点群取得スピード革命：LRTKがもたらす業務効率アップ

目次

• 座標付き点群とは何か

• 従来の点群取得方法と課題

• 点群取得スピード革命とは

• LRTKが実現する高速・効率的な点群取得

• 業務効率が劇的に向上する理由

• 現場での活用シーン

• LRTKで実現する簡易測量

• FAQ

座標付き点群とは何か

点群とは、対象物や地形を多数の点の集合（3次元の点群）として表現したデータです。各点にはX・Y・Zの3次元座標（位置情報）が含まれており、無数の点により物体の形状を詳細に記録できます。例えば建物の壁面や地形の起伏も、点群データであれば写真のようにその形状を高精度に捉えることが可能です。

特に各点に実際の測地座標系に基づく位置情報が付与されている点群データは、「座標付き点群」と呼ばれます。座標付き点群では、取得したデータがすでに地図上の座標系と一致しているため、測定後にデータ同士を位置合わせする必要がありません。そのまま図面や地図に重ね合わせたり、距離・面積・体積といった計測を即座に行えます。従来は点群に座標を与えるために基準点測量や後処理での手動調整が必要でしたが、座標付き点群であれば取得直後から実務に活用できるという大きな利点があります。

このような3D点群データは、建設・土木工事の出来形管理や地形測量、インフラ点検など幅広い分野で活用が進んでいます。しかし、点群を取得するには高度な機器や多くの時間が必要となる場合もあり、現場への普及に課題がありました。次章では、従来の点群取得方法とその課題について見ていきます。

従来の点群取得方法と課題

従来、3Dの点群データを取得するには専門の計測機器や手法が必要でした。典型的なのが「地上型レーザースキャナー」です。固定式のレーザースキャナーを三脚に据え付け、周囲にレーザーを照射して物体形状を計測する方法で、高精度な点群が得られます。しかし、広い範囲を測るには複数地点でのスキャンが欠かせず、機器を移動・再設置しながら何度も撮影する必要があります。その都度スキャン範囲が限られるため、大規模な現場では測定と点群同士の位置合わせに非常に時間を要しました。また機材自体も高価で扱いに熟練を要するため、小規模な事業者にとって導入ハードルが高いものでした。

もう一つの一般的手法が写真測量（フォトグラメトリ）です。ドローンや一眼レフカメラで上空から対象地域を空撮し、撮影した多数の写真を解析して点群データを生成する方法で、広範囲の3D測量が可能です。写真測量は比較的手軽に始められますが、高精度な点群を得るには地上に基準となる目印（標定点）を設置したり、RTK対応の高精度なドローンを用いたりする必要があり、こちらも専門知識と入念な準備が求められます。また大量の写真データを処理するために高性能なコンピュータや長時間の演算が必要となり、現場で撮影してから点群化・解析結果を得るまでに数日を要するケースも少なくありません。

このように、従来の点群取得には「時間がかかる」「高価な機材が必要」「専門技術者に依存する」といった課題がありました。特に、取得した点群に座標を付与して実務に使える形に仕上げるまでに多くの手間がかかり、せっかくの3Dデータを活かしきれないこともあったのです。そこで求められていたのが、より迅速かつ簡便に座標付き点群を取得できる新しいアプローチでした。

点群取得スピード革命とは

「点群取得スピード革命」とは、文字通り点群データを取得するスピードが飛躍的に向上する変革のことです。従来は1日がかりだった測量が数時間で完了したり、現場での計測と同時にデータ処理までほぼリアルタイムに進行したりと、3D測量の常識が大きく塗り替えられつつあります。この革命を支えているのは、センサー技術と情報処理技術の急速な進歩です。

具体的には、小型高性能センサーの普及と情報通信（IoT）の発達が鍵となっています。最近のスマートフォンにはLiDAR（光による距離計測）センサーが搭載され、誰でも手軽に3Dスキャンできるようになりました。さらにRTK-GNSSのようなセンチメートル級の高精度測位技術と組み合わせることで、スキャンしながら自動的に測位（位置座標の取得）することが可能になっています。これにより、測定後の位置合わせ作業を省略し、現場で取得したデータを即座に地図座標付きの点群として利用できるのです。

また、クラウドコンピューティングの進展も見逃せません。大容量の点群データをインターネット経由でクラウドに送り、高性能サーバーで自動処理する仕組みが整ってきました。これによって現地ではセンサーでデータを集めるだけで、後処理はクラウド側で高速に完了します。もはや高スペックPCがなくても短時間で点群生成が可能となり、そのままブラウザ上で結果を確認できるなど、従来のワークフローを一変させています。

こうした新技術の融合により、「誰でも早く・簡単に座標付き点群を取得できる」世界が現実のものとなりつつあります。このスピード革命の代表例となっているのが、次に紹介するLRTKというソリューションです。

