建設DXの本命は点群だった｜2025年までに備える変化

建設業界では今、DX（デジタルトランスフォーメーション）による革新が急務となっています。少子高齢化による担い手不足や「2024年問題」と呼ばれる長時間労働規制の適用、そして2025年にかけて進む大量退職など、業界を取り巻く環境は大きく変化しつつあります。実際、建設就業者数はピーク時の1997年の685万人から2022年には479万人へ約30%も減少し、2025年には約90万人の労働者が不足すると予測されています。こうした危機的状況を乗り越えるため、国も生産性向上策を打ち出し、デジタル技術の活用による業務効率化＝建設DXの推進を掲げています。本記事では、建設DXの要となる「点群」技術に注目し、2025年までに備えるべき変化について解説します。現場の施工管理者や測量技術者、さらには経営層の方々に向け、点群とは何か、なぜDXの本命と呼ばれるのか、導入による効果や中小企業が取るべき対応策まで、ですます調でわかりやすく紹介します。

点群とは何か？～現場を丸ごと記録する3Dデータ

まずは基本となる「点群」について簡潔に説明します。点群（point cloud）とは、その名の通り空間上の無数の「点」の集合で対象物や現場の形状を表現したデータのことです。それぞれの点には位置を示す3次元座標値（X,Y,Z）が割り当てられ、場合によっては色(R,G,B)や強度などの情報も含まれます。レーザースキャナーやドローン写真測量などの3D計測により取得された点群データは、地形や構造物の表面を高密度な点で再現したもので、点の密度が高ければ現実の写真のように精細な3Dモデルとなります。例えば建物をレーザースキャンして得た点群を可視化すると、壁や柱などの表面に対応した点の集まりが立体的に表示され、あたかも建物を丸ごとコピーしたかのように見えるのです。実際、点群データは「デジタル現場コピー」とも呼ばれるほど膨大な情報源であり、適切に処理すれば測定対象を丸ごと再現した高精度な3Dモデルを得ることができます。従来は紙の図面や現場での目視に頼っていた部分も、点群があれば現場そのものをデータ化して保存・共有できるため、計測漏れがなく記録性が高いことが大きなメリットです。

点群データの取得方法には主にレーザースキャナー計測（据え置き型やモバイル型のLiDAR）と写真測量（ドローンや一眼カメラで撮影した画像から3D復元）があります。レーザースキャナーは光の飛行時間計測などで一度に広範囲を高密度に測ることができ、写真測量も多数の空撮画像から地形を復元できます。いずれの手法も、従来の人力測量とは桁違いのスピードと情報量で現場を記録できる点が特長です。例えば従来はトータルステーション(TS)による測量で2人1組がかりで地道にポイントごと測っていたものが、点群スキャンならドローンや機械で面的に一度に数百万点を取得でき、複雑な地形や大規模構造物でも非接触で短時間に計測できます。

建設業界のDXとは何か？～背景にある課題と目的

DX（デジタルトランスフォーメーション）とは、単なる業務のIT化に留まらず、デジタル技術を活用して業務プロセスや事業モデルそのものを革新し、生産性向上や課題解決を図る取り組みのことです。建設業界におけるDXも同様に、AI・IoT・ICTなどの先端技術を導入して、従来のアナログ中心の施工管理や書類手続き、現場作業のやり方を抜本的に見直し、効率化と生産性向上を実現することを指します。平たく言えば「建設業の業務効率化と働き方改革をデジタル技術で成し遂げること」が建設DXです。

なぜ今建設DXが求められているのでしょうか。その背景には前述の人手不足と高齢化の問題があります。建設業では他業種に比べて高齢労働者の割合が高く、29歳以下の若手は全就業者のわずか12％程度しかいません。一方で55歳以上は36％を占め、団塊世代が75歳以上となる2025年問題では建設技能者の大量引退が避けられず、人手不足が一層深刻化すると予測されています。さらに長時間労働が常態化してきた現場に対し、2024年4月から労働時間の上限規制が適用され（建設業は残業「月45時間・年360時間」の上限を遵守する必要あり）、違反すれば公共工事の受注停止などのリスクも生じます。つまりこれまでのように人海戦術や残業頼みでは立ち行かなくなるのです。

