電子基準点の仕組みとRTK補正データの提供

電子基準点は、国土地理院が提供するGNSS測位基盤として重要な役割を果たします​。各基準点では複数周波のGNSS観測データを取得し、そのデータは中央局に集約・解析されます。国土地理院は電子基準点で観測したデータを一般向けに提供しており、例えば測量後処理用にはRINEX形式（30秒サンプリング）の観測データが公開されています​。一方、リアルタイムでの高精度測位向けには、ネット回線を用いたNtrip方式で補正データを配信しています。Ntrip（Networked Transport of RTCM via Internet Protocol）はGNSSの補正情報をインターネット経由で送受信するためのプロトコルで、補正データ配信サーバ（Ntrip Caster）、基準局（Ntrip Server）、移動局（Ntrip Client）の3者から成ります​。

電子基準点のリアルタイムデータはこのNtrip方式に対応しており、利用者は対応サービスに接続することで、基準点から送られるRTK補正情報を即座に受け取ることができます。補正情報とは、既知の座標を持つ電子基準点で測定された測位誤差（衛星時計誤差や電離層・対流圏誤差など）を意味し、この情報を移動局（ローバー）に適用することで、単独測位では取り除けない誤差をリアルタイムに補正します。これにより、GNSSの観測精度を飛躍的に高め、GEONET RTK補正を用いたセンチメートル級の位置決定が可能となります。

 

RTK測位で電子基準点を活用する方法

電子基準点網（GEONET）のデータは、ネットワーク型RTK測位（Network RTK）の土台として活用されています。ネットワーク型RTKの代表的な方式であるVRS方式（仮想基準点方式）では、利用者周辺の複数の電子基準点の観測データを中央サーバで解析し、ユーザー付近に仮想的な基準局を設定して補正情報を生成します​。

これにより、移動局から見てあたかも近距離に基準局が存在するかのような状態となり、長距離でも高精度なRTK測位が可能になります​。実際の運用では、ユーザーの受信機（ローバー）が携帯通信網などを介して自分の大まかな位置を送信すると、サーバ側で最適な仮想基準点の補正データを計算し返送してくれる仕組みです。

建設業や測量業務では、このネットワーク型RTKサービスを活用することで、単独の移動局のみで測量作業が完結できるようになりました。例えば、現場に専用の基地局を設置せずに、GEONETのRTK補正サービス（VRS配信など）に接続することで、即座に公共座標系※での高精度な位置を得られます。これにより、従来は2人1組で行っていた基準点測量や丁張設置も、1人で効率良く実施できるようになります。近年の国土交通省によるi-Construction推進も追い風となり、GNSSを搭載した建機によるマシンガイダンス・マシンコントロールや、ICT建機の施工履歴計測など、現場でRTK測位を活用するシーンが増えています。

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さらに建設・測量以外の分野でも電子基準点を活用したRTK測位が応用されています。主な活用例を挙げると次のとおりです。

• 自動運転・ADAS分野: 高精度マップと組み合わせて、自動運転車両の自己位置をセンチメートル精度で把握し、車線維持や高精度ナビゲーションに活用。

• スマート農業: トラクターなど農機の自動走行にRTK-GNSSを導入し、誤差数cmの精密な直線走行や区画内作業を実現。

• ドローン測量: RTK対応ドローンにより、空中写真の位置情報を補正し数cm級の精度でジオタグ付け。対空標識を減らした効率的な写真測量や、空中LiDAR計測の高精度化に寄与。

• 防災・インフラ点検: 電子基準点と移動局で構成する簡易な変位計測システムで、橋梁やダムの変動モニタリングを行ったり、大規模災害時の地盤沈下量を即時把握したりする。

このように電子基準点のRTK網を活用することで、様々な現場で位置情報の高精度化・省力化が実現されています。

(※日本の公共測量で用いられる座標系（JGD2011等）に直接合致した座標を得られること。電子基準点は国家座標原点に紐づくため、RTKにより得られる測位結果も公共測量座標系に準拠します。)

