通信圏外でも使えるRTKで解決！LRTKが叶える山間部でのセンチメートル精度測位

目次

• はじめに

• 通信圏外でもRTKが必要な理由

• 通信インフラのない山間部での高精度測位の課題

• 準天頂衛星（みちびき）とCLASによる圏外測位

• 山間部で活用される高精度測位ユースケース

• スマホ連携型RTKシステム（LRTK）のメリット

• まとめ

• FAQ

はじめに

山間部など携帯電話の通信圏外となる現場でも、リアルタイムにセンチメートル級の精度で位置を測定できたら便利だと思いませんか？森林や山岳地帯での測量やインフラ点検では、従来GPS（GNSS）だけでは数メートルの誤差があり、高精度な位置出しには不十分でした。しかし近年、日本の準天頂衛星システム（QZSS）「みちびき」が提供するセンチメートル級測位補強サービス（CLAS）と、スマートフォン連携型RTKデバイス「LRTK」の登場によって、通信インフラに頼らずに山間部でも数センチの誤差で測位することが可能になりつつあります。

本記事では、「圏外でも使えるRTK」をテーマに、通信圏外の山間部で高精度測位が求められる理由や課題、そしてそれを解決する技術として注目されるCLAS対応RTKについて解説します。さらに、実際の山岳地域における活用例を紹介し、最後にスマートフォンと一体化して使えるRTKソリューションLRTKのメリットを現場目線で詳しく紹介します。登山道整備や林業、斜面点検、送電線巡視、災害対応などに携わる技術者・作業員の方や、RTK導入を検討する自治体・企業のご担当者様はぜひ参考にしてください。

通信圏外でもRTKが必要な理由

山間部の現場でも精密な位置情報が必要とされるケースは少なくありません。例えば林道の設計や測量では、カーブや勾配の配置を決めるために正確な地形データが要求されます。また斜面の安定性点検では、地滑りの兆候を捉えるためにモニタリングポイントの位置を厳密に把握する必要があります。登山道の整備でも、危険箇所や標識設置地点を正確に記録しておけば、安全対策や維持管理に役立ちます。これらの業務では、誤差が数メートルもある従来のGPS測位では不十分で、数センチの精度が求められる場面が多々あります。

高精度測位を実現する代表的な技術がRTK測位（Real Time Kinematic）です。RTKは基地局と移動局の2台のGNSS受信機を同時に使い、基準点との位置差をリアルタイムで補正することで数センチの精度を実現します。通常はモバイルネットワークや無線を通じて基地局から補正データを受け取りますが、この方式は通信インフラへの依存が大きな前提となります。都市部や平地であれば、ネットワーク型RTK（VRSやNtrip）のサービス圏内で補正情報を簡単に得られます。しかし、山奥の現場では携帯電話の電波が届かずネットワークRTKが使えなかったり、自前の基地局を設置しようにも山岳地形で電波中継が難しかったりします。その結果、「圏外では高精度測位を諦めざるを得ない」という課題に直面してきました。

通信インフラのない山間部での高精度測位の課題

通信圏外の地域でセンチ級測位を行う難しさは、いくつかの要因に起因します。まず、山間部では空が開けた平地に比べて上空の衛星を捉えにくく、GNSS測位自体の精度が低下しがちです。谷間や森林では視界が遮られ、衛星の数が不足したり電波が山や樹木に反射（マルチパス）して誤差が増大することがあります。また、高精度化のための補正情報を得る手段が限られます。前述したようにRTK方式では常時基地局からのデータ受信が必要ですが、圏外ではモバイルネットワークが使えず、従来は長距離無線機を中継するなど煩雑な対策が必要でした。基地局を設置するにも、山中まで機器を運搬したり電源を確保したりと手間とコストがかかります。

さらに、災害発生直後の山間部では通信網自体が寸断されている場合もあります。土砂崩れや地震で道路や通信が途絶した地域で被害状況を調査する際、位置を正確に記録したくても補正情報が得られないという問題がありました。こうした状況では、地図作成や応急復旧計画の策定に必要なデータ収集にも支障をきたしてしまいます。「通信インフラに頼らずに高精度測位を行う方法」が求められていた理由がここにあります。

