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太陽光展で注目のスマホ×高精度GNSS測量:時短・省人化を実現

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万能の測量機LRTKの説明

著者: LRTKチーム

先日開催された太陽光発電展(PV EXPO)では、スマートフォンと高精度GNSSを組み合わせた新しい測量ソリューションが大きな注目を集めました。背景には建設業界全体の慢性的な人手不足や生産性向上へのニーズがあり、省力化につながる最新技術への期待が高まっているのです。この技術は、太陽光発電所の施工現場における測量作業を飛躍的に効率化し、時短省人化を実現すると期待されています。本記事では、太陽光展で高まるスマホ×高精度測位技術への関心の背景から、太陽光発電所建設における測量・杭打ち・配置設計の課題とその解決策を解説します。さらに、スマートフォン+高精度GNSS受信機によって現場にどれほどの変化が起こるのか、従来のトータルステーション等の測量機器との違いや活用シーンの比較、そして設計・施工会社にもたらすメリットを現場目線でまとめます。クラウド連携やAR(拡張現実)技術を含めた現場DXの流れにも触れ、最後にLRTKによる簡易測量ソリューションをご紹介します。


太陽光展で高まるスマホ×高精度測位技術への注目

太陽光発電の専門展示会である太陽光展では、パネルや蓄電池だけでなく、発電所建設の効率化につながるデジタル技術にも関心が集まっています。特に今年の太陽光展では、スマートフォンと高精度GNSS測位を組み合わせた測量技術が多くの来場者の目を引きました。広大なメガソーラー(大規模太陽光発電所)の敷地測量や杭打ち位置出しにおいて、この「スマホ×高精度GNSS測量」は劇的な省力化を可能にするからです。従来は複数人がかりで何日もかけていた測量作業を、わずか一台のスマホと小型GNSS受信機で短時間・少人数で完了できるとなれば、施工業者・設計者にとって見逃せない革新でしょう。各社とも現場DXを見据えた取り組みを加速しており、スマホ測量はそうした潮流の代表例と言えます。実際、太陽光展のブースでもスマホを使ったリアルタイム測量のデモンストレーションが行われ、労務削減工期短縮につながる技術として高い注目を浴びていました。


太陽光発電所建設における測量・杭打ち・配置設計の課題

野立ての太陽光発電所(メガソーラー)を建設する際には、着工前から様々な測量・設計作業が必要です。用地選定時の現況地形の測量、造成計画のための土量把握、ソーラーパネル配置計画に沿った杭打ち位置の測設(数百~数千本に及ぶ杭を正確に打つ必要があります)、そして工事完了後の出来形(施工結果)検測など、多岐にわたります。こうした工程では従来、人手に頼った測量の非効率さが課題となってきました。具体的な課題を挙げると次のようになります。


広大な敷地では測量に膨大な時間と人員が必要: メガソーラー級の広さでは、トータルステーションによる従来型の測量や一般的なGNSS機器を用いた測量では、敷地全体を測り終えるのに数日~数週間かかることも珍しくありません。測量チームとして2人以上の要員が拘束され、起伏の多い地形では機器の据え直しや視通し確保にさらに時間を要しました。

高度な専門技術者に依存しがち: トータルステーションの設置・操作や測量データの調整・CAD図化には経験豊富な測量士の技能が必要で、社内の限られたベテランに頼らざるを得ない状況でした。人材不足が進む中、測量作業が特定の技術者に属人化してしまい、担当者が不在になると進められないというリスクも指摘されています。また外部の測量会社に依頼するとコストが高く、頻繁に測量し直すことが難しい問題もありました。

測量データの処理・共有が非効率: 従来は現場で得た測量結果を野帳(フィールドノート)に手書き記録し、事務所に戻ってからパソコンに入力・図面化するといった流れでした。広範囲の測点データを手作業で整理するのは手間で、記録ミスや転記ミスの可能性も否めません。さらに、現場で測った情報がリアルタイムに設計担当者や他の関係者と共有できず、測量から設計・施工へのフィードバックにタイムラグが生じて工期を押し延ばす一因となっていました。