LRTKが実現する高速・効率的な点群取得

LRTKは、上述の技術革新を取り入れて開発された国産の測量ソリューションです。スマートフォンやドローンと組み合わせることで、従来は専門機材と高度なスキルが必要だった3D測量を誰でも迅速に行えるようにします。RTK-GNSS搭載の小型デバイスとクラウドサービスを活用し、現場での取得からデータ処理・共有まで一貫して効率化する点が特徴です。LRTKにより実現する主な革新的ポイントは次のとおりです。

• スマホ1台で手軽に高精度スキャン：スマートフォンに装着する超小型RTK-GNSS受信機「LRTK Phone」により、スマホがセンチ精度の測量機器に早変わりします。LiDAR搭載の最新スマホを使えば、その場で周囲を歩いてスキャンするだけで詳細な3D点群を取得可能です。例えば高低差30mの斜面でも、カメラを向けて歩くだけでわずか1分ほどで測量が完了し、精度は約2cm以内（LRTK Phone計測実績）に収まります。これまで複数人がかりだった測量も、スマホとLRTKデバイスを持った1人で安全に実施できるようになります。

• ドローン画像から自動で点群生成：LRTKはドローンで撮影した写真から点群データを自動生成するクラウドサービスも提供しています。高性能PCや専門ソフトを使わずとも、Web上に写真をアップロードするだけで広範囲の点群モデルを作成可能です。実際に大規模なダム堤体をドローンで空撮し点群化した例では、クラウド処理にかかった時間は約1時間程度でした。生成された点群には初めから絶対座標が付与されているため、別途地上測量で位置合わせする手間もありません。

• クラウドで自動処理・データ共有：LRTKで取得した点群データは、すべて自社クラウド上で管理・処理できます。点群の合成やノイズ除去、座標変換といった処理が自動化され、ユーザーは難しいソフト操作を意識せずに済みます。またクラウド上の3D点群ビューアで、その場で距離や面積・体積を測定したり、図面データと重ね合わせて進捗を確認したりといった解析も可能です。生成データはブラウザ経由で共有リンクを発行でき、専門ソフトを持たない関係者でも簡単に閲覧できます。これらにより、点群データの社内外での活用がスムーズに行えます。

業務効率が劇的に向上する理由

高速に座標付き点群を取得できるようになることで、現場の業務効率にはさまざまな好影響が生まれます。主なメリットを挙げると次のとおりです。

• 作業時間の大幅短縮：現地での測量時間が従来比で何分の一にも短縮され、データ処理の待ち時間も減少します。これにより測量作業のスピードアップはもちろん、その後の工程（計画立案や施工判断）を早めることができ、全体のプロジェクト期間短縮につながります。

• 人員・コストの削減：簡易な測量手法により、これまで2～3人必要だった現場計測を1人で担えるようになります。外注していた測量作業を内製化できたり、大掛かりな機材の準備や長時間の人件費を節約できたりするため、トータルコストの削減につながります。

• 安全性の向上：高所や急斜面、災害現場など危険な場所でも、遠隔から点群計測が行えるため、作業員のリスク低減につながります。短時間で測量を終えられることも、安全に撤収できるという点でメリットです。

• データ活用の高度化：点群として現場を丸ごとデジタル記録できるため、一度の測量で多方面の解析が可能になります。後から追加の寸法を計測したり、設計データと突き合わせて出来形をチェックしたりと、取得したデータをフル活用して品質管理や合意形成に役立てられます。またクラウド経由でリアルタイムに情報共有できるため、社内外のコミュニケーションも円滑になります。

現場での活用シーン

このような点群取得スピード革命は、さまざまな現場で実用化が進んでいます。代表的な活用シーンを挙げます。

• 建設・土木現場：施工前の地形測量や工事中の出来形管理に3D点群を活用する例が増えています。従来は工事箇所ごとに都度測量が必要だった工程も、ドローンやLRTK Phoneで現場全体をスキャンしておけば、一括して土量計算や法面角度の確認が可能です。設計図との比較による施工誤差チェックも効率化され、いわゆる*i-Construction*（アイ・コンストラクション）の推進にも寄与します。

• インフラ点検・維持管理：道路や鉄道、橋梁、トンネルといったインフラの定期点検にも、座標付き点群による3D記録が活用されています。例えば鉄道沿線をLRTK LiDARで歩行計測すれば、線路や架線柱、周辺構造物まで含めた精密な点群データを取得できます。高所作業車を出さずに橋梁の裏側をスキャンしたり、夜間の短時間でトンネル内を点群計測したりと、インフラ維持管理のDXが進んでいます。

• 災害現場の被害調査：大規模な土砂崩れや水害現場でも、ドローンとLRTKによる簡易測量が威力を発揮します。人が立ち入れない危険地域でも上空から被災状況を詳細に記録でき、短時間で被害範囲や土砂の体積を算出可能です。地方自治体でも、災害直後の応急測量にLRTK Phoneを活用して、安全・迅速に被害状況をデジタル記録する取り組みが始まっています。従来は数日を要した報告資料作成も、現場で得た点群データを基に迅速に行えるため、復旧計画の立案スピードが飛躍的に向上します。

