「点群導入が不安な人こそ読んでほしい！ゼロから始める現場DX」

現場のデジタル化（DX）が叫ばれる中で、「点群データって何だろう？」「自分たちにも使いこなせるのか不安…」と感じている土木技術者の方も多いのではないでしょうか。この記事では、点群とは何かという基本から、なぜ現場で注目されているのか、そして導入時によくある不安とその解決策までを解説します。さらに、小さく始めて成功した事例や必要な機材・環境、導入の第一歩の踏み出し方も紹介します。検索で「点群」と調べて本記事にたどり着いた方が、読み終える頃には不安が解消し、現場DXへの第一歩を踏み出す自信を持てる構成にしました。ぜひ最後までお読みください。

点群とは何か（初心者にもわかる基本）

点群（ポイントクラウド）とは、空間内に存在する多数の点の集まりで物体や地形の形状を表現した3次元データのことです。それぞれの点には位置を示す3次元座標（X, Y, Z）と、場合によっては色（RGB）や反射強度などの情報が含まれます。例えば建物や地形を点群データ化すると、表面上にある無数の測定点がコンピュータ上で再現され、写真のように見える立体的な点の集合体として表示されます。言い換えれば、現実空間を無数の点で精密に写し取ったデジタル模型とも言えるでしょう。

点群データは専用の3Dレーザースキャナーやドローン写真測量（フォトグラメトリ）などによって取得できます。レーザースキャナーではレーザー光を物体に照射し、反射して戻ってくるまでの時間から距離を測定して点の座標を集めます。一方、写真測量ではカメラで撮影した複数の画像から対象の3D形状を計算して点群を生成します。最近ではスマートフォンのカメラやLiDARセンサーを使って点群を得る手法も登場しており（後述）、取得手段は多様化しています。

点群データの大きな特徴は、取得した時点の現場の姿を高精度にデジタル保存できる点です。従来の測量では人手で一つひとつ点を測って形状を記録していましたが、点群なら対象物の表面全体を短時間で測定し、数百万～数億もの点で形状を記録できます。そのため後から必要な寸法をソフト上で測り直したり、取得データから断面図や3Dモデルを起こしたりすることも容易です。まさに現場を丸ごとスキャンして「デジタルツイン」（現実空間の双子となるデジタル模型）を得るようなイメージで、土木・建設をはじめ様々な分野で活用が進んでいます。

なぜ点群が現場で必要になっているのか（生産性・発注者要求・制度）

近年、点群データは現場の生産性向上や品質確保の切り札として注目されています。その背景には大きく分けて以下のような理由があります。

• 迅速かつ効率的な計測で生産性アップ: 点群技術を使えば、広範囲の地形や構造物を短時間で詳細に計測できます。例えばドローンを飛ばして上空から現地を撮影すれば、従来は人手で何日もかかった大規模造成地の地形測量が短時間で完了します。ある建設会社ではドローンの点群測量により5日分の測量工程を短縮でき、従来は複数人でかかっていた作業を1人で1日で完了できるようになったと報告しています。このように点群の導入は測量・出来形確認などの効率化につながり、限られた人員でも素早く精度の高い成果が得られます。

• 品質向上とデータ活用: 点群データによって、施工後の出来形（完成物）が設計通りかどうかを面的・立体的に検証できます。従来はごく一部の測点でしか確認できなかった仕上がりも、点群なら構造物全体をスキャンして厚みや高さの誤差を面的に評価できるため、品質管理の精度が飛躍的に向上します。取得した大量の点群データは後工程でも再利用でき、例えば工事完了後に図面がなくても点群から正確な断面図や3Dモデルを作成できるため、将来の改修計画や維持管理にも役立ちます。このように一度取得した点群を資産として蓄積し、繰り返し活用できる点も重要です。