このように、「敷地が広いがゆえの測量負荷」「従来手法の非効率」という二重の課題が太陽光発電所の測量には存在していたのです。


スマートフォン+高精度GNSSで現場はどう変わるか

上記の課題を解決する切り札として登場したのが、スマートフォンと高精度GNSS(RTK方式)の組み合わせによる一人測量です。スマホにポケットサイズのRTK-GNSS受信機を装着し、センチメートル級の測位を可能にするこの「スマホRTK」手法によって、太陽光発電所の測量現場は大きく様変わりしつつあります。最大の変化は、測量作業が複数人前提から“一人で完結”できるようになることです。受信機付きスマホ片手に測りたいポイントへ歩いて行き、画面のボタンをタップするだけで、その地点の高精度な座標を即座に記録できます。従来必要だった重い三脚やプリズムを運ぶ作業もなく、煩雑な機器セットアップに時間を取られることもありません。一人が次々とポイントを測定して回れるため、作業時間は飛躍的に短縮され、結果として工期全体のスピードアップにつながります。広大な敷地でも空さえ開けていればどこでも測位でき、これまで何日もかかっていた測量が半日~1日で完了するといったケースも現れています。


また、スマホ測量は測定精度操作性の両立にも優れています。RTK方式により従来は5~10mあったスマホGPSの誤差が一気に±数センチ程度まで縮小されるため、パネル設置位置のような精密な測定にも十分対応できます。高度方向も約±3cmの精度で測れるため、地形起伏の大きいサイトでも高さを含めた正確な測量が可能です。それでいて操作は直感的で、難しい計算や専門機器の設定はすべてスマホアプリが自動処理してくれます。測点の座標系変換やジオイド高計算(高さの補正)などもボタン一つで完了するため、非熟練者でも正確な測量が可能です。ベテランの勘と経験に頼っていた部分をデジタルがサポートしてくれることで、若手スタッフでも短期間のトレーニングで現場測量を担当できるようになります。つまりスマホ+高精度GNSSの導入により、測量作業の大幅な効率化と省人化が現実のものとなるのです。


従来の測量機器(トータルステーション等)との違い

スマホ+高精度GNSSによる測量は、従来主流だったトータルステーション(TS)や大型GNSS測量機器とはアプローチが大きく異なります。最大の違いは「測量の機動力」と「必要人員」です。トータルステーションは光学的にターゲットを測る機器で、ミリ単位の高精度を誇りますが、現場に据え付けてから視通範囲内でしか測定できず、広い敷地をカバーするには三脚を移動・再設定する手間が発生します。また通常は1人がTSを操作し、もう1人が離れた測点でプリズムを持つ2人一組での作業が必要でした(ロボットTSなら1人運用も可能ですが非常に高価です)。一方、スマホ+GNSSの場合は衛星からの信号を受けるため空が見えていればどこでも測位可能で、敷地内を移動しながら連続的に測点を取得できます。測量範囲が広大なほど、据え置き型のTSよりも機動的にデータを集められる点が強みです。加えて一人で持ち運んで作業できるため、チーム編成や人員の調整も不要です。


測量精度の面でも、従来との差は実用上ほとんど問題ありません。TSは極めて高い相対精度(角度・距離測定精度)を持ちますが、スマホRTKも先述の通り絶対精度で数センチを達成しており、太陽光パネル設置や杭位置出しといった用途には十分な精度です。むしろGNSS測量は全球座標系で位置を取得できるため、測量結果をそのまま地図や設計図の座標系に乗せやすいという利点があります(TSで測った点を図面座標に合わせるには既知点との照合や座標変換作業が必要です)。活用シーンの違いで言えば、トータルステーションは建物の基礎や構造物の細部計測、室内やトンネル内など衛星が使えない環境で威力を発揮します。一方で太陽光発電所のように屋外で広範囲にわたる計測には、スマホ+GNSSのフレキシブルさと手軽さが勝ります。もちろん森林など衛星信号が途絶する場所ではGNSS測量が難しいケースもありますが、最近の受信機は日本の準天頂衛星みちびきが提供する補強信号(CLAS)に対応しており、モバイルネットワークに接続できない山間部の現場でもセンチメートル精度で測位可能です。


