このケーススタディをダウンロードするにはここをクリックしてください

都市湖は現代の都市において、洪水対策、地下水涵養、水質、そして都市景観の向上に大きく貢献し、重要な役割を果たしています。これらの湖周辺の都市開発が進むにつれ、正確な水中地形データの取得は、工学設計や生態系管理にとって不可欠となっています。
このケーススタディでは、Hi-TargetのAndroid搭載iBoat BS12 USVが、タイのバンコクにある大規模な都市湖の水中地形調査にどのように活用されたかを紹介します。このプロジェクトは、USVの効率性、適応性、そして複雑で限られた内水域への適合性を強調しています。

都市湖沼調査における課題

バンコクのような人口密集都市では、有人船を使用した従来の水中地形測量方法にはいくつかの制限があります。

· アクセス制限： 海岸線が混雑し、水路の入口が狭いため、フルサイズのボートの進水や操縦が困難になります。
· 安全上の懸念: 歩行者が多く、周囲の環境が混雑していると、運用上のリスクが増大します。
· データのギャップ: 海岸近くのアクセスできない場所や浅瀬は、見逃されたり、うまく撮影されなかったりする可能性があります。
このような制限により、データ品質を損なうことなく狭いスペースにアクセスできる、コンパクトで柔軟性が高くインテリジェントな水深測量ソリューションが明らかに必要になりました。

図1. 調査サイトの概要

解決

iBoat BS12は、内水面調査ミッション向けに特別に設計された、Android搭載の軽量無人水上艇です。カーボンファイバーとケブラー繊維で作られた洗練された船体は、耐久性と携帯性を兼ね備えています。コンパクトなサイズのため、車のトランクに収納でき、単独での打ち上げも可能で、限られた都市部の現場に最適です。

図2. iBoat BS12: Android搭載の多機能USV

主な機能:

● 推進力と設計： CFD 最適化された船体、最高速度 6 m/s、荒れた水面でも安定。
● ナビゲーション: 統合された GNSS + IMU モジュールにより、断続的な衛星信号でも 1 メートル未満の精度の測位が保証されます。
● センサー: 障害物検知用のシングルビームエコーサウンダー、360°カメラ、ミリ波レーダーを内蔵。
● 制御システム： 手動モードまたは完全自律モードで、Hi-Survey Boat Android アプリを通じて操作します。
● ミッションの継続性: ブレークポイント再開をサポートしており、複数のセッションにわたる大規模な調査に最適です。

図3. 動作原理

フィールドオペレーション

調査は、バンコク北部の商業・観光地が密集する25万平方メートルの都市型湖で実施されました。この湖は、この地域の雨水調節と生態系のバランスに重要な役割を果たしています。湖の周囲では建設プロジェクトが進行しており、正確な水中地形データの取得は、基礎設計と環境影響評価の両方において不可欠でした。

iBoat BS12はコンパクトな設計のため、車両から直接展開できます。その携帯性と迅速なセットアップは、アクセスが制限されている混雑した都市部に最適です。

図4. iBoat BS12の展開

Googleマップに対応した統合ミッションプランニングソフトウェアを使用することで、調査チームは5分以内に調査ライン、間隔、調査範囲を定義しました。このソフトウェアは、ラインとエリアを直感的に描画できるだけでなく、自動間隔設定機能と方向設定機能も備えており、様々な調査ニーズに対応します。

図5. Googleマップインターフェースを使ったミッション計画

ミッションが計画されると、BS12は完全自律航行を開始し、航路に沿ってリアルタイムの海中地形データを収集しました。手動操作は一切不要で、オペレーターは陸上からデータ収集を監視するだけで済みました。

図6. 進行中の自律水深測量

湖の規模を考えると、作業は1日では終わらないほど長引きました。ブレークポイント再開機能により、チームは調査を任意の時点で一時停止し、翌日に全く同じ場所から再開することができました。設定やデータを再設定する必要はありませんでした。

データ処理と可視化

データ収集が完了すると、リモート コントローラーから情報がダウンロードされ、Hi-Target 独自の水路測量データ ソフトウェアである HiMAX を使用して処理されます。
後処理ワークフローには、異常な深度ポイントの自動検出と削除、深度の変化を視覚化する等高線マップのワンクリック生成、水中地形の詳細な視覚化のための 3D モデリングが含まれていました。

図7. HiMAXソフトウェアによる異常値の除去

図8. 自動生成された深度等高線マップ

調査中、水深データの精度を検証し、要求仕様への適合性を確認するため、横断面の採取も行いました。検証結果では、全データポイントのうち95.12%が規定の信頼区間内に収まり、iBoat BS12の出力の優れた精度と信頼性が実証されました。

図9. 精度検証のためのオーバーレイ解析

図10. 視覚化された深度等高線

図11. 3D湖底地形モデル

これらの出力により、湖底構造が明確かつ正確に表現され、堆積物評価、建設計画、生態学的調査などの下流アプリケーションがサポートされました。

結果と価値

このプロジェクトでは、複雑に構築された都市の湖の高解像度の水中地形図を作成することに成功しました。これは、従来の有人船では困難で時間がかかり、非現実的でさえありました。
主な利点:
● 迅速な展開と人員削減
● 狭い水域や混雑した水域でも安全かつ効率的に操作できます
● 後処理ワークフローにシームレスに統合された高精度の深度データ
● 特に大規模または複数日にわたる調査ミッションに適した画期的なスケーラビリティ
この事例は、 アイボート BS12 USV 内水深測量を刷新し、困難な環境下でも正確なデータを収集できるスマートでコンパクトなソリューションを提供します。自治体、土木技術者、環境専門家が情報に基づいた意思決定を行うことを可能にし、水路管理と都市のレジリエンス（回復力）の向上に貢献します。

概要：iBoat BS12 都市湖調査

水関連の作業を簡素化。精度を再定義。
iBoat BS12 の詳細と、実際のシナリオで水路測量の専門家にそれがどのように役立つかをご覧ください。