• 発注者からの要求・制度的後押し: 国土交通省主導の「i-Construction（アイ・コンストラクション）」施策により、土木業界では測量・設計から施工・維持管理まで3Dデータ活用が推進されています。例えば国発注の工事では3次元の出来形データを納品成果として求められるケースが増えており、受注者側も点群を扱える体制を整える必要が出てきています。実際、ドローンやレーザースキャナーによる出来形管理要領が整備され、発注者も点群データで検査を行う流れができつつあります。制度面でも2020年代以降、建設生産性向上を目的としたDX推進法や労働力不足対策の法改正などが進み、現場DXの一環として点群活用を避けて通れない状況になりつつあります。要するに、「点群を使えること」が新時代の現場対応力の一つになっているのです。

• 安全性の向上: 点群計測は非接触で行えるため、危険な場所の計測にも威力を発揮します。人が立ち入れない急傾斜地や崩落の恐れがある場所でも、レーザースキャナーやドローンで離れた位置から安全に現況把握が可能です。また、点群と360度写真をクラウドで共有すれば、遠隔地からVR空間上で現場を確認することもできます。ある大手建設会社ではスマホの点群データを活用して本社からリモートで現場巡回を行い、担当者の出張回数を減らす試みも報告されています。このように、点群技術は現場の安全確保や働き方改革にもつながっています。

以上のように、生産性・品質・安全面で大きなメリットがあり、さらに行政・制度からの後押しも相まって、点群は現場になくてはならない技術になりつつあります。「うちの現場にはまだ早いかな？」と思われるかもしれませんが、業界全体の流れとして早晩どの現場も3D対応が求められる可能性が高いでしょう。

点群導入でよくある不安（費用・機材・スキル）とその解決策

初めて点群技術に取り組むにあたって、多くの人が感じる不安要素があります。代表的なものは「費用」「機材」「スキル」の3つでしょう。それぞれの不安と解決策を見てみます。

• 費用が高いのでは？ 確かに、プロ向けの3Dレーザースキャナーは数百万円以上するものもあり、関連するソフトウェアや高性能PCの準備にもコストがかかります。専門的なトレーニングやサポートを受ける費用も考えると、初期投資の大きさに尻込みしてしまうのはもっともです。しかし、費用対効果の面で考えることが重要です。点群導入による業務効率化や手戻り防止によって、トータルではプロジェクト全体のコスト削減に寄与するケースが多く報告されています。例えばドローン点群の導入は長期的には測量コストの削減や工期短縮につながる事例が多く、初期投資以上のリターンが得られることがわかっています。また最近では、安価なサービスや補助制度の活用も可能です。クラウド型の点群処理サービスなら月額数万円程度から利用でき、専用ソフトの高額な買い切りライセンスを購入しなくても始められます。自治体や国の補助金（中小企業の省力化投資補助など）を利用して機器導入費用の一部を賄った例もあります。費用面の不安は、長期的視点でのROI（投資利益率）や外部支援策を考慮しながら、過度に構えずに検討してみることが大切です。

• 高度な機材が必要で扱いが難しいのでは？ 点群を始めると聞くと「高価な最新機材がないと無理なのでは？」と思うかもしれません。しかし心配はいりません。近年は技術革新によって初心者でも扱いやすい機材が増えてきています。例えば後述するスマートフォン＋小型デバイスによる手軽な点群計測はその代表例です。確かに本格的に大規模な精密計測を行うなら高性能なレーザースキャナーや高級ドローンが必要になるかもしれません。ただ、初めからすべてを揃える必要はなく、目的に応じて小さく始めることが可能です。小規模な現場であればスマホや小型ドローンでも十分活躍しますし、必要に応じて機材をレンタルしたり外注と併用したりする柔軟な方法も取れます。データ処理についても、最近のソフトウェアは自動化が進んでおり、難しい設定なしで点群をノイズ除去したりCAD図面化したりできるものが出てきています。データ容量が大きいといった技術的課題も、クラウドサービスの活用や新しい圧縮技術の開発で徐々に解決が進んでいます。つまり、「機材が難しそう」という不安は、技術の進歩と工夫次第で十分乗り越えられると言えます。

