なぜ今“点群DX”が求められるのか？現場改革の鍵を握る技術とは

建設・土木業界ではDX（デジタルトランスフォーメーション）の波が押し寄せており、現場の生産性向上や省人化が喫緊の課題となっています。特に人手不足の深刻化や若手技術者の減少により、建設DXの必要性が叫ばれています。こうした背景の中、点群データという3次元計測技術が現場DXの鍵を握る存在として注目されています。本記事では「点群DX」とは何か、その社会的背景と導入メリット、測量・施工・維持管理・災害対応における具体的な現場変革事例、そして中小企業が直面する導入ハードルと解決策について詳しく解説します。最後に、最新のスマホ測量ソリューションLRTKについてもご紹介します。

点群とは何か？DX文脈で注目される理由

点群データ（ポイントクラウド）とは、レーザースキャナーや写真測量（フォトグラメトリ）などで取得した無数の点で現実空間の形状を表現する3次元データです。各点にはX・Y・Zの座標値や色情報などが含まれ、建物や地形を点の集合体として高精度にデジタル再現できます。例えば交差点や建物を点群化すれば、現場の様子をそのままコンピュータ上にデジタルツイン（現実空間の双子となる3Dモデル）として保存できます。この点群技術は近年飛躍的に進化・普及し、現場の調査・測量や進捗管理、品質管理など幅広い業務で活用が期待されています。

点群DXが注目される最大の理由は、その迅速さと正確さにあります。従来のアナログな測量手法では測量士が1点ずつ現場で計測する必要があり、多大な時間と人手を要していました。しかし点群を用いれば、レーザースキャナーやドローンによって面的・連続的に広範囲を短時間で計測でき、取得できる情報量も桁違いに多くなります。後から必要な寸法をソフト上で測定したり、図面や3Dモデルを作成したりすることも容易です。このスピードと膨大なデータが現場DXの推進に寄与し、人手不足の中でも高精度な施工管理・維持管理を実現します。

また国土交通省主導のi-Construction（アイ・コンストラクション）施策により、測量から設計、施工、検査、維持管理に至る建設プロセス全体で3次元データ活用が推進されています。例えば公共工事では出来形管理等に点群データの提出・活用が推奨され始めており、業界全体で3D化・デジタル化の流れが加速しています。政府は建設業の生産性20%向上を2025年度までに目指す方針を掲げており、点群技術はその達成に欠かせない基盤技術と位置付けられています。人手不足や高齢化が深刻な建設業界で、生産性革命を起こす鍵として点群DXが期待されているのです。

アナログ管理から点群導入への変化：スピード・精度・データ活用

従来のアナログな現場管理では、多くの工程で人力に頼った作業が行われてきました。紙の図面や手書きの記録が中心で、測量では数人がかりで巻尺やトータルステーションを用いて主要点を測定し、施工管理でも現場監督が目視や写真で進捗や品質を確認していました。これらの方法では作業に時間がかかり、得られるデータも限られていたため、広い現場全体を網羅的に把握することは難しく、ミスや手戻りも発生しがちでした。

点群技術を導入することで、こうした現場管理に劇的な変化がもたらされています。まず測量作業は飛躍的に効率化しました。点群ならば高性能レーザースキャナーやドローンで現場を丸ごとスキャンできるため、短時間で詳細な地形・構造物データを取得できます。広範囲を一度に測れるので測り残しがなく、後からデータ上で任意の位置を測定できます。精度も人力測量に比べて格段に向上し、ミリ単位で現況を記録可能です。

加えて、点群による3Dデータはデータ活用の幅を広げる点でも優れています。従来は紙の図面や写真では二次利用が限定的でしたが、点群データはクラウドで共有したり設計モデルと重ね合わせたりすることで、遠隔地から現場をバーチャルに確認することも可能です。実際、ある建設現場ではスマホのLiDARで取得した点群と360度写真をクラウドで共有し、本社からVR空間上で現場巡回を行ったところ、担当者が現地に行かずとも状況把握でき移動時間を大幅削減できたと報告されています。このようにリアルタイムな情報共有とリモート監督を実現できるのも、デジタルデータである点群ならではの利点です。アナログ管理から点群DXへ移行することで、現場のスピード・精度・生産性が飛躍的に向上するとともに、データに基づく高度なマネジメントが可能になります。

点群データがもたらす現場DXの具体例

点群DXによって実際にどのように現場が変革できるのか、測量・施工・維持管理・災害対応の4つの分野で具体例を見てみましょう。これらの事例から、点群技術が現場業務を効率化・高度化する様子が理解できるはずです。

