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2025年3月14日 掲載

点群スキャンとは？建設業界での活用とRTKによる高精度化

近年、建設業界で点群スキャン（3Dスキャン）の重要性が高まっています。点群データとは、ドローンによる写真測量や地上型レーザースキャナーなど3次元測量で取得した多数の点（X,Y,Z座標と場合によってはRGB色情報）の集合体です​。

膨大な点の集まりからなる点群データを処理すれば、現場を写真のようにリアルな3Dモデルとして再現でき、設計との比較や進捗管理に役立ちます。国土交通省主導のi-Construction推進もあり、土木施工の測量や構造物の維持管理など建設業を中心に点群データ活用の場が急速に拡大しています​。

しかし従来、このような高精度な3D点群データを取得するには専門のレーザースキャナーや測量機器が必要で、手間もコストもかかりました。そこで注目されているのが、手軽な端末と最新測位技術の組み合わせです。近年、スマートフォンの中でもiPhoneはLiDAR（ライダー）センサーを搭載し、身近なデバイスで3Dスキャンが可能になりました。そして測位技術ではRTK（Real Time Kinematic, リアルタイムキネマティック）方式によるGNSS測量が発達し、リアルタイムで数センチの測位精度を得ることができます​。

このRTK測量とiPhoneの組み合わせにより、安価な機材でありながらも精度の高い点群データを取得する道が開けています。つまり、「iPhone + RTK」によって、誰でも簡単に現場の状況をセンチメートル級の精度で3Dスキャンできる時代が到来しつつあるのです。

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iPhoneとRTK技術の進化

iPhoneのLiDAR機能とは？

Appleの最新モデルに搭載されているLiDARセンサーは、赤外線レーザーを照射して物体までの距離を高速に測定する技術です。iPhone 12 Pro以降の機種ではこのLiDARにより、カメラだけでは難しかった精密な奥行き計測が可能になりました。iPhoneのLiDARはおよそ5m先までの対象を深度スキャンでき、近距離での空間把握に適しています​。

LiDARスキャナで取得した多数の深度ポイントを合成することで、iPhone上で手軽に3Dモデル（点群）を生成できるようになりました。例えば部屋内部の寸法計測や設備配置の確認、ARを用いたシミュレーションなど、iPhoneによる3Dスキャンは既に様々な分野で活用が始まっています。

もっとも、iPhone単体のLiDAR計測にはいくつかの制約もあります。測距範囲が数メートル程度と限定的であること、また取得した点群データに絶対的な座標（緯度経度など）が付与されないため、測量用途ではそのままでは使いにくい場合がある点です。そこで、この弱点を補うために登場したのがRTK測位技術との連携です。

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RTKとiPhoneの組み合わせで可能になること

RTK-GNSSは基準局と移動局の2点で同時に衛星測位を行い、誤差情報を適用することで位置を数cmの誤差まで高める測位方式です​。従来は高価な測量専用機器で使われてきた技術ですが、近年は低価格化が進み様々な分野で活用が広がっています​。

このRTK技術をスマートフォンで手軽に利用できるようにしたのが、iPhone対応の小型RTK受信機です。iPhoneやiPadに後付けできるRTK-GNSS受信機を装着し、スマホと連携させることで、スマホで取得するデータにリアルタイムで高精度な位置情報を付与できます。

具体的には、iPhoneのLiDARでスキャンした点群データにRTKによる全球測位座標を紐付けることで、取得した点群を即座に測地系座標（公共座標系など）に変換することが可能です​。

これにより、これまで専門業者に頼っていた高精度3D測量がスマホひとつで完結します。例えば、ある建設現場で掘削した土量を点群データから算出したり、既存構造物の変位をモニタリングしたりといった作業も、iPhone+RTKでその場でデータ取得・共有ができます。実際に、2021年にはiPhoneのLiDARとRTK-GNSSを組み合わせて公共座標系での高精度3D点群計測を実現するシステムも登場し、点群測量の普及を後押ししました​。このように、RTKの精密測位とiPhoneの3Dスキャン能力を融合させることで、センチメートル級の位置精度を持つ点群データ取得が誰にでも実現できるのです​。

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小型軽量RTKのメリット

スマートフォン一体型の小型RTK受信機を活用することで、建設現場の測量作業には様々なメリットが生まれます。主な利点を整理すると次のとおりです。

• 携帯性抜群で現場常備が容易: デバイスはポケットに収まるサイズ・重量で、スマホに装着しても負担になりません。常に現場作業員が1人1台持ち歩けるため、必要なときすぐ取り出して測量できる「日常使いの道具」として機能します​。従来は測量班の到着を待っていたような場面でも、すぐに自前で計測対応できるようになります。

