RTK・VRS・CLASの活躍の場

いつも測量の話をいたしておるが、
さればこそ「だから何なの? 何に使うの? 面白くないわい!」と、
ため息をつく御仁もおられようぞ。
ははは、わかるぞわかるぞ。
この老いぼれの頭の中を、AIなる者に無理やり覗かせてイメージ図を描いてもろうたところ、
なんとまあ…! この測量爺が、日夜汗だくでRTK/VRS、CLAS、基線解析網平均のソフトを開発しておるのは、まさにこのためじゃ!
日本全国を歩き回り、伊能忠敬のように正確なる地図を残さんとする大望のためじゃよ。
…ただのジジイの道楽じゃと言われそうじゃがのう(笑)

リットー MGR-X2P/Ri(u-blox X20P)で細部測量をしました

本日、老いらくの身を春の霞のごとく、
ボランティアの微かな務めとして、
公園の里にRTK測量を静かに執り行い申した。

一地点に三十秒の息吹を捧げ、
細部点五十を、わずか一刻の間に測り終えたり。

風に揺らぐ野の草の如く、
老骨に鞭打つも、道はなお続く。

されど、この受信機と我がアプリ「OribisNet」の働きよ…
まことに天の恵み、神妙の極みなり。

一時間を通じて、露の玉のごとく揺るがず、
「Fix」の光が、老いの闇を優しく照らし給うた。

若き日の測量の夢を、再び呼び覚ますが如く。

JWCADと申す図化の筆も、
近年は霞の彼方に忘れかけおりしが、
これまた一刻のうちに、墨の流れの如く鮮やかに、
心の地図を書き留め申した。

ああ、今日も測量の道に、
老爺の灯火、細々と、
春の夜の蛍の如く、静かに燃えおるなり。

JW_CAD 仕上げ細部測量図

OrbisNet for Android の出力(CSV出力)

電子基準点RINEX(ライネックス)をダウンロードする方法

国土地理院のサイト https://terras.gsi.go.jp/  にアクセスして、観測日時と最寄りの電子基準点を選択します。


観測日から1週間以上経過した場合は、その下にある1日ごとのダウンロードからダウンロードできます。

ダウンロード後解凍して、解凍して .obs と .nav ファイルを取り出し、次のように配置してください。

次に、電子基準点の日々の座標値を https://terras.gsi.go.jp/pos_main.php からダウンロードします。解凍して観測日の緯度経度楕円体高を取り出しメモ帳に保存します。

例えば、3/12の電子基準点姶良の座標は次のようになります。
   緯度 31.824057720
   経度 130.59959880
   楕円体高 314.66508090

RTK/VRSの基準局データ(RTCM)との違い

・メリット
精度が高い: 電子基準点は高精度な座標値が公開されている
長基線対応: 10〜30kmの基線でも解析可能
データ品質: 国が管理する高品質なデータ

・注意点
観測時刻を合わせる: 移動局と電子基準点のデータは同じ時刻に観測されたものを使用
基線長: 長すぎると(>30km)精度が低下
電離層補正: 長基線ではL1+L2のデュアル周波数が必須
座標系: 電子基準点の座標は世界測地系(JGD2011/ITRF)

OrbisNet Sigma操作説明動画公開

GNSS基線解析・厳密網平均アプリの使い方入門編の動画です。
https://youtu.be/9q0ebZ3PB1U

アプリをダウンロードされた方は実際にアプリを操作しながら見てください。
そうでない方は、最後のCREDITSだけご覧ください。


この度は、GNSS基線解析・厳密網平均アプリの使い方中級編の動画に御座候。
https://youtu.be/PjqQkThRE8c

中級編に於きましては、電子基準点のRINEXを用ゐる方法を、仔細に解説仕り候。
RTKやVRSの如きものに候へば、厳密網平均など必要とせず、統計平均計算までにて事足りるものに候へども、さりながら、筆者が大いに苦労を重ねて作り上げたるアプリなれば、参考までに厳密網平均の出力も出来るやうに仕立て置き候。
なお、厳密網平均計算の儀につきましては、国土地理院のテストデータを以て、十分に検証を遂げ候。

