施工現場での点群活用は本当に効果的？事例から見る導入効果

近年、建設・土木業界で急速に存在感を増しているキーワードの一つが 「点群データ」 です。3次元の点の集まりで現場を丸ごとデジタル化できる点群技術は、本当に現場の生産性や品質向上に効果があるのでしょうか？本記事では「点群活用は本当に効果的なのか？」という問いに答えるべく、点群とは何かという基礎から、その注目される背景、得られる導入効果、そして実際の施工現場での活用事例まで詳しく解説します。さらに、スマートフォンを使った低コストな点群計測手法（LRTK Phone など）についても触れ、誰でも始められる具体策を紹介します。この記事を通じて、点群導入のメリットを実感し、現場DXへの一歩を踏み出すヒントとしていただければ幸いです。

点群とは何か【基本の解説】

点群（ポイントクラウド） とは、無数の点の集合によって物体や地形の形状を表現した3次元データのことです。各点には位置を示す X・Y・Z の座標値が含まれ、場合によっては色(RGB)などの情報も持ちます。例えば建物や地形をレーザースキャナーや写真測量で計測すると、表面上の無数の測定点が取得され、それらを点群データとしてコンピュータ上で表示できます。写真のように見える立体的なモデルとして現場の形状をリアルに再現できるわけです。従来の2次元の平面図や写真では得られない精密な寸法や形状を把握できるため、土木施工における出来形管理（施工後の形状確認）や工程の進捗管理、土量計算など幅広い場面で有用なデータです。

点群データは一般に、レーザースキャナー計測（LiDAR）や 写真測量（フォトグラメトリ）といった手法で取得します。レーザースキャナーではレーザー光を照射して反射までの時間から距離を測り、高精度な点群を高速に取得します。一方、写真測量ではドローンや一眼レフカメラで撮影した多数の写真から特徴点を抽出し、画像解析によって3次元座標を計算します。いずれの方法でも、現実空間を丸ごとデジタル保存 できる点が大きな特徴です。取得した時点の現場をそのままデジタルツイン（現実空間の双子となる仮想モデル）として残せるため、後から必要な寸法を計測したり詳細図面を作成したりすることも容易になります。要するに点群とは、現場そのものを高精度にコピーした3Dデータと言えるでしょう。

なぜ今、点群が注目されているのか【DX・業界課題の背景】

2020年代に入り、建設業界では DX（デジタルトランスフォーメーション）推進が急務となっています。 慢性的な人手不足や熟練技術者の高齢化、新規入職者の減少といった課題から、現場の生産性向上と省力化が喫緊のテーマとなっているためです。さらに政府は「働き方改革関連法」の適用拡大に伴い、2024年4月から建設業にも時間外労働の上限規制（いわゆる2024年問題）が適用されました。これにより従来のように長時間残業や休日出勤に頼ったやり方が難しくなり、限られた人員・時間で同じ仕事量をこなすにはDXによる生産性向上が不可欠となっています。現場のデジタル化・自動化を進め、生産性革命を起こさなければ、今後の持続的発展は難しいという共通認識が広がりつつあります。

こうした背景で登場したのが、国土交通省主導の「i-Construction（アイ・コンストラクション）」 施策です。i-Construction は測量から設計、施工、検査、維持管理に至る建設プロセス全体で3次元データ活用を推進するもので、業界全体で図面の3D化・デジタル化の流れが加速しました。例えば公共工事では出来形管理等に点群データの提出・活用が推奨され始めており、受発注者間で3Dデータを使った情報共有が進んでいます。また政府は建設業の生産性を2025年度までに20%向上させる目標を掲げており、その実現に点群技術は欠かせない基盤と位置付けられています。人手不足や高齢化が深刻な中、点群データの活用は省力化と高度化を両立するキー技術として期待されているのです。要するに、「DX・i-Construction 推進」「2024年問題への対応」「2025年までの生産性向上目標」といった社会的要請が重なり、今まさに点群が脚光を浴びているのです。

