測量とは？現場で使われる道具と基本用語まとめ

測量の定義と目的

測量（そくりょう）とは、地球上のある地点の位置関係を正確に測定し記録する技術・作業の総称です。地図の作成や土地の境界確定、建設予定地の地形調査など、私たちの生活基盤を支える幅広い分野で活用されています。簡単に言えば、測量は「地形や構造物の位置や高さを数値化すること」です。この数値化により、都市計画で道路や建物を配置したり、土木工事で正確に構造物を施工したりすることが可能になります。

測量の一番の目的は、対象物同士の位置関係（距離や角度、高さ）を正確に把握することです。例えば家や道路を建設する際、図面通りの位置・高さに施工するためには事前の測量が欠かせません。また土地の境界を明確にするための境界測量や、出来上がった構造物が設計通りか確認する出来形測量など、目的に応じた様々な測量があります。測量によって得られたデータは地図や図面として記録され、都市計画、建設工事、土地開発、環境管理、防災など多岐にわたる分野で重要な役割を果たします。現代ではGPSやドローンなど先進技術の導入により、より高速で精密な測量が可能となり、効率的な社会インフラ整備に貢献しています。

測量現場で使われる主な道具

現場で測量を行う際には、目的に応じてさまざまな道具や機器を使用します。ここでは、特に代表的な測量機器であるレベル、トータルステーション、GNSS受信機の3つについて、その特徴と使い方をわかりやすく解説します。

レベル（水準測量器）

図：水準測量に用いる光学式レベル（オートレベル）を覗いて高低差を測定している測量士の様子（1984年、米国USGSの例）。水平に据え付けたレベルから標尺（スタッフ）を読み取り、複数点の高さ関係を調べます。

レベルは、地面の高さ（標高）の差を測るための光学式の測量器械です。三脚の上に据えて望遠鏡を水平に保ち、離れた地点に立てたスタッフと呼ばれる標尺を覗いて読み取ることで、2点間の高低差を求めます。レベルにはかつて手動で気泡管を合わせる水準器（いわゆるエンジニアレベル）もありましたが、現在は内部の補正機構で自動的に水平を保つオートレベル（自動レベル）が一般的です。レベルを使った作業は水準測量と呼ばれ、建築物の基礎高さを決めたり、道路の縦断・横断の高低差を測定したりと、工事現場で必ず行われる基本的な測量作業です。レベル測量によって得られた高さの基準が水準点（後述）で、他の高さ測定の土台となります。

トータルステーション（TS）

図：市街地でトータルステーションを使って測量を行う様子。左の作業員がTSの望遠鏡をのぞき、右の作業員がプリズム（反射鏡）付きのポールを持って目標点に立っています。これにより距離と角度を同時に観測し、正確な位置座標を取得します。

トータルステーション（TS）は、角度と距離を同時に測定できる電子光学式の測量機です。言い換えると、トランシット（経緯儀）という角度計測機と、光波距離計という距離計測機が一体化したものになります。三脚に据え付けて目標を望遠鏡で視準し、目標に設置した反射プリズムまでの距離と水平・鉛直角を測定することで、ターゲットの三次元的な位置座標を割り出します。トータルステーションは1台で距離・角度・高さが測れるため非常に効率的で、土地測量から土木工事の施工管理まで広く使われています。例えば建築現場では、建物の柱や壁の正確な位置を出す位置出し（墨出し）にも活躍します。最近では自動追尾機能やデータ記録機能を備えた高性能なTSも登場しており、一人でプリズムを持ちながら測量できるロボティックトータルステーションも普及しています。トータルステーションによって得られた測定データはリアルタイムで電子化され、工事の出来形管理や納品図面の作成にもそのまま活用できるのが利点です。

GNSS受信機（GNSS測量機）

図：GNSS受信機を用いて測量する様子。頭上のアンテナで人工衛星からの信号を受信し、手元のコントローラーでリアルタイムに測位しています。移動しながらでもセンチメートル級の高精度な位置座標を取得できるのが特徴です。