• 専門スキルや知識がないと扱えないのでは？ 初めて点群に触れる場合、「3Dの知識もないし自分に扱えるか…」という不安があるでしょう。確かに点群データ特有の専用ソフト操作や大容量データの取り扱いなど、習熟すべきポイントはあります。しかし、これも過度に心配する必要はありません。多くの現場で若手技術者が独学や社内勉強会でスキルを身につけ、実務に活かし始めています。また最近はメーカーやソフト提供会社がセミナーやオンライン講習を開催したり、ウェブ上にチュートリアル動画を公開したりしています。身近に詳しい人がいなくても、ネット上のコミュニティで質問して教えてもらえるケースも増えています。一度に完璧を目指さず、最初は簡単な計測から試して徐々に慣れていけば大丈夫です。実際に導入した現場からは「思ったより簡単に使いこなせた」「やってみたらむしろ面白い」といった声も聞かれます。要は経験を積むことで誰でも習得可能な技術ですから、尻込みせずまずは触れてみることが上達への近道です。

以上のように、点群導入にまつわる典型的な不安はありますが、それらを補って余りあるメリットが得られるのがこの技術です。費用・機材・スキルのハードルは年々下がってきており、今では中小企業や新人でも十分に活用できる環境が整いつつあります。「難しそう」と敬遠せずに、一つひとつ解決策を講じながらぜひチャレンジしてみてください。

実際のスモールスタート事例（新人や中小企業が導入して成功）

では、実際に小さな一歩から点群活用を始めて成功した例を見てみましょう。大企業でなくとも工夫次第で成果を上げている事例があります。

事例1: 沖縄の建設会社・屋部土建の取り組み 沖縄県の中堅建設会社である屋部土建では、2010年代後半から現場DXに積極的に取り組んでいます。同社はドローンによる点群測量をいち早く導入し、起工測量（着工前測量）の内製化に成功しました。具体的には、従来は数日かかっていた造成地の地形測量をドローンで上空撮影して点群化することで、作業時間を5日間短縮し、1人の作業員が1日で完了できるようになったといいます。また取得した点群データから任意の断面を切り出して土量を算出するなど、設計・施工計画にも活用しています。この取り組みにより測量作業の省力化だけでなく、週休2日制の現場運営（残業削減）の実現にも繋げています。屋部土建では当初、点群計測を外注する選択肢もありましたが、あえて自社で内製化して人材育成につなげる方針を採りました。その結果、若手社員が進んで新技術を習得し、社内でノウハウが蓄積されています。「ドローンで点群を撮って3Dモデル化し、発注者との合意形成や新人教育に活用できている」といい、現場DXが若手のモチベーションアップや人材定着にも役立っているとのことです。この事例は、中小規模の企業でもトップの意思と現場の工夫次第で十分に成果を上げられる好例と言えます。

事例2: スマホLiDARで新人がアイデア提案 とある建設会社の新人技術者Aさんは、社内で初めて支給されたiPhoneのLiDAR機能に着目しました。Aさんは試しに現場の資材置き場に積まれた土砂の山をスマホでスキャンして点群化し、そのデータから土量を算出してみました。すると短時間で正確な盛土量が把握でき、従来の体積算出作業を大幅に効率化できることが分かりました。Aさんが作成した3Dモデルと計算結果を上司に報告したところ、「こんな簡単に現場の状況を見える化できるのか！」と大変驚かれたそうです。これをきっかけに社内でも点群技術への関心が高まり、現在では試験的にスマホ点群＋無料ソフトで出来形管理を行う実験が始まっています。Aさん自身、「最初は難しそうでしたが、やってみると楽しく、先輩にも『これは便利だ』と褒められました」と語っており、新人でもアイデア次第で現場DXに貢献できることを示すエピソードとなりました。

