無線RTK（基地局-ローバー）vs ネットワークRTK：メリット・デメリットと使い分け

目次

• RTKとは（リアルタイムキネマティック測位の概要）

• 無線RTK（基地局-ローバー方式）の特徴

• ネットワークRTKの特徴

• 無線RTK vs ネットワークRTK：使い分けのポイント

• LRTKによる簡易測量

• FAQ

RTKは、高精度な衛星測位をリアルタイムで行うための技術です。従来のGPS単独測位では数メートル程度の誤差が生じますが、RTK（Real Time Kinematic、リアルタイムキネマティック）を利用すると数センチ以内の誤差で位置を特定できます。土木測量や建設現場でもRTK測位の活用が進んでおり、効率的かつ正確な測量を行う上で欠かせない技術となっています。

本記事では、RTKを導入する主な方法である「無線RTK（基地局-ローバー方式）」と「ネットワークRTK」の違いを比較し、それぞれのメリット・デメリットを解説します。さらに、現場環境や目的に応じた使い分けのポイントを考察し、記事の最後には新たな簡易測位手法である「LRTK」についても紹介します。

RTKとは（リアルタイムキネマティック測位の概要）

RTKとは、既知の座標を持つ基準局（基地局）から移動局（ローバー）へ送信される補正情報を利用し、移動局の位置をリアルタイムに高精度化する測位方式です。通常のGNSS単独測位では衛星信号の誤差により5～10m程度の位置ズレが発生しますが、RTK測位では2台のGNSS受信機を用いてこれらの誤差要因を打ち消すことで、水平・垂直とも数センチ程度の精度まで向上できます。具体的には、あらかじめ正確な座標値がわかっている地点に設置した基準局が観測した衛星データと、自身の位置を求めたい移動局のデータをリアルタイムに比較し、その差分（誤差）を補正値として移動局に送り届けます。移動局側では受信した補正情報を即座に適用することで、単独測位では得られない高精度な位置座標を算出できるのです。

RTK測量の大きな利点は、即時性と高精度を両立できる点です。従来、センチメートル級の精度で位置を測るには長時間の静的GNSS測量や光波測距による測量が必要でしたが、RTKなら測りたい点に機器を持って行き、その場で短時間で結果を得ることができます。このため、土木工事の現況測量や丁張（墨出し）作業、農業における自動トラクターのガイダンス、ドローン測量の精度向上など、幅広い場面でRTK技術が活用されています。

RTKを運用するには、基準局から移動局へ補正データを通信で送信する必要があります。その通信方法には大きく2種類、「現場に自前の基準局を設置し無線通信で送る方法（無線RTK）」と「既設の基準点ネットワークを利用しインターネット経由で補正情報を受け取る方法（ネットワークRTK）」があります。以下では、無線RTKとネットワークRTKそれぞれの特徴について見ていきましょう。

無線RTK（基地局-ローバー方式）の特徴

無線RTK（自前基地局方式）とは、ユーザー自身で基準局となるGNSS受信機を現地に設置し、ローカルな無線通信で移動局へ補正データを送信する運用形態です。例えば工事現場で無線RTKを行う場合、現場内またはその付近の既知点（あらかじめ正確な座標が分かっている地点）に1台目のGNSS受信機を据え付けて基準局とし、作業者は2台目の受信機（移動局）を持って測量します。基準局と移動局が直接通信できる範囲内であれば、インターネット環境がなくてもリアルタイムにセンチメートル精度の測位が可能です。

メリット:

• 通信インフラに依存しない: 基準局と移動局を無線機で直接つなぐため、携帯電話の電波や外部サービスに頼らずに運用できます。山間部や通信インフラが未整備の地域でも、両局間で電波が届く範囲であればRTK測位を継続できます。現場内で使用するローカル無線（UHF帯や特定小電力無線など）を活用することで、インターネットに接続できない環境下でも安定して補正データを届けられます。

• ランニングコストが低い: 基準局用の機材を初期導入する必要はありますが、一度自社で基準局システムを整備すれば、外部の補正サービス利用料（月額契約料など）はかかりません。長期的に頻繁にRTK測量を行う場合、サービス利用料を払い続けるよりも自前運用の方がコスト面で有利になるケースもあります。また、複数台の移動局（ローバー）を同時に使う場合でも、一つの基準局からまとめて補正情報を配信できるため、追加の利用料なしで複数人が測量できる点もメリットです。

• 安定した精度管理が可能: 基準局を正確な既知点に設置して運用すれば、その現場内では常に一定の精度で測位できます。基準局と移動局の距離（基線長）を短く保てるため、大気誤差などの影響も小さく、高い測位精度を安定して得られます。さらに、基準局の位置座標を自社で厳密に管理することで、測位結果の絶対精度（公共座標系における正確さ）も自分たちの基準で保証しやすくなります。