準天頂衛星（みちびき）とCLASによる圏外測位

上記の課題を解決する鍵として登場したのが、日本独自の衛星測位システムである準天頂衛星「みちびき」と、その提供するセンチメートル級補強サービスCLAS（クラース）です。みちびきはGPSを補完する目的で打ち上げられた衛星群で、日本付近に長時間とどまる軌道設計が特徴です。常に1機以上のみちびき衛星が日本上空の高い仰角に位置するよう運用されており、山あいの現場でも電波を捉えやすくなっています。これにより、山間部でも衛星の捕捉チャンスが増え、測位の安定性が向上します。

みちびきが提供するCLASは、国土交通省の電子基準点ネットワーク（全国約1,300か所のGNSS基準局）から得られる測位誤差を補正情報として計算し、それをL6帯の電波に乗せて衛星から一斉送信する仕組みです。言わば「衛星から誤差情報を放送するRTK」のようなもので、受信機さえ対応していれば日本全国どこでも共通の精度基準でセンチ級測位を行えます。最大のメリットは、個別の通信回線や基地局を必要としない点です。通信圏外の山中でも、上空の衛星から直接補正データを受け取って測位できるため、地上インフラへの依存から解放されます。

CLASを利用した場合の測位精度は環境によって変動しますが、概ね水平位置で2〜3cm程度、鉛直方向で10cm程度の誤差に収まると報告されています。これは高性能なネットワークRTKに匹敵する精度です【*参考:* [みちびき公式サイト](https://qzss.go.jp/overview/services/index.html)】。RTKに比べれば衛星からの広域補正ゆえに固定解（整数解）の安定取得などで若干劣る場合もありますが、それでも実用上は土木測量や農業自動化など様々な分野で期待される水準です。そして何より、補強信号の受信自体に利用料がかからないため、一度対応機器を導入してしまえばランニングコストなく使えるのも大きな利点です。月額課金の補正サービスや高額な専用機器を用意せずとも、CLAS対応の受信機さえあれば「通信圏外でも追加コストなしでセンチ級測位」を実現できます。

もっとも、高精度なCLASを活用するには対応するGNSS受信機が必要です。一般的なスマートフォン内蔵のGPSチップではCLASの信号（L6帯）を受信できませんし、マルチバンド（L1/L2/L5など）対応でないと精度を十分引き出せません。そのため、山間部でCLASを利用するには専用の高精度GNSS端末を携行する必要があります。しかし従来の測量機は大型かつ高価で、とても登山道を歩きながら使えるような代物ではありませんでした。そこで登場したのが、携帯型でスマホと連携できるRTK受信機です。これにより「衛星からの補正信号」と「スマホの手軽さ」を組み合わせ、山奥でも誰もがセンチメートル精度を享受できる道が開けました。

山間部で活用される高精度測位ユースケース

通信インフラに頼らないCLAS対応GNSSは、様々な山間部の現場で威力を発揮します。ここでは具体的なユースケースをいくつか紹介します。

• 山岳土木測量・インフラ調査: 山間部の道路建設やトンネル工事の測量では、これまでは重いGNSS機器や無線中継器を担いで人手をかけて行う必要がありました。CLAS対応の小型受信機を使えば、携帯電波を気にせず1人で現地の地形測量や構造物の出来形確認が可能になります。例えば離れたトンネル坑口同士の精密な位置合わせや、ダム建設現場での基準点測量も、少人数で迅速に実施できるでしょう。

• 防災・災害対応の初動測量: 土砂崩れや地震直後の被災地では、一刻も早く被害状況を把握することが求められます。通信圏外でも動作するみちびき＋CLAS対応GNSSなら、現場に駆け付けた職員が単独で被害箇所の座標を記録し、崩壊範囲や寸断したライフラインの位置を即座に地図化できます。2024年の能登半島地震では、たまたま圏外対応の高精度GNSS端末を導入していた土木業者が、携帯圏外の被災現場で崩落箇所を写真付きで記録するのに大いに役立ちました。このようにリアルタイムにセンチ精度の位置情報が得られることで、復旧計画の立案や危険区域の設定がより的確に行えるようになります。