こうした危機に対処するために、建設業界では生産性革命とも言えるDX推進が不可欠となりました。国土交通省も「調査・測量から設計、施工、検査、維持管理・更新までの全ての建設生産プロセスでICT等を活用する『i-Construction』を推進し、建設現場の生産性を2025年度までに2割向上を目指す」と目標を掲げています。要するに2025年までに建設現場の生産性を20%アップさせようというわけです。この目標達成には、単に部分的なIT化ではなく、ドローン・点群計測やBIM（Building Information Modeling）、AI施工管理、遠隔臨場システムなど様々なデジタル技術を総動員して業務プロセスそのものを変革する必要があります。DXの目的は、人手不足の中でも持続可能にインフラ整備や建設プロジェクトを回していけるよう、生産性と品質を飛躍的に高めることにあるのです。

国の方針：i-ConstructionとBIM/CIM義務化など2025年までの施策

政府も建設DXの実現に向けて具体的な施策を進めています。代表的なものがi-ConstructionとBIM/CIMの原則適用（義務化）です。i-Construction（アイ・コンストラクション）とは、先述したように建設生産プロセス全般でICT技術を活用して生産性向上を図る国交省の施策パッケージです。2016年頃から本格的に提唱され、具体的には「ICT土工」（ICT建機を用いた施工）や「3次元測量の普及」「出来形検査の省力化」「施工計画の3D化」「遠隔臨場による立会省略」など、多岐にわたる取り組みが含まれます。i-Constructionの推進によって、現場では3次元設計データや点群計測の活用が徐々に一般化しつつあり、例えばICT施工の実施件数は年々増加、2018年度には直轄土木工事の約25%でICT土工が行われ生産性指標が9%向上したとの報告もあります。国交省はこの流れをさらに加速させ、建設現場の魅力向上（きつい・危険・きたないのいわゆる3K改善）も同時に実現しようとしています。

またBIM/CIMの原則適用とは、建築分野のBIM（Building Information Modeling）および土木分野のCIM（Construction Information Modeling）の活用を公共事業で義務づける動きです。国土交通省は2020年に「2023年までに小規模工事を除く全ての公共事業にBIM/CIMを原則適用する」方針を決定しました。これは当初目標としていた2025年までの適用を2年前倒しするもので、国としてBIM/CIM（ひいては3次元データ活用）を強力に浸透させていく意思の表れです。この方針に沿って、2023年4月以降、国発注の原則すべての土木工事・設計業務で受注者は3次元モデル（BIM/CIM）の作成・活用が求められるようになっています。さらに2025年度からは建築確認申請でのBIM活用の試行開始や、地方公共団体への波及、民間工事への拡大なども予定されており、2025年は業界全体でBIM/CIM導入の波が本格化する転換点と言えるでしょう。

こうした国のDX推進策の下、3次元の点群技術も非常に重要な位置づけにあります。BIM/CIMがデジタル上で設計・施工情報を一元管理する仕組みであるのに対し、点群は現実の施工現場をデジタルデータ化して記録する手段だからです。いわばBIM/CIMというデジタル設計図と、点群という現場の実測データを組み合わせることで、設計と施工の差異を検証したり出来形を確認したりといったDXならではの高度なマネジメントが可能になります。また国交省はインフラ維持管理にもDXを取り入れる方針であり、既設構造物の劣化診断や災害後の被害把握に点群計測データを活用するケースも増えています。2025年までに備える変化として、公共事業の受注には3Dデータ活用力が不可欠となり、点群を扱えない企業は仕事の機会を失う恐れすら出てきています。国のロードマップが示す通り、デジタル技術無しには生産性向上も人材確保も困難になる時代が目前なのです。

なぜ点群が「DXの本命」と言われるのか？

数ある建設DX技術の中でも「点群こそDXの本命」と称されることがあります。それは点群がリアル（現実世界）とデジタルをつなぐ架け橋となり、建設プロジェクトのあらゆる局面で活用できるポテンシャルを持つからです。

前述の通り、点群データは現場の実測形状そのものを高精度に3D記録したものです。裏を返せば、点群を起点にすれば現場の情報をデジタル空間へ取り込み、それを設計や施工に役立てることができます。例えば計画段階では、点群測量により得た現況地形データを元に設計モデル（BIM/CIM）を作成すれば、用地の高低差や周辺環境を正確に踏まえた計画が可能です。施工段階では、施工後の出来形を点群でスキャンし、設計3Dデータと重ね合わせて品質を検査したり、進捗をモニタリングしたりできます。維持管理段階でも、出来上がった構造物を定期的に点群計測しておけば経年変化や変形をデジタルツイン的に追跡でき、補修計画に役立てることができます。つまり取得→設計→施工→維持管理の全プロセスにおいて、点群が現実とデジタルの情報をつなぎ、データに基づく意思決定を支えるわけです。