OrbisNet Android版更新

リットーの新受信機 MGR-X2P/Ri-BT (X20P) に対応しました。
X20Pはバンドが多いため、同じ1HzでもNMEA出力時のデータ量が多くなります。特にGSVメッセージ(衛星詳細)が肥大化します。
Android携帯では処理の遅延が発生しやすくなるため、ソフトウェア側でボーレートとメッセージフィルタを調整しました。
今回の修正で、F9Pでも動きが軽くなりますので、ダウンロードしてください。なお、これまでのアプリをアンインストールせず、上書きインストールしてください。

※アンインストールしないとインストールできない機種もあるようです。その場合は、アンインストールする前に、ライセンスキーをメモしておいてください。アクチベーションができないなど不具合が出たらライセンスキーをお知らせください。

RTK-VRSで電子基準点を利用する場合の観測方法

RTK-VRSで基準点測量を実施する場合、基準となる座標の扱いが問題となることがあります。
RTKでは基地局の座標、VRSでは仮想基準点の座標がこれに該当します。

VRSは周囲の電子基準点の補正データを利用し、移動局付近に仮想基準点を生成するため非常に便利です。しかし、観測点ごとに仮想基準点の位置がわずかに変動する可能性がある点に注意が必要です。

この変動を抑制する方法もありますが、完全に固定することは難しく、微小な変動を完全に排除することはできません。

そこで本稿では、後処理を前提として、国土地理院の電子基準点(GEONET)を利用した観測方法を備忘録として整理します。


■ 実務的なRTK-VRS併用による基準点測量フロー

① 点1〜nを順番に観測(各点10〜15分程度)
   ↓
② 点ごとに電源OFF等を行いセッションを分離しながら移動
   ↓
③ 全点の観測完了(第1ラウンド)
   ↓
④ 数時間以上空ける(可能であれば別時間帯または翌日)
   ↓
⑤ 同様の手順で再観測(第2ラウンド)
   ↓
⑥ 観測RAWデータをRINEX形式へ変換
   ↓
⑦ 国土地理院電子基準点データを用いて各セッションを個別に基線解析
   ↓
⑧ ラウンド間の較差を確認
   ↓
⑨ 許容範囲内であれば平均し成果とする


■ 補足

本手法では、RTK-VRSは現場での位置確認および観測可否の判断に利用し、最終的な座標は電子基準点を基準とした後処理解析により決定します。

図:ChatGPTにより作成

基線解析・厳密網平均 OrbisNet Sigma を更新

RTK/VRS 基線解析・3次元厳密網平均計算ソフトウェア OrbisNet Sigma 4.3.0 を3次元厳密網平均計算を追加しました。

同時に、OrbisNet Sigma マニュアルも公開しました。

【マニュアルのコンセプト】
本書は「測量計算の理屈」を延々と語る辞書ではありません。
忙しい現場の皆さんが、「3級・4級基準点測量の品質を、『誰の目にも明らかな根拠』で裏付ける」ための実践ガイドです。
画面に表示される 「緑・オレンジ・赤」 の信号機のようなガイドに従うだけで、専門的な網平均計算をミスなく完遂できるように構成しました。

なぜ、準則にない計算を行うのか?

現行の準則では、VRS等のネットワーク型RTKにおいて網平均計算は必須ではありません。しかし、単発の観測結果を並べるだけでは、万が一の「異常値」を見逃すリスクがあります。

OrbisNet Sigmaで網平均計算を行う最大のメリットは、**「網全体の整合性を客観的な数値(残差・誤差楕円)で見える化できること」**にあります。 「基準を満たしている」だけでなく「極めて高い精度で安定している」ことを証明するレポートは、発注者への信頼を勝ち取る強力な武器になります。

測量は『どれだけ疑い、どれだけ確かめたか』が信頼に繋がります。OrbisNet Sigmaの視覚的な診断(緑のパネルやオレンジの線)を信じて、自信を持って作業を進めてください。

さあ、OrbisNet Sigmaで、精度の高い測量を効率よく進めましょう!

