レーザー測量技術の概要

概要

トポグラフィーは地形や表面の起伏・標高を研究する分野で、1960年にルビーレーザーが発明されて以来、惑星、地球、さらには眼の角膜まで、さまざまな対象の測量にレーザー技術が応用されています。

惑星の測量

1998年と1999年にNASAは火星軌道レーザー高度計（MOLA）を打ち上げ、火星の地形を測定しました。MOLAは火星全球調査機に搭載されたレーザー測量装置で、約2,700万点の測定データを取得し、火星全体の高度グリッドを作成しました。また、NASAは月の測量にもレーザーを活用しています。2010年に月軌道レーザー高度計（LOLA）を用いて詳細な月面地図を作成し、隕石や彗星の衝突痕が以前考えられていた以上に多いことが判明しました。

地球の測量

地球の測量に用いられる代表的なレーザー測量装置はLight Detection and Ranging（LiDAR）です。LiDARは目に見えないレーザー光パルスで地表までの距離を測定し、1メートル未満の高精度な点群データを取得します。この点群は三次元の地形モデルとして可視化され、GPSの位置精度向上や都市計画、災害調査など幅広い分野で活用されています。

角膜の測量

レーザー角膜トポグラフィは、視力検査ではなく角膜表面の形状を詳細にマッピングする診断法です。角膜の形状は眼の屈折力を決めるため、平坦や不均一な角膜は視力低下の原因となります。手術前の角膜厚さ測定や、円錐角膜・角膜萎縮・瘢痕、角膜移植後の乱視評価などに利用され、非接触・無痛で実施できます。