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高精度測量の新時代!GPS・点群・ARで現場が変わる

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この記事は平均6分45秒で読めます
万能の測量機LRTKの説明

近年、測量(そくりょう)の世界に 新時代 が訪れています。土木・建設の現場では、これまで職人技とされてきた測量作業に、GPSによる高精度測位、3D点群スキャン、そしてAR(拡張現実)技術といった デジタル技術 が続々と導入され始めました。これら最新技術を組み合わせたソリューションとして注目されているのが 「LRTK」 です。LRTKは高精度GPS端末とスマホアプリ、クラウドサービスから構成された 測量DXサービス で、現場実務者から経営層まで幅広い層に 測量業務の効率化精度向上 をもたらします。


本記事では、まず従来の測量手法が抱える課題を振り返り、次にLRTKが提供する 高精度測量 の主要機能(高精度GPS測位、点群スキャン、AR施工支援、距離・面積・体積計測、クラウド連携、単点測位、座標ナビ、屋内測位など)を具体的に紹介します。実際の 活用事例 も交えながら、現場がどのように変わるのかを解説します。最後に、導入ハードルを下げるポイントや簡単に始められる方法にも触れ、新しい測量技術への一歩を後押しします。


従来の測量手法と課題

土木工事や建設プロジェクトにおいて、測量は欠かせない基本作業です。しかし、従来の測量手法には以下のような課題がありました。


測量精度とヒューマンエラーのリスク: トータルステーションやレベルを使った測量では高精度な計測が可能ですが、機器の据え付けミスや読取り間違いなど 人為的な誤差 が発生しがちです。例えば、測量機を水平に設置できていなかったために高さ基準が数センチずれ、施工後に手戻りが発生したケースもあります。熟練者と新人で精度に差が出ることも否めず、 ベテラン依存 になりがちでした。

手作業中心で時間と手間がかかる: 現場での墨出し(丁張設置)や水糸張り、測点の記録など アナログ作業 が多く、測量には人手と時間を要しました。天候不良で測量作業が中断したり、測量待ちで工期が停滞することも日常茶飯事です。さらに、現場で得た測量データを図面や報告書にまとめる事後作業も煩雑で、忙しい現場では大きな負担となっていました。

設計と現場のギャップ: 紙の2次元図面だけを頼りに施工者が完成形を頭の中でイメージする必要があり、認識のズレ が起こりがちでした。特に複雑な地形や構造物では図面から完成像をつかむのは難しく、設計意図が現場に正しく伝わらないリスクがあります。発注者や関係者への現地説明でも、図面や数値だけではイメージを共有しづらく、コミュニケーションロスが生じることがありました。


以上のように、従来の測量では 精度確保の難しさ作業非効率、さらには 情報共有の課題 が散在していました。これらを解決しうる新たなアプローチとして登場したのが、GPS・点群・ARといったデジタル技術の活用です。高精度RTK方式のGPS によりミリ単位の精度で位置を取得し、3D点群スキャン で現場を丸ごとデジタル化し、AR で設計データを現実空間に重ね合わせる——こうした次世代の測量手法が 施工DX(デジタルトランスフォーメーション)i-Construction の流れに沿って注目を集めています。その代表格が LRTK なのです。


では、LRTKの持つ各機能が具体的にどのように測量業務を変革するのか、順に見ていきましょう。


高精度GPS測位:スマホでRTK、誰でも簡単センチ測量

まず注目すべきは 高精度GPS測位 の機能です。LRTKは、スマートフォンに取り付け可能な高精度GNSS受信機(LRTK Phone デバイス)を用い、RTK方式によって数センチの測位精度を実現します。従来、センチメートル級の測量には高価なGNSS機器や基地局、熟練した技術が必要でしたが、LRTKでは iPhone一台 でそれを可能にしています。