以上のように、小規模なスタートでも着実に効果を上げている事例は増えてきています。ポイントは「まずやってみる」ことです。最初は小さな範囲・小さな用途でも、点群を使ってみることで現場の認識が変わり、周囲の理解も得られていきます。成功事例を社内外で共有することで、「自分たちもやってみよう」という機運が生まれ、DXの波及効果が期待できます。

どんな機材・環境があれば始められるのか（スマホや小型RTKなど）

点群を始めるにあたって、「結局何を用意すればいいの？」という疑問もあるでしょう。実は近年は身近な機材でも点群計測が可能になっています。ここでは初心者が手軽に始められる機材・環境の例を紹介します。

スマートフォンに装着するタイプのLRTK Phoneデバイスを使えば、iPhoneが高精度な測量機器に早変わりします。写真はLRTK Phoneを取り付けたiPhoneの例です。手のひらサイズのアンテナ受信機をスマホに装着するだけで、衛星測位によるセンチメートル級の高精度測位が可能となり、スマホ内蔵のLiDARセンサーと組み合わせて高精度な位置情報付き点群を取得できます。従来は専門機器が必要だったRTK測位をスマホで手軽に実現できる点で、まさに初心者向けに設計された画期的な製品です。

では、具体的に点群計測のスタートにどんな機材・環境が考えられるか、主なものを挙げてみます。

• スマートフォンやタブレット: iPhoneやiPadのProモデル（LiDARセンサー搭載）であれば、専用アプリを用いて数メートル程度の範囲の点群スキャンが可能です。小規模な構造物や室内計測などに向いており、操作も直感的です。LiDAR非搭載の端末でも、写真撮影から点群化できるアプリを使えば簡易的な3Dモデルを取得できます。まずは手持ちのスマホから試してみるのも良いでしょう。

• 小型RTK受信機（高精度GPS）: スマホやタブレットとBluetooth接続できるRTK GNSS受信機が各種市販されています。前述のLRTK Phoneのような製品を利用すれば、スマホ計測でも測量座標系に合致した高精度点群が取得できます。特に広い現場で正確な座標が必要な場合や、公共測量の基準点に合わせた点群データを作成したい場合に有用です。

• ドローン（UAV）: 小型ドローンに搭載したカメラで現場を空撮し、写真測量ソフトで点群化する手法は、広範囲の地形把握に適しています。市販のGPS付きドローンとフォトグラメトリ用ソフトウェア（またはクラウドサービス）があれば、比較的低コストで導入できます。発注者要求で航空写真測量が推奨されているケースでは、まずドローン点群から始めてみるのも一手です。

• パソコン・ソフトウェア: 点群データの処理・解析にはPCが必要です。初めは市販のノートPCでも動作する軽量な点群ビューワーやクラウドサービスを利用し、本格的な編集が必要になった段階で高性能ワークステーションの導入を検討しても良いでしょう。ソフトは各種ありますが、最近はクラウド型でインストール不要のものも登場し、中小企業やICT初心者でも扱いやすくなっています。目的に応じてフリーソフトから有償ソフトまで選択肢がありますので、いきなり高価なものを買わずとも始められます。

• インターネット環境: 点群データは容量が大きくなるため、クラウドにアップロードして関係者と共有したり外出先で確認したりするには、ネット環境の整備も大切です。現場事務所に高速回線を引く、モバイルルーターを用意する、データ共有のためのクラウドストレージサービスを契約するといったことも、DXの環境構築として考えておくと良いでしょう。

このようにスマホ＋αの手軽な構成から、ドローン＋専用ソフトまで予算や目的に応じて様々な始め方があります。重要なのは、「これがなければ始められない」という絶対条件はないということです。自社の状況に合った機材を無理のない範囲で選び、まずは使ってみることが肝心です。必要に応じて機材やソフトは後から拡充できますので、最初から完璧に揃えようとせず小さく始めて徐々にステップアップする発想で問題ありません。

