点群データの現場活用が変わる！スマホLRTKで誰でもできる測量革命

はじめに 土木の現場では、測量や出来形管理のために点群データ（3Dの位置情報を持つ多数の点の集合）が注目されています。しかし従来、この点群データを扱うには高価な機材や専門技術が必要で、現場で気軽に活用するにはハードルが高いものでした。そんな中、スマートフォンと小型高精度GNSS端末を組み合わせたスマホLRTKと呼ばれる新技術が登場し、「誰でもできる測量」を実現しつつあります。現場作業者の目線から、この測量革命がもたらす変化について解説していきます。

点群データとは何か（初心者向けの解説）

まずは点群（てんぐん）とは何か、その基本から確認しましょう。点群データとは、3次元空間内の多数の点の集合のことです。各点は位置を示すX,Y,Zの座標値を持ち、場合によっては色や強度などの情報も含まれます。簡単に言えば、現実世界の物体や地形を無数の点で表現したデジタルデータです。

点群データを取得する典型的な方法としては、3Dレーザースキャナー（LiDAR）による計測があります。例えば、地上設置型のレーザースキャナーを使えば、周囲360°の構造物や地形を一度に測定し、大量の点群を取得できます。また、ドローンに搭載したLiDARやカメラを使う航空測量、移動車両にセンサーを乗せたモバイルマッピングシステム（MMS）など、様々な手法で点群を取得可能です。最近ではスマートフォンやタブレットに搭載された深度センサー（LiDARスキャナー）やカメラによる写真測量でも、手軽に点群化する技術が発展してきました。

点群データの利点は、物体や地形の形状を高精度かつ直感的に記録できることです。複雑な形状でも無数の点で表すため細部まで正確に残せます。取得した点群はパソコン上で3Dモデルのように表示したり、必要に応じてCAD図面を作成したり、寸法・体積を計測したりできます。このように現実空間を丸ごとデジタル化できる点群は、土木分野のみならず建築、防災、文化財保存など幅広い分野で活用が広がっています。

従来の点群データ活用とその限界

便利な点群データですが、従来は主に専門業者や測量のプロが扱うものでした。大規模なインフラ工事や調査では、高価な3Dレーザースキャナーや測量機器を使い、チームで入念に計測を行います。しかし日常の現場作業レベルで点群を活用しようとしても、以下のようなハードルがありました。

• 機材の大型・高額: 従来のレーザースキャナー機器は大きく重量もあり、価格も数百万円からと高額でした。専門機材ゆえに現場に常備するのは難しく、使いたいときに気軽に使えるものではありませんでした。

• 専門スキルが必要: 点群計測機材の操作や、取得後のデータ処理には専門知識が必要です。測量士やCADオペレータといった専門人員に依存し、現場の作業員が自分で使いこなすのは困難でした。結果、点群が必要な場合は外部に委託したり専門部署に依頼することがほとんどでした。

• 処理の手間と時間: 点群データは非常に大容量になるため、パソコンでの処理にも時間がかかります。ノイズ除去や座標変換、複数スキャンの合成（登録）など、現場ですぐに結果を得るのは難しく、オフィスに持ち帰って解析する手順が必要でした。このタイムラグにより、計測結果をすぐ施工に反映することができないという課題がありました。

• 活用範囲の限定: 点群を扱うソフトウェアやシステムも専門的で高価なものが多く、データを閲覧・共有する相手も限られていました。現場でリアルタイムに確認したり、他のチームと即共有するといったことがしづらく、「宝の持ち腐れ」になるケースもあったのです。

以上のような理由から、点群データ活用は一部の現場や目的に限られ、日常的な測量や出来形管理では主流とは言えませんでした。多くの現場作業では、今でもレベルやトータルステーション、巻尺などによるアナログな計測が中心で、「点群」は遠い存在だったのです。

しかし、「もっと簡単に、誰でも正確な3D計測ができれば…」という現場の声は常にありました。そしてその声に応える技術として登場したのがスマホLRTKによるアプローチです。

スマホLRTKとは何か？どのような技術か

スマートフォンに装着できる小型のLRTK Phoneデバイス（アンテナ付き）の外観。これをスマホに取り付けることで、通常のスマホが高精度測位対応の測量機器に変身します。