簡単セットアップ: 重さ約165g・厚さ1cmほどのコンパクトなLRTK端末をスマホに装着し、専用アプリを起動するだけで準備完了。バッテリーやアンテナも内蔵されており、片手で手軽に持ち運べます。電源は約6時間持続し、USB Type-Cからモバイルバッテリー給電も可能なので長時間の測量にも対応します。

RTKによる即時高精度測位: GNSS衛星からの信号をRTK-GNSS技術で補正することで、通常は±5~10m程度のGPS誤差が ±数cm まで縮小されます。水平位置はもちろん、標高(高さ)方向も高精度に測位できるため、基盤整備や造成工事の高さ管理などでも威力を発揮します。LRTKは日本の準天頂衛星システム「みちびき」の高精度測位サービス(CLAS)にも対応しており、山間部や通信圏外の現場でも安定した精度を確保できます。これは従来のRTKで電波途絶時に測位不能となっていた状況でも、衛星から直接補強信号を受け取って測位継続 できることを意味します。

単点測位もラクラク: 測りたい点にポールや一脚(モノポッド)を立て、そこにスマホ+LRTKを装着すれば、単点測位 が誰にでも可能です。アプリ上で測点の高さオフセットを補正したり、水準器機能でポールの垂直を確認したりできるため、専門の測量機器がなくても基準点の測定が行えます。実測値はリアルタイムにスマホ画面へ表示され、そのままクラウドへ保存されるため記録漏れもありません。平均測位モードを使えば数秒~数十秒間の観測で誤差をさらに低減でき、単発測位でもミリ台の精度が得られます。


高精度GPS測位により、経験の少ない作業員でもベテラン測量士と遜色ない精度 で位置出し・座標取得ができるようになります。これだけでも測量の省力化に大きく貢献しますが、LRTKの強みはここから先の 3D計測AR活用 によって、さらに現場業務を革新できる点にあります。


点群スキャン:スマホでできる3D測量

LRTKを使えば、点群スキャン と呼ばれる3次元計測が驚くほど手軽に行えます。通常、地形や構造物を3Dで測量しようとすると、高価なレーザースキャナーやドローン、複雑な写真測量の処理が必要でした。しかしLRTKでは スマホをかざして歩くだけ で、現場の様子を丸ごとデジタル化した 高精度3D点群 を取得できます。


スマートフォンに搭載されたLiDARスキャナ(レーザー)やカメラを利用し、周囲の形状をリアルタイムに点群データ化。さらにLRTKの強みは、この点群に 絶対座標(世界測地系の緯度経度や現場の基準座標)を付与できる 点です。通常のスマホ単体のスキャンではローカルな形状データに留まりますが、LRTKならGNSSで位置補正しながらスキャンするため、得られた点群全体が測地座標系上の正しい位置に配置されます。要するに、スキャンした3Dモデルが 地図や設計図面とズレなく重なる ということです。


例えば、橋梁の桁下や法面など、トータルステーションでは測りにくい箇所でもLRTKなら一人で簡単にスキャン可能です。実際にLRTKで橋梁をスキャンした事例では、鉄骨や裏側の細部まで点群化され、橋の上からGNSSを受信できない部位の座標も正確に取得できています。これにより、従来は難しかった構造物の 出来形管理 や変位計測も短時間で実施できます。


現場を歩き回ってスマホでかざすだけなので、広大な造成地やトンネル坑内の形状把握など 大規模な現場の3D測量 にも威力を発揮します。専門業者に委託していたレーザースキャンを自社スタッフで行えるようになれば、大幅な コスト削減スピードアップ が期待できます。


取得した点群データからは、様々な計測が可能です。LRTKではスマホでのスキャン後、そのデータを即座にクラウドにアップロードできます。クラウド上では点群を回転・拡大しながら自由に閲覧できるだけでなく、後述するように 距離や面積、体積を測る といった解析もボタン操作で行えます。3D点群スキャンによって、現場を そのままデジタルな「地図」 にしてしまい、あとから欲しい寸法を計れる——まさに次世代の測量手法と言えるでしょう。


