現場で点群デビュー！初心者向け導入ステップと活用例

土木・建設業界で近年注目を集める「点群」技術。しかし「興味はあるけど現場で使ったことがない」「高そうだし難しそう…」と導入を躊躇している施工管理者・技術者の方も多いのではないでしょうか。この記事では、点群の基本から導入メリット、失敗しない始め方まで、現場目線・初心者目線でやさしく解説します。スマホを使った手軽な測量法（スマホ測量）やLRTKといった最新ツールも紹介するので、「これなら自分にもできそう！」と感じてもらえるはずです。まずは点群とは何か、そして導入で何が変わるのか、順を追って見ていきましょう。

点群とは？初心者向けにわかりやすく解説

点群データ（ポイントクラウド）とは、3次元空間上の多数の「点」の集まりによって対象物の形状を表現したデジタルデータのことです。各点にはX・Y・Zの座標値（位置情報）が含まれ、取得方法によっては色（RGB値）なども付加されます。たとえば建物や地形を点群化すると、構造物の表面を覆う無数の測定点がコンピュータ上に再現され、写真のようにも見える立体的な点の集合体として表示されます。レーザースキャナー（LiDAR）や写真測量（ドローン空撮写真の解析）によって計測でき、現実空間の形状を ほぼそのまま デジタル保存できる点が大きな特徴です。

上の画像は、LiDARスキャナーで取得した建設現場の点群データを可視化した例です。地面や構造物が無数の点（ここでは緑色の点）で表現され、現場の様子が高精度にデジタル再現されています。このように詳細な点群を取得しておけば、あとから必要な寸法をソフト上で計測したり、体積（盛土量・掘削量）の算出を行ったり、図面が無くても正確な3Dモデルや断面図を作成したりすることが容易にできます。近年は国土交通省主導の「i-Construction」により、測量から設計・施工管理・維持管理まで点群データを活用した3D業務の推進が図られており、点群は現場の デジタルツイン（現実空間の双子となる3Dモデル）を実現する基盤技術としても期待されています。

点群を導入すると現場はこう変わる（測量・出来形・土量・記録・DX）

では、点群技術を導入すると現場では具体的にどんな変化やメリットがあるのでしょうか。主なポイントを5つ挙げます。

• 測量の効率化: 3Dスキャンによる測量は、一点一点を人力で測っていた従来手法に比べ圧倒的に効率が良く、短時間で広範囲の地形・構造物を計測できます。取得できるデータ量も桁違いに多いため、これまで数日かかった現況測量が半日で完了するといった大幅な時間短縮が期待できます。また人が立ち入れない危険個所も遠隔で計測できるため、安全性向上にも繋がります。

• 出来形管理の高度化: 出来形管理とは施工後の構造物や地形が設計どおりに出来ているかを確認・記録する工程です。点群を使えば完成した現場全体を丸ごと3Dデータとして記録できるため、紙の図面や写真だけでは分からない細部まで保存できます。例えば施工完了時に現場をスキャンしておけば、完成後に図面が手元になくても断面形状の確認や数量計算が可能で、出来形検査や品質保証に役立てることができます。将来の改修計画時にも、過去の点群データから正確な現況モデルを再現できるため、大きな武器になります。

• 土量計算の迅速化: 点群データは盛土・切土など土量計算にも威力を発揮します。例えば工事前後にドローンで現場を空撮しそれぞれ点群化すれば、両者の差分から正確な盛土量・掘削量を算出できます。国土地理院や自治体も既に公共測量でドローン点群を活用しており、従来より効率的に地形図作成や出来形確認を行っています。また、スマホやタブレットのアプリ上で点群から即座に体積を計算することも可能です。例えば盛土の山を周囲からスキャンしてその体積をその場で表示するといったこともでき、土量管理の現場では革命的な時短効果をもたらします。

• 現場記録のデジタル化: 点群導入により、従来は写真やメモで残していた現場記録が 3次元データ として蓄積できるようになります。工事中の出来高（進捗）や完成形状を点群で記録しておけば、後から任意の断面図を切り出したり離れた場所から現地を仮想体験することも可能です。得られた点群データや計測写真は自動でクラウド共有できる仕組みもあり、オフィスにいながら現場の状況を把握したり関係者とリアルタイムで情報共有するといったことも容易になります。記録のデジタル化は、業務効率だけでなく情報伝達の精度向上にも寄与します。

• DX（デジタルトランスフォーメーション）の推進: 点群活用は建設現場のDXを強力に後押しする技術でもあります。紙主体・2次元主体だった現場をデジタルデータ主体に変革し、生産性向上や省人化を実現するカギとなります。実際、点群データを用いてタブレット上で設計モデルと現況点群を重ね合わせ、即座に施工計画の見直しや安全確認に活かす例も出てきています。古いインフラでは点群スキャンから設計図を起こす事例も増えており、3D技術を通じて現場全体の業務プロセスを革新する可能性を秘めています。

初心者が失敗しないための導入ステップ（目的設定・スモールスタート・社内共有）

初めて点群技術を現場に導入する際は、いきなり高価な機材を買ったり全社展開したりするよりも、段階を踏んで進める方が安心です。以下のステップでスモールスタートすれば、失敗リスクを抑えつつ徐々に効果を実感できるでしょう。

