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ネットワークRTKで点検記録が正確・便利に:位置情報自動取得で報告業務を効率化

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万能の測量機LRTKの説明

著者: LRTKチーム

インフラ設備の定期点検や保守業務では、現地での状況を詳細に記録し、後から正確に把握できるようにしておくことが不可欠です。特に、どこで何が起きたのかという「位置情報」の正確さは、報告書の信頼性や後続の作業効率を左右します。しかし従来、点検現場での位置記録は、紙の図面に手書きでマーキングしたり、GPS機能付きカメラでおおまかな座標を取得する程度で済ませたりと、必ずしも精密・便利とは言えないものでした。結果として「報告書に書かれた場所が実際とズレていて再確認に手間取った」「写真に写っている損傷箇所が現地のどの位置か特定しづらい」といった課題が散見されます。


こうした課題を解決し、点検記録をより正確かつ効率的に行う鍵となるのが、ネットワークRTK(リアルタイム・キネマティック)による高精度測位技術です。ネットワークRTKを活用すれば、GNSS衛星を用いた位置測定でセンチメートル級の精度を実現し、点検時にスマートフォンや専用端末で現在位置を自動取得して記録に残すことができます。人手による座標の書き写しや測量器材の準備を省きながら、現場写真や点検データに現地座標を直接紐づけられるため、報告業務の大幅な効率化が期待できます。


本記事では、まずGNSS測位とネットワークRTKの基本を概説します。次に、インフラ点検業務における位置情報記録の現状課題と、それが高精度測位によってどう改善されるかを整理します。さらに、現地座標の正確な記録がもたらすトレーサビリティ向上や誤記防止効果、および位置情報の自動取得が可能にする報告書作成の自動化・遠隔共有・デジタル台帳連携といった利点について解説します。最後に、将来的な展望としてLRTKと呼ばれる最新技術による簡易測量や、RTKを活用したAR(拡張現実)点検支援の可能性にも触れ、ネットワークRTK活用の広がりをご紹介します。


GNSS測位とネットワークRTKの概要

GNSS(全地球測位システム)とは、GPSに代表される人工衛星による測位システムの総称です。GPS(アメリカ)やGLONASS(ロシア)、Galileo(EU)、日本のみちびき(QZSS)など、複数の衛星から受信した信号をもとに、自分の位置(緯度・経度・高度)を割り出す仕組みです。しかし、通常のGNSS測位では衛星信号の誤差や電離層の影響により数メートルの位置ずれが生じます。そのためスマートフォンや市販のGNSS機器で得られる位置情報は大まかな目安に留まり、インフラ点検で求められる数センチ単位の正確さには届きません。


この誤差をリアルタイムで補正し、センチメートル精度の測位を可能にするのがRTK測位(Real Time Kinematic)です。RTKでは、近くに置いたもう一台のGNSS受信機(基準局)が既知の正確な位置とのズレを算出し、その補正量を移動中の受信機(ローバー)に送り、ローバー側で自分の測位結果に補正を適用します。基準局との相対測位によって誤差要因を打ち消すため、条件が良ければ水平位置で数センチの精度が得られます。衛星軌道や時計のずれ、電離層・対流圏による信号遅延などの誤差要因を、基準局と移動局で共通に受信することで相殺できるため、水平方向で1~2cm程度という精密な測位が可能となります。従来は現場ごとに基準局を三脚に設置し、無線で補正データを飛ばす必要がありました。しかし、この手間を省いた新しい方式がネットワーク型RTKです。


ネットワークRTKでは、国土地理院の電子基準点(全国約1,300か所)など複数の基準局からなるネットワークを利用できます。ユーザーは自分のGNSS受信機を移動局として、携帯通信でインターネット越しに補正情報を受信します。例えばVRS(仮想基準点)方式の場合、利用者端末の概略位置周辺に仮想的に基準局があるものとして補正データが計算され、Ntripというプロトコルでリアルタイム配信されます。これにより、自前で基準局を設置せずとも移動局1台だけでどこでも高精度測位が可能になりました。ただし、ネットワークRTKを利用するには専用のサービス契約と安定したインターネット接続が必要です(通信圏外の山間部では従来型RTKや衛星補強サービスの活用も検討されます)。また、日本では衛星通信による補正手段として、準天頂衛星システム「みちびき」が提供するセンチメータ級測位補強サービス(CLAS)も利用可能です。通信インフラに頼らず衛星から直接補正情報を得て高精度測位できるため、ネットワークRTKの有用な補完策として注目されています。