距離・面積・体積の測定もワンタッチ

測量の目的は位置を知ることだけではありません。長さ・面積・体積などの数量算出も重要な業務です。LRTKは取得したデータをもとに、距離・面積・体積の計測 を簡単に行えるツールも備えています。


距離の計測: 例えば、点群データ上で2点間を指定するとその距離を算出できます。掘削箇所の幅や構造物間のクリアランス、高低差なども、3Dモデル上で直接測れるため、現場でメジャーや測量テープを使って測り回る手間が減ります。アプリのAR機能を使って、現地でスマホ画面に表示される映像上で始点と終点をタップし、その場で距離を計測するといったことも可能です。

面積の計測: 区画の面積や断面形状の投影面積なども、点群データや写真測位データから算出できます。例えば造成地の区画整理では、スマホで境界をなぞるようにスキャンすれば、その範囲の面積を即座に表示できます。クラウド上でも地形モデルから任意の平面に投影した面積を求めることができ、設計図と現況の比較にも役立ちます。

体積・土量の計測: 発破や掘削で発生した土量、埋め戻しに必要な盛土量の算出は、これまでクロソイドや平均断面法などで手計算する手間がありました。LRTKなら点群データ同士の比較によって 体積計算 を自動化できます。例えば、施工前後の地形点群を比較して 出来高管理 に用いたり、設計モデルと現況点群の差分から 過不足土量 を算出するといった使い方です。クラウド上で範囲を指定すれば瞬時に体積がレポートされ、ヒートマップ表示機能を使って 盛土・切土の分布を色で可視化 することもできます。これをARで現地投影すれば、一目でどこをどれだけ掘削・盛土すべきか把握できるため、重機オペレーターとの意思疎通も円滑になります。


このように、LRTKは測った後の計算・解析作業までカバーしており、測量から数量算出までワンストップ で完結できます。現場代理人や経営層にとっても、リアルタイムに数量データを把握できれば進捗管理や出来高報告が迅速になります。


AR施工支援:3Dモデルを現場に重ねる

LRTKの中でも特に画期的なのが AR(拡張現実)による施工支援 機能です。スマートフォンの画面を通じて、現実の映像に設計図や3Dモデルを重ねて表示できるため、現場と図面のギャップを埋める 強力なツールとなります。


**モデルのAR表示で施工イメージ共有**

通常、施工前に完成イメージをつかむには図面やパースを用いますが、LRTKのAR機能を使えば 現地の風景に完成予想の3Dモデルをそのまま投影 できます。例えば橋梁や擁壁などの構造物のBIM/CIMモデルをスマホに取り込めば、現場でカメラをかざしたときに実景の中にそのモデルが実物大で表示されます。位置合わせも高精度GPSで自動的に行われるため、ずれることがありません。受発注者間で完成像を直感的に共有でき、事前協議や施工計画の検討がスムーズになります。複雑な形状や高低差のある構造物でも、「実際にそこに出来たらどう見えるか」を全員が共有できるため、認識齟齬の防止に大いに役立ちます。


現場を歩き回ってもモデル表示がズレない点も重要です。従来の簡易的なARアプリでは、その場で少し動いただけでモデル位置が漂ってしまうケースがありましたが、LRTKは常にリアル座標でモデルを固定しているため 歩いても走ってもモデルの位置は不動 です。広い現場を移動しながら様々な角度で完成イメージを確認でき、現場打合せの質が向上します。


**杭打ち・墨出しの効率化**

AR施工支援は、完成イメージの確認だけでなく 杭打ち作業や墨出し にも威力を発揮します。LRTKの座標ナビ 機能を使えば、設計図面上の座標点までスマホがナビゲートしてくれます。やり方は簡単で、クラウド経由で設計座標データ(例えばDWG図の測点や境界線)をアプリに読み込むと、現場でそのポイントの方向と距離がリアルタイムに表示される仕組みです。画面上の矢印やガイドに従って歩けば、杭打ち位置に到達できるので、一人でも杭位置出しが可能 になります。これは、従来二人一組でトランシットを覗き込んで行っていた丁張設置の作業を大きく省力化するものです。