特に現場の出来形データを点群で取得しBIMモデルと重ね合わせて比較検証する手法は、近年注目を集めています。例えばある建設会社では、ゲームエンジンを活用した点群×BIMの進捗管理システムを導入しました。その結果、わざわざ現場に行かずとも遠隔地から複数人で「まるで現場にいるかのように」設計データと施工状況の差異を視覚的にチェックできるようになり、情報共有と進捗確認の精度向上、さらには時間短縮など大幅な効率化を実現しています。点群とBIMを組み合わせたこのようなデジタルツイン技術は、DXの理想形とも言えるでしょう。現場の出来事をリアルタイムにデータ化しフィードバックすることで、手戻り削減や品質向上に繋げられるからです。

もう一つ、点群がDXの要たる所以に汎用性の高さがあります。点群データは一度取得すれば、その後の活用用途が広いのです。土量の算出や出来形検定、図面や報告書の作成、重機への3Dマシンガイダンス提供、さらにはAR表示による完成イメージ共有など、アイデア次第で様々に応用できます。しかも近年は点群処理ソフトやクラウドサービスの進化により、巨大な点群データを扱いやすくする環境も整ってきました。まさに「現場を丸ごとデータ化」する点群技術は、あらゆるDXソリューションの土台となり得るため、本命視されているのです。

点群活用による現場の変化と効果

では、実際に点群を活用すると現場業務は具体的にどう変わり、どんな効果が得られるのでしょうか。ここでは主なメリットを挙げてみます。

• 大幅な時間短縮・効率化 – 点群計測によって測量や出来形検査の所要時間が劇的に短縮できます。例えば地上型レーザースキャナーで2日かかっていた測量がドローン写真測量では半日で完了したという報告があります。また別の比較実験では、レーザースキャナー搭載ドローンでの測量は従来法の6分の1の時間で広範囲のデータ取得を終え、全体の作業時間も半分以下に短縮できた例もあります。このように点群活用により測量・検査の生産性が飛躍的に向上し、結果として工期短縮や人件費削減に直結します。従来は何日もかけ多人数で行っていた現場計測が、今やドローン1機・オペレーター1人で短時間に完了する、といったケースも珍しくありません。

• 検査精度・品質の向上 – 点群はミリ単位まで現場を再現できる精密なデータです。最新のレーザースキャナーや解析技術を用いれば、測量精度は誤差数センチ～数ミリ程度に収まる高精度なものとなり、従来の測量と同等以上の精度を十分確保できます。例えば出来形管理でも、点群から算出した盛土量と従来手法の差が1%以内という検証結果が報告されています。また点群データには各点に位置座標が付与されているため、写真や図面のように見た目でズレを推測する必要がなく、データ上で直接寸法や体積を計測して検査できる利点があります。結果としてヒューマンエラーが減り、品質管理の精度が向上します。

• 工程の見える化・リモート共有 – 点群データをクラウド上に共有すれば、遠隔地からでも現場の3D状況を把握できます。例えば先述のBIMと点群の重畳活用では、離れたオフィスにいながらリアルタイムに施工現場の進捗をチェックし、関係者全員で情報を共有することが可能になりました。わざわざ現地に足を運ばずとも、点群上で出来形や進捗を“見える化”できるため、監督者や発注者との認識齟齬を防ぎスムーズな合意形成につながります。特にコロナ禍以降、移動制限下でも遠隔臨場による検査が必要となりましたが、点群＋Web会議システム等を使ったオンライン立会いで対応する事例も出てきています。点群の3D空間を介せば、写真や図面では難しい空間把握も直感的に共有でき、リモート協働による効率化を後押しします。

• 省力化・安全性の向上 – 点群計測は非接触で広範囲を測れるため、測量作業の省人化に寄与します。従来2人以上必要だった測量が1人で済むようになるだけでなく、危険な急斜面や高所作業も遠隔からデータ取得できるため安全確保にもつながります。また何度も現場に行かずに済むことで作業員の負担軽減や拘束時間削減にも効果があります。慢性的な人手不足の中、点群技術は限られた要員でより多くの現場をカバーするための切り札と言えるでしょう。