測量DX：3D測量による効率化と安全性向上

土地や構造物の現況把握において、点群技術は測量DXの中心的存在となっています。従来の地上測量では測量士がトータルステーションやGPS測量機で基準点や主要点を一つひとつ測りましたが、点群測量ではドローンやレーザースキャナーにより地表面を面的にスキャンできます。その結果、短時間で詳細かつ網羅的な地形データを取得することが可能です。

例えば大規模な造成工事の測量では、着工前にドローンで現地を空撮し写真から点群データを作成することで、広範囲の正確な地形モデルを迅速に得られます。これにより土量の算出や設計計画の立案を効率良く行うことができます。また、人が立ち入れない急傾斜地や危険区域でもドローン点群なら遠隔から安全に現況把握が可能です。

点群データの優位性は、広大な森林・河川から橋梁・道路といった局所的構造物まで、あらゆるスケールで高精度な3次元化を実現できる点にあります。従来は部分的にしか測れなかった地形も、点群ならエリア全体を緻密な点の集合として記録でき、地形の微妙な起伏や構造物の細部まで把握できます。これは単なる効率化に留まらず、これまで見逃していたリスクの発見や、設計の最適化にもつながります。

さらに近年では、スマートフォンを活用した手軽なスマホ測量技術も登場しています。詳細は後述しますが、スマホ内蔵のLiDARセンサーと高精度GPSを組み合わせれば、専門の測量技術者でなくても現場で簡便に3D測量が行えるようになりつつあります。この技術革新によって測量作業はますます効率化・省力化が進み、限られた人員でも高精度な測量をこなせるようになっています。まさに測量分野におけるDXの好例と言えるでしょう。

施工管理・出来形管理：進捗・品質管理の高度化

工事の施工現場でも点群データは施工管理DXを力強く支えています。工事中の現場を定期的に3Dスキャンして点群化することで、進捗状況の見える化や出来形（完成形状）のチェックを効率的に行えるようになります。例えば大規模なコンクリート構造物を施工した際、コンクリート打設後に点群測定して設計時の3Dモデル（BIM/CIMモデル）と重ね合わせれば、構造物の位置や形状が図面どおりか即座に確認できます。もし寸法や位置のズレなど不具合があればその場で発見できるため、手戻りを早期に防止し品質確保につなげられます。点群による出来形管理のリアルタイム化は、従来のように完成後に発覚したミスで工事をやり直すリスクを大幅に低減します。

施工管理への点群活用は、リモート監督という新たなワークフローも可能にしました。前述のようにクラウド上で点群データを共有すれば、現場に行かずともオフィスから施工状況を細部まで把握できます。現場と本社間で3Dデータや設計情報をリアルタイム連携することで、意思決定のスピードも上がり、問題発生時の対応も迅速になります。将来的にはAIによるリアルタイム点群モニタリングが進めば、「現場に行かない施工管理」の高度化も期待されています。

一方、工事完了後の出来形管理（出来形検査）にも点群データが有効です。出来形管理とは完成した構造物や地形が設計どおりに施工されたか検証・記録するプロセスですが、点群導入によりこの検証作業が効率化・高度化しています。例えば道路工事では、完成後の路面や法面をドローン写真測量や地上型レーザースキャナーで点群化し、設計3Dモデルと比較します。点群上で厚さや高さの差分を面的に解析することで、平坦性や所定厚さの遵守状況を面全体で評価でき、従来はごく一部の測点でしか確認できなかった品質検査が飛躍的に精度向上します。点群活用により出来形管理のデータ自動帳票化も進んでおり、検査書類の作成時間も短縮されています。さらに取得した完成点群データは将来の維持管理の基準情報として保存可能です。国土交通省要領でも完成図書作成への点群活用が推奨されており、実際に古い橋梁では過去図面が残っていない場合に現物を3Dスキャンして正確な復元図を作成するケースも増えています。このように出来形管理で取得した点群は完成記録として将来のメンテナンスに役立つ資産ともなるのです。

維持管理：インフラ点検の省力化・高度化

道路・橋梁・トンネル・ダムといったインフラの維持管理DXにも点群データ活用が進んでいます。老朽化が進む社会インフラを安全に長期利用するには定期点検と補修が欠かせませんが、点群を用いることで点検業務の効率と質が向上します。例えば橋梁点検では、地上レーザースキャナーやドローン搭載LiDARで橋全体をスキャンしておけば、次回点検時に取得した点群と前回の点群データを比較することで、経年による変位やたわみ量の変化を定量的に捉えることができます。従来、人がスケールで測っていた微小な沈下や歪みも、点群差分からミリ単位で検出可能です。