さらにARモードに切り替えれば、指定座標の位置に旗やマーキングの3Dモデルを表示できます。地面上に仮想の杭が立って見える状態で、その地点に実際の杭やマーキングを行えば良いので、メジャーや墨出し紐が不要 です。高さ情報がある場合は、目印モデルに所定の高さが反映されるため、レベルシートを覗かなくても高さの検測ができます。このように、ARによる杭打ち誘導で 測量と墨出しが一体化 し、施工の準備時間が飛躍的に短縮されます。


**現場点検や埋設物管理にも応用**

AR施工支援は他にも様々な活用がされています。例えば、LRTKで取得した 写真付きの座標データ を時系列で管理し、経年変化の確認や点検業務に役立てるといった使い方があります。座標点検 とも言えるこの機能では、同じ地点で撮影した複数時点の写真をAR上で切り替えて表示し、ひび割れの進展状況を比較したり、補修前後の状態を現場で確認したりできます。従来は紙の記録写真を見比べて行っていたインフラ点検が、現地でスマホを見るだけで完結するため、効率と正確さが向上します。


また、事前に埋設管や地下構造物の位置をスキャンして点群データ化しておけば、次回工事の際にそのデータを AR表示 することで掘削時の誤損防止に役立ちます。例えば道路下の上下水道管の位置を可視化できれば、新たな配管工事で既存管を損傷するリスクを大幅に減らせます。現場スタッフ全員がスマホ越しに「見えないものを見る」ことができ、安全管理 の面でもARは強い威力を発揮します。


クラウド連携:現場とオフィスをつなぐデータ基盤

LRTKは現場でデータを取得する モバイルツール であると同時に、クラウドでそれらのデータを一元管理・共有できる データ基盤 でもあります。測位結果や点群データ、写真、メモといった情報はスマホからワンタップでLRTKクラウドに同期可能です。これにより、現場で測ったその瞬間からオフィスのPCでデータを閲覧したり解析したりできる環境が整います。


クラウド上では、地図画面や航空写真の上に測量データがプロットされ、リアルタイムに現況を把握できます。例えば、単点測位 で取得した基準点座標はクラウドに蓄積され、後からチーム全員で参照できます。3D点群データもクラウドビューワで共有できるため、離れた場所にいる上司や発注者とも現場の状況を オンラインで共有 できます。これは昨今のリモート会議やテレワーク下でも有効で、わざわざ現地に足を運ばなくてもデータ上で現場の判断がある程度行えるようになります。


さらにLRTKクラウドは、単なる保管庫に留まらず 解析ツール としても優秀です。前述の距離・面積・体積計算はクラウド上で高精度に実行され、断面図の自動生成やオルソ画像(真上から見た写真の合成画像)の作成といった高度な処理も可能です。現場で取得した大量の点群もクラウドで処理すればPC負荷を気にせず扱えますし、最新データを常に全員が閲覧できるため 情報の一元化 にもつながります。


データ共有の面では、クラウド上でプロジェクトメンバーに閲覧権限を付与することで、測量結果の即時共有 ができます。測った座標や写真にコメントを付けてクラウドに残せば、オフィスにいながら現場の状況把握と指示出しが可能です。図面ファイル(DWGやLandXMLなど)をアップロードし、点群や測位点と重ね合わせて表示することもできるため、設計図と現況の突き合わせチェックもスムーズです。もはや測量データは個人の手元に留まらず、クラウドを介して 現場-オフィス間でシームレスに循環する資産 となります。


GPSが届かない屋内や高架下でも測れる「屋内測位」

現場によってはGNSS衛星からの電波が届かない場所もあります。トンネル内や建物の屋内、橋梁の下、樹木が生い茂る林地などでは、通常のRTK-GPSは測位不能です。LRTKはそんなシーンでも測量を可能にするために 屋内測位 という機能を備えています。