• 森林管理・林業での測量: 広大な山林の境界確認や資源調査にも高精度測位は有用です。森林内は視界不良で測量が難しい環境ですが、林道沿いの測点や伐採エリアの境界をCLAS対応GNSSで記録すれば、従来より精度の高い森林境界図や伐採計画図を作成できます。山奥の森林では携帯圏外が当たり前ですが、衛星からの補正信号を受けられる機器があれば、作業道の新設計画や治山工事の測量も通信を気にせず進められます。将来的にはドローンにCLAS受信機を搭載し、上空から森林の成長や健康状態をモニタリングするといった応用も期待できます。

• 登山道整備・環境保全: 高山帯の登山道や自然公園内の遊歩道整備では、作業員が圏外の現場でルート状況を記録する場面があります。トレイル上の危険箇所や標識の設置地点を、CLAS対応のハンディGNSSやスマホ連携デバイスで正確に測定しておけば、オフィスに戻ってから地図上にプロットして改善計画を立てることが容易です。従来は数メートル単位の誤差でしか記録できなかった山岳エリアでも、センチメートル単位の精度でデータを残せるため、経年変化の観測や環境影響評価の資料としても信頼性が高まります。

• 農地管理・里山調査: 中山間地域の棚田や谷沿いの農地では、区画の境界や用水路の位置を高精度で把握するニーズがあります。携帯圏外の山間集落でも、GNSS測量によって各農地の筆界や面積を正確に測れば、境界確認作業や農業用施設の整備計画が効率化します。自治体職員が簡易な高精度GNSS端末を持って現地に赴けば、少人数で広範囲のフィールドデータを収集し、市町村のGIS地図に取り込むことも可能です。これにより、地域インフラ点検（山間部の法面や砂防ダムの位置確認など）や耕作放棄地の把握にもセンチ精度の位置情報が活用できるでしょう。

• 送電線巡視・設備点検: 山岳地帯を縫う送電線ルートの巡視業務でも、高精度GNSSは有用です。鉄塔の位置や経路上の支障箇所を正確に記録することで、保守計画の精度が向上します。電波圏外の山中でもCLAS対応GNSSがあれば、各送電鉄塔の座標を再確認したり、倒木・断線箇所の位置をセンチ精度で特定して報告できます。これにより復旧作業の手配や設備管理が効率的かつ的確に行えるようになります。特に広域の設備を管理する電力会社や鉄道・道路管理者にとって、山間部でも使える高精度測位ツールは点検作業の省力化に直結します。

スマホ連携型RTKシステム（LRTK）のメリット

図: スマートフォンに装着したLRTK Phoneデバイス – LRTKは、アンテナ一体型の小型GNSS受信機をスマートフォンに取り付け、専用アプリで操作することで利用できるスマホ連携型RTKソリューションです。写真のようにスマホ背面に装着できる薄型デバイス（重量わずか数百グラム）にはバッテリーと高性能アンテナが内蔵されており、 Bluetooth等でスマホとワイヤレス接続するだけでセンチメートル級測位が始動します。従来のように三脚を据え付けたりケーブルを引き回す必要はなく、まさに「ポケットに入る測量機」として険しい現場でも片手で持ち運びながら測位・記録が行えます。

LRTKシステムの強みは、高精度でありながら手軽に扱えることです。スマホの画面上に現在位置が表示され、ワンタップで測点の記録が可能な直感的インターフェースを備えています。専門的な測量知識が浅い技術者でも、画面の案内に従うだけで精密な測位作業をこなせるでしょう。例えば、アプリ上で目標点の座標を指定すれば、地図上の矢印や距離表示に従って移動することでその地点に誘導してくれます。目標に近づくと画面に十字のターゲットマークと「あと○cm」といったガイダンスが現れ、最後の微調整までサポートしてくれます。複雑な計算や測量のノウハウがなくても誰でも同じ精度で位置出しができる仕組みは、属人的になりがちだった従来の測量作業を大きく変革します。