• 瞬時にセンチ単位の測位が可能: 電源を入れて衛星を捕捉すれば、その場でリアルタイムに高精度の位置座標が取得できます。スマホアプリ上でRTKの固定解(Fix)が得られれば、数秒で現在位置を求めて記録可能です。例えば基準点出しや要所の高さ確認も即座に行え、作業の待ち時間を大幅に短縮します。専用アプリでは測位データを複数回平均することで精度向上も図れ、単点測位でも8～12mm程度の精度に収まることが確認されています​。

• コスト削減と業務効率の向上: スマホと組み合わせることで専用機器より価格は超リーズナブルになっており、現場スタッフ全員に持たせても経済的です​。1人1台の配備で測量待ちのロスが減り、同時並行で複数箇所のデータ取得も可能になるため、結果的に現場全体の生産性が飛躍的に向上します​。また、クラウド連携により現場で取得したデータが即座に社内で共有できるため、報告・検討プロセスも効率化します。

• 複合計測による業務の多機能化: スマホ一体型RTKのもう一つの魅力は、多目的に使える点です。単なるGNSS測位に留まらず、スマホのカメラやLiDARと連携して写真測量や点群計測にも活用できます​。例えば、位置情報付きで現場写真を撮影して記録すれば後日の追跡が容易になりますし、LiDARスキャンした点群データから体積計算や平面図作成も可能です​。これ1台で「測位」「写真記録」「点群スキャン」「ARによる合成表示」まで対応できるため、まさに万能測量機と言えるでしょう​。

以上のように、小型RTKを活用することで建設測量のスタイルが大きく変わります。重い機材を担いでいたこれまでとは異なり、スマホと小型デバイスを持って現場を歩き回るだけで、多彩な高精度データ取得が実現できるのです。

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LRTKの実際の活用例

では、実際にスマホ一体型RTKデバイス（例えばレフィクシア社のLRTK Phoneなど）を導入することで、どのように現場業務が変革しているのか、その活用例をいくつか見てみましょう。

• 土木・建設工事の測量: 道路工事や造成工事の現場では、従来トータルステーションやレベルで行っていた出来形測量を、LRTKを使ったRTK測量に置き換える動きがあります。例えば、基礎の高さ確認や掘削量の計測を現場監督自らiPhoneで点群スキャンして行い、その場で体積計算まで実施するケースも登場しています。図面上の設計ラインと取得した点群データを重ね合わせて確認することで、施工精度のチェックややり直し削減にもつながっています。

• 高速道路の維持管理: 高速道路では路面の劣化や法面の変状を定期的に監視する必要があります。LRTKを活用すれば、巡回点検の際に路面の3Dスキャンを行い、微細な段差やわずかな沈下もセンチ精度で記録できます。従来は測量車両や人力で測っていた沈下モニタリングも、担当者が車線を閉鎖せず路肩から短時間で測定でき、安全性と効率性が向上します。取得した点群データは前回データと重ねて差分解析することで、補修の判断資料として活用されています。

• 鉄道インフラの点検: 鉄道業界でも軌道や構造物の点検に3D計測が応用されています。例えば鉄道のレールの軌道歪み測定では、線路沿いを歩きながらLRTK搭載スマホでレール位置を連続測位し、高精度な通りを記録できます。従来は職人の目視や定規で測っていたものがデジタルデータ化され、歪み量を数値で把握できるようになります。またトンネルや橋梁の点検でも、LiDAR搭載スマホで構造物内部をスキャンしてひび割れや変位を記録し、後日オフィスで詳細解析を行うといった活用例があります。鉄道や道路などインフラ点検の現場でも、高精度測位は大きな威力を発揮しており、実際にLRTKを導入して圏外地域（トンネル内など）でも測位できるよう要望する声が多くあります​。

上述のような活用において、スマホ+RTKによる点群データ活用フローの一例を示すと、次のようになります。

1. 現場でのデータ取得: iPhoneやiPadにRTK受信機（LRTKなど）を装着し、専用アプリを起動します。測りたい対象に向けてLiDARスキャンを実行したり、必要な箇所でポイント測量（単点測位）を行ったりします。例えば範囲を区切って地盤をスキャンし、要所要所では単点で水準点の高さを記録する、といった計測が可能です。

2. リアルタイム位置補正と記録: アプリ上で衛星からの測位情報にRTK補正が適用され、取得中の点群や測点に高精度な座標がリアルタイムで付与されます。測定中はスマホ画面上に現在の測位ステータス（Fix/Float）や精度指標が表示されるため、精度を確認しながら作業できます。記録したデータには日時や座標系情報も自動保存され、現場でのメモ入力も可能です​。

3. クラウドへのデータ共有: 測り終えたデータは、スマホからワンタッチでクラウドストレージにアップロードします​。インターネット接続がある場所であれば現場から即座に事務所のスタッフとデータを共有でき、離れた場所にいる技術者がWeb上で点群や測点情報を確認できます​。圏外エリアで取得した場合も、後で電波が入る所に移動してアップロードすればクラウド連携が可能です。