スマホLRTKとは、スマートフォンと高精度GNSS測位技術（RTK）を組み合わせることで、手のひらサイズでセンチメートル級の測位と3D計測を可能にしたシステムです。「LRTK」とはレフィクシア株式会社が開発した小型RTK-GNSS端末の名称で、スマホに取り付けて使用できるよう設計されています。スマホLRTKでは、このLRTK端末とスマホアプリを連携させることで、誰でも簡単に高精度測量が行えるようになっています。

スマホLRTK最大の特徴は、高精度なGNSS測位を身近なスマホで実現した点です。RTK（Real Time Kinematic）方式により、GPSなど衛星測位の誤差を補正して位置を測定するため、誤差数センチ程度の精度が得られます。通常のスマホGPSは数メートルの誤差がありますが、LRTK端末を使えば測量機器並みの精度に引き上げられるのです。取得した位置には緯度・経度・高さの情報が付与され、縦方向の標高も正確に測れます。

またLRTK端末は手のひらに収まるコンパクトさで、重さ約165g・厚さ約1cmとスマホに装着しても負担になりません。バッテリーを内蔵し約6時間駆動、USB Type-Cで充電可能という手軽さで、モバイルバッテリーから給電することもできます。携帯電波を利用したネットワーク型RTKに加え、日本の準天頂衛星みちびきが提供するCLAS（センチメータ級測位補強サービス）にも対応しており、山間部など通信圏外の現場でも衛星からの補強信号で高精度測位が可能です。必要な機材はスマホとこの小さな端末だけで、単独作業者でも測量が完結する手軽さは画期的と言えます。

スマホ側では専用のLRTKアプリを使用します。アプリを起動すると端末と連携してRTK測位がスタートし、スマホ画面上で現在位置の精度や衛星受信状況が確認できます。さらにこのアプリは単に座標を表示するだけでなく、後述するような点群スキャンや写真計測、AR表示など土木向けの便利機能を備えています。クラウドサービスとも連携しており、取得データの保存・共有もスムーズに行えます。つまりスマホLRTKは、スマートフォンを万能な測量ツールに変える技術なのです。

現場でスマホLRTKを使った測量の流れと活用事例

それでは、スマホLRTKを実際の土木現場で使う場合の基本的な流れと、具体的にどんなことができるのか見てみましょう。スマホLRTKはさまざまな測量・計測シーンに対応できますが、代表的な活用事例をいくつか紹介します。

• 土量の計測（点群スキャン）: 例えば盛土や掘削土の体積を測りたい場合、スマホLRTKで3Dスキャンを行うことで瞬時に土量を算出できます。手順はシンプルで、対象物である盛土の周囲をスマホを構えて歩くだけです。スマホ内蔵のLiDARセンサーやカメラが周囲の点群データを取得し、LRTKの高精度位置情報と組み合わせて位置合わせ済みの点群がその場で生成されます。取得後すぐにスマホアプリ上で体積計算が可能で、盛土の体積が○○立米といった結果が表示されます【注: 数値は例】。従来なら専門業者によるレーザースキャンと数日の解析が必要だった土量計算が、現場で数分の作業とワンタッチの計算で完了してしまいます。メジャーや重機を使った手計算なしで、素人でも直感的に土量を把握できるのは大きな革命です。

• 現場資産の記録（測位写真）: 現場にある工作物や埋設物の位置を記録・共有したい場合も、スマホLRTKが活躍します。アプリの測位写真機能を使えば、スマホで撮影した写真にその撮影地点の高精度な位置座標と方位情報を自動で付与できます。たとえば既設の構造物、標識、埋設管の露出口などを撮影すると、写真ファイルに「緯度経度高さおよびカメラの向き」がタグ付けされます。これらの写真データはクラウド上に保存され、地図上で撮影地点を確認したり、オフィスのPCから閲覧することも容易です。文字や平面図で位置を説明する代わりに写真付きの点群マップとして共有できるため、状況把握や報告が格段にスムーズになります。