以上のように、点群活用によるメリットは時間・精度・コミュニケーション・安全と多岐にわたります。DX推進の最終目的である生産性向上と働き方改革に直結する効果ばかりであり、点群がDXの本命と期待されるのも頷けます。

中小企業が備えるべきこと：人材育成・機材・クラウド活用

点群技術やDXというと、「大手は専門部署を作って取り組んでいるが中小にはハードルが高いのでは？」という声も聞かれます。確かにリソースの限られる中小建設業者にとって、最新の3Dレーザースキャナー機材を導入したり専門人材を確保したりするのは簡単ではありません。しかし、だからと言ってDXの波に取り残されると将来的な受注競争で不利になる可能性があります。では、中小企業は2025年に向けてどのような備えをすべきでしょうか。ポイントを整理します。

1. 人材育成とDXマインドの醸成: まず経営層・管理職がDXの必要性を正しく理解し、従業員と共通認識を持つことが重要です。社内勉強会の開催や外部セミナー受講などを通じて、点群やBIMなど新技術の基礎知識を学ぶ機会を作りましょう。特に若手社員はデジタル技術への適応力が高い傾向がありますので、DX人材の中核として育成することが望まれます。場合によっては、DX推進に詳しい外部の専門企業に相談し、プロジェクト単位で協力を仰ぐのも一つの手です。自社だけで全て抱え込まず、オープンイノベーション的に最新ノウハウを取り入れる柔軟性も必要でしょう。

2. 簡便で手頃な機材の活用: 高価な大型レーザースキャナーや高性能な測量機器を揃えなくても、身近な機材で点群を始める方法があります。一例として近年注目されているのがスマートフォンを使った点群計測です。後述するように、スマホのカメラやLiDARセンサーに小型測位デバイスを組み合わせることで、誰でも手軽に絶対座標付きの点群を取得できる製品が登場しています。ドローンについても、手頃な価格帯の市販ドローンに写真測量ソフトを組み合わせれば、初期投資を抑えて3D測量を試すことが可能です。国や自治体によるICT機器導入補助金なども活用しつつ、自社の規模に見合った機材選定を検討しましょう。重要なのは、「点群=特別な専門家にしか扱えないもの」と決めつけず、現場の延長で扱えるツールから導入を始めてみることです。

3. クラウドサービスの活用: 点群データは容量が大きく処理も煩雑になりがちですが、近年はクラウド上でデータを扱えるサービスが整備されています。例えば点群のビューア機能を持つクラウドサービスを使えば、重たい専用ソフトを自前のPCにインストールしなくてもWebブラウザ上で点群の表示や距離・体積の計測が行えます。クラウド上にアップロードすれば関係者間でデータ共有も容易ですし、常に最新バージョンのデータを閲覧できます。中小企業にとっては、自社で高性能サーバーやソフトを抱えずに済むクラウド活用はコスト面でも有効です。点群以外にも電子納品用データ管理や遠隔臨場システムなど様々なクラウド型DXツールがありますので、積極的に活用を検討しましょう。

以上の3点に共通するのは、「小さく始めてスモールサクセスを積み重ねる」姿勢です。一度に完璧なDXを目指すのではなく、手の届く範囲から新技術を試し、現場の声をフィードバックしながら少しずつ社内に浸透させることが肝心です。そうすることで社員のデジタルへの抵抗感も薄れ、DX推進の好循環が生まれていくでしょう。

スマホで始める点群導入：LRTK Phoneという現実解

スマートフォンの活用は、点群技術を身近にする強力な手段です。最近ではiPhoneやiPadなどに搭載されたLiDAR（光検出＆測距）センサーと、高精度のGNSS測位を組み合わせて、誰でも手軽に点群計測や測量ができるソリューションが登場しています。その代表例がスタートアップ企業レフィクシア社の開発した 「LRTK Phone」 です。LRTK Phoneはスマホに装着する小型のRTK-GNSS受信機（約125g）で、これを付けたスマホ一台がセンチメートル級の精度を持つ万能測量機に変身します。従来は専門機器が必要だった測位や点群計測、墨出し（位置出し）作業、さらにはARによる出来形シミュレーションまで、このスマホ＋デバイスで可能となり、取得したデータはクラウド経由で即座に共有できます。価格も従来の測量機器に比べて非常にリーズナブルで、1人1台持てば現場業務の生産性が飛躍的に向上しそうだと注目されています。

