概要　

Pix4d Mapper Proは、3次元点群とオルソ画像の他に、数値表層モデル（DSM：Digital Surface Model）と数値地形モデル（DTM：Digital Terrain Model）を出力することができます。この記事では、これらのデータを国土地理院の数値標高モデル（DEM：Digital Elevation Model）と比較した上で利用方法について検討します。

使用したデータ

国土地理院　基盤地図情報(数値標高モデル)

FG-GML-3927-25-DEM5B.zip（5mメッシュ標高）

ドローン写真

撮影機材：Phantom4

撮影高度：対地40m(GSD:1.75cm/px)

※土地の管理者の許可を得た上で撮影しています

※GCPを設置し、GNSSローバーで座標取得しています

DEMについて

数値標高モデル(DEM)により、地盤の高さを調べることができます。

DEMは国土地理院の基盤地図情報ダウンロードサービスから入手できます。

ダウンロード先（外部リンク）https://fgd.gsi.go.jp/download/menu.php

ダウンロードしたデータは、公共測量ビューア・コンバータ(PSEA)で閲覧可能ですが、今回はQGISで閲覧するため、株式会社エコリス様が公開している「基盤地図情報 標高DEMデータ変換ツール」を使用しました。

PSEAで浦添市のDEM(5mメッシュ)を読み込んだイメージ

DEMを「基盤地図情報 標高DEMデータ変換ツール」でGeoTIFFに変換し、QGISで読み込んだイメージ

地形を見やすくするため、QGISでGeoTIFF DEMから1m間隔の等高線を生成したイメージ

Pix4dで作成したオルソと等高線を重ねたイメージ

DSMについて

数値表層モデル(DSM)により、建物や樹木を含む地表の高さを調べることができます。

DSMはPix4Dからも生成することができます。

出力形式はGEOTIFF,shapefile,PDF,DXFです。※Version4.0.21で確認

下図のとおり、樹木の高さや形状を確認することができます。

オルソ画像に1m間隔の等高線を重ねたイメージ

DTMについて

数値地形モデル(DTM)はDEMと同じ意味で使われています。

Pix4DからもDTMの生成が可能で、DSMと同じように、GEOTIFF,shapefile,PDF,DXF形式で出力が可能です。　※Version4.0.21で確認

DTMを生成する際、Pix4Dは、3次元点群データを地面・路面・樹木・建物・人工物の5つにクラス分けして、そのうち樹木・建物・人工物を除去しています。

DSMとDTMを重ねることで、樹高を推測することができます。

オルソ画像にDTM（1m間隔の等高線）を重ねたイメージ

DTM（オレンジ）とDSM（青）を重ねたイメージ

DTMの利用について

国土地理院でダウンロードできるDEMは、10mメッシュと5mメッシュの2種類のデータがあります。5mメッシュの方が高精度ですが、提供されている地域は限定されています。

提供範囲を地理院地図で確認する（沖縄本島）

5mメッシュと同じ様にDTMを使うことができれば、ドローンを活用する機会が増えそうです。下図のようにDEMから生成した等高線とDTMから生成した等高線を重ねてみました。

DEM（赤）とDTM（オレンジ）を重ねたイメージ

国土地理院のDEMとPix4Dから作成したDTMは、ほぼ同じような地形データになっていることが確認できました。

Pix4dで生成したDTMは5mメッシュの代替として使うことができそうです。