スマホが測量機器に！専門知識いらずのLRTKで始める手軽な高精度測量

目次

• 補正情報サービスとは？

• 衛星型補正情報サービス（CLAS）の特徴

• ネットワーク型RTKサービスの特徴

• 位置補正情報配信サービスは必要か？

• スマホ一体型GNSS受信機の登場と利点

• まとめ

• FAQ

補正情報サービスとは？

測量やドローン、自動運転などで位置を数センチ単位の精度で把握するためには、「補正情報」と呼ばれるデータによる誤差修正が欠かせません。通常のスマートフォン内蔵GPS（GNSS）だけでは、衛星電波のわずかな乱れや遅延の影響で、位置に5～10m程度の誤差が生じます。これでは地図上の大まかな位置はわかっても、測量や施工管理のような精密な作業には使えません。そこで登場するのが位置補正情報配信サービスです。基準点（既知の正確な座標を持つ地点）で観測した誤差情報をリアルタイムに配信し、移動中の受信機（スマホなど）でその誤差を補正することで、測位精度を飛躍的に高める仕組みです。

例えば、古典的なRTK（Real Time Kinematic）測位では、自前で基地局を設置し、そこから補正データを移動局に送り、単独では数メートルあった誤差を数センチまで相殺します。このような補正情報サービスを利用すれば、誰でも高精度測位の恩恵を受けられるようになります。

近年、国土地理院の電子基準点ネットワークや民間の基準局網が全国に整備されたことで、利用者自身が基地局（固定局）を用意しなくても補正情報を取得できる環境が整ってきました。補正情報を配信する手段は大きく二つに分けられます。一つは衛星通信を利用する方式、もう一つはインターネット通信を利用する方式です。前者の代表例が日本の準天頂衛星システム「みちびき」による衛星型補正情報サービス（CLAS）であり、後者が各種のネットワークを介したネットワーク型RTKサービスです。それぞれの特徴を詳しく見てみましょう。

衛星型補正情報サービス（CLAS）の特徴

日本には準天頂衛星「みちびき」を用いたセンチメートル級測位補強サービス（CLAS）があります。CLASでは、日本全国に設置された電子基準点のデータをもとに、広域に適用できる誤差モデルが作成され、それがみちびき衛星から直接ユーザーのGNSS受信機へ配信されます。対応する高精度GNSS受信機さえ用意すれば、上空の衛星信号を受信するだけで測位誤差を数センチ程度まで補正できるという画期的な仕組みです。従来のGPS単独測位では避けられなかった数メートルのズレも、CLAS対応の機器を使えば一挙に数センチまで縮小できます。通信インフラに依存せず、日本国内であればどこでも衛星からの信号だけでセンチメートル精度を得られるのが大きな強みです。

ユーザー側で基地局を設置する必要がありません。補正信号は準天頂衛星のみちびきからL6帯電波で送信され、国が提供するオープンサービスとして追加の通信料や利用料は不要で無料で利用できます（対応する受信機の準備のみ必要）。携帯電話の圏外となる山間部や離島でも、衛星さえ見えていれば高精度な測位が行えるため、インフラが限られた現場や災害時の測位手段としても有用です。実際、通信網が寸断された災害現場で、CLAS対応デバイスを装着したスマホを用いて被害状況を精密に記録した事例も報告されています。

CLASの留意点としては、初めて誤差補正を受けてから精度が安定するまでに30秒～1分ほどかかる場合があることが挙げられます。測位開始直後はまだ誤差が大きめ（数十cm程度）でも、少し待てば数センチ精度に収束するという挙動です。一方、従来型RTKでは基地局との相対測位によりほぼ即時に高精度化できるため、リアルタイムの即応性ではRTK方式に軍配が上がります。また、CLASの精度そのものも水平位置で誤差約5cm、高さ方向で約10cmとされており、ネットワーク型RTKが実現しうる理想精度（水平2～3cm、鉛直数cm）と比べればわずかに劣るものの、実用上はほぼ遜色ないレベルです。何より無料で日本全国どこでも使える利点は大きく、工夫次第で測量などにも十分活用できるでしょう。ただし、サービス提供範囲は日本国内に限られる（衛星のサービスエリアの関係）点には注意が必要です。