• 測量・調査業務全般：測量設計会社や建築設計者にとっても、座標付き点群の容易な取得は新たな武器となります。土地造成や区画測量ではドローン測量で広範囲をカバーし、細部は地上スキャンで補完することで、短期間で高精度な地形図を作成できます。文化財の記録や森林資源調査など、従来は計測が困難だった分野でも、機動性の高い簡易測量によって詳細な3Dデータを得られるようになっています。今後ますます多様な分野で、点群取得スピード革命が業務の在り方を変えていくでしょう。

LRTKで実現する簡易測量

LRTKによって実現する「簡易測量」は、現場のDXを加速させる大きな一歩です。高度な技術が裏で支えているとはいえ、ユーザーが行う手順自体は驚くほどシンプルです。基本的な流れは次のとおりです。

• スマホにLRTK端末を装着し計測開始：スマートフォンに小型GNSS受信機を取り付けてアプリを起動し、測りたい範囲をスキャンします（手持ちで歩いて計測、またはドローンで現場を空撮）。

• クラウドにデータアップロード：計測したデータはその場でクラウドに送信されます（または後でWi-Fi経由でアップロード）。

• 自動点群生成・処理：クラウド上で写真や計測データから点群モデルが自動生成され、位置合わせやノイズ除去もバックグラウンドで実行されます。

• 結果の確認・活用：出来上がった点群データをWebブラウザで確認し、必要に応じて距離や体積を計測したり、ファイルをダウンロードしてCADソフトに取り込んだりできます。共有リンクを発行すれば、離れたオフィスともリアルタイムで現場情報を共有可能です。

このように、LRTKを使えば煩雑な作業なしに高精度な3D測量が実現できます。専門知識がなくても直感的に扱えるため、現場担当者自らがデータを取得し、その日のうちに必要な解析まで行えるようになります。点群取得スピード革命とも言うべきこの手法を取り入れることで、業務効率と生産性は飛躍的に向上するでしょう。今こそ従来のやり方をアップデートし、LRTKによる簡易測量で現場のDXを推進してみてはいかがでしょうか。

FAQ

Q: LRTKとは何ですか？ A: LRTKは、スマートフォンやドローンを用いて高精度な座標付き点群データを取得できるようにする最新の測量システムです。名称の中にある「RTK」はReal Time Kinematicという衛星測位技術を指し、その名のとおりセンチメートル級の高精度GNSSを活用しています。スマホに取り付ける小型デバイス（LRTK Phone）と専用アプリ、クラウドサービスから構成されており、従来は専門機器が必要だった測量を手軽に行えるよう設計されています。

Q: 座標付き点群とは何ですか？ A: 各点に実世界の座標値（緯度経度や平面座標）が付与された点群データのことです。簡単に言えば、取得した3D点群が地図や図面の座標系と一致している状態です。座標付き点群であれば、追加の位置合わせ作業をしなくても、計測したデータをそのまま図面に重ねたり距離を測ったりできるメリットがあります。

Q: 従来の測量方法と比べて何が優れていますか？ A: LRTKを用いた方法では、従来に比べて測量のスピードと手軽さが飛躍的に向上しています。例えば、特殊なレーザー測量機を据え付けて何時間もかけていた作業が、スマホを持って数分歩くだけで完了します。またRTK-GNSSによる自動測位で座標合わせの手間が省けるため、後処理の時間も大幅に短縮されます。結果として、少人数で短時間に高精度の測量成果が得られる点が大きな優位性です。

Q: 測量の精度はどのくらいですか？ A: 条件にもよりますが、概ねセンチメートル単位の精度が得られます。LRTK Phoneを用いた地上スキャンでは、水平・垂直とも約2～3cm以内の誤差で点群データ化が可能です。ドローン測量でも、RTK対応により数cm程度の精度が確保されています（必要に応じて追加の標定点で精度向上も可能です）。この精度は従来の測量機器にも匹敵し、土木測量や出来形管理などに十分実用的な水準です。

Q: 専門知識がなくても使えますか？ A: はい。LRTKは直感的に使えるよう設計されています。スマホアプリ上で案内に従って操作すれば、どなたでも測量を開始できます。高度なデータ処理はクラウド側が自動で行うため、ユーザー自身は機械の操作方法や座標計算の知識がなくても問題ありません。簡単な講習を受ければ、現場担当の方が自分で計測からデータ確認までこなせるようになります。

Q: 取得した点群データはどう活用できますか？ A: 取得した点群データは多彩な形で活用できます。例えばクラウド上で直接長さや面積・体積を測定したり、断面図を作成して図面化したりできます。またデータをダウンロードしてCADソフトやBIMツールに取り込み、詳細な設計検討に活かすことも可能です。座標付き点群データなので、他のGIS地図データや設計モデルと重ね合わせて現況把握や出来形検査に用いるといった使い方もされています。さらに共有リンクを使えば、点群データを関係者とオンラインで共有し、リモートで現場の状況を確認するといったことも容易です。