「データはあるのに生かせない」―――そんな建設現場でよく聞く悩みを、レフィクシア（本社：東京都港区）のLRTKシリーズが一気に解消しつつある。iPhoneやiPad、ドローンやレーザスキャナで取得した点群、360度写真、そしてBIM/CIMの3Dモデルや2D図面などを、LRTKクラウド上でグローバル座標に統合。さらにオルソ画像からCAD図面を自動生成する機能も加わった。進化したLRTKシリーズが現場DXをどう変えるのか、その実力に迫った。

進化したLRTKシリーズ。左からLRTK Phone、LRTK LiDAR、LRTK 360

　　 スマホを万能測量機に変えたLRTKシリーズ

「この点群や写真、測点データを全部同じ座標上で見られたらどんなに楽なことか…」―――建設現場ではこんな声を聞くことが多い。

点群は取得している。写真も残している。測点データも図面もある。しかし、それぞれが別々の座標系、別々のツールで管理され、結局は“並べて眺めるだけ”になってしまう。これが、建設DXが現場で止まりがちな理由の一つである。

こうした現場のもどかしさに正面から向き合ってきたのが、レフィクシア（本社：東京都港区）だ。同社が展開するLRTKシリーズは、「すべての現場データを、最初から高精度なグローバル座標で取得・管理する」という割り切った思想を軸に進化してきた。

LRTK Phoneで計測した法枠工の点群データ。スマホでも手軽にセンチメートル級精度の点群計測が行える

LRTKシリーズの原点となったのが「LRTK Phone」だ。iPhoneやiPadにRTK-GNSS受信機を組み合わせることで、センチメートル級精度の測位と点群計測を可能にしたこの製品は、「高価で大型の測量機がなければ高精度測量はできない」という従来の常識を覆した。

その結果、点群データは一部の熟練者だけでなく、現場の誰もが使えるツールとなった。小型・軽量で扱いやすいスマートデバイスを使い、現場で誰もが高精度な位置情報を扱えるようにした点は、測量・施工管理の現場に大きなインパクトを与えた。

一般的なiPhoneのLiDARを利用した点群生成方法に加えて、自動連続撮影した多数の写真データからグローバル座標付きの高精度な点群を生成する機能も独自のサービスだ。

　　 グローバル座標の点群計測を行う「LRTK ドローン」

このコンセプトをさらに押し広げたのが、今回紹介するLRTKシリーズの新展開である。ドローン測量、長距離LiDAR計測、360度写真記録といった異なるデータ取得手段を、すべて同じグローバル座標の上で扱えるようにするために、続々とLRTKシリーズの新システムが登場している。

まず「LRTK ドローン」というクラウドシステムは、ドローンで撮影した写真や点群データを、RTK-GNSSによる高精度なグローバル座標（絶対座標）を付ける測量ツールである。

「LRTKドローン」で作成した大規模なダムの点群データ

従来のドローン測量では、後処理解析にハイスペックPCを必要とする上に、解析時間が膨大に必要になるといった課題がある。それに対してLRTKドローンであれば、クラウド上で解析が可能だ。これでハイスペックPCを自分で用意する必要もなく、誰のタブレット端末からでも写真をアップロードするだけで完了。いつでもドローンの解析が可能だ。その上、クラウドはハイスペックPCのパフォーマンスを遥かに凌駕するので処理速度も数十倍と高速で、点群の精度もLRTKアルゴリズムにより高精度だ。

従来、異なる方法で取得した点群データの結合は、CADオペレーターの作業時間を大きく要した。一方、LRTK ドローンで点群データを生成すれば、すでにグローバル座標がついているためボタン一つで点群が結合する。LRTK Phoneの点群はもちろん、LRTKクラウドにある全ての点群データと簡単に自動結合・補完が可能だ。全体の大きな点群はLRTK ドローンで取得して、樹木や構造物の陰はLRTK Phoneで取得し補完できる。

点群生成のみならず、座標計測、体積・面積・勾配の算出などが行える。高性能なワークステーションや点群処理ソフトを用意しなくても、クラウド上で重たい点群を扱える点は、現場と事務所をまたいだデータ活用を現実的なものにしている。

LRTKドローンは、ドローン測量による3D点群を、他のLRTKシリーズで取得した点群・写真データや測点データなど全てのデータと、グローバル座標を軸にすることで、追加の調整作業なしで自動で統合することを実現した。

ドローン計測のみの点群データ。樹木に隠れた道路部の点群が欠損している

ドローンの点群にスマホで地上から計測した道路部の点群を重ね合わせたところ。どちらの点群もRTK-GNSSベースなので位置合わせは自動的に完了する

　　 簡単操作の点群編集機能も搭載

画面上で3Dボックスを直感的に操作して、範囲内の点群を一括で除去も可能だ。残したい部分を見ながら正確に除去できる。スナップ機能で1mごとに移動することができるから、ボックス位置の操作も簡単。大きな点群でもスムーズに範囲移動しながら点群除去できる。

加えて、点群の自動フィルタリング機能も搭載だ。樹木や道路、構造物、地面を自動でフィルタリングして、必要な点群のみを抽出できる。

LRTKクラウドであればいつも使うパソコンでそのまま、大容量の点群でも気にせずに編集できてしまうのだ。

点群の編集機能の実際の画面

　　 点群計測の距離を伸ばす「LRTK LiDAR」

次に「LRTK LiDAR」は、レフィクシアが独自に開発したGNSS-RTKアンテナが内蔵されたハンディスキャナーで、最大250m先までの点群をセンチ精度のグローバル座標付きで取得できる3Dスキャナーである。LRTK Phoneだと計測が難しかった高い位置にある送電線など、100m以上離れた位置の細い物体まで簡単にスキャンできるのが特徴だ。