総じて、「迅速に広範囲を測れるスマホGNSS」「局所的高精度を得意とするTS」という違いがあり、太陽光発電所の現場では前者が非常にマッチする場面が多いと言えるでしょう。


設計会社・施工会社にもたらすメリット

スマホ×高精度GNSS測量の導入は、現場作業そのものの効率化だけでなく、施工会社や設計会社の業務全般に様々なメリットをもたらします。主な利点を現場目線で整理すると、以下のようになります。


作業スピードの向上とコスト削減: 測量にかかる日数が大幅に短縮され、人員手配の負担も減ります。その分、他の作業にリソースを振り向けられるため全体の工期短縮につながります。測量のために外注していたケースでは、その費用を削減できる直接的なコストメリットも得られます。少人数で手早く測量が終われば、早期の発電所稼働による収益確保にも寄与します。

データ管理・共有の効率化: スマホ測量では取得した測点データがその場でクラウドに保存・共有でき、野帳の書き写しミスや後日のデータ入力ミスが防げます。測量直後にオフィスの設計担当者がデータを確認し、即座に配置図修正や次の工程に着手できるため、情報伝達のタイムロスが解消されます。データがデジタルで一元管理されることで進捗の可視化や報告資料作成もスムーズになります。

測量精度・品質の向上: アプリが自動で計算・記録してくれるため、ヒューマンエラーのリスクが低減します。熟練者の勘に頼らずとも安定した品質で測量でき、位置出しミスによる手戻りや施工ズレを防止可能です。リアルタイムに現地で計測結果を確認できるので、もし測り漏れや不整合があっても即座に発見・補正できます。結果的に、出来上がりの精度や施工品質そのものの向上にもつながります。

人材育成と若手活用への寄与: 操作がシンプルであるため、ベテランでなくとも短期間で扱えるようになります。これにより、これまで測量を任せられる人が限られていた状況から脱却し、若手社員や新人でも戦力化しやすくなります。技能伝承の負担が軽減され、世代交代が進む中でも安定して測量業務を回せます。また一人で完結できる作業は安全面でもメリットがあります。人海戦術を減らすことで炎天下や危険な傾斜地での事故リスクも下がり、さらに近年注目されるリモートワークや非接触作業(密を避ける働き方)にも適合します。


クラウド連携やAR活用による現場DXの加速

スマホと高精度GNSSを活用した測量は、単に点の座標を測るだけでなく、現場のデジタルトランスフォーメーション(DX)を加速させる様々な機能と結びついています。その代表がクラウド連携AR(拡張現実)技術の活用です。測量データが即座にクラウド共有できることは既に触れましたが、これは現場とオフィス間のリアルタイムな情報共有を可能にし、施工管理のスタイルを一新します。例えば、現場で測った地形データや杭打ち座標をクラウド経由で設計部署と共有し、必要に応じてその場で設計修正を行って再び現地へフィードバックするといったシームレスなPDCAが回せるようになります。紙の図面やUSBメモリでデータを持ち帰る時代に比べ、格段にスピーディーでミスの少ないワークフローが実現します。


さらに、ARを使った現場作業の高度化もDXの重要な潮流です。スマホの画面を通じて、現実の映像に設計図や3Dモデルを重ね合わせて表示することで、デジタルとフィールドが直結します。例えば、太陽光パネルのレイアウト図や支持架台の3Dモデルを事前にクラウドへアップロードしておけば、現地でスマホをかざすだけで地面の上に仮想的な設置位置が表示されます。これにより、杭打ちや機器据付の位置をARナビゲーションで直感的に確認しながら作業することが可能です。広い造成地でも画面上の矢印やマーカーの誘導で迷わず杭位置を特定できるため、レイアウトマーキングの時間を飛躍的に短縮できます。また、施工後に完成した設備の配置が図面通りかどうかも、AR上で現況と計画を見比べることで一目瞭然です。手戻りの防止品質検査にもARは力を発揮し、関係者全員に完成イメージをその場で共有して合意形成を図るツールとしても有用です。