またコンクリート構造物の表面点検では、点群データに高解像度の写真テクスチャを貼り付けて解析することで、微細なひび割れも見逃しません。近年ではAI技術と組み合わせ、点群データ上から劣化兆候を自動検出する研究も進んでおり、将来的な点検業務の自動化による省力化・高度化が期待されています。このように点群はインフラの状態を数値的かつ空間的に記録できるため、熟練技術者の経験に頼っていた従来の点検より客観性・再現性の高い維持管理を実現します。限られた人員でも効率よく老朽インフラを把握・管理できる点でも、点群DXは社会インフラ維持の強力な武器となっています。

災害対応：被災状況の迅速把握と意思決定支援

地震や豪雨などの災害発生時にも、点群データは現場対応を支える重要な情報源となります。災害直後の被災現場をドローンや車載LiDARで速やかに点群測量すれば、崩壊した斜面の土砂量や被害範囲を短時間で把握できます。上空から取得した広域の3Dデータにより、人が立ち入れない危険区域の状況も含めて、被災全体像を客観的に捉えられるのです。

得られた点群データは復旧活動の計画立案にも活用されます。例えば崩落した土砂の点群モデルから安全な撤去手順を検討したり、被災前後の地形差分から今後崩れそうな場所（二次災害の恐れがある箇所）を抽出したりできます。これにより現場の危険評価や優先対応箇所の選定など、意思決定をデータに基づいて行うことが可能になります。従来は目視や2D地図で推測していたものが、点群という3次元の事実データによって裏付けられるため、より的確で迅速な初動対応につながります。

今後、災害対応に常時点群モニタリングを取り入れ、被災後即座に自動で被害を解析する仕組みも検討されています。災害大国である日本において、点群DXは防災・減災の分野でも欠かせない技術基盤となっていくでしょう。

なぜ「今」点群DXが必要なのか？政策・制度と社会背景

ここまで見てきたように点群技術は現場DXに多大なメリットをもたらしますが、「なぜ今」これが求められているのでしょうか。背景には大きく分けて (1) 人手不足の深刻化, (2) 政策によるDX推進圧力, (3) 技術環境の成熟 の3つがあります。

まず(1)人手不足について、日本の建設業は長期的な労働力減少に直面しています。国土交通省の調査によれば、建設業就業者数は1997年の685万人をピークに減少を続け、2022年には約479万人まで落ち込んでいます。しかもその約3割が55歳以上という高齢化構造で、29歳以下の若年層は1割しかいません。需要が高まる一方でベテランの大量引退と若手不足が進行しており、現場では慢性的な人手不足が深刻です。このままでは将来のインフラ維持や建設需要を支えきれなくなる恐れがあり、限られた人員で効率よく現場を回すためにDXによる生産性向上が不可欠なのです。

次に(2)政策・制度面では、政府が建設業の働き方改革とDX推進に本腰を入れ始めています。2016年度から始まった国交省のi-Construction施策は、人手不足の解消や3K労働環境の改善を目的に導入され、生産性向上と若手人材確保を目指すものでした。さらに2024年には建設業にも時間外労働の上限規制（いわゆる「2024年問題」）が適用され、長時間残業や休日出勤に頼れない環境となります。一人ひとりの労働時間を減らしても同じ仕事量をこなすにはDXによる生産性改善が必須であり、業界全体にデジタル導入のプレッシャーが高まっています。国も各種補助金制度やガイドライン整備で中小企業のDXを後押ししており、「建設現場のDXなくして今後の持続的発展なし」という共通認識が広がっています。

最後に(3)技術環境の成熟です。点群計測に必要なハード・ソフトが近年格段に進歩し、低コストで使いやすいツールが登場してきました。以前は数百万円以上する高性能レーザースキャナーや専門人員が必要でしたが、現在ではドローンの普及で写真測量が容易になり、さらには前述のスマホ内蔵LiDARのように一般的なデバイスで3D点群取得が可能になりつつあります。クラウドサービスやAI解析の発達もあり、巨大な点群データを社内に専門家がいなくても扱えるようになりました。要するに、「やりたくても技術や機材が追いつかなかった」時代から「やればできる環境が整った」時代へと移行したのです。人手不足という危機とテクノロジーの飛躍的進化、その両方が揃った“今”こそ点群DXに取り組む絶好のタイミングと言えるでしょう。