また、スマホのカメラ映像と組み合わせたAR（拡張現実）による誘導・記録もLRTKならではのメリットです。現場で実物の杭やマーキングを設置できない場合でも、スマホ画面上に仮想的な目印（ARマーカー）を表示して「ここにポイントあり」と示すことができます。例えば急斜面の上など人が近寄りにくい箇所でも、離れた安全な場所からスマホ越しにバーチャルな杭を確認でき、後から位置を参照できます。ARによって図面上の計画線や設置予定物を実景に重ねて表示することも可能で、現場で完成イメージを掴んだり設計と現況のズレをチェックしたりといった活用も期待できます。これらのAR誘導・可視化機能は、紙の図面や従来の口頭指示に比べて直感的でミスの少ない作業を実現します。

LRTKは省人化と効率化の点でも大きな効果をもたらします。1人1台スマホRTKを持てば、これまで2人1組で行っていた測量作業も単独で完結できます。測量士を呼んで待つ時間が減り、現場の段取りがスムーズになります。実際にRTKとARナビを活用した杭打ち作業では、従来法の約1/6の時間で杭出しが完了した例も報告されています。人員不足に悩む建設・測量業界や、限られた職員で広範囲を管理する自治体にとって、LRTKのような技術は一人測量による省力化と高精度化の両立を実現する切り札となるでしょう。ベテランの引退で測量士が不足する中、若手でも短期間の習熟で実践投入できるという声も上がっています。

さらに、LRTKは導入後のデータ活用や拡張性にも優れています。取得した座標データや写真はその場でクラウドにアップロードでき、オフィスのPCから即時に確認・共有することも容易です。測位結果に基づいて自動で写真に高精度の位置タグを付けたり、スマホ搭載のLiDARスキャナと連携して点群データ付きの画像記録を残すことも可能です。連続測位（ロギング）機能を使えば最大10Hzの頻度で軌跡を記録できるため、巡視路の踏査や作業経路の詳細なログを残すのにも役立ちます。さらにLRTKの受信機は、みちびきのCLAS信号だけでなくネットワーク型RTK（Ntripなど）の補正にも対応しており、通信圏内では従来通りのネット経由補正も使えます【*参考:* [レフィクシア社 LRTK紹介](https://www.lrtk.lefixea.com)】。圏外では衛星補強、圏内ではインターネット補正を使い分けることで、常に最適な方法でセンチ級精度を維持できる柔軟性も備えています。将来的なシステム拡張として、取得データをGISやCAD図面と連携したり、複数端末で同時測位してクラウド上でリアルタイムに進捗管理するといった展開も可能でしょう。

まとめ

通信インフラが届かない山間部でも、高精度な測位を可能にする技術が現実のものとなりつつあります。準天頂衛星みちびきのCLASとスマホ連携型RTK「LRTK」の組み合わせにより、「どこでも誰でもセンチメートル精度」という新しい現場スタイルが実現しました。林業や土木、防災の現場で課題だった「圏外では測れない」という制約を打破し、効率的かつ安全な業務遂行を支援する心強いツールとなっています。

従来は専門技術者に頼らざるを得なかった測量・位置出し作業も、LRTKを導入することで現場作業員自身が直感的に行えるようになります。一人で短時間に多くのポイントを測れるため、省力化とスピードアップに直結します。また、取得した正確な位置情報は写真や図面と結びつけて記録・共有できるため、報告書作成や後工程でのデータ活用もスムーズです。「通信圏外でも使えるRTK」は、これからの山間部でのインフラ管理や防災対応の在り方を大きく変革する可能性を秘めています。

高精度測位のニーズがある現場をお持ちの方は、ぜひLRTKによる簡易測量とAR支援の導入を検討してみてはいかがでしょうか。最先端の衛星技術とスマートフォンを活用したこのソリューションが、皆様の業務に新たな効率と安心をもたらすことでしょう。