デメリット:

• 初期導入のハードル: 基準局として使用するGNSS受信機やアンテナ、通信用の無線機器、三脚や固定具、バッテリー電源など、一式の機材を揃える必要があります。高性能なGNSS受信機は高額になりがちで、初期投資が大きくなります。また、利用する無線の周波数帯によっては無線局の免許申請が必要になることもあります。導入にあたって機材の選定や免許手続きなど、専門知識や事前準備が求められる点もハードルと言えるでしょう。

• 運用に手間がかかる: 毎回の測量開始前に基準局を設置して設定する必要があります。基準局の設置場所は空が広く開けた安定した場所を選び、正確な既知点であれば座標を入力し、未知点に設置する場合は後で座標補正できるよう観測を行う必要があります。機材のセッティングや位置出しに時間を要するため、すぐには測量を始められません。特に短時間で済ませたい作業や点検的な測量では、準備に手間がかかる分だけ効率が下がる可能性があります。

• 運用範囲に制約がある: 基準局と移動局の距離が離れすぎると測位精度が低下するため、無線RTKは基本的に基準局の近傍エリアでの測量に適しています。一般には数km程度までの範囲であれば高精度を維持できますが、現場が広大で基準局から数十kmも離れる場合には、誤差が蓄積してRTKの固定解が得られにくくなります。そのため、広いエリアをカバーするには基準局を逐次移動したり中継局を設置したりと運用が煩雑になります。また、遠方に点在する別々の現場で測量を行う際には、その都度基準局を据え直す必要があり機動性に欠けます。

ネットワークRTKの特徴

ネットワークRTK方式は、地域に整備された既存の基準点ネットワークから補正情報をインターネット経由で受信する方法です。ユーザー自身が現地に基準局を設置しなくても、国土地理院の電子基準点網など各地に配置された固定局からのデータを利用できます。実際の運用では、移動局側のGNSS受信機を携帯回線やモバイルルーターでインターネットに接続し、Ntripと呼ばれるプロトコルを通じて補正情報配信サービスにアクセスします。サービス事業者側のサーバーはユーザーの測位位置周辺に仮想基準点（VRS）を設定し、その地点に相当する補正情報をリアルタイムに生成して送り返してくれます。これにより、あたかも近くに自前の基準局があるかのような精度で測位が可能となります。

メリット:

• 初期導入が容易: 自前方式のように追加の基準局機材を用意する必要がなく、移動局用のGNSS受信機1台と通信端末（スマホやタブレット）さえあれば開始できます。現場で基地局を設置する手間もないため、測量開始までの準備時間を大幅に短縮できます。専門知識がなくても、サービス提供側から案内される接続IDや座標系の設定情報に従って受信機を設定すれば比較的簡単に運用を開始できるため、初心者にも導入しやすい方式と言えます。

• 広範囲で利用可能: ネットワークRTKは広域をカバーする基準点網を利用するため、基準局から遠く離れた場所でも精度を保ちやすい利点があります。距離に伴う誤差の増大も、ネットワーク側で複数の基準局データを補間して補正情報を作成することで低減されています。極端に山奥などでない限り、携帯電話の電波さえ届けば全国どこでもセンチメートル級測位が実現できます。現場を移動しても常に適切な補正データを受け取れるため、移動範囲が広い測量業務や各地の現場を転々とする作業にも適しています。

• 測位結果が公共座標系に直結: ネットワーク型RTKでは、配信される補正情報があらかじめ公式の座標基準（日本ではJGD2011やJGD2022など）に基づいています。そのため、得られる測位結果は常に世界測地系の座標値となり、後から既知点に合わせて座標変換する必要が基本的にありません。常に公共座標系で位置を把握できるため、複数現場間でのデータ比較や設計座標との照合もスムーズに行えます。

デメリット:

• 通信環境に依存する: インターネット接続が必須となるため、電波状況が悪い場所では補正データを受信できずRTK測位が成立しません。山間部や地下空間、災害現場など携帯圏外の地域で作業する場合には大きな制約となります。また、通信障害やサーバーメンテナンスなどサービス側のトラブルが発生すると利用者側では対処できず、作業が中断してしまいます。自前基地局方式に比べ、自分でコントロールできない要因によるリスクがある点には留意が必要です。

• 継続利用コストがかかる: ネットワークRTKサービスを利用するには、通常は測位サービス提供会社との契約を結び、補正情報の利用料を支払う必要があります。料金体系はサービスにもよりますが、月額や年額の定額制、もしくは使用時間に応じた従量課金などが一般的です。長期間にわたり頻繁に利用する場合、トータルの費用が高額になることがあります。また、複数のGNSS機器を同時に使う場合、それぞれに契約やライセンスが必要となるケースもあり、台数が増えるほど費用負担が大きくなります。

