点群データを活用した出来形管理の新常識：
効率化のポイントとは？ 

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2025年2月28日 掲載

点群データとは？ 

点群データとは、3次元空間上の多数の測定点の集合で、物体や地形の形状を表現するデータです 。各点には位置を示すX,Y,Zの座標値が含まれ、点ごとに色や強度などの情報を持たせることもできます 。点の集まりによって対象物の形状を詳細かつ立体的に記録できるため、密度の高い点群ほど写真のようにリアルな3Dモデル表現が可能です 。 

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この点群データは近年、土木業界でも活用が広がっています。その背景には国土交通省による「i-Construction」推進など政策面での後押しがあり、3次元レーザースキャナー等の計測技術が現場に普及してきたことが挙げられます 。点群データは極めて高精度な測量が可能であるため、インフラ点検や老朽化診断など多分野で利用が拡大してきました 。土木の出来形管理においても、こうした3次元の点群測量を取り入れる動きが「新常識」となりつつあります。 

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出来形管理とは？ 

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出来形管理とは、施工された構造物の形状や寸法が、発注者が意図する設計規格に適合しているかどうかを管理することです 。平たく言えば、完成した（あるいは施工途中の）土木構造物が設計図書どおりの出来上がりになっているか確認し、品質を保証する工程です。出来形管理は工程管理・品質管理と並ぶ施工管理の重要な一要素であり、契約条件や規格値に照らして施工精度をチェックする役割を担います 。 

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出来形管理が重要なのは、一度施工してしまうと後戻りが難しい工程が多いためです。土木工事では区切りごとに出来形を測定し、問題なく進んでいるか確認します 。例えばコンクリート打設後や埋戻し前など、施工途中でしか測れない箇所は確実に記録しておく必要があります。特に後で見えなくなる部分（不可視部分）は写真撮影などで証拠を残し、完成後でも適切に検証できるよう管理します 。このように出来形管理は品質確保と手戻り防止の要であり、公共工事では細かな基準に従って厳密に実施されてきました。しかし従来の方法には、人手と時間がかかる、測定点が限られるため全体把握が難しい、といった課題も指摘されています。 

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点群データを活用した出来形管理のメリット 

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従来の出来形管理に点群データを取り入れることで、現場の作業効率や精度が飛躍的に向上します。主なメリットを以下に整理します。 

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• 高精度な測量が可能: 3Dレーザースキャナーや写真測量で取得した点群は非常に精密です。適切に計測すればミリメートルオーダーの精度で出来形を把握でき、従来より格段に厳密な出来形管理が実現します 。点群データ自体が高精度な3次元情報源であるため、設計値との差異を細部まで検出することができます。人手測量では見落としがちな微小な凹凸も点群なら把握可能です。 

• 測量・管理作業の効率化: 点群計測の導入により、出来形寸法の計測や写真記録といった作業の大幅な簡素化が期待できます 。広範囲を短時間で非接触測定できるため、これまで多数の人員と手間を要していた測点の取得が一度で完了します。また点群を解析すれば自動的に設計との差分計測や合否判定ができるため、手計算や図面への書き込み作業も削減されます。その結果、現場での出来形検査にかかる時間を短縮し、検査担当者の負担軽減や生産性向上につながります 。 

• 記録としての保存・活用: 点群データはデジタル情報として蓄積できるため、将来にわたって有効な記録資産となります 。取得した3次元データはパソコン上で自由に視点を変えて確認でき、必要に応じて断面図を切り出したり寸法を再計測したりすることも可能です。施工完了時の点群を保存しておけば、後の維持管理で変状を確認したり、増築・改修の設計検討に活用したりできます。また、点群データそのものが出来形管理図表や報告書のエビデンス（証拠資料）となりうるため、紙の写真台帳に頼るより信頼性の高い記録と言えます 。 

さらに付随する効果として、危険箇所も非接触で測量できるため安全性の向上も挙げられます 。人が立ち入れない急斜面や重機稼働中のエリアでも点群なら遠隔から取得可能なので、測定時のリスクを低減できます。このように点群出来形管理は精度・効率・安全の面で従来手法を大きく上回り、まさに「新常識」と言える利点をもたらしています。 

点群データ活用の具体的な手順 

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では、点群データを出来形管理に活用する際の大まかな手順を見てみましょう。ポイントは「データ取得」「データ処理・解析」「出来形の評価」の三段階です。 

