【ｉ地図通信】ブログ

 　衛星測位の発達により、水平位置の観測は飛躍を続けてきました。 　高々、数万円のGNSS受信機を購入すれば、センチメートルオーダーで水平位置を観測できるようになりました。これは、ご存じのとおり、単にGNSS衛星からの電波によって水平位置を観測しているだけでなく、固定局で受信した測位電波との干渉測位を行うとともに、固定局が経緯度原点と整合させてあるためです。 　センチメートルオーダーとまで言わなくとも、数メートルオーダーでいえばスマートフォンを所持していれば観測できます。幼児や幼い子供及び高齢の方の一部を除けば、国土地理院が掲げてきた「いつでも・どこでも・誰でも位置情報を簡単に利用できる社会」が実現しつつあります。 　そのような中、水準測量だけは、相変わらず尺取り虫のごとく、考えられないほどの職人的な手法によって標高を測定しなければなりませんでした。しかし、2週間ほど前の5月24日、公共測量における水準測量の終焉が国土地理院によって発表されました。 注：地殻変動を検出するための精密水準測量は、当面続くものと思われます。これはこれで格好いいですが、この精密水準測量もいずれは合成開口レーダによる方法に変わっていくのでしょう。 　5月24日、次のURLのとおり、国土地理院は「4年間にわたる国内初の全国の航空重力測量が終了。標高の測り方を一新します」という発表をしました。 　https://www.gsi.go.jp/buturisokuchi/buturisokuchi_202305.html 　2019年から4年間かけて実施してきた航空重力測量が終了し、その結果に基づいたジオイド・モデル（発表では「標高基準」）を今年度中には試験公開するとともに、翌年の2024年度中には「GNSS標高測量」マニュアルを公開するそうです。 　水準測量成果とGNSS測量成果との差分等からの疎らなジオイド・モデルから、より精度が高く均質なジオイド・モデルへの転換です。 　試験公開予定のジオイド・モデルの精度は、3cm以内ということが確認されています。 　さらに、「これまで水平方向のみに導入されていた地殻変動補正を標高にも導入し、日本列島の激しい地殻変動による不整合も解消します」としています。 　安価なGNSS受信機があれば、水平位置に加え、標高も、それなりの精度で測れる時代を迎えつつあ...

　衛星測位の進化が止まりません。UAVレーザ測量も負けずと次の進化が公共測量マニュアルに期待されます。 増加した衛星の種類への対応 　準天頂衛星やGLONASS等も使用したマルチGNSSで、谷間などの上空視界が悪い場所での精度確保 増加した周波数の種類への対応 　L1波とL2波の組み合わせに加え、L1波とL5波の2周波あるいはL1波とL2波、L5波の3周波といった組み合わせの適用による精度向上 増加した固定局候補への対応 　GNSS補正データ配信サービスに通信キャリアが参画するなど増加した固定局候補から、近傍を固定局として採用による精度を確保した効率化 ｉ地図通信231号では、UAVレーザ測量に使うGNSSアンテナ及び受信機との対話を配信しました。

 　GNSS/IMUを搭載して移動しながら撮影や観測を行う測量作業にとって、GNSSとIMU及びセンサ（カメラやレーザプロファイラ等)の相対位置関係を測定し、データ解析時の与件とすることは重要なことです。 　相対位置関係を測定することを、キャリブレーションといいます。 　現在、このキャリブレーションを必要とするのは、GNSS/IMUの搭載測量機だけではなくなりました。地上レーザスキャナも、定期的にキャリブレーションをする必要がありそうです。この具体的な情報を寄せてくれた読者に、10月の対話大賞を贈ったことを、本日のｉ地図通信で配信しました。

 　国土地理院が 2018年から進めている航空重力測量の中間報告が、本年の8月5日に国土地理院のＨＰで公開されました（ 　 https://www.gsi.go.jp/REPORT/JIHO/ji-home.html　）。 　新しいジオイド・モデルは、3cm精度で整備される予定だそうです。これによりGNSS水準測量が大きく進展し、位置情報サービスの精度は完成域に到達することになります。次は、応用分野の競争ですね。 　ｉ地図通信131号では、新しいジオイド・モデルと対話しました。

 　少し古い話になりますが、国土地理院が2019年10月に『民間等電子基準点の性能基準及び登録要領』及び『運用基準』を策定し、2021年8月に改正しています。 　民間等電子基準点を、Ａ級からＣ級の三つの級で分類し、公共測量に利用できるものを示すと共に、位置情報サービスによる位置の混乱を避けようとしているものと思われます。 　いやいや測量法第32条で、公共測量は基本測量又は公共測量の成果も用いて実施しなければならないと規定されています。いくら精度が高いといっても、国家座標と整合していなければならないので、正式には使えないのかもしれません。 　ｉ地図通信130号では、国土地理院が策定した性能基準及び登録要領と対話しました。 　

　スタティック測位から始まり、短縮スタティック、キネマティック測位、RTK法、ネットワーク型RTK法と、GNSS測量法は多様化してきました。 　また、昨今では、作業規程の準則できているネットワーク型RTK法と同じ仕組みと思われる技術による位置情報サービスが拡大しています。 　ｉ地図通信129号では、拡大する位置情報サービスと対話しました。