しかし一方で、従来の点群計測には高額な機器や専門スキルが必要で、データ処理も煩雑という課題がありました。高性能な地上型レーザースキャナーやドローンを使った測量は初期投資やオペレーター育成のハードルが高く、取得データの処理に数時間～数日かかる場合もありました。せっかく点群を取得しても即座に現場共有・活用が難しい状況だったのです。そこで近年は、後述するスマホ測量など安価で手軽な点群取得手段が登場し、この障壁が急速に下がりつつあります。国や業界団体も補助金制度やガイドライン整備で中小企業のデジタル導入を支援しており、「点群導入はもはや一部の大企業だけのものではない」という状況になってきました。つまり必要性と環境が整い、「今こそ点群DXに取り組む好機」だと言えるでしょう。

点群活用で得られる基本的な効果【メリット総括】

では、実際に点群データを現場で活用するとどのような効果が得られるのでしょうか。ここでは点群導入によって期待できる主なメリットを整理します。

• 業務の効率化・時間短縮: 最大のメリットの一つが測量や出来形計測作業の大幅な省力化です。従来は現場測量に半日かかっていたような作業が、点群計測なら数十分で完了するといった劇的な時間短縮が各地で報告されています。実際、スマホを用いた点群計測システムを導入した現場では測量作業時間を最大90%削減できた例もあり、設備の干渉チェックに点群を使ったケースでは設計調整に要する工数・期間が約80%削減できたとの報告もあります。これだけのスピード改善により工期短縮や人件費の削減にもつながります。ある比較事例では、点群活用によって1作業あたり4.5人・時間の工数（約3万2千円相当の人件費）削減を実現したとのデータもあります。点群導入は生産性を飛躍的に高め、限られた時間・人員でより多くの成果を上げる切り札となります。

• 出来形管理の精度向上（品質確保）: 点群計測により、現場の出来形を面的に抜け漏れなく記録できることも大きなメリットです。従来は人力測量で限られた箇所しか形状確認できず、測り忘れや記録漏れが後々問題になることもありました。しかし点群であれば目に見える範囲を丸ごとデジタル保存できるため、「後であの部分の寸法データが無い」といった事態を防げます。取得した点群には必要な箇所の寸法がすべて含まれており、後から任意の断面を切ったり解析を追加したりできる柔軟性があります。例えば施工後に図面が手元になくても、点群さえ残っていれば正確な3Dモデルや断面図を作成可能で、検査や将来の改修計画にも活用できます。点群は現地を丸ごと複製した客観データを提供するので、出来形検査の品質管理精度が飛躍的に向上します。実際、点群上で舗装厚や高さの偏差を面的にチェックすることで不良箇所の見落としを防ぎ、3D出来形検測結果を自動帳票化するシステムまで登場しています。このように点群は「確実な出来形記録」を残す手段として、後々の検査指摘や発注者との紛争といったトラブル防止にも効果を発揮します。

• 安全性の向上: 危険な現場環境での測量・計測にも点群技術は威力を発揮します。例えば人が立ち入るのが危ない急斜面や高所・狭所であっても、ドローン空撮や遠隔レーザースキャンを使えば人を現地に降ろさず安全に測量が可能です。重機が稼働する真横で作業員が距離を測ったりする必要も、遠方からのスキャンであれば最小限に抑えられます。実際、静岡県では3次元点群データから地形モデルを生成して崖崩れ危険箇所のスクリーニングに活用するなど、防災・点検分野でも点群が使われ始めています。また取得した3D情報を解析すれば、ひび割れや変位の検出など構造物健全性のモニタリングにも利用可能です。点群によって「計測時の安全確保」だけでなく、潜在的な危険箇所の早期発見や事故予防措置が可能となり、結果的に現場全体の安全レベル向上につながります。