• サービスエリアと基準系の制約: 基準点ネットワークは国や地域ごとに整備状況が異なるため、利用するサービスによっては対応エリア外の地域もあります。日本国内では国土地理院の電子基準点を活用したVRS方式のサービスがほぼ全国をカバーしていますが、海外や離島などでは利用可能なネットワークRTKサービスが限られる場合もあります。また、サービス提供元によって採用している測地系（座標系）や高さ基準が異なることがあり、用途によっては測位結果の座標変換や高低差補正に注意が必要です。

無線RTK vs ネットワークRTK：使い分けのポイント

ここまで無線RTKとネットワークRTKそれぞれの特徴を見てきましたが、実際の運用で「手軽さ」「使いやすさ」が高いのはどちらでしょうか。結論から言えば、初めてRTK測位を導入する場合や機器に不慣れな方にとってはネットワークRTKの方がハードルが低く導入しやすいでしょう。ネットワーク型は必要な機材が最小限で済み、現場でのセッティングも簡素だからです。

一方で、運用シーンによっては無線RTK（自前基地局方式）の方が適しており、「むしろその方が楽」と感じられる場合もあります。例えば通信インフラが全く無い山奥や災害現場での測量では、自前で基地局を用意する以外に方法がなく、無線RTK方式が唯一の現実的な解決策となるでしょう。また、毎日のように決まった現場で測量を行う場合には、一度基準局を設置・固定してしまえば安定した精度を維持できるため、繰り返し利用するうちに効率が向上して結果的に「その方が楽」になることもあります。このように、どちらの方式が使いやすいかは現場環境や利用目的次第で異なるのが実情です。

総合的に見ると、「初期導入や設定の手軽さ」という点ではネットワークRTKに分がありますが、「通信環境を問わずどこでも使える気楽さ」という点では無線RTK（自前基地局方式）に分があります。現場の状況や運用コスト、求める精度管理レベルによって、どちらを楽と感じるかは異なるでしょう。以下に、それぞれの方式が向いているケースをまとめます。

無線RTK（自前基地局）方式が向いているケース:

• 通信圏外の現場や山間部、被災地などインターネット接続が期待できない環境で測量を行う場合

• 長期の大規模プロジェクトで繰り返し同じエリアを測量し、常に自前基準で安定した精度管理を行いたい場合

• 複数台の測量機（ローバー）を運用しており、外部サービスに台数分の利用料を支払うより自前基準局を導入した方が経済的と判断できる場合

• 自社内に測量やGNSSに関する専門知識・技術があり、機材の取り扱いや基準点の管理を主体的に行える場合（自前運用のメリットを享受しやすい）

ネットワークRTK方式が向いているケース:

• 都市部や平野部など携帯電話の電波が届く場所で、移動しながら機動的に測量を行いたい場合（移動範囲が広くても常に補正情報を受け取れる）

• 測量機材を極力シンプルにして、初めてでもすぐにRTK測位を活用したい場合（専門知識がなくとも運用を開始しやすい）

• 現場ごとに基準点を設置する時間が惜しい短期の作業や、点検・調査などスポット的に高精度測位を使いたい場合

• 広域に点在する複数の現場を順次測量する業務で、現場間の移動が多く一つの基準局ではカバーしきれない場合

現在では「まずはネットワークRTKで手軽に始め、必要に応じて自前基準局も検討する」という使い分けが主流になりつつあります。初期段階では外部サービスを活用してノウハウを蓄積し、将来的に利用頻度が増えてコスト面や独自運用のメリットが見込める段階で自前基地局を導入するといった二段構えも有効でしょう。

LRTKによる簡易測量

従来、RTK測位を利用するには自前で基地局を設置するか外部のネットワークサービスと契約するかが一般的でしたが、近年、それらの手間をさらに省いて簡便に高精度測位を実現する新しいアプローチも登場しています。その一つが LRTK と呼ばれるシステムです。LRTKはスマートフォン連携型の測位ソリューションで、特殊な測量機器や煩雑な設定を極力排除し、「誰でも手軽にcm級測位を扱える」ことを目指しています。

LRTKでは専用の小型GNSS受信機とスマホアプリを組み合わせることで、RTK並みの高精度測位をシンプルな手順で実現します。例えばスマホに装着した受信機を片手で持ち、測りたい点でボタンを押すだけで、その地点の高精度な座標を取得できる仕組みです。通常のGPSでは実現が難しい高さ方向の測位も可能で、誤差は水平±1～2cm程度（垂直方向でも数cm以内）という本格的な測量精度を達成しています。それでいて操作は直感的で、従来のRTK機器のような煩雑な設定や調整も不要です。