　測量は、測量法で規定された技術です。位置情報基盤として、重要な役割を担っています。 　しかしながら社会は、民間等電子基準点を使用した位置情報サービスによって、業務独占資格である測量士に依存しなくても、誰もがセンチメートルオーダーの位置を観測できるようになってきました。 　新しい位置情報サービスの時代が明けようとしているのではないでしょうか。 　ｉ地図通信128号では、衛星測位を用いた位置情報サービスによる位置情報のあり方と対話しました。 

 　GNSS測量が始まった頃は、衛星測位は、GNSS測量の観測部分であり、精度の低いものであるとの認識が共通だったのではないでしょうか。単独測位が標準的であり、単独測位の精度が数メートルから数十メートルであったためと思われます。 　しかしながら近年では、衛星測位はセンチメートルオーダーの精度が得られると宣伝されています。これは、ネットワーク型RTK法が普及し、相対測位ができるようになったのに加え、セミ・ダイナミック補正ができるようになったことが、背景にあります。 　つまり、衛星測位は、既に衛星測位ではなく、GNSS測量になっているのです。少なくとも観測法と計算法は、GNSS測量と同じになっています。 　ｉ地図通信127号では、衛星測位とGNSS測量との対話を配信しました。

 　FARO社がGeoSLAM社を買収したことが報道されました。 　 すでに、メンテナンス・レジリエンスTOKYO2022で、FARO社の3次元点群データの統合が優れていることをｉ地図通信82号で配信していましたが、GeoSLAM社の技術が使われていたのだろうと合点がいきました。 　期を同じくして、通信大手Voderfoneと(株)トプコンの関連会社Topcon positioning groupの提携が発表されました。 　Topcon positioning groupが提供する衛星測位による位置情報サービス(TopNET Live)とVoderfoneが提供する車や道路利用者などを通信で繋げて安全な輸送を確保するためのプラットフォーム(STEP: Safer Transport for Europe Platform)との連結により、車同士の通信や車から道路利用者あるいは道路設備などと通信できるサービス（Vodafone GNSS Corrections）を提供するそうです。 　ｉ地図通信104号では、これらの買収や提携において、測量業にどのようなことが起こるか技術面からの対話を配信しました。

 「愚者は経験に学び、賢者は歴史に学ぶ」（オットー・ビスマルク）という格言がありますが、「歴史に学ぶ」とは、過去の他人の失敗から学び同じ失敗をしないようにすることのようです。 　偶然にも、日本ロボット学会誌に掲載されている『ロボティックスによるGNSS失敗学』という解説を見つけました。2019年に刊行されたものです。 　GNSS測量は、高性能な測量機を使用し、上空視界やDOP値、天候など、測位電波の受信が良好なところで行われてきました。今後は、測位電波の受信状況が悪い都市部での衛星測位を行わなければならなくなるでしょう。 　そこは正しくロボット分野の活動地区であり、かつ性能の低いGNSSアンテナや測位電波の受信に悪影響を与えるセンサーをGNSSアンテナの近くに装備していたりします。悪い環境での衛星測位に対する多くの失敗が蓄積されているはずです。 　ｉ地図通信103号では、『ロボティックスにおける失敗学』を紹介すると共に悪い環境での衛星測位の失敗を配信しました。

 　1980年代、衛星測位が測量に利用されるようになった頃は、測位衛星システムはGPSだけ、測位方法は大きくは単独測位と干渉測位のみでした。これらの基本原理は変わらないものの、その優れた技術や利便性からでしょう、測位衛星システムや測位方法は格段に増加すると共に、位置情報サービスは多様化しています。そのような中、観測機器さえあれが高精度に位置を、瞬時に観測できるようになりました。観測機器は、小型化し、安価となり、この傾向は今後も続くでしょう。誰もが位置情報をリアルに享受できる時代が到来しました。 　位置情報及びそのサービスは、どのように成長していくのでしょうか。 　応用測量技術研究発表会では、衛星測位に関する発表者に対し、質問と高度な助言をする人がいました。最先端の技術について、知り尽くしている感じがしました。 　ｉ地図通信102号では、この先駆けた助言の一端を紹介しました。

　電波の専門家に確認しました。GNSS測量機の性能を左右するのは、次の3要素のようです。 アンテナ 信号処理 基線解析アルゴリズム 　また、現場環境にも影響されますので、これらに対応した製品を製造するのには、長きにわたる研究開発が必要なことを感じました。

 国土地理院では、次の6つの組み合わせで実験しています。 ① 測量用アンテナ＋測量用受信機 ② 測量用アンテナ＋低価格受信機 ③ 低価格小型アンテナ＋低価格受信機 ④ 低価格小型アンテナ＋低価格受信機 ⑤ 低価格中型アンテナ＋低価格受信機 ⑥ 低価格中型アンテナ＋低価格受信機 　なお、測量用と形容したのは、Trimbleの製品で評価の基準として用いられたものです。

 　RWPでは、受信モジュールもアンテナも、U-Blox社製ZEO F9Pが使われ、グランドプレーンは大きめなものと差し替えられています。 　RWXでは、受信モジュールはZEO F9Pですが、アンテナは中国製の測量用アンテナに取り替えられています。 　アンテナの性能が求められることが分かります。

 　登録されたGNSS測量機は、u-blox社製のGNSS受信モジュールを搭載したビズステーション(株)のDorrogerシリーズのRWPとRWXです。 　これらの情報の入手先を配信しました。