200m先まで測れるLRTK LiDARによる橋梁の点群計測風景

これまで広範囲の構造物や斜面、法面などを点群で取得するには、地上型3Dレーザースキャナーなどを使い複数地点から計測する必要があった。グローバル座標に変換するためのマーカーを計測時に設置し、測量機でグローバル座標を測ったり、点群計測後にパソコン上で点群をつなぎ、グローバル座標との位置合わせを行うなどの作業にも時間がかかっていた。

その点、LRTK LiDARにはRTK-GNSS受信機を内蔵しているため、現場で点群計測を行った段階でグローバル座標が付いてくる。測量後の点群合成もクラウドに読み込むだけで自動的に行える。マーカーなしで点群計測ができるため、現場での事前準備や事後処理は不要となり、大幅な生産性向上が実現できるのだ。

橋梁のような大型の構造物や上空の電線までを簡単に点群計測できる。点群同士の合成も簡単だ

ハンディタイプの手持ち移動スキャン式のため、測りたいものに機器を向けて歩いて測るだけで、スピーディーに高精度な点群データを取得できる。短時間での計測が求められる現場や、人口密集地などのドローンの立ち入りが制限される場所での活用にも向いている。計測時期の異なる点群同士を比較して、変化量を確認するといった用途にも使いやすい。

　　 グローバル座標付きの360度カメラ「LRTK 360」

LRTK 360は、360度カメラとRTK-GNSSを組み合わせた現場記録ツールである。撮影した360度写真1枚1枚に、センチ精度の位置情報が付与されるため、「どこで撮影した写真なのか」が明確に管理できる。

LRTK 360による写真撮影。撮影地点の座標や方位を360度写真にひも付けられる

従来の現場写真では、撮影場所の特定が人の記憶やメモに頼るケースが多く、後から見返した際に場所が分からなくなることも少なくなかった。一方、LRTK 360では、写真そのものが位置情報と方位を持つため、まるでGoogleストリートビューのようなデータを後処理なしで誰でも取得が可能だ。建設現場のような立ち入りが難しい場所でGoogleストリートビューがあればどれだけ便利だろう。LRTK 360の独自の方法により正確な座標と方位が取得できるからこそ実現可能だ。写真を“点”として地図や点群上に配置しながら確認することができる。

さらに、撮影した360度写真は時系列比較にも対応しており、施工進捗や定点観測の記録としても活用しやすい。点群と組み合わせることで、現場の立体的な状況を写真ベースで直感的に把握できる。

　　 LRTKクラウドで点群、360度写真、BIM/CIMを重ねて使う

これらのデータを支える基盤となるのが「LRTKクラウド」である。点群や写真、測位データをアップロードするだけで、保管・共有・処理を一元的に行える。Webブラウザ上で点群の閲覧や計測ができるため、高性能PCに依存しない運用が可能となった。

その対象は、高精度測位座標から点群、360度写真、そして図面やBIM/CIMなど幅広い2D、3Dデータが含まれ、設計から施工管理、維持管理まで一貫したワークフローで幅広く活用できる。

これは、従来のように高機能ワークステーションでないと扱えなかった点群データの運用フローを大きく変えるものだ。LRTKクラウドにアップしたデータは、現場でもオフィスでも開けるので、データの活用範囲が飛躍的に広がる。

普通のパソコンで点群データを幅広く活用できる「LRTKクラウド」

例えばドローンで計測した点群データと、地上をスマホのLiDARで計測した点群データを重ね合わせると、上空からは木の陰になっていた地上の構造物と一体化した点群データとして活用できる。さらにBIM/CIMモデルを重ね合わせることで、既存の地形や電線、構造物などとの干渉もわかる。

また、360度写真と点群を重ねると、写真だけはわかりにくかった現場の立体感が一目瞭然となり、点群だけではわからなかった現場状況が理解しやすくなる。

LRTKクラウドに点群データと360度写真を読み込み、合成した例。点群ではわかりにくかった周囲の状況もよくわかる

こうした3Dデータ同士の重ね合わせには、これまで原点のほか、方位や高さのデータをそろえるなど膨大な手間ひまがかかっていた。その点、LRTKシリーズなら、クラウドに複数のデータを読み込むだけで即座に重ね合わせができる。

　　 2D図面を現場でAR投影し出来形管理も

LRTKクラウドから2D図面をアップロードし、現場にそのまま2D図面を重ね合わせAR投影できる。マーカーによる位置合わせが不要で、歩いてもズレない。地形や構造物に合わせて図面をそのまま投影できるため、設計の誤差を視覚的に把握可能だ。

図面に座標情報がない場合でも、現地で特徴点の座標を取得し、その場で図面に付与することでAR投影が可能となる。出来形検査もLRTK上で完結し、設計値との差異を可視化したヒートマップを現場でAR表示して確認できる。位置ズレのない安定したAR表示は、LRTKならではの特長である。

2D図面をAR投影した様子

　　 オルソ画像から自動的に図面を作成する機能も登場

さらにLRTKクラウドには、点群からオルソ画像を自動生成し、道路や構造物を自動でトレースして、平面図や断面図をDXF・DWG形式で出力する機能も加わった。測量成果物の作成や設計図との照合作業を効率化するツールとして、現場実務での活用が期待される。

オルソ画像から自動で作成した図面をオルソ画像に重ね合わせた画像

点群、360度写真、BIM/CIMデータを同じ座標で重ねて使えることは、現場の情報共有や判断スピードを大きく変える。LRTKシリーズは、「データを取るだけで終わらせない」ための測量DX基盤として、今後も存在感を高めていきそうだ。現場のLRTK活用事例に目が離せない。