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1. 点群データの取得方法: 現場で対象物の点群データを計測します。取得手法にはいくつか種類があります 。例えば、地上設置型の3Dレーザースキャナーを据えて構造物や地形をスキャンする方法があります。橋梁や法面など広範囲を素早く計測したい場合は、ドローン（無人航空機）にレーザースキャナーやカメラを搭載し上空から測量する手法も有効です 。道路延長など長大な現場では、車両にレーザースキャナーを積んで走行しながら測るモバイルマッピングシステム（MMS）も活用されています 。このほか、手軽に使えるハンディ型3Dスキャナーや、水中用のスキャナーなど、計測対象や現場条件に応じて様々な機器が利用されています 。 

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2. データ処理・解析の流れ: 現場で取得した点群データはそのままでは生の座標集合ですので、後処理を行って出来形管理に使える形に整えます。まず複数の測定位置から得た点群がある場合、それらを同一座標系に統合（位置合わせ）します。ターゲットと呼ばれる標識や既知の基準点座標を用いてジオリファレンス（絶対座標化）することで、点群に正確な位置情報を付与します 。次に不要なノイズ点や重複点をフィルタリングし、地表や構造物だけを抽出します。場合によっては点群からメッシュや等高線を生成して面データに変換することもあります。こうして整理された3D点群と設計データを重ね合わせ、各所の差分を解析します。例えば設計面と出来形点群との高さ偏差を計算したり、断面形状を比較してみて規格値以内か判定したりといった分析です。土工事であれば掘削や盛土の出来形を点群から断面ごとに測定し、所定の幅・高さが確保されているかチェックします。舗装工事であれば仕上がりの平坦性や厚みを点群データから算出することもできます。解析結果は数値表やヒートマップ（後述）として可視化され、検査担当者が確認します。 

3. 活用事例と応用: 点群を用いた出来形管理の活用範囲は広がっています。上記のような施工中の品質管理はもちろん、完成後の維持管理でも点群が役立ちます。橋梁やトンネル等では、完成時の点群データを基礎資料として保存し、定期点検時に新たに取得した点群と比較することで変位や損傷を検出できます。土工現場では出来形計測と同時に出来高数量（盛土・掘削量）の算出にも点群が利用されています。例えば施工前後の地形点群を比較して体積を自動計算すれば、出来高調書の作成を効率化できます。また出来形管理で取得した点群を3次元設計データと併せてCIMモデル化し、発注者との合意形成や出来形検査の事前協議に用いるケースもあります。このように、点群データの利活用は施工管理から維持管理、さらには将来の計画立案まで多岐にわたり、デジタル施工の土台となりつつあります。 

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出来形管理における効率化のポイント 

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点群データを最大限に活用して出来形管理を効率化するために、現場で押さえておきたいポイントをまとめます。 

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• 現場でスムーズな点群取得を行う: 計測作業を円滑に進めるには事前準備と段取りが重要です。機器のバッテリーやキャリブレーションを確実に済ませ、必要に応じて標定点（既知座標点）を設定しておきます。計測範囲が広い場合はドローンと地上レーザースキャナーを併用するなど、最適な計測手法を選択します。視野外や陰になりそうな箇所は計測位置を増やす工夫をし、点群の欠測エリアを減らすことが肝心です。天候条件にも留意し、雨天時はレーザーが乱反射する恐れがあるため避ける、といった判断も必要でしょう。現場での機動力を高めるため、軽量なハンディスキャナーやスマートフォン搭載型の計測機器を用いるのも一つの方法です。 

• 誤差を最小限にする工夫: 点群計測の精度を高く保つには、測位誤差の抑制が欠かせません。まず測量基準点の活用がポイントです。計測前に既知点で機器を初期化したり、測定後に点群を基準点に合わせて変換したりすることで、得られた点群に絶対精度を持たせます 。RTK-GNSSやトータルステーションで得た座標を組み合わせれば、局所的な点群でも測地系座標に統一可能です。計測中も過度な遠距離や鋭角からのスキャンは避け、適切な解像度・スキャン速度を設定してノイズ発生を抑えます。解析時には異常値のフィルタリングや平滑化処理を施し、計測誤差の影響を低減させます。複数回計測できる場合は平均化や重ね合わせ検証により精度向上を図ります。例えば同じ箇所を何度かスキャンして点群を統合すれば、精度の信頼性を高めることができます。 