近年、ネットワークRTKは公共測量だけでなく建設ICTやドローンの自動航行、農業、自動運転など幅広い分野で普及が進んでいます。高精度GNSS受信機も小型化・低価格化が進み、スマートフォンと連携して使える携帯型RTK端末も登場しました。これにより、インフラの点検・維持管理の現場においても、専門の測量技術者でなくとも簡便にセンチ級測位を活用できる環境が整いつつあります。もっとも、高精度GNSS測位には衛星からの電波を見通せる環境が必要です。ビル街や樹木下、トンネル内などでは測位衛星の捕捉数が不足したり、反射による誤差(マルチパス)が増大してRTK測位が難しくなる場合もあります。RTKを確実に運用するには、測位時になるべく空が開けた場所を選ぶ、マルチGNSSや補強衛星を活用して衛星数を増やす、といった工夫も重要になります。


点検業務における位置情報記録の課題

現在、インフラ点検における位置情報の記録には、いくつかの課題があります。例えば以下のような問題点が現場から報告されています:


正確な座標の取得が困難: 手作業で図面や現地の目印に基づいて位置を記録する場合、どうしても精度に限界があります。市販のGPS端末やスマホの位置情報では誤差が大きく、細かな点検箇所を特定するには不十分です。

記録の手間とミスのリスク: 点検員がメモ帳に座標値を書き取ったり、写真に撮影日時や場所名を後から書き込んだりする作業は手間がかかる上、数字の書き間違いなどヒューマンエラーのリスクがあります。

写真と位置のひも付け: 点検写真を撮っても、その写真が施設内のどの地点を示しているか後で分からなくなるケースがあります。現場では写真ごとに手書きで通し番号を振り、別途メモに場所を記載して対応することもありますが、煩雑です。

データ共有・活用の難しさ: 紙の帳票や表計算ソフトで管理していると、位置情報を含む点検記録を他部署と共有したり、地図システム上で活用したりするのが容易ではありません。現場ごとにフォーマットが異なり、デジタル台帳システムへの入力にも手間がかかります。


このように、位置情報の記録・管理にまつわる非効率は、報告業務全体の負担増や、情報伝達ミスによる現場の二度手間などにつながっています。結果として、報告書をもとに現地を再確認する際に位置を探す手間が生じたり、記録ミスに気付いてやり直しが発生したりするケースも少なくありません。では、ネットワークRTKを導入することで、これらの課題はどのように改善できるのでしょうか。


現地座標の精密な記録がもたらすメリット

ネットワークRTKを用いれば、点検箇所の位置座標をその場で正確に取得し、記録に残すことができます。特に、基準点との位置合わせ(ジオリファレンス)を行えば、測位結果を設計図面と同じ現地座標系で記録できるため、後から図面上で位置を特定したり、他のデータと照合したりするのが容易になります。点検報告書に「〇〇橋梁A2橋脚 根元のひび割れ」といった文章で記載するだけでは曖昧さが残る場合でも、座標を併記しておけば関係者全員が共通の基準でその場所を認識できます。


精密な位置記録により、トレーサビリティ(追跡可能性)も大幅に向上します。例えば、ある構造物で発見した劣化箇所に座標タグを付けておけば、次回点検時に全く同じ地点を再調査して劣化進行を比較できます。複数年にわたる点検結果を地図上で重ね合わせ、損傷の分布や傾向を分析するといった高度な維持管理も可能になるでしょう。また、位置情報が自動取得されることで、手書きメモの解読違いや数字の写し間違いといった誤記入の防止にもつながります。現場で端末のボタン一つで保存した座標データはクラウドにそのまま同期でき、紙に書き写す必要がないため、人為ミスが入り込む余地がありません。さらに、精密な位置データが蓄積されていれば、担当者の交代があっても情報を正確に引き継ぐことができます。点検箇所が地図上に明確に示されているため、経験の浅い技術者でも過去の記録を頼りに現地で対象を見つけやすくなり、技能伝承にも役立ちます。高精度な座標とともに撮影方位なども記録できるシステムであれば、写真を後から見返する際にも「どの方向を見た写真か」「具体的にどの地点の写真か」を取り違える心配がなく、安心です。


報告業務の効率化:記録の自動化とデジタル連携

ネットワークRTKによる位置情報の自動取得は、報告書作成やデータ管理の面でも大きな効率化をもたらします。点検現場で取得した座標データや写真は、手作業で整理しなくてもデジタルにそのまま記録されるため、帳票作成の自動化が可能です。例えば、点検用のモバイルアプリで設備名や点検項目を入力しつつ撮影を行えば、各写真に高精度な緯度・経度や現地座標がタグ付けされます。これらをクラウド上で集約し、所定のフォーマットに沿った報告書やチェックリストを自動生成したり、地図付きの点検結果一覧を出力したりできる仕組みも実現できます。従来は現場メモをもとに事務所で表計算ソフトに打ち直したり、写真を台紙に貼り付けていた工程が削減され、担当者の負担軽減とスピードアップにつながります。