ネットワーク型RTKサービスの特徴

衛星ではなくインターネット回線を通じて補正情報を配信する方式がネットワーク型RTKサービスです。各地に設置された複数のGNSS基準局（電子基準点や民間の固定局）の観測データをクラウド上で統合解析し、利用者（移動局）へリアルタイムに誤差補正情報を提供します。利用者側の受信機（ローバー）はスマホや専用端末を介してインターネットに接続し、事前に契約した補正情報配信サーバーにアクセスすることで補正データを受信します。かつてはユーザー自身が現地に基地局を据えて、数km範囲内でしかRTK測位ができませんでしたが、ネットワーク型RTKを使えばサービスエリア内であれば自前の基地局なしにどこでもセンチメートル級測位が可能になります。全国規模の基準点ネットワークによって長距離でも精度劣化が抑えられるメリットもあり、基地局設置の手間を省いて測量・施工の作業効率を飛躍的に向上させることができます。

日本国内では、大手通信会社や測量機器メーカーなどが商用のネットワークRTKサービスを提供しており、対応エリア内であれば北海道から沖縄まで広く利用できます。例えば携帯電話会社が自社の通信塔等に多数のGNSS基準局を設置して補正情報ネットワークを構築し、利用者にセンチメートル精度の情報を配信しているケースがあります。これらを活用すれば、大規模な建設会社だけでなく中小企業や地方自治体でも、専門の測量班や高額な機材を持たずに高精度測位を現場に導入できる環境が整いつつあります。

ネットワーク型RTKサービスを利用するにはサービス事業者との契約が必要です。多くの場合、月額の利用料が発生し（契約プランや地域によりますが毎月数万円程度が一般的）、契約後に発行されるID・パスワードを測位アプリやGNSS受信機に設定して補正情報サーバーに接続します。注意点として、スマホの通信回線が利用できるエリアでなければリアルタイムの補正データ受信はできません。山奥や海上など携帯電波の届かない場所ではサービスを受けられないデメリットがありますが、逆に言えば通信環境さえ確保できれば広範囲で高精度測位が可能です。精度については、ネットワーク型RTKでも誤差数センチの測位がほぼ即時に実現します。補正情報の品質管理や技術サポートが提供される点もあり、有償サービスとして現在多くの現場で導入が進んでいます。

位置補正情報配信サービスは必要か？

ここまで、高精度測位を実現するための2種類の補正情報配信サービス（衛星型CLASとネットワーク型RTK）について解説しました。では、実際にセンチメートル級の測位を行う際に、これらの位置補正情報配信サービスは本当に必要なのでしょうか？

結論から言えば、センチメートル精度を求めるのであれば何らかの補正情報を利用することが必要不可欠です。ただし、その入手方法は用途や環境によって選ぶことができます。

もし日本国内で高精度測位を行うのであれば、無料で使えるCLASを利用することで追加コストなしに高精度測位が可能になります。対応受信機さえ用意すれば、特別な登録手続きも無く衛星から直接補正データを受け取れるため、月々の利用料金負担もありません。

一方で、より安定した精度や初期収束の速さ、サポート体制を重視する場合は、民間のネットワークRTKサービスと契約するメリットがあります。月額費用は発生しますが、ほぼ即時に数センチ精度が得られ、プロのサポートやデータ品質管理も受けられるため、重要なプロジェクトでは安心感があります。

まとめると、「高精度測位には補正情報が必要。ただし必ずしも有料サービスが不可欠というわけではない」と言えます。

予算や現場環境に応じて、無料で利用できるCLASを最大限活用するか、安定性やサポートのある有料サービスを契約するか検討すると良いでしょう。また、自前で基地局を設置して運用する方法もありますが、高度な専門知識や管理コストが伴うため、現在では上記のような外部サービスを活用する方が現実的です。

いずれにせよ、補正情報の有無で位置精度が大きく異なるのは確かですので、センチメートル級の精度が求められる場面では何らかの形で補正情報を利用することが鍵となります。

スマホ一体型GNSS受信機の登場と利点

高精度GNSS測量の導入ハードルは、ここ数年で劇的に下がっています。従来はセンチメートル級の測位を行うには、大型アンテナや専用端末など多くの機材を揃えるため数百万円単位の初期投資が必要で、操作にも専門の技術が求められました。これでは一部の大企業しか導入できず、高精度技術が十分に現場で活かされない要因となっていました。

しかし現在では、スマートフォンと連携できる小型GNSS受信機が登場し、誰でも手軽に高精度測位を扱えるようになっています。アンテナ・高精度GNSSチップ・バッテリーを一体化したポケットサイズのデバイスをスマホに装着し、Bluetooth等で接続するだけで、スマホがそのままセンチメートル測位システムに早変わりします。