• 高精度なポイント誘導（座標ナビ）: 設計図に示されたポイントや過去に測定した座標に、現場で正確に復元（杭打ち）したいときもスマホLRTKが有効です。アプリの座標ナビ（誘導）機能では、目的の座標値を指定するとスマホ画面上に誘導インジケータが表示され、作業員がスマホを持って歩くだけでその地点までセンチ単位で誘導してくれます。これにより「図面上の座標は分かるが、現場で正確な位置が分からない」といった悩みが解消されます。例えば定期点検箇所に杭を打つ場合でも、過去の座標データさえあれば誰でもほぼズレなくポイントを特定可能です。従来は測量チームによる丁張り設置や、GPSハンディ機での粗い誘導が必要でしたが、スマホLRTKなら1人で正確に位置出しができます。

この他にも、スマホLRTKを使えば単点の座標測定（ある地点の座標を記録）や、連続測位による出来形断面の取得、さらには取得点群をその場で計測（2点間距離や面積）することも可能です。いずれの場合も共通しているのは、「スマホで対象をスキャン・計測 → すぐに結果を確認・保存」というシンプルな流れです。現場で知りたい情報をその場で得られるため、意思決定のスピードも上がり、手戻り作業の減少や安全性向上にもつながります。

導入手順・必要な準備と、誰でも使える理由

スマホLRTKの導入に際して、その手順と準備、そして「なぜ誰でも使えると言えるのか」を整理してみましょう。

導入の手順・準備:

• 対応スマートフォンの用意 – まずはスマホLRTKに対応するスマートフォンを準備します。iPhoneやiPadなどLiDARスキャナ搭載モデルなら点群スキャンがよりスムーズですが、AndroidでもGNSS測位機能は利用可能です。現場で扱いやすい頑丈なケースや固定具もあると安心です。

• LRTK端末の購入と接続 – 次にレフィクシア社のLRTK Phone端末本体を用意し、スマホに装着します。装着はクリップやアタッチメントで簡単に固定でき、スマホとはBluetoothやUSBで接続して通信します。アンテナも付属していますので、電源を入れれば即座に衛星受信が始まります。

• 補正情報の準備 – RTK測位には誤差補正用の基準局データが必要です。方法は2通りあり、携帯通信網経由で配信されるネットワーク型RTK（Ntripサービスなど）を利用するか、衛星から直接届くCLAS信号を利用します。前者の場合は契約している補正サービスのアカウント情報をアプリに設定します。後者の場合はLRTK端末にCLAS対応アンテナを付け替えるだけで、通信圏外でも補正を受けられます。

• 専用アプリのインストール – スマホにLRTKアプリをインストールし、ユーザ登録・ログインを行います。アプリは直感的に操作できる設計で、初回セットアップではアカウント情報や補正情報の入力程度で特別な設定は不要です。

• 測位の開始と測定モードの選択 – アプリ上でLRTK端末を接続し、測位を開始します。数十秒〜数分でRTKの初期化が完了し、高精度測位が可能になります。あとは目的に応じて「単点測位」「点群スキャン」「測位写真」などのモードを選択し、画面表示に従ってスマホを動かすだけです。測位中はリアルタイムで精度や衛星数が表示されるため、初心者でも状態を確認しながら進められます。

• データの保存・共有 – 測定が完了すると、取得データはスマホ内に保存されると同時に、必要に応じてクラウドに同期できます。クラウド上にアップすることで、オフィスのPCや他のメンバーと即時にデータを共有可能です。特別なソフトを入れなくてもブラウザで点群や写真を閲覧・計測できるため、社内外への共有がスムーズになります。

以上のように、導入の手順自体はシンプルで特別な工事や大規模な初期投資を必要としません。既存のスマホを活用しつつ、小型端末を追加するだけなので、スモールスタートも可能です。

誰でも使える理由: スマホLRTKが「誰でも測量できる」を謳うゆえんは、その使いやすさと手軽さにあります。主なポイントを挙げると:

• スマホライクな操作: 専用機材特有の複雑なボタン操作や難解な設定はなく、基本的にスマホのタッチ操作で完結します。インターフェースも分かりやすく、地図アプリやカメラアプリを使う感覚で測量ができます。現場作業員でも日常的にスマホに慣れている方は多く、抵抗感が少ないのは大きな強みです。