FAQ

Q1. 通信が届かない場所でも本当にセンチメートル精度が出せるのですか？ はい、可能です。みちびきのセンチメートル級補強サービス（CLAS）に対応したGNSS受信機を用いれば、通信インフラが無い現場でも衛星からの補正情報によってリアルタイムにセンチメートル級の測位が行えます。ただし、周囲の地形や樹木による電波状況の影響は受けますので、開けた場所ではより安定して高精度が得られます。逆に森の中や峡谷では衛星の視界が限られるため、測位に時間がかかったり誤差が大きくなる可能性があります。

Q2. CLASとは何ですか？通常のRTKと何が違うのでしょうか？ CLAS（Centimeter-Level Augmentation Service）は日本の準天頂衛星システム「みちびき」が提供する誤差補正サービスです。国が整備した電子基準点網のデータを元に衛星から誤差情報を配信するもので、地域ごとに基地局を設置する従来型のRTKとは異なり、衛星経由で広域に補正信号を届ける点が特徴です。RTKは局所的に非常に高い精度を得られますが通信や基地局設置が必要なのに対し、CLASは若干の環境依存性はあるものの単体の受信機だけで全国で使える手軽さがあります。なお、LRTKシステムではCLASとネットワークRTKの両方に対応しており、状況に応じて使い分けが可能です。

Q3. 山林や斜面の現場で衛星の電波はきちんと受信できますか？ みちびき衛星は日本の真上付近に長く留まる軌道のため、山に囲まれた谷間でも比較的高仰角で電波を捕捉できます。GPS衛星しかなかった頃に比べると、山間部で受信できる衛星の数は増えており、測位が途切れにくくなっています。しかし、森林の中など極端に視界が悪い場所では依然として衛星信号が弱まり精度が低下します。その場合は空が見通せるポイントまで移動する、あるいは時間をおいて測位を再試行するなどの対策が有効です。またLRTKでは受信機をポールやヘルメットに装着して背丈を稼ぐことで、電波受信状態を改善する工夫も可能です。

Q4. LRTKを使うのに特別な資格や通信費は必要ですか？ いいえ、特別な資格は不要です。LRTKの受信機は電波法の規定を満たした無線モジュールを使用しており、一般の方でも扱えます（従来のUHF無線RTKとは異なり免許は不要です）。また、CLASの補正信号は無料で提供されているため、通信圏外で使う場合には測位自体に追加費用はかかりません。専用アプリやクラウドサービスの利用に関しては提供元のライセンス形態によりますが、基本的にはスマホと受信機を購入すればすぐに利用を開始できます。通信エリア内でネットワーク型RTKを使う場合は、別途補正サービスの契約や通信費が発生することがあります。

Q5. 測位データや記録した写真はどのように活用・共有できますか？ LRTKシステムでは、測位によって得られた座標データや写真をクラウド上にアップロードして管理することができます。例えば現場で取得した点群データ付きの写真を即座に事務所と共有し、関係者全員で閲覧するといった運用が可能です。また、記録された位置情報は一般的な座標フォーマット（緯度経度や世界測地系座標）で出力できるため、GISソフトやCAD図面にインポートして活用することも容易です。これにより、現地で計測した結果をもとに設計図を更新したり、メンテナンス台帳に正確な位置を反映させたりといったことがスムーズに行えます。もちろん紙の報告書に地図を貼り付ける場合も、センチ精度の座標データがあることで説得力の高い資料作成が可能です。

Q6. スマートフォンがあれば誰でもLRTKを扱えるのでしょうか？ LRTKは現場の技術者が直感的に使えるよう設計されたシステムです。専用アプリの画面はわかりやすく、現在地や目標点までの方向・距離が表示されるため、機械操作が苦手な方でも案内に従って移動すれば所定の位置に到達できます。測点の記録もワンタップで行え、測位中も自動で精度や衛星捕捉状況がチェックされます。ただし、スマートフォンの基本的な操作や測量の目的に対する理解は必要です。また、対応するスマホ機種やOSバージョン、Bluetooth設定など事前の準備は必要になります。初めて使う際は提供元のマニュアルやサポートに従ってセットアップし、屋外の開けた場所で十分にテストしてから本番の測量に臨むと安心です。慣れてしまえば従来の測量機より格段に手軽に感じられるでしょう。