屋内測位では、スマホのカメラや内蔵センサー(加速度計・ジャイロ等)を駆使して、自分の位置を相対的に推定します。簡単に言えば、GNSSが使えない環境では AR技術による自己位置推定 を行うのです。例えば、屋外でGPS信号を捉えて基準位置を設定し、その後に屋内へ入っても、カメラで捉えた映像の動きやスマホの移動量から現在位置を更新し続けます。これにより、橋梁下や建物内でも、ある程度の距離であれば 連続して測位 を続行できます。


もちろん、衛星測位ほどの長距離・高精度は難しいものの、短時間・短距離であれば数cm~数十cmの精度で位置を維持できます。これを応用すれば、屋内での機械設備の設置位置出しや、トンネル内の出来形確認など、従来は目視と巻尺頼みだった場面でも デジタル測量 が活用できます。現場からすれば「GPSが途切れたら作業ストップ」という制約がなくなり、非常に心強い機能です。


**活用事例:LRTKが変える現場の姿**

では、実際にLRTKを導入すると現場はどう変わるのでしょうか。いくつかの活用事例を通して、その効果を見てみましょう。


**事例1: 基準点測量と杭打ち作業の効率化(土木インフラ工事)**

ある土木施工会社では、道路拡幅工事の基準点測量と丁張設置にLRTKを導入しました。従来は測量士がトータルステーションを据えて測るところ、若手の現場スタッフが スマホとLRTK端末を片手に一人で測量 を開始。まず現場に設置した既知点にてLRTKで単点測位し、座標をクラウドに登録。以降は座標ナビ機能を用いて設計図面に基づく杭打ち位置に誘導していきました。


結果、2人1組で半日かかっていた基準出し作業が、1人で2時間足らずで完了しました。測量精度も問題なく、何より作業員からは「スマホの指示通りに動くだけなので迷いがない」と好評でした。ベテラン測量技師に頼らずとも精度確保できるため、人員配置の自由度が増し、工期短縮と人件費削減につながっています。経営層にとっても、属人的になりがちな測量作業を標準化でき、技能継承の不安解消 や技術者不足への対応策として大きなメリットを感じたそうです。


**事例2: 点群スキャンによる出来形管理(造成現場)**

とある造成工事の現場では、重機による掘削・盛土の進捗を把握するため、週次の出来形管理にLRTKを活用しています。担当者は週末にスマホで現場全体を歩き回り、LRTKで3D点群をスキャン。クラウド上で前週の点群データと比較することで、各エリアの土量変化を自動計算しています。その結果をヒートマップで表示し、現場の施工管理会議で共有することで、「どこを重点的に掘削・盛土すべきか」が一目で分かるようになりました。


以前は測量チームが毎回現場の縦横断を測ってCAD図化し、数量計算するのに丸一日以上かかっていた作業が、LRTK導入後は現場代理人が 自分で30分程度 で点群計測を済ませ、数量算出も自動化されました。これにより 週次の出来形報告書の作成時間が大幅短縮 されただけでなく、常に最新の地形データを関係者全員が把握できるようになったため、設計変更や追加土量の判断も迅速になりました。


**事例3: ARによる合意形成とミス防止(橋梁補修工事)**

老朽橋梁の補修工事を請け負った建設コンサルタントでは、着手前の近隣説明や発注者との打合せにLRTKのAR機能を活用しました。補強材の追加や橋脚の巻き立て工法など、完成後の見た目が周辺景観に与える影響を懸念する声があったためです。担当者は橋梁のBIMモデルをLRTKアプリに読み込み、現地で住民や発注者に AR越しに完成イメージを見てもらう デモを実施しました。スマホ画面に映る現実の橋に、補修後のパーツが正確に重ね合わされて表示される様子は非常に説得力があり、関係者は一様に「百聞は一見に如かずだ」と納得したそうです。