• オールインワンの省力化: 従来は測量→データ処理→図面化といった工程を別々の機器・ソフトで行っていたものが、スマホLRTKでは一つのアプリ内で自動処理されます。その場で距離や面積、体積まで計算してくれるので専門知識がなくても結果が得られるのです。「取った点群をどう扱えば…」と戸惑う心配もありません。

• 機材の軽量・コンパクトさ: LRTK端末は小型軽量でバッテリー駆動のため、現場への持ち運びも簡単です。三脚や大掛かりな装置を運ぶ必要がなく、作業車の片隅や作業員のポケットに収まります。高所や狭所でも片手で測位ができ、機動力は抜群です。体力的な負担が少ないことで、誰でも取り扱い可能になっています。

• コスト面のハードル低減: 専門の測量機器を新規導入する場合に比べ、スマホLRTKは比較的低コストですでにあるデバイスを活用できます。高精度GNSS端末やソフトのレンタル・委託費用を考えれば、早期に元を取れるケースも多いでしょう。「高価な機械を壊したらどうしよう」という不安も小さく、現場で積極的に使いやすい心理的メリットもあります。

• サポートとアップデート: スマホアプリである強みとして、オンラインでのアップデート対応があります。機能追加や不具合修正が随時提供され、常に最新の状態で利用できます。またクラウド経由でサポートを受けたり、ユーザーコミュニティから情報共有ができるのも初心者には心強い点です。

こうした要素により、「測量は専門家だけのもの」から「現場の誰もがデータを計測し活用できる」へとパラダイムシフトが起こりつつあります。スマホLRTKはまさにその変化を具現化するツールと言えます。

点群データが日常業務でどう使えるようになるか

スマホLRTKの登場によって、これまで一部のケースに限られていた点群データ活用が日常業務にも広がっていきます。現場の作業者が日々の業務の中で点群を使いこなせるようになると、具体的にどのようなメリットや変化があるのでしょうか。

• 測量・出来形管理の効率化: 毎日の測量作業に点群が取り入れられることで、地形計測や出来形（施工後の形状）確認が迅速かつ詳細に行えます。たとえば盛土や法面の形状を朝一番でスキャンしておけば、夕方にはその日一日の施工量を正確に把握できます。従来は代表点を数カ所測って推定していた出来形管理も、点群により全面的な形状把握が可能となり測り残しによる手戻り防止につながります。また出来形データをそのまま電子納品用の3次元モデルや図面に転用できるため、事務作業の負担軽減にもなります。

• 点検・検査業務への活用: インフラ設備の定期点検や工事箇所の検査業務でも点群は強力なツールになります。スマホLRTKで構造物の表面をスキャンすれば、ひび割れや変形の有無を立体的に記録できますし、経年変化の比較も容易です。高所や危険箇所でも非接触でデータ取得できるので、安全性向上にも寄与します。日常点検で取得した点群データをクラウドに蓄積していけば、将来的なデジタルツイン構築の基礎ともなり、予防保全の質が高まります。

• 施工計画・障害物確認: 点群データは施工計画の立案や重機オペレーションの支援にも役立ちます。現場をスキャンした点群と設計モデルを重ね合わせてみれば、掘削や搬入経路に支障となる岩や構造物を事前に把握できます。これまでは経験と勘に頼っていた部分も、視覚的に現況を把握できることで作業計画の精度向上が期待できます。日常的に点群が使えれば、「ちょっとここを測ってみよう」がすぐ実行できるため、細かなプラン修正にも即応できます。

• ARによる直感的な現場支援: スマホLRTKの機能にはAR（拡張現実）によるモデル投影も含まれています。例えば地下に埋設された配管の位置を現場で確認したい場合、設計図の座標から生成した仮想のパイプモデルをスマホ越しに地面上へAR表示することができます。高精度な測位と方位情報のおかげでずれることなく実物大表示されるため、掘削前の埋設物探査や、完成予想図の現地可視化などに威力を発揮します。従来は図面と睨めっこしながら位置を推測していた作業も、スマホをかざせば一目瞭然となり、直感的な意思疎通が図れます。