GNSS受信機とは、GPSに代表される全地球測位衛星システム(GNSS)の電波を受信して、自分の位置（緯度・経度・高さ）を測定する機器です。従来の測量機（レベルやTS）のように視通し（直線上の見通し）を必要とせず、人工衛星からの信号さえ受け取れれば地球上どこでも位置を特定できるのが大きな利点です。特に複数の衛星からの信号を組み合わせ、かつ基地局と移動局のデータを差分処理するRTK（リアルタイムキネマティック）測位という手法を使うと、なんと数センチの誤差で位置を測ることができます。GNSS測量機は主にアンテナ一体型の受信機をポールの上部に取り付け、下部の先端を測りたい地点に直接当てて使用します。例えば広い造成現場の地形測量や、山林で視通しのきかない地点の測量、さらにはドローン測量のための基準局など、GNSS受信機は迅速かつ高精度に座標を取得できる最新の測量ツールです。また近年は日本の準天頂衛星「みちびき」から配信されるCLAS（センチメータ級測位補強サービス）を利用することで、インターネット接続が無い山間部でもセンチ精度測位が可能になるなど、GNSS測量の利便性はますます向上しています。

測量の基本用語まとめ

測量の現場では専門的な用語も多く飛び交いますが、初心者の方でも押さえておきたい基本用語をいくつか紹介します。それぞれの意味を図解イメージを交えつつ丁寧に解説します。

• 丁張り（ちょうはり）: 工事を始める前に、基準となる高さや位置を現場に出す作業のことです。まず木杭（後述）を地面に打ち込み、その杭同士を水平な板（貫板）でつないで設置します。板の高さや位置が建物や道路の完成高さ・位置の基準となるため、丁張り作業は構造物を図面通りの位置に造るために欠かせない重要な工程です。丁張りが正確にできていれば、建物完成後に「位置がずれている」というトラブルを防ぐことができます。

• 墨出し（すみだし）: 墨出しは丁張りで定めた基準に基づき、建物の具体的な位置や形を地面に描く作業です。墨壺（墨つぼ）という道具やレーザー墨出し器を使って、図面の通りに地面や構造物に印（墨線）を付けていきます。例えば建物の柱や壁の中心線を床や基礎上に墨で表示することで、職人さん達は「どこに壁を作るか」「どこまでコンクリートを打設するか」などを正確に把握できます。墨出しが狂ってしまうと建物全体の精度に影響するため、非常に重要な工程です。

• 水準点（すいじゅんてん）: 高さの基準となるポイントを指します。国土地理院が設置した公式の水準点は、主要な道路沿いに約2kmおきに存在し、日本全国で約2万点が整備されています。水準点には正確な標高（平均海面からの高さ）が与えられており、測量法に定められた永久的な標識としてコンクリートや花崗岩の標石で地中に固定されています。工事現場では、国の水準点から高さを受け継ぐ形で現場の基準高さ（仮水準点）を設定し、それをもとに建物や道路の高さを管理します。要するに水準点とは、「高さを測るための基準となる点」であり、これがあるおかげで異なる現場でも共通の高さ基準で作業できるのです。

• 出来形（できがた）: 出来形とは完成した構造物や造成地の出来上がりの形状・寸法のことを指します。工事が完了した際に設計図どおりに作られているか確認するために、出来形の測定（出来形測量）を行います。例えば道路工事であれば、出来上がった舗装の厚みや幅、高さが設計通りかをチェックし、許容範囲内に収まっているかを検査します。出来形管理は品質管理の一環であり、発注者が求める規格に対して施工精度を確認・記録する大切なプロセスです。従来はスタッフとレベル、巻尺などを使った手作業での出来形計測が主流でしたが、人手と時間がかかるため、近年ではTSや3Dスキャナ、ドローン写真測量などを活用したデジタル出来形管理も普及しつつあります。

• 杭（くい）: 杭は地面に打ち込む棒状の標識で、測量では仮設の目印として使う測量杭を指すことが多いです。木製の角材で作られ、頭部が四角く平らになった杭が一般的です。測量杭は土地の境界や建物の位置、丁張りの基準などを示すために一時的に設置されるもので、工事完了後には本設の境界杭や構造物に置き換えられる前提の仮杭として用いられます。現場では目的に応じて色付きのビニールテープやスプレーで印を付け、どのポイントの杭か識別しやすくする工夫もされています。なお、測量杭は木材でできているため屋外では1～2年程度で腐食します。そのため長期間残す必要がある場合は、コンクリート杭や金属杭など耐久性の高い材料に打ち替えることになります。

