LRTKの強み: VRSでコスト削減と精度向上を両立

現在、建設や測量の現場では、わずかな数センチの誤差が品質や安全性を左右する重要な問題です。高速道路の建設や橋梁の架設、土地造成において、正確な位置情報はプロジェクトの成否を決めるカギとなります。そのため、近年はGPSやGNSS（全球測位衛星システム）による測位データをリアルタイムに補正し、センチメートル級の精度を実現するRTK測位が注目されています。RTK（Real Time Kinematic）は、基地局（固定局）と移動局（ローバー）の2台の受信機を使って衛星信号の誤差を相対的に打ち消すことで、高精度な測位を可能にする技術です。しかし従来のRTK運用では、現場ごとに自前で基地局を設置しなければならず、機材コストや人手、準備時間といった面で課題がありました。

こうした中、基地局を持たずに手軽に高精度測位を行えるネットワーク型RTKの一方式「VRS（Virtual Reference Station、仮想基準点）」が広く普及しつつあります。本記事では、初心者にも分かりやすくVRSの仕組みを解説するとともに、従来方式との違いや優位性について述べます。さらに、弊社が開発した高精度GNSSデバイスLRTKシリーズの特徴と、VRSを活用したコスト削減・精度向上のポイントについて詳しく紹介します。最後に、LRTKのセットアップ方法や簡単な測量手順もご紹介し、現場へのスムーズな導入を検討いただける内容となっています。

VRSとは何か？初心者にもわかる基本解説

まずVRS（Virtual Reference Station、仮想基準点）とは何か、その概要を説明します。VRSはGPSなどの衛星測位におけるリアルタイム補正技術の一種で、仮想的な基準局を利用して測位精度を飛躍的に高める仕組みです。通常のRTK測位では、既知の座標値を持つ実際の基地局を現場近くに設置し、その基地局から移動局へ誤差補正情報を送信します。一方、VRSでは広域に配置された複数の基準局ネットワークを活用し、「あたかもユーザのすぐ近くに基地局がある」かのような補正データを生成します。

具体的には、利用者（移動局）が携帯通信網などを介して自分の大まかな位置をVRSサービスのサーバに送信すると、サーバ側では周辺に存在する複数の固定基準局（電子基準点）の観測データを統合・解析します。そしてユーザ付近に仮想的な基準点を設定した仮定のもと、その仮想地点で受信したであろう衛星信号をシミュレーションし、高精度な補正情報を作成するのです。この補正情報がネットワーク経由で移動局に配信されることで、移動局はあたかも「すぐ隣に基地局がある」場合と同じように測位誤差をリアルタイムに補正でき、センチメートル単位の精度で位置を特定できます。

要するにVRSとは、現地に物理的な基地局を置かなくてもバーチャルな基準点によってRTK測位を実現する技術です。これにより、従来必要だった基地局の設置作業が不要となり、受信機（ローバー）1台だけで高精度な測量を行えるようになります。また、仮想基準点は利用者の近傍に常に設定されるため、基地局から遠く離れることで生じる誤差の増大（基線長による精度低下）が実質的になくなり、広範囲にわたって均質な精度を確保できる点も大きな特徴です。

RTKとVRSの違い – 導入コスト・運用性・精度比較

では、従来型のRTK（単独基準局を用いる方式）とネットワーク型RTK（VRS方式）には具体的にどのような違いがあるのでしょうか。それぞれの方式について、導入時のハードルや運用面、精度への影響を比較しながら解説します。

• 初期導入の容易さ: 単独RTK方式では、高精度なGNSS受信機を備えた基地局機材を自前で購入・設置する必要があります。高性能な基地局用受信機とアンテナ一式は数百万円規模になることもあり、加えて屋外の見通しの良い場所への設置工事や電源・通信環境の整備など初期ハードルが高い傾向があります。それに対しVRS方式では、ユーザ自身が基地局を用意する必要がありません。手元の移動局用GNSS受信機（ローバー）さえ用意すれば、あとは補正情報サービスへの加入と通信端末（スマホやタブレット）の準備で運用を開始できます。初期費用はGNSS受信機本体の購入程度に抑えられ、基地局設置工事が不要な分すぐに測位を始められる手軽さがあります。