• コミュニケーション活性化・合意形成の促進: 点群データから作成した3Dモデルや可視化画像は、関係者間の情報共有ツールとして極めて有効です。発注者や現場スタッフに対し、従来の2次元図面だけでは伝わりにくかった現場の状況も、3次元モデルを一目見れば直感的に理解可能です。「百聞は一見に如かず」で、例えば施工前後の地形変化を点群のカラー比較で示したり、設計BIMモデルと現況点群を重ね合わせた図を提示したりすることで、非専門家でも違いを容易に把握できます。ある現場では出来形データとして点群を提供したところ、受注者から「2D図面より現状がつかみやすい」と好評を得たケースも報告されています。3Dデータのおかげで合意形成や意思決定がスムーズに進み、手戻りや誤解によるトラブルを未然に防ぐ効果も期待できます。さらにタブレットに点群モデルを表示しながら現場を歩けば、紙の図面を使わない「図面レス施工」も実現可能です。後述する事例のように、設計データと点群を現場で重ねて表示してその場で干渉を発見・是正できれば、施工中のミス防止やムダな手直しの回避にもつながります。このように点群活用は現場のコミュニケーションと意思決定の質を高め、トラブル防止にも寄与すると言えます。

以上のように、点群データの活用は 「効率・品質・安全・円滑なコミュニケーション」 といった多方面で大きな価値をもたらします。単なる最新技術の導入という枠を超えて、現場の仕事の進め方自体を変革しうるポテンシャルを秘めているのです。

実際の導入事例【現場での効果を検証】

実際に点群技術を導入した施工現場では、具体的にどんな成果が上がっているのでしょうか。ここでは現場から報告されている点群活用事例を2つご紹介します。

ケース1: 小規模土工事で出来形計測が「半日 → 約30分」に短縮！ 岐阜県のある建設会社では、小規模な土工事の出来形測定にスマートフォン・タブレット向けの新しい点群計測アプリを試験導入しました。その結果、従来は UAV（ドローン）測量で半日以上かかっていた測量作業が、合計30分程度で完了したのです。具体的には、床堀した約150㎡の箇所を従来手法では「ドローンの飛行計画策定→空撮→写真からの点群変換→図面化」で5時間以上要していたところ、LiDAR搭載タブレットで現場をスキャンして約15分で点群計測を完了できました。担当者は「最初はゆっくり丁寧に撮ろうとしすぎてうまくいかなかったが、コツを掴めば15分程度で測ることができました」と語っており、精度面でもドローン測量とほとんど差がなく誤差0.1%以内という高精度な結果が得られています。その場で即座に土量を算出し、不足する埋め戻し土の手配や余剰土の搬出計画まで立てられたことで発注者にも高く評価され、「こんなに簡単に正確にできるなら今後も活用してほしい」という嬉しい声までいただけたそうです。まさに現場で試してみて、想像以上の手軽さと有用性を実感した事例と言えるでしょう。

ケース2: タブレットの3Dスキャンで現況を見える化、即時に設計修正 別の土木現場では、LiDARセンサー搭載の iPad を用いて周囲をリアルタイムに3Dスキャンし、その場で現況の地形モデルをタブレット画面に表示するといった活用が行われています。タブレット上に現地の点群モデルが即座に立ち上がることで、平面的な図面だけでは掴みにくかった状況を直感的に把握できるようになりました。さらに、設計の3Dデータ（BIMモデルなど）をその現況点群に重ねて表示すれば、設計計画と実際の現場とのズレを即座に視覚的に確認できます。この場での見える化によって施工計画の見直しや安全対策の検討にも役立ち、現場担当者からは「図面では気づかなかった干渉にその場で気づけて助かった」「タブレットを持って歩くだけなので操作も簡単だった」といった喜びの声が聞かれています。従来は測量結果を持ち帰ってから設計図と照合していた作業が、現場でリアルタイムに実施できたことで大幅な効率化と納得感につながった事例です。このケースでは、点群データによって現場管理と設計のすり合わせがその場で完結し、手戻りの防止や安全上のリスク低減に直結した好例と言えるでしょう。

上記のように、現場の実例からは「点群を使ってみたら思った以上に簡単で効果が大きかった」という声が続々と報告されています。最初はハードルが高そうに見えても、実際に導入してみると操作自体はシンプルで、しかも得られる成果（効率化や品質向上）が非常に大きいことに多くの現場が気付き始めているのです。