導入の第一歩をどう踏み出すか（段階的導入・支援体制）

最後に、実際に点群技術を現場に導入する際の進め方のコツをまとめます。未知の技術を導入するのは不安があるものですが、以下のポイントを押さえればスムーズに第一歩を踏み出せるでしょう。

1. 小さいプロジェクト・部分業務から試す: いきなり全現場・全工程に点群を取り入れようとせず、まずは試験的な小規模プロジェクトや業務の一部で導入してみましょう。例えば、出来形管理の一部を点群計測で行ってみる、社内資料用に現場全景を3D化してみる、といった小さな取り組みです。小規模であれば失敗してもリスクが低く、学びも得やすいです。うまくいけばそれを社内展開することで徐々にスケールアップできます。

2. 社内の推進役・サポーターを決める: 現場DXを進めるには、社内で熱意を持って推進できる人材を明確にすることが重要です。若手でもベテランでも構いませんが、「この人にまず習得してもらおう」という担当者を決め、集中的にスキル習得させます。その人が中心となって他のメンバーに使い方を教えたり、経営層に効果をアピールしたりすることで、社内の支援体制が整っていきます。部署横断でDX推進チームを作り、情報共有するのも有効です。

3. 外部のサポートや研修を活用する: 自社内だけで全て解決しようとせず、外部リソースを積極的に活用しましょう。点群計測機器のメーカーや販売代理店は、導入企業向けに講習会やサポートサービスを提供している場合があります。ソフトウェア会社の技術サポートを受けたり、必要に応じてコンサルタントに現場で指導してもらったりするのも良いでしょう。また、国交省や建設業団体が主催するi-Construction関連のセミナーや事例発表会に参加すれば、最新情報を得るとともに横のつながりもできます。補助金情報や先進事例はインターネット上でも公開されていますので、「建設ICT」「点群 導入 事例」といったキーワードで調べてみるのもおすすめです。

4. 経営層・現場双方へのメリットを見える化: 点群導入には多少の投資や現場の手間が伴います。そのため、社内で導入を進めるには上層部と現場双方の理解と協力が不可欠です。経営層にはROIや将来的な受注競争力強化など経営目線でのメリットを伝え、現場の担当者には業務負担の軽減や安全性向上など現場目線の利点を強調しましょう。導入前後でどれだけ効率化できたかを定量的に示すと説得力があります。例えば「測量日数が○日短縮」「残業時間が○時間減少」など数値で効果を報告すれば、関係者も導入の意義を実感しやすくなります。

5. 継続的な改善と展開: 導入がスタートしたら、定期的に振り返りと改善を行いましょう。最初は上手くいかなかった点も、原因を分析して対策すれば次に活かせます。点群データの活用範囲も、慣れてくれば「では次は設計にも使ってみよう」「維持管理データベースに蓄積しよう」と段階的に広げていけます。一度にすべてを目指す必要はなく、PDCAを回しながら徐々にDXを深化させるイメージで取り組むと良いでしょう。社内で成功事例が出れば他現場へ水平展開するなど、少しずつ社全体のDXレベルを引き上げていくことが大切です。

いかがでしたでしょうか。点群の基本から導入のポイントまで、ゼロから丁寧に解説してきました。最初は不安に思える点群技術も、実際の利点や始め方を知れば「自分にもできそうだ」と感じていただけたのではないでしょうか。現場DXは一日にして成らずですが、小さな一歩を積み重ねることで確実に前進します。ぜひ本記事を参考に、できるところから現場での点群活用を始めてみてください。検索で「点群」を調べて本ページにたどり着いた皆様が、知りたかった答えを得て不安を解消できたとしたら幸いです。そして、その知識を現場DXの実践につなげていただければ筆者としてこれ以上の喜びはありません。あなたの現場でも、ゼロから始める点群活用によるDXのストーリーが動き出すことを応援しています。現場の未来に向けて、一緒に一歩踏み出しましょう！