• 解析・管理ツールの活用: 点群データを効率よく出来形管理に役立てるには、専用のソフトウェアやツールを用いるのが有効です。近年は各社から点群処理に対応した出来形管理ソフトが提供されており、設計データと出来形点群を読み込むだけで自動的に出来形評価が行えるものもあります 。例えば、点群と設計面を比較してヒートマップ（色による偏差図）を生成し、規格値に対する超過・不足を一目で可視化できる機能があります 。色分布とともに各測定点の誤差統計（平均値・最大値・最小値など）や評価面積も自動表示され、出来形管理要領で求められる値を即座に算出できます 。さらに出来形合否判定の結果を所定の様式の図表や帳票（PDFやExcel）にまとめて出力することもワンクリックで可能です 。このようなツールを使えば、煩雑な計算作業や報告書作成にかかる時間を大幅に短縮できます。加えて、現場用タブレットに3D点群とヒートマップを連携させて持ち出し、検査官がその場で出来形を確認できるシステムも登場しています 。ITを活用したスマートな出来形管理により、机上から現場までシームレスにデータを扱うことが可能となっています。 

以上のポイントを押さえることで、点群データによる出来形管理の効果を最大化し、測量・検査業務の一層の効率化と高品質な施工を両立できるでしょう。 

LRTKの紹介 – スマホで手軽に高精度点群計測 

スマートフォンに装着する

RTK-GNSS端末「LRTK Phone」

 
最後に、点群計測の効率化に大きく貢献する新しいソリューションとして LRTK を紹介します。LRTK Phoneは、スマートフォン（iPhone/iPad）の背面に取り付けて使用する超小型のRTK-GNSS受信機です。これを装着するだけで、スマホがセンチメートル級精度の測位が可能な「万能測量機」に早変わりします 。従来は据置型機器や大型ドローンが必要だった絶対座標付きの点群計測を、手のひらサイズのデバイスとスマホアプリで手軽に実現できるのが特徴です。例えば、LRTKを使えば現場技術者が一人で歩き回りながら周囲の点群を計測し、その場で設計データと比較して出来形を確認するといった使い方も可能です。取得した高精度データは即座にクラウド経由で共有できるため、オフィスにいる上司や発注者ともリアルタイムで情報を共有できます 。ポケットに収まる端末を1人1台持つ運用ができれば、必要なときにすぐ測量・検測を行えるようになり、現場業務の生産性は大幅に向上するでしょう 。 

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LRTKはスマホ測量という新分野を切り拓く画期的なツールですが、その高い利便性は具体的に次のような点で出来形管理に貢献します。 

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• 即時に絶対座標を取得: LRTKはRTK-GNSSにより常にグローバル座標（世界測地系）上の高精度な自己位置を取得できます。これにより、点群データを後から基準点に合わせて変換する手間が省け、その場で測った点群が即座に設計座標系で利用可能です。出来形管理において座標変換や基準点設置に費やしていた時間を削減し、即時に評価・判断ができるようになります。 

• 携帯性と操作性の高さ: 重量わずか約125g・薄さ13mmというコンパクト設計で、スマホケースに装着して常に持ち歩けます 。必要なときにサッと取り出して測量でき、設置に時間を要しません。専用アプリからワンタッチで測位開始・停止やデータ記録が行えるため、特別な測量の熟練がなくても扱いやすく、現場の作業員自ら出来形計測を行えるようになります。 

• 多機能な現場活用: LRTKは点群計測だけでなく、墨出し（位置出し）やAR機能にも対応しています 。設計図の座標を基に現地で位置を示したり、完成モデルをAR表示して出来形とのズレを視覚的にチェックしたりすることが可能です。これらの機能により、出来形が設計通りかその場で確認・修正ができ、手戻りの防止につながります。オプションの一脚（ポール）に取り付ければ高さのオフセット調整も簡単で、スマホと受信機を分離してスタンドアロンのGNSS測量機のように使うこともできます 。 

• 通信圏外でも高精度測位: 土木現場は山間部など携帯通信が圏外になるケースも少なくありません。LRTKには、日本の準天頂衛星システム「みちびき」が提供するセンチメータ級補強サービス（CLAS）に対応したモデルもあり、インターネット接続がないエリアでも高精度測位が可能です 。RTKネットワークからの補正情報が受信できなくても衛星から直接高精度情報を得られるため、電波の届かない現場でも安心して利用できます 。これは離島や山岳工事、災害直後の通信インフラが不安定な状況下で特に威力を発揮します。 

このようにLRTKは、点群データを用いた出来形管理をより手軽で身近なものにします。高価な専用機器に頼らずとも、手持ちのスマートフォンを活用していつでもどこでも出来形測量ができる時代が到来しつつあります。現場のデジタルトランスフォーメーション（DX）を推進するツールとして、LRTKは施工管理・出来形管理の効率化に大いに貢献していくことでしょう。 

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今回紹介した点群データ活用の新常識とLRTKのような最新技術を組み合わせることで、土木の出来形管理はさらにスマートで確実なものへと進化していきます。ぜひ自社の現場にも取り入れて、品質向上と生産性アップを実感してみてください。