれば、GCPは非常に高精度になります。座標系とこれらの点の精度は、ソースによって異なります。
  • Webマップサービスから抽出されたGCP： Webマップサービスは、Webマップサービス（WMS）と呼ばれる標準プロトコルを使用して、オンラインで地理参照マップを提供します。一部のサーバーは、GISデータベースを公開しており、無料で利用できます。よく知られている無料のWMSサーバーには、GoogleマップとBingマップがあります。これらは地球全体をカバーしていますが、マップの地理参照精度は十分ではない可能性があります。さらに、これらのデータは世界のさまざまな地域で同じ精度で利用できるわけではありません。このようなソースから得られたGCPは、次のような場合に使用することをお勧めします。
    • 画像には位置情報が付与されていないため、このプロジェクトには 地理参照情報がありません。
    • 目的の出力は.kml 、Google マップと完全に同期できる

Web マップ サービス サーバーから取得した 2D または 3D GCP を使用して地理参照を取得する方法の詳細については、次のリンクを参照してください。Web マップ サービスから取得した 2D または 3D GCP を使用して地理参照を取得する方法 。