スマホ計測や LRTK で始める低コスト点群活用【新しい解決策】

建設現場での点群活用をさらに身近にするソリューションとして注目されているのが、スマートフォンを使った点群計測です。例えば上図は、超小型のRTK-GNSS受信機を装着したスマホ一体型測量機「LRTK Phone」の活用イメージです。スマホ1台でセンチメートル級の高精度測位と点群スキャンが可能となり、取得した点群データからその場で土量を自動計算したり、AR機能で杭打ち位置を誘導表示したりと、これまで専用機器が必要だった作業を誰でも手軽にこなせます。こうしたスマホ測量デバイスの登場により、各作業員がポケットに自身の3D計測器を携帯するような時代が現実味を帯びています。従来のレーザースキャナー等と比べて初期導入コストも非常に抑えられており、安価なサブスクリプションプランで利用できるサービスもあるため、中小企業や現場単位でも導入しやすいのが特長です。さらにクラウド連携にも対応しており、計測した点群データは現地から即座にクラウド上にアップロード・共有できます。これによりオフィスに持ち帰っての煩雑な処理を待つことなく、現場からリアルタイムに点群データを確認・共有できるようになります。まさに「誰でもどこでも点群DX」を可能にするツールとして、スマホ計測ソリューションは現場での点群活用の裾野を大きく広げつつあります。

例えば先述の LRTK Phone（レフィクシア社）では、iPhoneに装着する超小型デバイスと専用アプリによってRTK測位と3Dスキャンを一体化し、現場での測量ワークフローを刷新しています。高精度な位置情報付きの点群が短時間で取得でき、そのままクラウドのビューワーで3Dモデルを確認・共有することが可能です。従来専門技能が必要だったRTK-GNSS測量も自動化されており、現場担当者自身が簡単な手順で扱える操作性も追求されています。「高価な機材だから専門業者に任せないと難しい」という点群利用の常識が覆りつつあるのです。国土交通省の*i-Construction*におけるICT活用工事の普及も相まって、こうした手軽な点群計測ツールを小規模案件から試してみる企業も増えています。まずは安価なスマホ計測から始め、効果を見ながら段階的に投資していけば大きな失敗リスクもありません。このように技術革新によって点群導入のハードルは大きく下がり、「自社に専門家がいない」「機器が高そう」といった不安はもはや過度に心配する必要がなくなってきています。

まとめ：点群活用は効果的か？－事例が示す答え

本記事の冒頭の問い「施工現場での点群活用は本当に効果的か？」に対する答えは、各種事例が示すとおり「効果は十分にある」と言えます。点群データを活用することで、測量や施工管理のプロセスが飛躍的に効率化され、人的ミスの減少や品質確保につながることが実証されています。従来の方法では見過ごされていた問題点を早期に洗い出し、手戻り工事やトラブルを未然に防ぐ効果も確認されました。これらの効果は、深刻な人手不足や働き方改革に直面する建設現場にとってまさに求められているものでしょう。

特に昨今は、スマホを活用した安価で簡便な点群計測手法（例：LRTK Phone）の登場により、点群技術が誰の手にも届く実用段階に入っています。国策としてのDX推進や補助制度の後押しも受け、今後は大規模プロジェクトのみならず中小の現場でも点群データ活用が標準になっていくと予想されます。「点群って本当に現場の役に立つの？」という疑問は、もはや数多くの成功事例が払拭しつつあります。重要なのは、小さくてもいいのでまず一歩を踏み出してみることです。最初は試行的な導入でも、実際に使ってみればその手軽さと効果を実感できるはずです。

現場DXの鍵を握る点群技術は、効率アップ・品質向上・安全管理・合意形成などあらゆる面で強力な武器となります。もし点群導入を検討中であれば、ぜひ今回紹介した事例やツールも参考にしていただき、「今こそ」点群活用による業務改革にチャレンジしてみてください。点群データの活用が、皆様の現場に確かな効果をもたらすことを願っています。