また、データがクラウド経由で即時に共有できるため、遠隔地からの情報共有もスムーズになります。管理者や協力会社はオフィスにいながらリアルタイムに地図上で点検進捗を確認したり、異常箇所の座標・写真を受け取って迅速に対応策を検討したりできます。特に自然災害直後の被害調査では、現場から位置付き写真を即座に共有し、本部で被害状況マップを更新するといった活用が期待されており、迅速な初動対応に寄与します。地理情報と結びついたデータはそのままGIS(地理情報システム)や維持管理のデジタル台帳に取り込むことも容易です。点検現場で記録した正確な位置と所見が、ワンクリックで設備管理システムの該当資産情報に紐付けられたり、地図上の台帳データに反映されたりすれば、後工程での転記ミスも防げます。紙の書類を郵送・回覧したり手入力で二重管理したりする無駄を省き、現場と事務所、さらには将来の改修計画までデータが一貫して活用できるのは、ネットワークRTKによるデジタル化の大きな強みと言えるでしょう。


今後の展望:LRTKによる簡易測量・AR点検サポート

高精度測位技術の進歩は、今後さらに新たな活用領域を広げていくでしょう。その一例が、スマートフォンを活用したLRTKと呼ばれる簡易RTKシステムです。ポケットに入る小型端末とスマホのアプリでセンチ級測位が行えるLRTKを使えば、従来は専門機材が必要だった測量作業も手軽になります。現場で数点の基準点を測る程度の簡易測量であれば、点検担当者自らが短時間で実施でき、補修工事前後の寸法確認や変位計測などにも応用できるでしょう。例えば、LRTKを用いてスマートフォンのLiDARカメラをかざしながら歩くだけで、大規模な法面全体の3D点群を1分程度で取得し、土量や形状変化を計測するといったことも現実味を帯びてきました。取得した点群データはグローバル座標付きのため、従来は困難だった地形全体の変化把握や出来形管理への活用も期待できます。さらには、スマホやタブレットのカメラ・LiDAR機能と組み合わせて周辺の3次元点群データを取得し、出来形管理や変状の詳細記録を行うといった高度な使い方も現実味を帯びています。


もう一つ期待されるのが、RTKの高精度を活かしたAR(拡張現実)による点検サポートです。端末の画面越しに現場を映すと、あたかも目の前にデジタル情報が貼り付いているかのように表示できるAR技術は、位置合わせの精度が課題でした。しかし、cm級の測位が可能なRTKと組み合わせることで、図面上の座標に基づいたマーカーや注釈を現実空間にほぼ誤差なく重ねることが可能になります。例えば、過去の点検で記録した劣化箇所の位置をARで空間上に表示しておけば、新たな点検時にその場所を一目で見つけ出すことができます。また、地下埋設物のルートや構造図上の点検項目を現場映像に投影し、見えないリスク箇所を可視化するといった支援も考えられます。さらに、設計時の3Dモデル(BIM/CIMデータ)を現地映像に重ね、出来栄えをその場で検証するといった活用も可能になってきました。ネットワークRTKによって蓄積された正確な位置データは、こうした先端技術と連携することで、将来的に点検業務の質と効率をさらに向上させる鍵となるでしょう。


おわりに

ネットワークRTKによる位置情報の自動取得は、インフラ点検の品質と効率を飛躍的に高めるソリューションです。正確なデータに基づく計画的な維持管理と最新技術の積極活用により、現場の負担軽減と安全性向上が期待できます。幸い、近年はRTK対応の手軽な受信機やサービスも増えており、かつては専門家に委ねていたセンチメートル級測位を現場技術者自らが扱える時代になっています。ネットワークRTKを上手に取り入れて、点検・保守業務のDX(デジタル変革)を一歩進めてみましょう。今後、こうした高精度測位技術が一層普及すれば、点検業務の進め方も大きく変わっていくことでしょう。精密な位置情報を味方につけて、インフラ管理のスマート化を推進していきたいものです。ネットワークRTKの活用で、インフラ点検の未来を切り拓いていきましょう。


LRTKで現場の測量精度・作業効率を飛躍的に向上

LRTKシリーズは、建設・土木・測量分野における高精度なGNSS測位を実現し、作業時間短縮や生産性の大幅な向上を可能にします。国土交通省が推進するi-Constructionにも対応しており、建設業界のデジタル化促進に最適なソリューションです。

LRTKの詳細については、下記のリンクよりご覧ください。

 

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