• 導入の目的を明確にする – まず「なぜ点群を使いたいのか」をはっきりさせましょう。測量の時間短縮か、出来形管理の効率化か、現場DX推進か…目的によって適切な手法や導入範囲も変わります。目的が明確になれば社内の理解も得やすく、効果検証もしやすくなります。「とりあえず流行っているから」という曖昧な動機ではなく、解決したい課題や達成したいゴールを定めることが重要です。

• 小さく試してノウハウを蓄積 – いきなり全プロジェクトで本格導入するのではなく、まずは小規模な現場や一部の業務で試験的に使ってみましょう。例えば、ある現場の土量計算だけドローン測量から点群処理に変えてみる、社内の若手メンバーにスマホスキャンを体験させてみる、などスモールスタートで様子を見ます。初期投資を抑えるために、最初は手持ちのスマホやレンタル機材で始めるのも一つの方法です。小さく始めれば万一うまくいかなくてもダメージは小さく、現場スタッフもプレッシャーなく新技術に慣れていけます。

• 成果を社内共有し展開する – 小さく始めて得られた成果やデータは、積極的に社内で共有しましょう。点群で取得した3Dモデルや体積算出結果を上司や同僚に見せれば、「こんなに簡単に正確なデータが取れるのか」と驚きと共に理解が深まるはずです。社内勉強会でノウハウ共有したり、成功事例として発信することで、他の現場への横展開もスムーズになります。導入担当者だけに知見が留まらないように することがポイントです。組織全体で新しい技術を学び合う姿勢があれば、点群導入は格段に成功しやすくなるでしょう。

スマホ測量・LRTKで手軽に始める（アプリや費用感も簡潔に）

「専門の高価な機械がないと点群は扱えないのでは？」と思っている方もご安心ください。最近はスマートフォンやタブレットで 手軽に3D測量を始められる 方法が登場しています。ここではコストを抑えて点群デビューする手段として、スマホ測量とLRTKについて紹介します。

• スマホ単体で3Dスキャン: LiDAR搭載のiPhoneやiPadをお持ちなら、それだけで簡易的な3Dスキャンが可能です。専用アプリを使えば、動画を撮るような感覚で周囲をぐるっとスキャンするだけで、目の前の物体や空間を3次元モデル化できます。計測距離は5m程度ですが、自分が歩いて動けば家一軒ぶんを取り込むこともできます。スマホ向け3Dスキャナーアプリは無料で使えるものも多く、まずはお試し で始めるには最適です。例えば *Scaniverse* や *RealityScan* といった無料アプリを使えば、今すぐにでもスマホで点群データを取得して遊んでみることができます。もちろん安価な分、取得できる点群の精度や密度は業務用機材に劣りますが、「とりあえず触ってみる」段階では十分でしょう。

• スマホ＋GNSSで高精度に: スマホ単体でも精度数cm程度の測量は可能ですが、より実務で使える精度・座標系を得るには高精度GNSS（GPS）との組み合わせが有効です。最近はスマートフォンに後付けしてRTK測位（リアルタイムキネマティック測位：センチメートル級の高精度測位）を可能にする小型デバイスが登場しています。その一つが LRTK と呼ばれるスマホ用点群計測システムです。LRTKはLefixea Inc.が提供するソリューションで、高精度GNSS受信機「LRTK Phone」と専用のスマホアプリ・クラウドサービスから構成されています。スマートフォンの背面に装着する軽量デバイスで、スマホ内蔵のLiDARセンサーと連携することで簡単操作で高精度な点群計測を実現します。RTKによってスマホでもセンチメートル級の測位が可能になり、スキャンした点群にそのまま緯度経度・標高などの絶対座標を付与できるのが大きな強みです。従来スマホのLiDAR計測はローカル座標系のデータしか得られず地図や設計座標と合わない課題がありましたが、LRTKなら取得した点群が即座に現地の測量座標系と合致するため、後処理の手間を大幅に省けます。精度も条件次第で誤差数センチ程度と、従来の据置型GNSS測量機にも匹敵します。それをポケットに収まるスマホ＋デバイスだけで実現できるのですから画期的です。価格も専用の3Dレーザースキャナー（数百万円クラス）に比べれば格段に安く、手持ちのスマホを活用できる点でも導入ハードルが下がります。このようにスマホ測量×GNSSを活用すれば、「高そう」「難しそう」と敬遠されがちだった点群技術を安価かつ手軽に現場へ持ち込むことができます。

例えば上の写真は、iPhoneに装着する小型GNSSデバイス「LRTK Phone」を手に持った様子です。重さ165g・薄さ1cmほどのデバイスで、スマホと組み合わせることでRTK測位と点群スキャンをオールインワンで実現します。このようなスマホ測量システムは直感的な操作性も魅力で、スマホをかざして動かすだけでリアルタイムに点群が画面表示され、取りこぼしなくスキャンできているかその場で確認できます。取得後すぐに2点間の距離を測ったり体積を計算したりといった処理もワンタップで可能です。専門知識がなくてもボタン操作中心で扱えるよう設計されており、まさに「誰でも3Dスキャン」が目指せる時代になってきています。