(さらに改良の巻)

この度のOrbisNet Android版(GNSSロガー)、ublox社の新しき受信機X20に繋ぎ候ところ、大量のデータを前にして大弱り、Fix率がみるみる落ち込み候やうになり候。
されど、この測量爺が徹夜を重ね、汗水垂らしてアプリを大改造仕り候て、ようやく正常に動き出すやうになりましたる。
X20Pはバンドの数多きにより、同じ1HzなりともNMEAの吐き出すデータが膨れ上がり、特にGSVメッセージ(衛星の詳細ども)がまるで肥え太りたる大男のごとくに候。Androidの携帯などは、処理が追いつかず遅れを生じ候て、まるで老いたる馬が坂を上るがごとき有様にござりまする。
そこでソフトウェアの側にて、ボーレートとメッセージの濾過を丁寧に調へ整へ候たれば、動きがすっかり軽うなりましたる。
このおかげにて、F9Pにおきても以前より軽快に働きてくれ候はず。

どうか新しき版をダウンロード仕り候へ。

なお、これまでのアプリは御取り除きにならず、そのまま上書きして御入れ候へ。
世の中、イランあたりにてはいらん(洒落)ことになり候へども、若者どももどうかこの測量爺に倣ひ、前向きに励み候て、頑張り候へかし。

CLAS と RTK の観測

2級基準点上で、CLAS と RTK の観測を行いました。RTKは docomo IoT高精度GNSS位置情報サービスを利用しました。その結果、
1.測地成果2011(成果値)vs 測地成果2024(観測値)の差
標高の差(約2cm〜11cm)は、旧成果と新成果(2024)の乖離が反映されている可能性が高いです。
令和6年能登半島地震などの影響を含め、日本全体で地殻変動による座標値の更新が進んでいます。
特にRTK(NTT)の標高差が 0.020m (2cm) に収まっているのは、最新の測地成果2024に基づいた補正データが配信されている証拠と言えます。

2. CLASの挙動

CLASのY座標のズレ(0.131m)が目立ちますが、CLAS(SSR方式)は収束までに時間がかかる特性や、放送暦の誤差が数センチ〜十数センチ乗ることが一般的です。公共測量の2級基準点(許容誤差:水平約2cm以内)と比較すると、CLASは「単独で基準点測量に使う」というよりは「手軽に概略位置を知る」用途に向いていることが数値からも裏付けられています。
セミダイナミック補正ロジック自体は正しく動作していても、CLAS固有のSSR(状態空間代表)配信データの収束精度や、衛星配置による「揺らぎ」が支配的であると言えます。2級基準点の許容範囲(水平±2cm程度)に近づけるには、CLAS単体ではやはり限界があり、今回のデータはその特性を如実に示していると思われます。
3.技術的な考察
RTK(NTT)水平RMS 6mmという数値は、公共測量における「1級・2級基準点」の観測においても非常に優秀なスタティック観測に近い信頼度が出ています。


4級基準点測量作業の方法(VRS)


【重要・免責事項】
この記事に記載している4級基準点測量の作業方法は、私(Tanaka Ryoji)がこれまでの現場経験、各種公開資料、国土地理院の「公共測量作業規程の準則」(最新版:令和7年改正版など)および関連する運用基準・技術資料などをもとに、個人的に整理・理解した内容に過ぎません。
あくまで個人の私見・勉強メモであり、国土地理院や国土交通省が公式に発行・保証するものではありません。記載内容が公式規程と異なる可能性、または最新の改正点が反映されていない可能性があります。
実際の測量業務・申請・検定などでご利用になる場合は、必ず以下の最新の正規資料を最優先でご確認ください。

  • 国土地理院「作業規程の準則」(全文PDFなど):https://www.gsi.go.jp/gijyutukanri/gijyutukanri41018.html
  • 関連する運用基準、発注機関の特記仕様書、監督員の指示
  • 必要に応じて管轄の地方測量部・支所への照会