このように、スマホ×高精度GNSS測量はクラウド・AR技術との組み合わせによって現場DXの中核となる存在です。国土交通省が推進する「i-Construction(アイ・コンストラクション)」でも、ICT施工や電子納品の一環として高精度GNSSや3次元データ活用が奨励されていますが、まさにスマホ測量はその流れに合致したソリューションと言えます。こうした国の施策に沿ったデジタル技術は、今後ますます現場の標準となっていくことでしょう。


LRTKによる簡易測量で時短・省人化を現実に

以上のように、スマホと高精度GNSSによる測量技術は太陽光発電の現場で大きな効果を発揮します。とはいえ、「具体的にどのように導入すればいいのか?」と思われるかもしれません。そこで最後に、このスマホ測量を手軽に実現できるソリューションとして弊社の LRTK(エルアールティーケー)をご紹介します。LRTKは東京工業大学発ベンチャーのレフィクシア株式会社が開発した、小型RTK-GNSS受信機と専用スマホアプリからなる測量システムです。LRTKのスマホアプリには、測位した点を自動でクラウド上の地図にプロットして共有する機能や、設計図データを取り込んで杭打ちポイントまでナビゲーションする機能、スマホのLiDARセンサーと組み合わせて詳細な3D点群を取得する機能など、現場DXを強力に支援する多彩な機能が備わっています。iPhoneやiPadと組み合わせて使うことで、端末がそのままセンチメートル精度の測量機器に早変わりします。重量わずか数百グラムのデバイスをスマホに装着するだけで準備は完了し、あとはアプリの指示に従って測位ボタンを押すだけ。1人で現場を回りながら杭打ち位置の座標誘導点群スキャンARによる設計データの投影までこなせるオールインワンの万能測量機として機能します。


既に土木・建設業界の様々な現場でLRTKは活用され始めており、「測量作業に従来の半分以下の時間で済んだ」「専門外の若手社員でも問題なく扱えて助かった」といった声が上がっています。データは自動的にクラウド連携されるため、現場とオフィス間で測量結果をリアルタイム共有する運用も簡単です。まさに本記事で述べてきた時短・省人化の効果をすぐに実感していただけるでしょう。


スマホ×高精度GNSS測量にご興味をお持ちの方は、ぜひLRTKによる簡易測量の詳細を確認してみてください。製品の仕様や導入事例などは[LRTK公式サイト](https://www.lrtk.lefixea.com/lrtk-phone)でご覧いただけます。また、一人測量の具体的な活用シーンについては、現場での活用例を紹介した[事例紹介記事](https://www.lrtk.lefixea.com/blog-js/2oneman-survey1)も参考になります。スマホと小さな受信機さえあれば始められる手軽さで、導入も容易で直感的な操作性ゆえ、現場に配備すれば即戦力としてすぐに活用できるでしょう。測量作業の負担が減れば、浮いた人員と時間を他の重要業務に充てることができ、現場全体の生産性向上にもつながります。LRTKで測量スタイルを変革し、あなたの太陽光発電所プロジェクトに新たな効率革命を起こしてみませんか? 今こそ、測量のDXに踏み出す絶好の機会です。


LRTKで現場の測量精度・作業効率を飛躍的に向上

LRTKシリーズは、建設・土木・測量分野における高精度なGNSS測位を実現し、作業時間短縮や生産性の大幅な向上を可能にします。国土交通省が推進するi-Constructionにも対応しており、建設業界のデジタル化促進に最適なソリューションです。

LRTKの詳細については、下記のリンクよりご覧ください。

 

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