点群導入に迷ったら｜費用・操作・効果を比べてわかる最適解

近年、土木・建設分野では3D点群データを活用した測量・計測が注目されています。点群技術は従来の測量手法に比べ、短時間で広範囲のデータを取得できるため、設計検討や施工管理における応用範囲が広がります。ドローンや3Dレーザースキャナの普及で現場状況の3D記録が容易になり、点群データとRTK技術は施工管理の精度・効率を飛躍的に向上させる鍵とされています。土木版BIMとも言えるCIMが進展し、3Dモデルを活用した情報共有が生産性向上に寄与しています。点群導入の検討にあたっては、目的・予算・精度要件を踏まえて複数の手法を比較することが重要です。以下では、代表的な点群データ取得手法（TLS、ドローン、スマホ）を「費用」「操作性」「精度」「導入ハードル」の観点で比較し、自社に適した選択肢を検討します。

点群データとは

点群データとは、物体や地形表面を表現するために多数の点が集まった3Dデータで、各点はX,Y,Z座標と色情報（R,G,B）を持ちます。得られた点群は3Dモデル化され、体積算出や形状解析にも利用できます。土木分野では点群を用いた3Dモデル作成や土量算出も行われています。点群は高精度であることから道路や橋梁などインフラ構造物の保守点検にも活用されています。国交省のi-Construction施策でも3D測量の活用が推進され、出来形管理や設計検討に点群データが期待されています。図はMMS（モービルマッピングシステム）で取得した点群の例で、建物や構造物の形状が無数の点で再現されています。

主な点群データ取得手法と特徴

• 地上型レーザースキャナー（TLS）：レーザースキャナーを三脚等に固定し、360度回転させて点群を取得します。高精度で補正不要な計測が可能な一方、複数箇所での設置や位置合わせが必要で広範囲には不向きです。導入機器の価格は700～1000万円程度と高額です。例えば、建物外壁の詳細調査やトンネル内測量など近距離の高精度計測に適しています。

• ドローン（UAV）：カメラやレーザースキャナを搭載した無人機で上空から測量し、点群を生成します。広範囲を一度に取得できるため山岳地や広大地に向いています。写真測量では空撮写真からオルソ画像やDEMも作成可能ですが、精度は数センチメートル程度と地上型より劣るため地上基準点（GCP）補正が必要です。ドローン測量の導入費用は写真測量で約70万円、レーザー測量で約400万円程度です。例えば、河川堤防や盛土の体積管理などで広範囲を効率よく計測できます。

• スマートフォン計測：iPhone/iPadの内蔵LiDARや写真測量アプリで手軽に点群を取得できます。機材コストはスマホのみなのでほぼ無料で始められますが、点群密度が粗く精度も低いため2～5cm程度の誤差が発生しやすいです。専用のRTK受信機（LRTK）を組み合わせると、測位精度は数センチメートルにまで向上します。スマホ測量は日常点検や現場写真の記録に適しており、現況確認や工事進捗の把握などに活用されています。最近のスマホにはLiDARセンサーも搭載され、小規模な構造物であれば内蔵センサーだけでも3Dスキャンが可能です。RTKデバイスを組み合わせればスマホでも高精度な点群測量が実現します。なお、TLSやドローン測量は機材が高額なため、専門業者に点群測量サービスを依頼する選択肢もあります。

地上型レーザースキャナー（TLS）を用いた点群取得の例です。三脚に据えた機器を360度回転させて周囲をスキャンし、高精度な3Dデータを取得できます。設置位置を増やせばより広い範囲をカバーできますが、導入コストは700～1000万円程度と高額になります。

費用・操作性・精度・導入ハードル別の比較

• 費用：TLSは700～1000万円程度の機材が必要で、ソフトや保守費も含めるとさらに高額になります。ドローン測量は写真測量で約70万円、レーザー搭載で約400万円とTLSより抑えられます。スマホ測量は既存スマホとアプリのみで始められるため、初期投資はほとんど不要です。

• 操作性：TLSはスキャナの設置や反射ターゲットの設置、データ合成など工程が多く専門知識が求められます。ドローンは操縦技能や飛行計画の策定、天候・飛行許可への対応が必要です。一方スマホは機器が軽量で操作が直感的なため、初心者でも扱いやすい点が大きなメリットです。