よくある不安とその解消（精度・コスト・操作）

新しい技術を導入する際には「本当に使いこなせるのか」と不安がつきものです。点群初心者が抱きがちな疑問・不安と、その解消ポイントを整理してみます。

• 精度はちゃんと出るの？ … 「点群だと誤差が大きいのでは」と心配する声もありますが、適切な機材と手法を用いれば実用上十分な精度が確保できます。実際、国土地理院（国の測量機関）や自治体も空中写真から点群を作成して地形図や出来形管理に活用しているほどで、国レベルで信頼できる技術になっています。地上測量においても、基準点との紐付けやRTK-GNSS補正を行うことで誤差数センチ程度の点群計測が可能です。これは通常のトータルステーション測量と遜色ない精度であり、土量管理や出来形確認など多くの用途で十分実用的です。ミリ単位の精度が要求されるごく一部の場面（構造物の精密据え付けなど）では従来計測との併用が望ましいですが、現場の大半の計測業務は点群でまかなえると言ってよいでしょう。

• コストが高くつかない？ … かつて3Dレーザースキャナーは1台数百万円と高価でしたが、現在はスマホアプリなら無料～数千円程度で利用可能です。手持ちのスマホを活用できれば初期投資もほとんど不要です。仮に専用機材を導入する場合でも、レンタルを活用したり安価なUAV（ドローン）や小型LiDARを使うことでコストを抑えられます。さらに、点群導入による業務効率化で人件費や日数を削減できる効果を考えれば、投資に見合う十分なリターンが期待できます。例えば従来1日かかっていた測量が1時間で終われば、その分人件費が浮く上に工期短縮にも繋がります。点群技術は一見高価に思えますが、今や手頃な手段も登場しており、費用対効果は決して低くありません。

• 操作が難しそう… – 最初は専門知識が必要に感じるかもしれませんが、ご安心ください。最近の計測アプリや機器はユーザーインターフェースが洗練されており、直感的な操作で誰でも扱えるよう工夫されています。例えばLRTKの場合、難しい座標変換などを意識せずとも自動で世界座標に合わせてくれるため、利用者はスマホを動かしてスキャンボタンを押すだけでOKです。取得後の点群処理（ノイズ除去や合成等）もクラウドサービスが自動で行ってくれるため、パソコンに高価なソフトを入れて解析…といった手間も必要ありません。むしろ従来のCAD図面作成より簡単かもしれません。最初は戸惑うかもしれませんが、少し触れば操作に慣れて楽しささえ感じられるでしょう。スモールスタートで経験を積めば、現場の誰もが3Dスキャンを扱えるようになります。

現場での活用事例（簡単な導入成功例）

最後に、実際に点群を導入してみた現場の成功事例を一つご紹介します。岐阜県のある中小建設会社では、延長13m×幅12mほど（約150㎡）の小規模な掘削現場でスマホ搭載LiDARによる点群計測を試験導入しました。従来は小規模な現場でもドローンを飛ばして写真測量し、事務所に戻ってから点群処理を行って土量を算出していましたが、現場で即結果が得られないことが課題でした。そこでLiDARセンサー搭載のiPadと点群計測アプリを使い、掘削箇所をぐるりとスキャンしてみたところ、約15分程度ですべての計測が完了。その場で盛土量（掘削量）を自動算出でき、ダンプの運搬計画も即座に立案できました。従来は計測データの処理に時間がかかっていたため、「その日のうちに土量が確定し驚いた。作業時間が大幅に短縮できた」と現場担当者もその効果に驚いています。まさにスモールスタートで点群を試したことで スピードと効率の向上 を実感できた成功例と言えるでしょう。このように手軽なスマホ測量から始めれば、「自分たちにも使いこなせそうだ」という自信につながり、社内の点群活用が一気に前向きになるはずです。

最後に：まずは触ってみよう！LRTKの紹介で締める

初めての技術は不安がつきものですが、百聞は一見に如かずです。スマホアプリでも良いので、ぜひ一度 点群データを自分で取得・体験 してみてください。実際に現場を3Dで記録してみると、「こんなに簡単にできるのか！」と驚くと同時に、その可能性にワクワクするはずです。幸い、最近はスマホと小型デバイスだけで高精度な点群計測ができる LRTK のような手軽なソリューションも登場しています。LRTKはスマホに小さなGNSS受信機を付けてボタンを押すだけで、誰でもすぐに高精度3Dスキャンを始められる画期的なシステムです。点群デビューにあたって難しい準備や専門知識は一切不要なので、興味を持った今こそ 「まずは触ってみる」 一歩を踏み出してみましょう。点群技術は決して特別な人だけのものではなく、現場で働く私たち一人ひとりが使いこなせる道具です。この記事が皆さんの背中を押し、「現場で点群デビュー！」するきっかけになれば幸いです。将来は本当に、だれもが当たり前に3Dスキャンを使いこなす時代が来るかもしれません。まずは小さく始めて、現場DXへの第一歩を踏み出してみましょう！