中小企業が導入に悩む理由とスマホ点群＋LRTKという選択肢

メリットの大きい点群DXですが、特に中小企業にとっては導入に踏み切れない事情もあります。主なハードルとして、(a)コストの高さ, (b)人材不足, (c)ノウハウ不足が指摘されています。多くの中小建設会社では「初期投資コストが心配」「DXを担う人材がいない」「何から始めればよいか分からない」といった声があり、DXが思うように進んでいないのが現状です。

(a)コストの問題：従来、3Dレーザースキャナー一式を揃えるには数百万円～数千万円規模の費用がかかり、専用ソフトも高額でした。そのため地方の中小建設業者にとって点群技術の導入ハードルは非常に高かったのです。加えて社員研修や運用コストも負担で、「投資に見合う効果があるか」不透明な中ではなかなか決断できません。

(b)人材・リソース不足：中小企業ではICTに詳しい人材が社内にいないケースが多く、新技術を扱える測量士や技術者の確保が難しいという課題があります。また日々の業務に追われて新しいシステム導入の時間が取れない、既存社員が高齢でデジタルに馴染めないといった声も聞かれます。つまりDX推進をリードする人材と時間の不足です。

(c)ノウハウ不足：初めて点群に取り組む企業にとって、「何から手を付ければ良いのか」「どの機材・ソフトを選べば良いのか」というノウハウの欠如も大きな壁です。社内に経験者がいない以上、試行錯誤に時間がかかるのではないかという不安が導入を躊躇させています。

しかし、こうしたハードルを一挙に打破する新たな選択肢が登場しています。それが 「スマホ点群＋LRTK」 というアプローチです。これはスマートフォンを測量機器化することで、低コスト・省人手で高精度な点群計測を実現するソリューションです。

*スマートフォンに小型のRTK-GNSS受信機を装着することで、センチメートル級の精度を持つ万能測量機に変身する「LRTK Phone」。既存のスマホがベースのため、中小企業でも導入しやすい*

具体的には、iPhoneやiPadといった市販のスマホに超小型のRTK-GNSS受信機（高精度GPS端末）を取り付け、スマホ内蔵のLiDARセンサーと組み合わせて利用します。これだけで位置測位・点群計測・墨出し（位置出し）・AR表示などが行えるポケットサイズの万能測量機となり、取得データはクラウドで即時共有可能です。従来の大型機材と比べて価格は非常にリーズナブルで、まさに「1人1台」で現場に持ち歩ける手軽さが実現しました。専門の測量技術者でなくともスマホアプリ感覚で操作できるため、非熟練者でも簡単に高精度の点群測量が可能です。

このスマホ測量ソリューションの代表例が、東京工業大学発のスタートアップ・レフィクシア社が開発した LRTK Phone です。iPhoneに装着する125gの受信機と専用アプリから成る製品で、現場で誰でも使える実用性を追求しています。LRTK（Real-Time Kinematicの略）はセンチメートル級の高精度測位を実現し、取得した点群データはクラウドサービス（LRTKクラウド）で管理・共有できます。従来は高価だった測量機能がスマホ＋小型デバイスで代替できるようになったことで、中小企業でも点群DXに取り組みやすい環境が整いつつあります。

実際、「LRTK Phone」を導入した現場では、測量から出来形確認、写真記録やARシミュレーションまで1台のスマホで完結でき、生産性が飛躍的に向上する可能性が報告されています。まさにコスト・人材・ノウハウの壁をまとめて乗り越えるソリューションとして注目されているのです。

点群DXを成功させるための社内推進ステップと外部支援

中小企業が点群DXを成功させるには、闇雲に高価な機材を買うのではなく、計画的にステップを踏んで導入を進めることが重要です。以下に社内推進のポイントと外部支援の活用策を整理します。

1. 小さく始めて段階的に拡大する: いきなり全業務をDX化しようとせず、まずは現場業務の一部でスモールスタートを切りましょう。たとえば試験的に1現場でドローン測量やスマホ測量を導入し、効果と課題を確認します。適切なツールを選び段階的に進めていけば、業務効率化や人手不足解消といった効果を実感しながら社内の理解を得ることができます。現場DXの目的はあくまで生産性向上なので、小規模な成功体験を積み重ねて徐々に範囲を広げるのが得策です。