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LRTKと電子基準点の関係

近年登場した民間の高精度GNSSソリューションであるLRTK（エルアールティーケー）は、電子基準点から得られる補正情報を活用して、高精度測位を手軽に実現する製品・サービス群です。LRTKシリーズは、東京工業大学発のスタートアップ企業であるレフィクシア株式会社によって開発された小型RTK-GNSS受信機で、スマートフォンやタブレットと連携して利用するのが特徴です。LRTK自体が移動局（ローバー）となり、ネットワーク型RTK（Ntrip方式）の補正データを取得することでセンチメートル級測位を行います。すなわち、LRTKユーザーはGEONET網を基盤としたVRSサービス等に接続するだけで、現場に基準局を設置することなくリアルタイムに高精度な位置座標を得ることができます​。

電子基準点の整備された公共座標系をそのまま利用できるため、従来必要だったローカル座標⇔公共座標系の変換作業も軽減され、測量成果の即時共有が容易です。

また、LRTKには専用のクラウドサービス「LRTKクラウド」が用意されており、フィールドで取得した測位データをインターネット経由で自動的にクラウド同期できます。例えばLRTKアプリを用いると、測位した点の座標値や撮影した現場写真、さらにはiPhone搭載LiDARで取得した3D点群データまでクラウドにアップロードして保存可能です​。

クラウド上では地図上に測位点や写真をプロットして管理でき、後からオフィスのPCでデータを確認したり、関係者と共有したりすることができます​。

このようにLRTKは電子基準点＋クラウドを組み合わせた運用に対応しており、現場～クラウド間で高精度な位置情報を一元管理できる点がメリットです。実際の活用事例として、災害現場の状況記録ではLRTK端末で撮影した写真に電子基準点由来の高精度座標をタグ付けし、クラウド上で地図とともに可視化・共有するといった使われ方が報告されています。また建設現場では、LRTKによる単独測量で取得した出来形データをクラウド経由で即座に本社と共有し、リアルタイムに施工管理を行うといったDX的な活用も期待されています。

 

 今後の展望：公共インフラを活用した高精度測位の未来

電子基準点をはじめとする公共インフラと通信・衛星技術の融合により、高精度測位の裾野はさらに広がっていくと考えられます。今後の展望としては、以下のようなポイントが挙げられます。

• 5G通信との連携: モバイル通信の高速・低遅延化により、RTK補正データのリアルタイム配信が一層安定・高速になります。これにより、自動走行車やドローンなど移動体への補正送信も途切れにくくなり、継続的なセンチメートル測位が可能となります。

• 次世代GNSS信号への対応: 日本の準天頂衛星みちびきや欧州Galileoなど、新しい衛星や周波数信号への電子基準点側の対応が進んでいます。マルチGNSS・マルチ周波の観測により、測位の信頼性向上や遮蔽下での測位環境改善が期待できます。実際、国土地理院は電子基準点でQZSSやGalileo信号の受信も開始し、観測データの公開を拡充しています。

• 衛星補強情報とPPP-RTKの発展: 衛星通信による広域補強サービス（例えば準天頂衛星のCLASなど）が進化し、RTKと単独測位のハイブリッドであるPPP-RTK手法が実用化されつつあります。PPP-RTKは広域の衛星誤差補正とローカルな誤差補正を組み合わせることで、基地局のないエリアでも数センチ精度を得られる次世代技術です。これにより山間部や離島など電子基準点が近くにない場所でも、高精度測位が享受できる可能性があります。

• 建設DXへの展開: 高精度GNSSは建機の自動化や施工管理のリアルタイム化など建設DX（デジタルトランスフォーメーション）の鍵技術となります。電子基準点＋クラウド＋IoT機器を組み合わせたシステムにより、現場の出来形データを即座にクラウド集計しAI解析するといった応用も見込まれます。高精度の位置情報がシームレスに共有できる環境が整えば、施工の更なる省力化・無人化も現実味を帯びてくるでしょう。

このように公共インフラを土台とした高精度測位技術は、通信技術や衛星補強技術とのシナジーで今後ますます発展していくと考えられます。​