例えば重量100g前後の受信機をスマホに取り付け、専用アプリで「測位開始」ボタンを押すだけで、通常は5～10mあったスマホGPSの誤差が瞬時に数センチまで縮まります。難しい機器の操作や測位の専門知識は一切不要で、文字通りスマホが高精度な測量機器になるのです。

スマホ一体型RTK-GNSS受信機を使う最大の利点は、初期導入のハードルが格段に下がることです。手持ちのスマートフォンに小型デバイスを追加するだけなので、専用機材を一から揃えるより圧倒的に低コストで始められます。多くのスマホ連携型ソリューションでは測位用のアプリやクラウドサービスも提供されており、基本的なアプリ利用は無料、必要に応じてクラウド機能のみ月額課金とするなど、運用コストも柔軟に調整できます。「高精度測位＝高額投資」という常識が覆り、中小企業や自治体でも導入しやすい状況が生まれています。

さらに、誰でも使いやすい操作性も大きな魅力です。最近のスマホGNSSアプリは直感的で分かりやすいインターフェースが整備されており、測位の開始・停止や補正サービスへの接続もワンタッチで行えます。例えばLRTKのシステムでは、デバイスをスマホに装着してアプリで「測位開始」を押すだけで、自動的に最適な補正情報の取得から測位まで実行されます。複雑な設定やGNSSの知識がなくても扱えるため、現場の担当者がそのまま高精度測位を業務に取り入れることができます。従来は熟練者に任せるしかなかった作業も、今やスマホさえ使いこなせれば誰でもこなせる時代になりつつあります。

このようなスマホ＋GNSSデバイスの活用は、現場作業の効率化にも直結します。例えば次のような効果が期待できます。

• 省力化・省人化: スマホRTKがあれば、従来2人1組で行っていた測量作業や丁張の設置も1人で正確にこなせます。重機の位置出しや出来形管理も単独作業で可能になり、人手不足の現場で貴重な戦力となります。

• データ記録の高度化: 高精度な位置情報付きの写真撮影や、スマホのLiDARスキャナによる点群データ取得を現場で手軽に行えます。その場で位置精度の高いデジタル記録が残せるため、後日の報告資料作成やインフラ維持管理に活用できます。

• リアルタイムな情報共有: スマホRTKアプリをクラウドと連携すれば、現場で取得した測位データや写真を即座にクラウドにアップロードできます。オフィス側はリアルタイムに現場状況を把握でき、手戻りの防止や迅速な意思決定につながります。

• 非常時の信頼性向上: 通信インフラが途絶した災害直後の現場でも、CLAS対応のスマホRTKであれば衛星さえ見通せれば高精度な測位を継続できます。非常時にも正確な位置データを記録できる手段として大きな力を発揮します。

まとめ

高精度測位を支える位置補正情報サービスには、衛星経由のCLASとインターネット経由のネットワークRTKという二つの方式があります。それぞれに特徴や強みがあり、上手に使い分けることで「いつでも・どこでも」センチメートル級の位置情報を得られる時代が到来しています。

特に近年はスマホ一体型の小型GNSS受信機（例: LRTK）が登場したことで、専門知識がなくてもこれらの補正情報を簡単に活用できるようになりました。ボタンひとつでネットワークRTKモードとみちびきCLASモードを切り替えられるスマホアプリも実現しており、現場の状況に応じて常に最適な方法で高精度測位が行えます。まさに「スマホが測量機器になる」時代が現実のものとなりつつあります。

センチメートル級の測位が誰の手にも届くことにより、従来は手間やコストの面から諦めていた詳細な測量・計測作業も日常的に行えるようになります。高精度な位置情報を活用することで、施工現場の生産性向上やインフラ点検の高度化、農業や物流の自動化など、幅広い分野で新たな価値が生み出されています。

もし「高精度測位は難しそう」「専門の技術者がいないと無理」と感じているなら、ぜひ一度スマホとLRTKによる最新の測量ソリューションを体験してみてください。

特別な知識がなくても驚くほど簡単に、そして高精度に位置を測れることにきっと驚かれるでしょう。

スマホが測量機器に変わる今、あなたの現場でもその威力を活かしてみませんか。

FAQ

Q: 補正情報サービスとは何ですか？ A: GNSS（GPSなど）の測位精度を向上させるために、衛星信号の誤差情報を提供するサービスです。基準局で測定した誤差データをもとにユーザーの受信機に補正情報を送り、位置のズレをリアルタイムに補正します。これにより通常は数メートルある測位誤差を数センチ程度にまで縮めることができます。

