近年の豪雨は、巨大災害を引き起こすものも目立つようになり、その対策としての「防災・減災・救済」が国を挙げての緊急の課題になってきています。ドローンは災害発生後の被害を最小限に抑えるため、土砂崩れや河川氾濫のリスクが高い場所を監視する“目”として重要な役割を担っています。
2011年9月の台風12号による山崩れの土砂が山間の河川をふさぎ、同地区で天然のダムが発生したことを受け、土木建築の調査や測量を手掛ける中電技術コンサルタントは、国土交通省近畿地方整備局からの依頼で奈良県十津川村の長殿地区の緊急調査を行いました。
天然ダム下流の砂防堰堤の様子（長殿地区：奈良県五條市）2019年12月18日撮影（写真提供：国土交通省近畿地方整備局紀伊山系砂防事務所）
緊急調査では、天然ダムが形成される等土石流による被害が生じる急迫性が高まった状況において、住民の避難行動に資するために、被害のおそれのある区域等の情報を速やかに提供することが求められます。そのため、情報として一定程度の精度を確保した上で、時間をかけずに結果を出し、逐次情報を更新することが重要となります。
豪雨でできた「天然ダム」を監視
天然ダム発災時の緊急調査は、防災ヘリやTEC-FORCE（緊急災害対策派遣隊）による地上調査等が行われます。しかし、気象条件によっては防災ヘリが飛行出来ない場合があります。また、発災直後の地上調査は、二次災害の危険を伴う場合があり、緊急調査の迅速性・安全性・正確性の確保が課題です。
これらの課題を解決する手段の一つとして、センシンロボティクスのドローン技術を使った実証実験を実施しました。
2019年12月から20年3月にかけて長殿地区でドローンを4回飛ばして性能を検証。
実証実験では以下3つの項目を検証しました。
（1）安全な場所から自動航行できる
（2）1回の飛行で地区全体の概略が把握できる
（3）リスクの高い場所の変化を詳細に把握できる
長殿地区にアクセスする工事用道路は、河川増水により通行することができないため、天然ダムへの調査員の立ち入りが困難な状況です。そこでドローンを用いて河道部（２号砂防堰堤、仮排⽔路、天然ダム頂部）・大規模崩壊斜面の遠望監視フライトを行い、天然ダム全体の土砂移動状況について概略を把握しました。
飛行計画・飛行実行・データ収集にはSENSYN FLIGHT CORE、リアルタイム映像伝送とカメラの遠隔操作にはSENSYN DCを利用しました。
起伏の激しい山間を飛行するため、マニュアル操作では一定の高度を正確に保って飛ぶのは困難です。
SENSYN FLIGHT COREは地形追従機能があり、地形を立体的に捉えて高度を自動制御することが可能です。
また、山肌の崩壊した部分や、流出した土砂の量は、3次元で計測した地形データを用いることで、解析にかかる時間を短縮することができました。
撮影データを使った３次元モデルの事例（長殿地区：奈良県五條市）
SENSYN DCは撮影中の映像を複数拠点間でリアルタイム共有することが可能です。実証実験でも、現地とオフィス間で映像中継を行い、オフィスからも鮮明に映像を確認することができました。ドローンは遠隔地から操作できるため、土木専門家がオフィスから複数の現場を監視することも可能です。
中電技術コンサルタント 河川本部上席エグゼクティブ・エンジニア 兼 先進技術センター長 荒木義則氏は、「天然ダムを実測すると3人組で丸1日かかります。有人ヘリコプターと比較しても、ドローンなら5～6割の大幅なコスト削減を見込むことができます。」と語り、開発などのコストを上回る効率化を見込んでいます。
データの収集/分析/活用の一連のプロセスの自動化を目指す
現在は、よりスピーディでスマートなドローン調査を目指して、データの収集/分析/活用の一連のプロセスを自動化させるための取り組みを行っています。
特にデータ収集に関しては、『SENSYN DRONE HUB』のような設置型ドローンシステムを天然ダムの工事現場に常設し、遠隔操作により、天然ダムの状態を監視するシステムについて、社会実装を目指します。
完全自動運用型ドローンシステム『SENSYN DRONE HUB』
センシンロボティクスは、中電技術コンサルタント様との取り組みを通して、平時の地形データと災害発生時のデータをリアルタイムに比較し、変化を自動検知するサービスの開発に取り組んでまいります。