実際、LRTKを使えば誰でも簡単に座標付き点群スキャンが可能です。例えばiPhoneのLiDARスキャナで周囲を歩き回りながらスキャンすると、従来は少し移動するだけで点群にズレや歪みが生じがちでした。しかしスマホに装着したLRTKが常に自位置をcm精度で補正しているため、歩いてスキャンしても点群がブレないのです。取得した点群データの各点には世界座標のXYH座標値が付与されるため、後処理で複数スキャンを合成する際も位置合わせが容易になります。つまり専門的な測量の知識がなくても、スマホを持って歩くだけで高精度な3D点群データを集められるわけです。

さらにLRTKには便利なクラウドサービスが用意されています。スマホからアップロードした点群データはLRTKクラウド上で管理でき、Webブラウザから3Dビューアで閲覧したり任意の2点間距離や面積・体積を計測したりできます。専用ソフトをインストールせずともインターネット経由で点群を扱えるため、社内の誰もがデータを共有し活用しやすくなります。例えば現場で取得した点群をクラウドに上げておき、オフィスにいる上司がすぐブラウザで確認して指示を出す、といったリアルタイム連携も可能です。スマホとクラウドを組み合わせたこの仕組みは、まさに中小企業にとっての点群導入の現実解と言えるでしょう。高価な機材や高度なスキルがなくても、現場の延長線上でDXを始められるからです。

LRTK Phone以外にも、近年はスマホやタブレットを活用した測量・点群ソリューションが増えてきました。例えばiPadに市販の3Dスキャナーデバイスを取り付けて簡易点群を取るケースや、Androidタブレットで図面とAR表示を組み合わせて出来形管理を行う試みもあります。スマートフォンは今や誰もが持つ身近な端末ですから、「スマホで出来るDX」は現場の抵抗感も少なく導入しやすい利点があります。まずはスマホで点群計測の体験をしてみて、自社業務への適用イメージを掴むことも有効でしょう。その際、LRTKのような最新デバイスを活用すれば精度面の不安も解消できます。中小企業にとって無理のない形で点群技術を取り入れる最適解として、スマホ活用はこれからますます注目されるはずです。

まとめ：点群で橋渡すリアルとデジタル、2025年の現場へ

「建設DXの本命は点群だった」というテーマで、点群技術の基礎から効果、国の施策、導入のポイントまで幅広く解説してきました。最後に要点を振り返ります。

• 点群とは現場を無数の点で再現した3Dデータであり、現実空間をそのままデジタルに取り込む強力な手段です。建設業界のDXにおいて、点群は現場コピーとして現実とデジタルの橋渡しをする基盤技術となります。

• 2024〜2025年にかけて顕在化する人材不足問題や労働規制への対応策として、生産性向上が急務です。国もi-ConstructionやBIM/CIM義務化など政策を打ち出し、2025年までに建設現場の生産性20%向上を目標にDXを推進しています。この文脈で、点群をはじめとするデジタル技術の活用は避けて通れません。

• 点群活用によって測量・検査の効率化、品質向上、リモート活用、省力化といった多面的なメリットが得られます。従来比何分の一という時間で3D計測が完了し、遠隔から現場状況を共有でき、人手不足下でも安全・確実に施工管理が行えるようになります。これらはDXが目指す業務革新そのものと言えます。

• 中小企業こそ、点群によるDXで得られる恩恵は大きいでしょう。人材育成や簡易機材の活用、クラウドサービス導入など無理のない範囲から着手し、小さな成功体験を積み重ねてください。幸い、スマホを活用した安価で手軽な点群計測ソリューション（例：LRTK Phone）も登場しており、「スマホ1台でDX」という現実解が見えてきています。

最後に強調したいのは、点群データはゴールではなくスタートラインに過ぎないということです。点群で現場をデジタル化した後、それをどう設計・施工にフィードバックし価値に繋げるかがDXの真価となります。ぜひ本記事の内容を参考に、自社のDX戦略の中に点群活用を位置づけてみてください。2025年、そしてその先の建設現場は、リアルとデジタルがシームレスにつながる新たな常識へと移行しているはずです。今その波を捉え、「本命」である点群技術に備えることが、将来の競争力を左右すると言っても過言ではありません。貴社のDX推進の一助となれば幸いです。