• 運用時のコスト: 自前の基地局を運用する場合、ランニングコストそのものはそれほど大きくありませんが、機器の維持管理や定期的な点検などの手間が発生します。一方、VRS方式ではサービス利用料として月額数千円程度の利用料金が継続的に発生します。例えば月額5,000円のサービスを5年間使い続ければ総額で30万円にもなり、長期的には機材購入費に匹敵する支出となる可能性もあります。しかし、多くのネットワーク型RTKサービスでは短期利用向けのプリペイドプランや無料トライアル期間が提供されており、必要な期間だけ契約して柔軟に使えるメリットがあります。また、基地局ネットワークの維持管理はサービス事業者側で行われるため、利用者は機器の校正やファームウェア更新などに悩まされることなく、常に最新の補正技術を享受できる利点もあります。

• 測位精度と可用性: 精度そのものは、単独RTK方式であってもVRS方式であっても、適切に運用すれば水平方向で数センチの誤差に収まる高い精度を達成できます。ただし、単独RTKでは上述のように基地局と移動局の距離（基線長）が長くなるにつれて誤差が増大するため、広いエリアを移動して測量する際には精度のばらつきが生じることがあります。これに対しVRSでは常に近傍に仮想基準点が設定されるため、作業エリア全域で均一な精度を維持できます。また電波の届く範囲であれば、日本全国どこでも同じ補正サービスを利用できるため、現場が変わるたびに新たな基地局を設置するといった手間もありません。現場が点在するケースや移動の多い作業でも、一貫した測位環境を維持できるのがVRSの強みです。

• 必要な人員と作業効率: 単独RTKの場合、基地局の設置・撤収や機器設定に時間と人手を要します。場合によっては基地局設営のために専任の作業員を配置したり、測量開始前に既知点で長時間の静止観測を行う必要があることもあります。VRS方式なら、現地で基地局設営作業を行う必要がないため、現場到着後すぐに測量を開始できます。移動局を持った1人の作業員だけで効率的に測量が進められるため、人員不足が課題となっている現場でも大きな力を発揮します。

以上をまとめると、RTKとVRSはいずれもセンチメートル級の高精度測位を実現する点では同等ですが、導入の手軽さや運用コスト、人員効率の面でVRS方式が優れていると言えます。特に、広域に現場が散在する建設会社や、機動力が求められる測量業務では、基地局ネットワークを活用したVRSが最適な選択肢となるでしょう。

LRTKの特徴 – VRSを活かした高精度測位プラットフォーム

上記のようにVRSサービスを利用すれば、GNSS受信機1台で手軽に高精度測位が可能になります。しかし、実際に現場で使おうとすると、従来の測量用GNSS機材は大掛かりで扱いにくいという課題が残ります。そこで登場したのが、弊社が提供するLRTKシリーズです。LRTKは「1人1台のRTK測量機」をコンセプトに開発された小型軽量なRTK-GNSSデバイスで、VRSのメリットを最大限に引き出しつつ現場での使い勝手を飛躍的に向上させるソリューションです。

LRTK PhoneはLRTKシリーズの代表的なデバイスで、スマートフォン一体型のGNSS受信機です。厚さ約13mm・重量わずか125gほどの専用受信機モジュールをiPhoneなどの背面に装着することで、ポケットに入るサイズの万能測量機として機能します。携帯性に優れているため、測量機を担いで現場を動き回る必要がなく、常に携行して必要なときにすぐ測位できる手軽さがあります。それでいて、複数周波に対応した高性能GNSSチップを搭載しており、リアルタイム補正によってセンチメートル級の測位を実現します。

LRTKデバイスは基準局モードと移動局モードの両方を備えている点も特徴的です。基本的には1台を移動局（ローバー）として、ソフトバンクやNTTドコモなどが提供するVRS方式の補正サービスに接続して使います。通信回線さえ確保できれば、日本全国どこでもLRTKとスマホ1台で測量ができる手軽さは大きな魅力です。一方で、山間部や離島など携帯通信が圏外となる環境下で作業する場合でも心配ありません。LRTKは2台あれば、1台を既知点に据え置いて簡易基地局として機能させ、もう1台をローバーとして使うことで自前RTKを構築できます。従来の大型機材を持ち込まなくても、LRTKなら「通信圏外でも利用可能」「複数の移動局へ同時に補正提供できる」といった自前基地局方式のメリットも享受できるのです。さらに、LRTKは日本の準天頂衛星みちびきが提供するセンチメータ級補強サービス（CLAS）にも対応しています。専用の外部アンテナを利用すれば、インターネットが届かない深い山奥でも衛星からの補正信号を受信して数センチ精度の測位が可能となり、測位環境の制約を大幅に減らせます。