従来のRTKと異なり、LRTK利用者は自前の基地局を用意したり外部の補正サービスと契約したりする必要がありません。クラウド上の補正データや複数地点からの測位情報を活用した独自アルゴリズムにより、単独の受信機でも高精度化を実現する技術が背景にあります。さらに取得した座標データはその場で日本測地系の座標値に変換してマップ上に表示できるなど、測位後のデータ処理も自動化されています。要するに、専門の測量技術者でなくともスマホとLRTKデバイスさえあれば、手軽に精密測量ができてしまう画期的なシステムなのです。

無線RTK方式とネットワークRTK方式の「どちらが楽か」を検討してきましたが、LRTKはそれら両方の煩わしさを解消する第三の選択肢とも言えます。機材の持ち運びは最小限、通信の心配もなく、測位ボタンを押すだけで結果が得られる手軽さは従来方式にはない魅力です。もちろん用途や現場条件によって最適解は変わりますが、「もっと気軽に高精度測量を試してみたい」という方にとって、LRTKは有力なソリューションとなるでしょう。現在、LRTKの詳しい導入方法や活用事例をまとめた資料も公開されていますので、興味のある方は[公式サイト](https://www.lrtk.lefixea.com)もぜひご覧ください。最新技術の力で、高精度測量がより身近なものになるはずです。

FAQ

Q: RTKと通常のGPS測位の違いは何ですか？ A: 通常のGPS（GNSS）単独測位では、衛星からの信号だけで位置を求めるため5～10m程度の誤差が生じます。一方、RTK測位は基準局からの補正情報を用いることで誤差要因を打ち消し、数センチメートルの高精度で位置を特定できます。つまりRTKは通常のGPSに比べて飛躍的に精度が高い点が大きな違いです。

Q: RTK測量ではどのくらいの精度が得られますか？ A: 適切に運用されたRTK測位では、水平位置は概ね±1～3cm以内、標高方向（高さ）でも±3～5cm程度の精度が得られます。ただし精度は基準局との距離や衛星受信状況に左右され、基線長が長くなると誤差が大きくなる傾向があります。また周囲に遮蔽物が多い環境では精度が低下する場合もあります。十分に空が開けた環境で短い基線で運用すれば、ほぼ2cm程度の誤差に収まると考えてよいでしょう。

Q: ネットワーク型RTKを利用するには何が必要ですか？ A: ネットワークRTKを利用するには、RTK対応のGNSS受信機（移動局側）とインターネット接続手段が必要です。具体的には、GNSS受信機本体とアンテナのほか、補正情報サービスに接続するための通信機器（SIMカード対応のモバイルルーターやスマートフォン）を用意します。事前にネットワークRTK配信サービス提供会社との契約を結び、ログインIDやサーバー情報、使用する座標系の設定などを受信機または連携アプリに入力しておきます。あとは現場で受信機を起動し、スマホ等を介してサービスに接続すれば補正データの受信が開始されます。

Q: 自前で基準局を設置するメリットはありますか？ A: はい、特定の条件下では自前基準局の設置にメリットがあります。例えば、通信インフラがない場所でもRTK測位が可能になること、長期的に見て補正サービスの利用料を支払わずに済むためコスト削減につながること、そして自社で基準局の座標や運用を管理できるため安定した精度保証が得られることなどがメリットとして挙げられます。ただし、自前基準局は機材コストや運用の手間もかかるため、誰にでも一概に勧められるものではありません。現場環境や利用頻度を考慮して、メリットがデメリットを上回る場合に導入を検討すると良いでしょう。

Q: 無線RTKを利用するには無線局の免許が必要ですか？ A: 使用する無線機器の種類によります。特定小電力無線など免許不要で使用できる周波数帯もありますが、一般的に広い現場で安定した通信を行うために用いられるUHF帯のデジタル簡易無線（登録局）などは事前に無線局の免許申請や登録が必要です。実運用では、利用する機材に適合した周波数帯の免許手続きを行い、電波法を遵守して運用する必要があります。

Q: LRTKとはどのような測位方法ですか？ A: LRTKは従来のRTKとは異なり、単独の小型GNSS受信機とスマートフォンだけでセンチメートル級の高精度測位を実現する新しい測位システムです。ユーザー自身が基準局を持つ必要がなく、特殊な通信設定も意識せずに利用できます。独自のアルゴリズムとクラウド技術により、スマホでボタンを押すだけという簡単な操作でRTK並みの精度が得られる点が特徴です。言わば「誰でも手軽に使えるRTK測位サービス」のようなもので、現場での測量作業をよりシンプルにすることを目的としています。従来の方法と比べて導入・運用が格段に楽になるため、測量の専門外の方でも扱いやすいのが利点です。