当記事の内容を参考にした結果生じたいかなる不利益・トラブル・損害等についても、一切の責任を負いかねます。ご理解の上、自己責任でご覧ください。


F9P 「非検定機」× ソフトバンクRTCM × VRS × 公共測量4級(2点)という前提での作業方法や注意点についてまとめました。

前提条件の整理
  受信機:u-blox F9P(非検定)
  補正情報:ソフトバンク VRS(G-VRS)
  電子基準点距離:約15 km
  等級:公共測量 4級基準点
  点数:2点

観測の独立性と記録の丁寧さ が重要になります。

■結論

・ソフトバンクG-VRSだけ使ってOK
・ 電子基準点は「参照用」に使えばよい
・ F9Pでも 2セッション+ログ保存+較差確認 をすれば実務上問題なし

*** 推奨・安全側の作業手順(実務版)***

事前確認(必須)
近傍既知点でチェック(1分でOK)
  ↓
ソフトバンクG-VRSに接続
  ↓
FIX確認
  ↓
既知座標との差確認
  目安 平面 ±2cm以内、標高 ±3cm以内

■ここでズレる場合:
  アンテナ高
  ジオイド(JGD2024)
  投影法
  RTCMマウントポイント
を必ず疑う。

本観測:1セッション目
【点1】
ソフトバンクG-VRS接続
  ↓
FIX後、5〜7分観測
  ↓
UBXログ保存
  ↓
アンテナ高記録
  ↓
点2へ移動
  ↓
FIX維持(通信を切らない)
  ↓
同一セッション扱い

【点2】
5〜7分観測
  ↓
UBXログ保存
  ↓
アンテナ高記録
  ↓
これで1セッション

本観測:2セッション目(最重要)
必ず「独立」させる
  ↓
NTRIP切断
  ↓
電源OFF or 再起動
  ↓
再接続してFIX再取得
  ↓
最低30分、できれば1時間以上空ける
  ↓
点2 → 点1(順番逆)
  ↓
点2:5〜7分観測
  ↓
点1:5〜7分観測

これで2セッション完了

************************************************

■非検定機(F9P)対策

  同一FIXの連続使用は避ける
  再初期化を明確に行う
  時間差を確保

検定機でなくても、測量行為の信頼性を担保できるように

■ソフトバンクG-VRSは
  複数電子基準点を内部使用
  仮想基準点は観測点近傍
  15kmという距離は 後処理ならOKだがRTKならVRSの方が有利
  現場RTKでは ソフトバンク > 単一電子基準点

推奨計算処理フロー

OrbisNet Sigma を使って、

UBX保存、RTCM保存(OrbisNetロガーのデータをダウンロード)
  ↓
convbin → RINEX化
  ↓
rnx2rtkp(baseline / kinematic)
  ↓
セッション間較差確認
  ↓
平均化

較差目安
  平面 ≤ 2 cm
  標高 ≤ 3 cm
  超えたら再観測。

電子基準点は「保険」として使う(ソフトバンクG-VRSが主)
  電子基準点(15km)は
  後処理で比較
  報告書の説明用
    という位置づけがベスト。

■実務でよくあるNG例(注意)

❌ 2セッションとも同じFIX状態
❌ 再初期化せず連続観測
❌ ログ未保存
❌ セッション差を見ていない

■提出時・説明(実務用)

本測量はGNSS測量(VRS方式)により実施し、
各点について独立した2セッション観測を行い、
セッション間較差の確認後、平均化処理を行った。

■まとめ(最適解)

ソフトバンクG-VRSでOK
2セッション必須
再初期化・時間差必須
UBX保存+後処理で品質担保

以上

OrbisNet Sigma VRS による解析方法

■必要なデータ

  移動局データ + RTCM補正データ(RAWフォルダ)

.  ubx ファイル(u-bloxなどのGNSS受信機の生データ)
  .rtcm ファイル(VRSからの補正データ)