• データ共有と報告の円滑化: スマホLRTKで取得した点群データや測位写真はクラウド経由で簡単に共有できます。現場で計測が終わった数分後には、オフィスの技術者がPCでそのデータを確認し、必要に応じて追加指示を出す、といったリアルタイム連携も可能です。紙の帳票や口頭連絡では伝わりにくかった現地状況も、3Dデータや写真付きで共有されることで情報伝達ロスが減少します。また発注者への出来形報告や社内資料作成の際も、点群の画像や数値をそのまま活用でき、説明資料の説得力が増すでしょう。

このように、スマホLRTKがもたらす点群データの民主化によって、日常業務のあらゆる場面で精度向上と効率化が期待できます。言い換えれば、これまで一部専門家だけが恩恵を享受していた3Dデータ活用を、現場の全スタッフが共有財産として使えるようになるのです。これは現場の作業プロセスを底上げし、DX（デジタルトランスフォーメーション）を推進する大きな原動力となるでしょう。

今後の展望：インフラ維持から人材育成まで広がる可能性

スマホLRTKによる測量革命は、今後さらに多方面へ広がっていくと予想されます。その展望をいくつかの視点から見てみます。

インフラ維持管理・自治体での活用: 社会インフラの老朽化対策や維持管理において、安価で迅速に現況を把握できる点群データは強力な武器となります。スマホLRTKを自治体の職員や点検担当者が携行すれば、橋梁・道路・河川等の巡回点検の質が向上し、異常を早期発見して対処できます。災害時の被害状況把握にも、現場でスマホ一つで被災物の形状を記録できれば、初動対応や復旧計画の資料として役立つでしょう。大掛かりな測量車両や専門家を待たずとも、市町村レベルで自前の3Dデータ収集ができる時代が来れば、インフラ管理の在り方が根本から変わる可能性があります。

人材育成への寄与: 若手技術者や新人作業員にとっても、スマホLRTKは良い学習ツールとなりえます。従来、測量の習得には長い経験が必要でしたが、直感的なスマホ操作で結果が見えることで空間認識能力やデータ活用スキルの向上に繋がります。点群データという形で現場を記録・振り返ることで、ベテランの勘所をデジタルに学習することも可能です。また誰もがデータ取得できる環境は、個人のアイデア次第で新しい活用法を生む土壌にもなります。現場の声から生まれた工夫がフィードバックされ、ソフトウェアの機能追加や業務フローの改善に発展する循環が生まれれば、人材育成と技術革新が同時に進むでしょう。

DX（デジタルトランスフォーメーション）の加速: スマホLRTKの普及は、建設業界全体のDXを強力に後押しします。これまで紙の図面や経験則に頼っていた業務が、デジタルデータに基づく客観的かつ共有可能なものへ移行していくからです。点群データを起点に、設計データ・施工履歴・維持管理情報がシームレスに繋がることで、真の意味でのデジタル現場マネジメントが実現します。将来的にはAIが点群データから自動で異常検知したり、施工の出来形をリアルタイム検証するといったことも可能になるでしょう。その土台作りとして、まずは現場の誰もがデータ収集できる環境を整えることが重要であり、スマホLRTKはまさに適材です。

おわりに

点群データの現場活用を劇的に身近なものにするスマホLRTKは、まさに「測量革命」と呼ぶにふさわしい技術です。従来の課題を乗り越え、現場作業者自らが高精度な3Dデータを取得・活用できるようになれば、施工管理の精度向上や業務効率化はもちろん、働き方そのものにも良い影響を与えるでしょう。データに基づく施工、そして経験知のデジタル共有が進めば、より安全で生産性の高い現場が実現すると期待されます。

スマホLRTKはまだ新しい技術ですが、すでに各地の現場で試用が始まり、その有用性が実証されつつあります。興味を持たれた方は、ぜひレフィクシア社の[LRTK公式ページ](https://www.lrtk.lefixea.com/lrtk-phone)を覗いてみてください。導入事例や使い方の動画も公開されており、最新情報を入手できます。スマートフォンで誰もが測量者になれる時代、この測量革命を現場で体感し、土木のデジタル変革（DX）をさらに前進させていきましょう。