また施工中は、埋設管の位置を事前にスキャンしておいた点群をAR表示しながら掘削作業を行いました。結果、過去の図面では把握しきれていなかった旧管を誤って破損する事態を避けることができ、ミス防止と安全確保 に寄与しました。現場監督は「紙の図面とにらめっこするより、現実に重ねて見える安心感は大きい」と述べており、AR施工支援が現場の信頼性向上につながった好例と言えます。


導入は簡単!LRTKで始める高精度測量

ここまで紹介したように、LRTKは測量の精度・効率・コミュニケーションを劇的に向上させるツールです。とはいえ、新技術の導入に際しては「難しそう」「高価では?」といった不安もあるでしょう。しかしLRTKは 導入ハードルの低さ も大きな魅力です。


まず、必要なハードウェアは スマートフォン(iPhoneやiPad)と小型のLRTK端末 だけです。特別な測量機器や高性能PCは不要で、現場の誰もが普段使い慣れたスマホをそのまま活用できます。アプリも直感的に操作できるよう設計されており、測量の専門知識がなくても研修を受ければすぐに使いこなせます。「ボタン一つで測位開始」といったシンプルなUIで、現場作業員からベテラン監督、さらには普段現場に出ない技術系管理職の方まで、幅広い層が使える のもポイントです。


次に、初期投資や運用コストの面でもメリットがあります。LRTK端末およびアプリ利用料は、従来の測量機器のレンタル費や外注費と比べて 低コスト に抑えられており、少ない予算でも導入可能です。むしろ、自社でLRTKを1台導入すれば、一人ひとりが測量者となって現場の状況把握や出来形確認を行えるため、測量待ちの時間削減や外注費カット で投資回収も早期に見込めます。


そして何より、LRTKは スモールスタートに適した柔軟さ を持っています。まずは小規模な現場や特定の工程で試験導入してみて、効果を実感しながら徐々に活用範囲を広げることができます。クラウドサービスもプロジェクト単位で利用できるため、必要な期間だけ契約して運用することも可能です。メーカーからのサポート体制も整っており、導入前の相談から現場での技術フォローまで手厚く支援してもらえるので安心です。


まとめ:測量の未来を切り拓くLRTK

測量の新時代を担うテクノロジー LRTK について、その機能とメリットを見てきました。高精度GPS測位による誰でもできるセンチ級の位置出し、スマホで完結する点群スキャンと距離・面積・体積計測、ARによる施工支援で現場と図面の橋渡し、クラウド連携によるデータ共有と解析、そして屋内外を問わない測位継続――まさに測量業務の オールインワン・ソリューション と言えるでしょう。


LRTKの導入によって、土木業者や建設コンサルタントの現場は確実に変わり始めています。測量にかかる時間は短縮 され、人手不足の中でも少人数で精度を担保した作業が可能になりました。紙の図面に頼っていたコミュニケーションも、デジタルデータとAR活用で 視覚的かつ双方向 になり、ミスの減少と信頼関係の向上が報告されています。現場実務者にとっては「もうこれがない測量には戻れない」という心強い相棒となり、経営層にとっては DX推進と働き方改革 の一環として組織にもたらす価値が大きいツールとなるでしょう。


高精度測量の新時代はすぐそこまで来ています。従来のやり方に少しでも課題を感じているなら、ぜひ一度LRTKを試してみてください。スマホ一つで始められる 手軽さで、明日からでも現場が変わる実感を得られるはずです。測量というキーワードで未来を拓くLRTKが、貴社の次のプロジェクトで力強い武器となることでしょう。新しい測量の世界に踏み出し、現場の生産性と安全性を飛躍させる一歩をぜひ踏み出してみてください。


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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こちらのお問い合わせフォームよりお気軽にご連絡ください。ぜひLRTKで、貴社の現場を次のステージへと進化させましょう。

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