■.ubx と .rtcm データの取得方法

  NTRIP Caster経由でVRS接続

  移動局の生データ(.ubx)と VRSからのRTCM補正データ(.rtcm)を同時取得

  Rover: u-blox → point1.ubx
  Base: NTRIP → base_rtcm.rtcm(point1、point2、、、を観測中は連続記録される)

■アプリでの設定手順

1.フォルダ構成
  作業フォルダ/
   └── RAW/
   ├── point1.ubx
   ├── point2.ubx
   ├── point3.ubx
   └── base_rtcm.rtcm ★重要: 連続記録したRTCMファイル

2.アプリでの操作

(1)rnx2rtkp設定 をクリック
  基準局タイプ で「連続RTCMロガー(VRS)」を選択
  測位モード: kinematic または static
  周波数: L1+L2(デュアル周波数推奨)
  ARモード: fix-and-hold

(2)データ品質フィルタ(チェック、デフォルトのまま)

(3)RAWフォルダ選択 → 移動局のUBXファイルがあるフォルダ←3セッションまで入力可

(4)BASEフォルダ選択 → 選択不要(空欄でOK)

(5)解析実行 をクリック

■rnx2rtkp設定のポイント

基準局設定:
  BaseStationType: BaseRtcm(連続RTCMロガー)
  BasePosType: 不要(RTCMに座標情報が含まれる)
  基準点座標: 入力不要(自動)

測位モード:
  PosMode: kinematic(移動測量)または static(固定点)
  周波数: L1+L2(デュアル周波数推奨)
  ARモード: fix-and-hold
  仰角マスク: 15°

■VRSとの違い

     項目VRS(RTCM)電子基準点(RINEX)
    データ形式.rtcm.obs + .nav
    フォルダ RAWフォルダ内別のBASEフォルダ
    基準局タイプBaseRtcmFixed
    座標入力不要(自動)必要(手動入力)
    基線長短い(〜数km)長い(〜数十km)

メリット
  基線が短い: 仮想基準点なので数km以内
  座標入力不要: RTCMに基準点情報が含まれる
  リアルタイム対応: 観測中にRTK測位も可能

■よくあるエラーと対処法

  エラー: RTCMファイルが見つかりません
  → ファイル名を確認: base_rtcm.rtcm, base.rtcm, rtcm.rtcm など
  → RAWフォルダ内に配置されているか確認
  → ファイルサイズを確認(空ファイルでないか)

  エラー: RTCMのRINEX変換に失敗しました
  → RTCMファイルが破損していないか確認
  → ファイルサイズが十分か確認(最低でも数MB以上)
  → RTCM3形式であることを確認

  Fix率が低い(50%以下)
  → 基線長を確認(30km以上だと厳しい)
  → 観測時間を延長(最低15分以上推奨)
  → 周波数設定をL1+L2に変更

  時刻ずれ
  問題: Fix率が極端に低い
  原因: UBXとRTCMの時刻が合っていない

  → 同時記録されたデータか確認
  → RTCMが観測時間全体をカバーしているか確認

  データ品質
  → 観測時間: 最低15分以上(固定点の場合30分以上推奨)
  → RTCM記録: 連続記録(途切れないように)
  → VRS接続: 安定した通信環境
  → アンテナ設置: 開けた空で障害物なし

推奨ワークフロー

  観測計画
    ↓
  VRS接続 + 連続RTCM記録開始
    ↓
  各観測点でUBX記録(15分以上)
    ↓
  全点記録後、RTCM記録停止
    ↓
  RAWフォルダに全ファイル配置
    ↓
  アプリで解析実行

観測時チェックリスト

  観測前:

  • [  ] VRS接続確認
  • [  ] RTCM記録ソフト起動
  • [  ] 連続記録開始

  観測中:

  • [  ] VRS接続維持確認(連続観測中が切れることがある)
  • [  ] 各点15分以上記録

  観測後:

  • [  ] RTCMファイルサイズ確認(数MB以上)
  • [  ] 全UBXファイル確認