Q: スマホ内蔵GPSと補正情報サービス利用時の精度の違いは？ A: スマホ内蔵GPSだけの場合、一般的な位置精度は5～10m程度です。建物に囲まれた場所ではそれ以上ずれることもあります。補正情報サービスを利用し、高精度対応の受信機を使うと、GNSS測位の誤差が補正され、誤差数センチの高精度な位置を得られます。平たく言えば、通常のスマホGPSが示すのは「大まかな現在地」なのに対し、補正情報サービスを使えば「測量レベルの正確な位置」までわかる違いがあります。

Q: CLASを利用するのに通信回線は必要ですか？ A: 必要ありません。CLASはみちびき衛星から補正情報を直接受信する方式のため、携帯電話やインターネットに接続せずに利用できます。極端な例では、山奥や沖合など通信圏外でも空さえ見通せればCLASの信号を受け取ってセンチメートル級測位が可能です。ただし、CLAS対応の高精度GNSS受信機が衛星からの電波を捉えられる環境である必要があります。屋内やトンネル内のように衛星電波が届かない場所では利用できない点には注意してください。

Q: スマートフォンだけでCLASの高精度測位はできますか？ A: 現時点では、スマートフォン単体でCLASの電波（L6帯）を直接受信することはできません。スマホ内蔵のGNSSチップは基本的な信号の受信が中心で、みちびきのCLAS信号には対応していないためです。CLASを利用するには、対応する高精度GNSS受信機をスマホに接続する必要があります。最近ではスマホに取り付けられる小型受信機が市販されており、それを使えばスマホでもCLASによるセンチメートル測位が可能です。将来的にはスマホ自体がCLAS対応チップを搭載する可能性もあります。

Q: 補正情報を使うとどれくらいの精度が出ますか？ A: 条件が良ければ、水平位置で誤差2～3cm程度、高さ方向で5～10cm程度の精度が期待できます。ネットワーク型RTKサービスを使った場合は、ほぼ測位開始と同時にこのレベルの精度が得られます。CLASの場合も最終的な精度水準は同等ですが、測位開始直後は誤差が数十cm程度からスタートし、1分以内に数cmに収束していく傾向があります。いずれにせよ、従来の単独測位（誤差5m以上）と比べれば桁違いに精密な測位が可能です。

Q: 日本全国どこでも高精度測位できますか？ A: 屋外で衛星からの電波を受信できる場所であれば、日本全国ほぼどこでも可能です。CLASは日本全域をカバーするよう設計されており、離島や山間部でも上空のみちびき衛星から補正情報を得られます。ネットワーク型RTKサービスも、携帯通信が届く地域であれば全国規模で展開されています。ただし、地下や屋内など衛星が見えない場所では両方式とも利用できません。また海外ではCLASは使えません（サービスエリア外のため）ので、日本国内限定のサービスとお考えください。

Q: 利用にかかる費用はどれくらいですか？ A: 補正情報の利用コストは方式によって異なります。CLASの場合、衛星からの信号受信は無料で使えます。費用がかかるとすれば対応受信機の購入費用ですが、小型GNSSデバイスなら十万円台から入手可能です。一方、ネットワーク型RTKサービスを利用する場合はサービス提供会社との契約が必要で、月額で数万円前後の利用料が発生するのが一般的です。用途や予算に応じて、追加コストゼロで使えるCLASを活用するか、安定性やサポートのある有料サービスを契約するか選ぶと良いでしょう。

Q: 専門知識がなくても使えますか？ A: はい、使えます。最近のスマホ連携型GNSSシステムは、専門知識がなくても扱えるよう設計されています。専用アプリにはシンプルで分かりやすい画面が用意されており、ボタン操作一つで補正サービスへの接続から測位まで完了します。例えばLRTKの場合、スマホにデバイスを装着してアプリで「測位開始」を押せば、自動的に補正情報を取得して高精度測位が始まります。面倒な設定やGNSSの知識は不要です。基本的な操作さえ覚えておけば、現場の担当者でもすぐに活用できるでしょう。

Q: どんな場面で活用できますか？ A: 応用範囲は非常に広いです。例えば測量業務（境界点の精密測定や出来形管理など）はもちろん、建設工事での重機誘導や出来高管理、インフラ点検での正確な劣化箇所の記録、農業分野での自動走行トラクターの位置制御などが挙げられます。自治体では道路や橋梁の維持管理に活用が始まっており、災害時の被災状況マッピングにも威力を発揮します。要するに、位置の正確さが求められるあらゆる場面でスマホ一体型の高精度測位技術は活用できます。今まで人手や時間がかかっていた計測作業が効率化され、新たなデータ活用も可能になるでしょう。