加えて、LRTKは自動傾斜補正機能を備えており、測量ポールが多少傾いた状態でも先端の位置を正しく補正して測位できます。高所や障害物周りの測定でポールを垂直に立てられない場合でも、精度を損なわずにポイントを取得できるため、現場での実用性が高まります。取得したデータはリアルタイムにスマートフォン上の専用LRTKアプリに記録され、4G回線を通じてクラウドに即時アップロードすることも可能です。これにより、現場とオフィス間で測量データを即座に共有し、効率的な進捗管理や品質確認が行えます。

このようにLRTKは、VRS方式の高精度補正情報を最大限に活用しつつ、現場での使いやすさと柔軟性を追求した次世代の測位プラットフォームです。従来は専門の測量技術者や高価な機材が必要だったセンチ精度測位を、より多くの現場作業員が日常的に使えるツールへと昇華させることで、建設・土木業界のDX（デジタルトランスフォーメーション）を力強く推進します。

VRSとLRTKで実現するコスト削減効果

次に、VRSとLRTKを組み合わせることで具体的にどのようなコスト削減効果が得られるのかを見ていきましょう。従来の測量手法と比較して、機材費・人件費・運用コストの各面で大きなメリットがあります。

• 高額な測量機材の削減: 前述のとおり、単独RTK方式では基地局用に高精度GNSS受信機や専用アンテナ、無線機器など高額な機材を揃える必要がありました。加えてこれらを設置する三脚や据え付け金具、電源装置、防水ケース等の付帯設備にも費用がかかります。VRSとLRTKを活用すれば、こうした基地局関連の初期投資を大幅に削減可能です。LRTKデバイスとスマホが1台ずつあれば測量が成立するため、初期導入コストを従来比で数分の一以下に抑えられるケースもあります。また、LRTK自体も既存の据置型GNSS受信機に比べリーズナブルな価格帯で提供されており、複数台導入しても予算を圧迫しにくい点が利点です。

• 人件費・労務コストの低減: 測量作業に要する人手を最小化できる点も、コスト削減につながります。例えば従来、基準点測量を行う際には1名が基地局の管理に当たり、もう1名が移動局で観測を行うといった体制が一般的でした。VRSを利用する場合、基地局管理要員は不要となり1人で観測作業が完結します。人員削減はそのまま人件費削減に直結するだけでなく、社内の人材不足を補い業務効率を高める効果もあります。また、LRTKは直感的なスマホアプリによる操作性に優れているため、熟練の測量士でなくとも短時間のトレーニングで扱えるようになります。専門技術者に頼らず現場スタッフが自ら測量できれば、外部業者への委託費を抑えたり、スケジュール調整の遅れによる機会損失を防ぐことができます。

• 移動時間・ダウンタイムの短縮: コストは何も機器や人件費だけではありません。作業にかかる時間も重要なコスト要因です。VRS＋LRTKの組み合わせは、現場での準備時間や待機時間を大幅に短縮します。基地局設営の手間がないため現地到着後すぐに作業に取り掛かれ、短い測量作業のために長時間準備する非効率が解消されます。さらにクラウド連携により、測ったデータを逐次オフィスで確認・処理できるため、測量完了後に事務所へ戻ってデータを受け渡す時間も削減されます。トータルで見れば、プロジェクトのリードタイム短縮や日当・経費の削減につながり、ひいては現場全体の生産性向上によるコスト低減効果が期待できます。

• スケーラビリティと資産効率: VRSサービスは基本的に1台の受信機につき1契約が必要ですが、LRTKには基地局モードがあるため必要に応じて自前基地局運用に切り替える柔軟性があります。例えば、一つの現場に複数台のGNSS機を投入して同時に測位したい場合、1台を基地局モードで動作させ、他のLRTK端末へ無線で補正情報を共有することで追加のサービス契約なしに複数機を活用できます（特定小電力無線での通信範囲内に限る）。これにより、大規模プロジェクトで多数の測量機が必要な場合でもコスト増を抑制しつつ、既存資産を最大限に活用できます。LRTKのこうしたスケーラビリティの高さは、導入後の運用コスト最適化にも寄与します。

以上のように、VRSとLRTKを用いることで初期投資の圧縮、人件費の削減、作業時間の短縮を同時に実現でき、トータルコストを大幅に低減できます。精度を犠牲にすることなくコストだけを下げられる点が、このソリューションの大きな魅力と言えるでしょう。

