技術ニュース83　LPとDEM

（後輩）

先輩、最近よく聞く、LPとかDEMってなんですか？

（先輩）

LPは「Laser Profiler」の略で、レーザービームを使った計測技術だ。LIDAR (Light Detection and Ranging) ともいうね。
DEMは「Digital Elevation Model」の略で、標高値を格子状に並べて地表面形状を表現したモデルのことだよ。LPは高精度なDEMを作る方法のひとつだ。

（後輩）

レーザービームで、地形がわかるのですか！ どういう仕組みなのですか？

（先輩）

光の速度は常に一定なのは知っているよね。計測対象にレーザービームを照射すると、反射して戻ってくる時間から、距離が分かるのだ。
航空機で飛びながら、地上へレーザー照射を非常に大量に（数十万発／秒程度）行うことで、航空機から地上までの距離データ群が得られる。航空機に 積んだGPSの位置情報とIMU（慣性計測装置）の機体姿勢情報から標高に換算、格子状にしたものがDEMだ。

図１　航空レーザー測量の概念図

（後輩）

なーるほど！でも、地上には樹木などがあるから、「地表面の」データはとれないのじゃあないですか？

（先輩）

いい質問だね。確かに樹木の枝葉で反射されるものもある。しかし、「非常に大量」のレーザービームを照射しているので、そのうち一部は枝葉の隙間をうまく通り抜け、地表に到達するのだ。このようなデータのみを抽出して使うので、DEMは地表面とみなせるというわけだ。

（後輩）

なるほど。だけど、使わないデータがあるのはなんだかもったいないですね。

（先輩）

もちろん、樹木を除外する前のデータも植生等を含んだデータとして利用できる（DSM：DigitalSurfaceModel）。また、近年では計測機械の機能向上や、飛行機よりも対象に接近できるヘリコプターの利用などで、データ取得密度が高まっている（1m-DEM以下）。ここから、今まで捉えられなかった樹林構造等のデータが得られるのではと、DEMに加工する前の点群データ（ポイントクラウド）の利用も試みられているのだ。

図２　地表面データ抽出の概念図

（後輩）

今なお発展している技術なのですね！

（先輩）

LPによるDEMを利用すると、直接触れられない対象でも広域にわたり形状を知ることができる。この特性を生かして、富士樹海に隠れた青木ヶ原溶岩の微地形分布を解明したり¹⁾、大規模な深層崩壊の微地形把握²⁾がなされている。
また、立入りできない古墳の詳細形状を解明したり³⁾、最近ではカンボジアのアンコール遺跡で、熱帯林に埋もれていた古代都市の遺構を明らかにしたニュース⁴⁾も記憶に新しいよ。

（後輩）

地形地質分野に囚われない成果が出ているのですね！もっと新しい利用法はないかなあ。