2. 現場の声を取り入れ、使いやすいツールを選定: DX導入時には現場担当者の意見をよく聞き、現場目線で使えるツールを選ぶことが大切です。せっかく導入しても現場で使われなければ意味がありません。操作が難しすぎないか、既存業務にフィットするか、といった点を現場と議論しながら検討しましょう。幸い点群技術にはドローン写真測量からスマホLiDARまで様々な手法があり、それぞれ特性があります。自社の業務規模や目的に応じて最適な方法を選定し、必要な機能から段階的に導入すると良いでしょう。

3. 社内にデジタル推進チームを作る: 可能であれば若手社員やITリテラシーの高い人材を中心にDX推進チームを社内に設けましょう。小規模でも専門チームが主体となることで、日常業務と並行しつつDXプロジェクトを推進しやすくなります。点群DXに明るい人材がいなければ、意欲ある社員に外部研修を受けさせるのも手です。社内勉強会を開催して知見を共有したり、小さな成功事例を社内展開してモチベーションを上げたりといった企業文化の醸成も重要です。DXは単なるツール導入ではなく組織改革でもあるため、一部門に任せきりではなく経営層含め会社全体で取り組む姿勢が求められます。

4. 補助金やリースを活用してコストを抑える: コスト面の不安が大きい場合、国や自治体の補助金制度を積極的に活用しましょう。現在、中小企業のDX化を支援する補助金（例えば「ものづくり補助金」「IT導入補助金」「DX推進補助金」など）が多数用意されており、点群測量機器やソフトウェア導入費用の一部を賄える可能性があります。補助金を活用することで初期投資のハードルを下げ、導入後のROIを高めることができます。また、高額機器は購入ではなくレンタルやリース契約を検討するのも賢明です。必要な期間だけ借りれば無駄がなく、最新機種への更新も容易です。

5. 外部の力を借りる: 自社内で解決が難しい部分は、遠慮なく外部支援を活用しましょう。例えば、点群データ活用のコンサルタントや技術ベンダーにアドバイスを依頼したり、トライアルデモを実施してもらうのは有効です。ドローンや測量機器の販売会社は講習会や現場導入支援サービスを提供している場合があります。同業他社のDX事例を積極的に収集し、ベンダーに紹介してもらうのも良いでしょう。最近は業界団体や地域自治体が主催する現場DXセミナーや体験会も増えているので、そういった場で最新情報を学び自社導入のヒントを得ることができます。外部の知見を取り入れることで、社内だけでは見えなかった課題や解決策が見つかるものです。

以上のステップを踏むことで、「人材不足・デジタル格差・導入コスト」といった中小企業特有の課題も克服可能です。重要なのは、小さくても着実に前進を続けることと、社内外のリソースをフル活用して無理なくDXを軌道に乗せることです。点群DXは決して大企業だけのものではなく、中小企業にこそ大きな効果をもたらす変革手段と言えるでしょう。

おわりに：点群DXで現場改革を実現しよう

人手不足や働き方改革など、かつてない変革期を迎える建設・土木業界において、点群DXは現場改革の切り札となる技術です。点群データの活用によって、測量から施工、維持管理まで現場業務の効率と品質は飛躍的に向上し、少ない人員でも安全で確実な仕事を成し遂げられるようになります。これは単に業務をデジタル化するだけでなく、現場の働き方そのものを変えるポテンシャルを秘めています。まさに現場DXを推進する原動力が点群技術なのです。

特に中小企業の皆様にとっては、「うちの規模でもDXなんてできるのか？」という不安があるかもしれません。しかし、本記事で紹介したスマホ点群＋LRTKのように、身近なツールで始められるソリューションも登場しています。ポイントは、小さく始めて効果を確認しつつ徐々に広げていくこと。DXは一朝一夕には成し遂げられませんが、一歩ずつ着実に進めれば必ず成果が出ます。点群DXによって現場の生産性と安全性が向上すれば、人手不足の中でも事業を成長させることができ、働きやすい職場環境づくりにもつながるでしょう。

今こそ重い腰を上げ、点群DXによる現場改革に踏み出してみませんか？最新のスマホ測量デバイスLRTKなど、手軽に導入できる技術からぜひ検討してみてください。その一歩が、御社の未来の競争力と持続的発展を支える大きな原動力になるはずです。点群DXで現場にデジタルの力を取り入れ、次世代の建設業をともに創っていきましょう。興味のある方はぜひLRTK公式サイトもご参照いただき、現場DXの具体的なイメージを掴んでみてください。

以上、最後までお読みいただきありがとうございました。現場のDX推進の一助となれば幸いです。