土木・測量現場でのVRS活用事例・ユースケース

それでは、実際にVRSとLRTKを活用した場合の現場でのユースケースをいくつかご紹介します。建設・土木の様々なシーンで、高精度かつ低コストな測位がどのように役立つのかをイメージしてみましょう。

• ケース1: インフラ施工現場での丁張・墨出し作業 道路工事や基礎工事において、設計図通りに杭打ち位置や高さを出す丁張（ちょうはり）作業は極めて重要です。従来は測量士がトータルステーションを使って丁張座標を出すか、GNSS測量でも基地局を据えて2人1組で作業する必要がありました。VRS対応のLRTKを用いれば、現場監督や作業員が1人でスマートフォン片手に杭打ち位置を割り出すことが可能です。LRTKアプリの「座標誘導」機能を使えば、設定した目標座標に対する現在位置のずれをリアルタイムに表示してくれるため、指示に従って移動するだけで正確な位置にマーキングできます。傾斜補正機能のおかげでポールを垂直に保持できなくても精度が保たれるため、狭い場所や障害物の近くでもストレスなく杭打ち作業が行えます。結果として、丁張作業の所要時間が大幅に短縮され、人件費削減と工程全体の効率化に寄与します。

• ケース2: 造成工事の出来形管理と土量計算 宅地造成や道路整備では、掘削や盛土による地形変化を正確に計測し、出来形（仕上がり形状）の確認や土量の算出を行う必要があります。LRTKを現場で活用すれば、ドローン測量や地上レーザースキャナーを使わなくても、高密度な3次元測量が手軽に実現します。例えば、作業員がLRTKを装着したスマホを持って敷地内を歩くだけで、一定間隔で自動的に点群データを取得し、地盤面の凹凸を記録できます。取得データはその場でクラウド送信され、オフィスでリアルタイムに土量計算を実施可能です。これにより、従来は専門業者に委託していた出来形測定を自社内でスピーディーに完結でき、外注コストの削減と進捗管理の迅速化を両立できます。また、必要に応じてLRTKの被写体測位機能（AR技術）を使い、立ち入り困難な傾斜地の点検対象箇所を遠隔から測位するといった応用も可能です。

• ケース3: インフラ維持管理・災害対応での測量 地方自治体やインフラ管理者にとって、老朽化した道路や橋梁の維持管理、災害時の被害調査は重要な業務です。しかし限られた人員で広範囲の現場をカバーするのは容易ではありません。そんな場面でも、VRS対応のLRTKが力を発揮します。例えば大雨後の土砂崩れ現場で、担当者がLRTKを携行して被災地の形状を測量すれば、短時間で崩落土量の概算を得られます。従来は専門家を現地に派遣して時間をかけて測量する必要があった作業が、1人で迅速に行えるため初動対応を加速できます。また、橋脚や道路面の沈下計測などでは、定期的に同じ地点の高さや位置を測る必要がありますが、LRTKなら現地に固定器具を設置せずとも毎回同じ座標系で測定できるため、経年変化の把握が容易です。高精度な絶対座標を一貫して取得できるVRSの強みが、インフラ点検の効率化と信頼性向上に直結します。

以上のように、VRSとLRTKの組み合わせは施工の測量や出来形管理から維持管理・災害対応まで、幅広いユースケースで活用できます。共通して言えるのは、現場の誰もが使える手軽さとセンチ単位の精度によって、従来の常識を覆す効率化と省コスト化が実現するという点です。測量の専門部署や外注に頼らずとも、必要なときにすぐ自前で測れる体制が整うことは、これからの建設現場における大きな強みとなるでしょう。

LRTKのセットアップと簡単な測量方法

最後に、LRTKを使った高精度測位を現場で始めるまでのセットアップ手順と、基本的な測量の流れを簡単に紹介します。最新技術とはいえ、その操作は初心者にも分かりやすく設計されています。

• 端末の準備: LRTK端末本体をスマートフォンに装着します。スマホのLightning端子やUSB-C端子に接続するタイプなので、特別な工具は不要です（iPhoneの場合はLightning接続）。端末の電源を入れるとLEDインジケータが点灯し、起動を開始します。

• 専用アプリの起動: スマホにインストールしたLRTKアプリを起動し、端末と接続します。アプリ画面から近くのLRTKデバイスを選択すると数秒でペアリング完了です。接続が確立すると端末から音で通知があり、アプリ上に現在の測位モード（noRTK / Float / Fix）や座標値が表示され始めます。