• 精度：TLSは数ミリメートル単位の高精度計測が可能で、複数視点から合成しても精度を維持できます。ドローン写真測量は一般に数センチメートル程度ですが、GCPや高精度GNSSと併用すれば精度を改善できます。スマホ単体では2～5cm程度の誤差が生じますが、LRTK併用で数センチメートル精度に向上させられます。

• 導入ハードル：TLSは高価な機材の運搬やセットアップに熟練が必要です。ドローンは航空法などの規制対応や撮影時の安全対策が負担になります。スマホは資格不要でアプリを起動するだけで始められるため、導入時の障壁は最も低いと言えます。

自社に合った測量手法の選び方

• 測量対象・規模：広大な土地や土量計算が目的ならドローン測量、構造物の詳細把握が目的ならTLSやスマホ＋LRTKが適しています。土砂堆積量など正確な出来形把握には複数手法の併用も有効です。

• 精度要件：舗装工事や出来形検査のような厳密な検測には、数cm以下の精度を出せるTLSやLRTK搭載スマホが望ましいです。大まかな地形把握や計画設計ならドローン写真測量で十分なケースもあります。

• 運用頻度・体制：頻繁に測量・点検をする業務では、手軽に使えるスマホ＋LRTKが効率的です。特定の作業時だけ3Dデータが必要なら、外注やドローン/TLSのスポット利用を検討します。

• 人材・予算：測量経験が少ない中小企業や新規プロジェクトでは、スマホ測量から始めるとスキル習得の負担が少なくて済みます。熟練技術者がおり長期的に活用するなら、高性能機器への投資を検討してもいいでしょう。

• 活用シーン例：小規模現場の出来形管理や日常点検ではスマホやTLSを活用し、現場状況を手軽に記録できます。河川堤防や盛土現場など広域の土量計測ではドローンを使い、点群データから体積算出を行います。

スマホ+LRTK：手軽な第一歩

LRTK Phoneは東京工業大学発ベンチャーの株式会社レフィクシアが開発したスマホ用測量機器で、iPhone/iPadに装着して使用します。本体は重量約125g、厚さ13mmの超小型でバッテリー内蔵ながらセンチメートル精度を実現し、1点観測でも水平精度8mm以下が得られます。小型RTK受信機を取り付けたスマホで、現場でもセンチメートル級精度の点群取得が可能です。LRTK Phoneを使えばiPhone/iPadがポケットサイズの高精度測量機となり、5～8mm程度の測位精度も実現できます。取得した点群はアプリ上で即時処理でき、土量計算や体積算出にも対応しています。LRTK Phoneは墨出しやARシミュレーションにも対応し、幅広い施工支援機能を備えています。LRTK PhoneはCLASにも対応しており、携帯電波が届かない場所でもセンチメートル級の測位が可能です。まずはスマホ+LRTKで点群測量を始め、小規模現場で効果を確認してみるとよいでしょう。

点群計測の留意点

点群データを取得する際には、周囲の環境や測定条件も考慮が必要です。TLSでは強い日差しや雨天時のノイズ、反射の悪い暗い場所などが精度低下の要因となる場合があります。ドローン測量では風速制限や飛行禁止区域への配慮、電波環境の確認など、安全確保と法規制遵守が重要です。スマホ計測では測定距離や光量に依存しやすいため、対象までの距離や日陰の影響に注意します。また、必要に応じて三脚や外部照明、反射ターゲットなどを併用し、データの精度向上を図る工夫も有効です。

まとめ：点群導入のポイント

以上の比較から、点群導入の第一歩としてはスマホ＋LRTKの活用が現実的であるといえます。特に中小事業者では初期投資を抑えつつ実務に即した精度を得られるため、小規模現場から始めることで現場での習熟度も上がります。一方、広大な土地の測量や極めて高精度な計測が求められる場合は、ドローンやTLSといった手法も検討しましょう。最終的には自社の目的・予算・体制に合った手法を選択することが重要です。

詳しくは[LRTK Phone製品ページ](https://www.lrtk.lefixea.com/lrtk-phone)をご覧ください。