4. オフィスでの解析・活用: クラウドに上がった現場データをもとに、オフィス側で必要な解析を行います。点群データであれば専用の点群処理ソフトやCADソフトに取り込み、地形モデルの作成や寸法チェック、設計データとの比較検討などを実施します。単点の測位データは即座に一覧・地図表示できるので、例えば測設計画に役立てたり出来形管理の帳票に自動反映させたりできます。

5. 結果のフィードバック: 解析・検討の結果得られた指示や追加の測定リクエストは、すぐに現場へフィードバックできます。現場では再びスマホを手に測定や補足撮影を行い、そのデータを共有するといったサイクルを短時間で回せます。従来数日かかっていた測量→図面化→検討のプロセスが、クラウドとスマホ測量によりリアルタイムに近い形で進行し、プロジェクト全体のスピードアップにつながります。

このような流れで、スマホ+RTKを活用した点群データの取得・活用が現場とオフィス間でシームレスに行えるようになります。一例として、2023年5月に発生した能登半島地震の被災現場では、たまたまLRTK端末を持っていた地元業者が被災状況を写真付きで記録し、クラウドに即共有するといった使われ方もされました​。携帯電話通信圏外でも準天頂衛星経由のRTK測位（CLAS）に対応していたため実現したケースで、災害対応でも有効性が証明されています​。今後はこのように現場で取得した高精度3Dデータを即時に共有し、関係者全員で活用するワークフローが、建設業界で標準になっていくでしょう。

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LRTKのご案内

スマホ一体型RTKソリューションであるLRTKにご興味をお持ちいただいた方へ、導入に向けた次のステップをご案内します。まず、より詳しい情報を知りたい場合は、提供元であるレフィクシア社の公式サイトから無料資料請求がおすすめです。LRTKのカタログや技術資料を無料で入手でき、製品の仕様や導入事例、価格帯など詳しい情報をご覧いただけます。公式サイトにはお問い合わせフォームも用意されていますので、不明点の質問やデモ機のリクエストも可能です​。

まずはお気軽に資料請求していただき、現場での活用イメージをさらに具体的に膨らませてみてください。

次に、実際の導入を検討する際は、ぜひ他社のRTK機器とも比較してみてください。一般的なRTK-GNSS受信機（測量用GNSSローバー）は高精度ですが、据え置き型またはポール装着型で点群取得機能はありません。それに対しLRTKはスマホと一体化して使用できるため携行性に優れ、前述のように写真撮影や点群スキャンなどマルチな計測が可能です​。

また、LRTKは日本の準天頂衛星システム（みちびき）のCLASにも対応しており、通信圏外でも単独でセンチ級測位を維持できる点は他にない強みです​。

さらにクラウドサービス（LRTKクラウド）との連携により、データ管理までワンストップで提供できるエコシステムも魅力でしょう。他のRTK機器では得られないこれらの付加価値を踏まえると、現場のDXを推進する上でLRTKは有力な選択肢と言えます。

最後に、導入の具体的なプロセスですが、公式サイトからお問い合わせ後、デモの実施や詳細なお打ち合わせを経て発注となります。初期設定や操作トレーニングもベンダーがサポートしてくれますので、測量機器に不慣れな方でも安心です。

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スマートフォンとRTK技術の組み合わせは、建設業界における測量・点群計測のあり方を大きく変えつつあります。これまで専門家の手に委ねられていた建設測量が、現場の誰もが行える日常業務へと進化し始めました。iPhoneの身近さとRTKの精密さを兼ね備えたソリューションは、まさに測量の民主化とも呼ぶべき小さな革命です。現場で発生するあらゆる出来事をリアルタイムに3Dデータ化し、即座に共有・解析できるようになれば、施工管理やインフラ維持管理の精度とスピードは飛躍的に向上するでしょう。

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今後、点群スキャンとRTK技術のさらなる発展が期待されます。スマホ搭載センサーの高性能化や5G/6G通信の普及に伴い、より高速・高密度な点群取得やリアルタイムなクラウド処理が可能になるはずです。建設現場では、取得した点群データを即座にAIで解析して変化を検知したり、ARグラスに投影してその場で作業指示に反映したりといった応用も現実味を帯びてきます。3Dスキャンと高精度測位の融合は、デジタルツインの構築や遠隔施工の精度向上など、建設DXの核となる技術基盤となっていくでしょう。

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こうした時代の潮流に乗り遅れないためにも、まずは手軽に導入できるスマホ+RTKソリューションから試してみるのがおすすめです。中でも国産スタートアップが開発したLRTKは、現場のニーズを取り入れた実用志向の製品として注目されています。一人ひとりが高精度測量機を持ち歩くという新常識をいち早く取り入れ、他社に先駆けた生産性向上と品質管理の強化を実現してみてください。