• 補正情報サービスへの接続: 続いて、高精度化の要となる補正情報を取得します。インターネット経由でVRSサービスを利用する場合は、アプリ内の設定画面でNtrip情報（補正サーバのアドレス、ポート、ユーザID、パスワードなど）を入力し、接続を開始します。正常に接続されると、GNSSの測位ステータスがFloat（収束中）からFix（整数解確定）に変わり、精度が飛躍的に向上します。見通しの良い空の下であれば、起動からおよそ20〜30秒程度でFixが得られるでしょう。これで測位精度は水平・垂直とも約±2cm以内に収まり、本格的な測量を開始できる状態になります。なお、みちびきのCLASを利用する場合はアプリ上で「CLASモード」を選択するだけで、対応エリア内であれば自動的に衛星補強信号を受信して高精度測位が可能です。

• 測量の実施: アプリの画面から測量モードを選択し、観測を行います。ポイント測量では、測位したい地点で端末を静止させ、「ポイント測定」ボタンをタップするだけで現在座標が記録されます。記録された点には任意の点名やメモを付与できるため、測った地点の情報管理も簡単です。複数点を連続して測定したい場合は「連続測定」モードを使うと一定間隔で自動記録が可能です。また、あらかじめ設計図や既知点の座標データをクラウド経由でアプリに取り込んでおけば、誘導測量（stake-out）を行うこともできます。アプリ上で目標点を選択すると、現在地からその点までの距離と方向がリアルタイム表示されるので、ガイダンスに沿って移動すれば所定の位置に到達できます。測位中は常に最新の精度情報（推定誤差）が画面に表示されるため、品質管理も安心です。

• データ保存と共有: 測量が完了したら、アプリ上で取得データを保存します。保存ボタンをタップすると、その時点までに記録した全ての点群・座標データがクラウドに同期されます（電波圏外で作業していた場合はスマホが再びインターネット接続された時に自動同期されます）。クラウド上では、専用の管理画面からデータを一覧・地図表示したり、他のメンバーと共有することができます。測ったばかりの出来形データをその場で関係者と共有すれば、すぐに検討や指示出しに活かせるため、現場とオフィスの垣根を超えたリアルタイム連携が可能となります。

以上のように、LRTKのセットアップと測量フローは極めてシンプルです。スマートフォンに不慣れな方でも、直感的なアプリUIに沿って操作するだけで高度な測量が行えるよう工夫されています。これまで専門知識が必要だった高精度測位がより身近なツールとなることで、現場の生産性向上と働き方改革に大きく寄与するでしょう。

LRTKでコスト削減と精度向上を両立し現場DXを推進

VRS技術とLRTKデバイスの組み合わせによって、建設・測量現場はまさに「低コストで高精度」という理想的な測位環境を実現しつつあります。初期導入から日々の運用まで経済的な負担を抑えつつ、必要な精度はしっかり確保できるため、品質とコストの両立が可能です。これは、人手不足やコスト制約に悩む多くの現場にとって画期的なソリューションです。

また、国土交通省が推進するi-Constructionなどの流れも追い風となり、ICTを活用した施工や出来形管理が急速に普及しています。LRTKはこうしたスマート施工時代のニーズに応えるべく生まれた製品であり、誰もが使える現場DXツールとして高い評価を得ています。実際に導入した企業からは「測量にかかるコストと日数が大幅に圧縮できた」「点群計測から図面作成まで一貫してデジタルで完結し業務効率が上がった」などの声が寄せられています。

LRTKシリーズの詳細については、以下の公式ページで紹介しています。製品ラインナップや仕様、価格、活用事例などをご確認いただけますので、ぜひ参考にしてください。

• [LRTKとは｜LRTK公式サイト](https://www.lefixea.com/lrtk)

• [LRTKシリーズ｜デバイス一覧ページ](https://www.lefixea.com/lrtk-devices)

• [導入事例｜施工現場での活用例](https://ken-it.world/success/2024/09/lrtk-phone-boom.html) （ken-IT World掲載記事）

自社への導入をご検討中の方や詳しい資料をご希望の方は、お気軽に[お問い合わせフォーム](https://www.lefixea.com/contact)よりご連絡ください。LRTKを活用して、ぜひ貴社の現場を次のステージへと進化させましょう。