以上のような基本用語を理解しておくと、現場でのコミュニケーションが格段にスムーズになります。測量初心者の方も、まずはこれらの言葉と意味を押さえておくと良いでしょう。

最新の測量機器：LRTKの紹介

近年、測量の世界には熟練者でなくとも使いやすい先進的な機器が登場しています。その代表例がLRTKと呼ばれる最新の測量システムです。LRTKは、スマートフォンに装着して使用できるコンパクトな高精度GNSS測位デバイスで、これ一つで現場の測量作業を大幅に効率化してくれます。つまり、スマホさえあれば位置をセンチメートル精度で測れる手軽さを実現した画期的な機器なのです。

LRTKをスマホに取り付ければ、その場でリアルタイムに高精度測位が可能になります。内蔵バッテリーと小型アンテナを備えた一体型デバイスで、煩雑な配線や難しい設定も不要です。専用アプリを起動すれば即座に測位を開始でき、専門的な訓練を受けていない初心者でも直感的に扱えるよう設計されています。例えば従来なら複数人がかりだった測量作業も、LRTKなら片手でスマホを持って歩くだけで完了します。スマホのカメラをかざしながら現場を歩き回ると、その軌跡に沿って位置座標付きの高精度な3次元点群データが自動的に作成されます。難しい機器操作は一切なく、まさに「誰でも簡単に」現場の状況をデジタル計測できるのが大きな魅力です。

LRTKがもたらすメリットはそれだけではありません。従来、盛土や掘削の体積を測るには多くの点を測量して面積・体積計算を行う必要がありましたが、LRTKを使えばその場で即座に土量を計算できます。例えば200立方メートルを超えるような大規模な盛土でも、スマホ片手にスキャンするだけで正確な盛土量が算出され、ダンプの運搬回数や設計との過不足がすぐに把握できます。さらにLRTKには杭打ち誘導機能も備わっており、あらかじめ座標を指定しておけば現場でその位置まで誘導してくれます。草木や雪に埋もれて見えない基準点や杭の位置も、LRTKの誘導機能を使えば初心者でも簡単に見つけ出すことができます。まさに「万能測量機」と言える存在で、これ一台で位置出しから出来形計測、写真記録（測位写真機能）に至るまで幅広い作業をカバーできます。

加えて、LRTKは日本の測位衛星みちびきのセンチメータ級補強サービス（CLAS）に対応しているため、携帯の電波が届かない山間部やトンネル工事現場でも高精度測位が可能です。通常、リアルタイムの高精度測位（RTK測量）は移動通信網を介して基地局から補正情報を受け取る必要がありますが、LRTKは3周波GNSSに対応しており、みちびき衛星から直接補正信号を受信できます。そのためネット環境が無い場所でもセンチ級の精度を維持でき、従来機では難しかった圏外での測量も実現しています。

このようにLRTKは、最新テクノロジーを駆使して測量作業のハードルを大きく下げたツールです。重量もわずか数百グラム程度と軽量で持ち運びやすく、現場での機動力を損ないません。測位データや生成した点群はクラウド上に即座に保存されるため、事務所に戻ってからパソコンに取り込む手間も省けます。熟練の測量士が不足しがちな建設業界において、LRTKは初心者でも扱いやすく生産性を高められる救世主的存在として注目されています。

LRTKを体験してみよう

測量初心者の方でもベテランの方でも、LRTKがもたらす利便性と効率アップは一見の価値があります。もし「自分の現場でも使ってみたい」「どんなものか試してみたい」と感じたら、ぜひ一度LRTKの導入を検討してみてください。実際に現場で使ってみれば、従来の測量機器との違いにきっと驚くはずです。スマホだけで始められる手軽さと確かな測定精度を兼ね備えたLRTKは、これからの測量現場のスタンダードになるかもしれません。最新の測量機器を積極的に活用して、効率的でスマートな測量にチャレンジしてみましょう。LRTKの公式サイトでは詳細な機能紹介や導入事例も公開されているので、興味がある方はぜひチェックしてみてください。きっと測量の概念が変わる新しい体験が得られることでしょう。