点群データは、建設業界や土木業界、森林管理、災害査定、デジタルアーカイブなど、さまざまな業界で活用が進んでいます。
点群データの活用方法は多岐にわたるため、
「自社の業務でどのように活用できるのかイメージできない」
「活用するためのステップや事前準備がわからない」
と悩む方も多いのではないでしょうか。
そこで本記事では、点群データの活用事例を業界別に紹介するとともに、点群データの活用ステップやよくある課題を解説します。
点群データの活用を検討している方や、点群データの活用方法を詳しく知りたい方は、ぜひ参考にしてください。
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目次
建設業界での点群データの活用事例・メリット
建設業界では、現地調査や設計、施工管理、維持管理など、さまざまな工程で点群データが活用されています。
例えば建設コンサルタントでは、点群データをもとに3Dモデルを作成して設計作業に活用するケースが見られます。
ここでは、建設業界での活用事例を2つ紹介しますのでぜひ参考にしてください。
現地調査・打ち合わせの効率化
土木工事や補修工事を手掛けている総合建設会社では、点群データと設計データを重ね合わせて可視化し、主に以下の用途で活用しています。
- 施工方法の検討
- 障害物の確認
- 搬入経路の選定
設計データと現況を重ねることで、法長の変化や現地地盤の凹凸（高低差）を正確に把握できるようになりました。
さらに、点群データを現場に持ち出し、タブレット上で図面と現況をその場で確認しながら打ち合わせができる体制も構築しています。
現地での認識のズレを防ぎながら関係者間で情報を共有できるようになり、打ち合わせや検討作業の効率化を実現しています。
本事例の詳細は、以下の記事をご覧ください。
本事例の詳細は、以下の記事をご覧ください。
点群と設計データをWeb共有。現場での合意形成をもっとスムーズに。
モデル作成や設計作業にかかる工数を大幅に削減
徳島県を拠点に活動している建設コンサルタントでは、主に以下の用途で点群データを活用しています。
- TINモデルの作成
- BIM/CIMモデルの作成
- 地表面のデータを主体にした設計作業
点群データの活用によって、地形の把握精度が向上し、モデル作成や設計作業にかかる工数を大幅に削減できました。
また同社では、クラウド型の点群処理ソフト「ScanX」を導入し、点群データのクラス分類にかかる作業時間を従来の5分の1まで減らすことに成功しています。
地盤面や建物、樹木などを容易に判別できるようになり、確認作業の負担も軽減しています。
本事例の詳細は、以下の記事をご覧ください。
土木業界での点群データの活用事例・メリット
土木業界では、現地測量や設計検討、施工管理、維持管理といった、さまざまな工程で点群データが活用されています。
主なメリットとしては、照査時間や数量算出時間の削減、測量・設計業務の効率化などが挙げられます。
ここでは、土木業界での代表的な活用事例を2つ紹介します。
照査時間・数量算出時間の削減
大場遊水地のゲート設備製作・据付工事では、設計段階において点群データを用いた数量算出が行われました。
点群データを活用した結果、数量算出作業を約4日、照査作業を約15時間、従来よりも削減することに成功しています。
さらに、点群データを用いた会議や意見交換を実施し、関係者間の理解促進にもつながっているのです。
確認作業においても点群データを活用して、打ち合わせ時間の短縮を実現しています。
「BIM/CIM 活用事例集」（国土交通省関東地方整備局）をもとにローカスブルー株式会社作成
測量・設計業務の効率化
奈良県香芝市では、土木分野を中心に点群データの活用を推進しています。
同市では、保有する点群データを活用し、現地測量の一部を置き換える形で現況平面図を作成し、従来方式と比較してどの程度業務を効率化できるのかを検証しました。
その結果、点群データを活用して平面図・縦横断図を作成した場合、必要な業務量は10.3人日で完了することに成功したのです。
従来の方法では7.2人日が必要とされていましたが、補足的な測量作業を含んでいるのにもかかわらず、約40％の業務効率化を実現しています。
出典：国土交通省ウェブサイト
「3次元点群データを活用した業務効率化の取り組み」（国土交通省）をもとにローカスブルー株式会社作成
森林管理での点群データの活用事例・メリット
点群データは、森林管理の分野でも樹木位置の把握や伐採計画、林道整備、災害状況の把握といった、さまざまな場面で活用されています。
代表的なメリットとしては、森林調査の精度向上や、樹木解析の工数削減などが挙げられます。
ここでは、森林管理における点群データの活用事例を2つ紹介します。
点群データで森林調査の精度を高め、樹木解析の工数を削減
森林整備や木材生産などを実施している企業では、スマート林業を推進する取り組みの一環として、点群データの活用を進めています。
従来は、プロット調査（調査区を設定し、木の本数や太さなどを計測して全体を推定する方法）が一般的でしたが、調査結果が推定値に依存するため、実態との乖離が生じやすい点が課題でした。
そこで点群データを活用した結果、、樹木1本ごとの位置や樹高といった情報を自動で抽出できるようになったのです。
これにより、調査精度の向上と、樹木解析作業の大幅な省力化を実現しています。
本事例の詳細は、以下の記事をご覧ください。
樹木解析で工数を10分の1に。森林調査の精度を上げるScanXの使い方。
山地災害の状況把握で活用し、被災地の状況を詳細に把握
点群データは、山地災害などの状況把握でも活用されています。
例えば、ドローンで空中写真を撮影し、その写真から点群データを取得するといった方法が挙げられます。
ドローンは離着陸に広い場所を必要とせず、人が立ち入れないような危険な場所でも安全に空中写真を撮影できる点が特徴です。
ドローンで撮影した点群データを利用することで、被災地の被害状況を詳細に把握できます。
出典：近畿中国森林管理局ウェブサイト
「3次元点群データを用いた森林管理の手法・取組について」（近畿中国森林管理局）をもとにローカスブルー株式会社作成
災害査定での点群データの活用事例・メリット
点群データは、災害査定においても被災範囲の把握や土量の算定、損壊箇所の記録、査定資料の作成といった、さまざまな場面で活用されています。
主なメリットとして、現地調査の省力化や作業時間の短縮、査定精度の向上などです。
ここでは、災害査定における点群データの活用事例を2つ紹介します。
スマートフォンを活用した災害査定
静岡県島田市を流れる身成川では、令和4年の台風15号により洪水流量が急増し、護岸施設に被害が発生しました。
同災害における査定申請に必要な資料作成や被災箇所の計測にあたり、県職員がLiDAR搭載スマートフォンを用いた3次元計測を実施しています。
その結果、従来は多くの人員と時間を要していた現地計測作業を職員2名で実施できるまでに省力化できました。
出典：静岡県交通基盤部政策管理局建設政策課｜3 次元点群データを活用した災害対応 ―モバイル端末を用いた災害現場の測量等の省力化―
被災前後の点群データを用いた土量算出と状況把握
静岡県松崎町では、被災前後の点群データを活用した土量算出に取り組んでいます。
現地の被災状況説明には、ドローンで撮影した写真や動画に加え、点群データによる被災状況の可視化や土量算出を活用しています。
これにより、災害規模や状況を迅速に把握できるようになり、災害対応全体の効率化につながっています。
出典：国土交通省ウェブサイト
「デジタル技術を活用した災害査定の取組事例①」（国土交通省）をもとにローカスブルー株式会社作成
デジタルアーカイブの点群データの活用事例・メリット
点群データは、デジタルアーカイブの分野でも活用されています。
デジタルアーカイブとは、文化財や歴史的建造物、遺構、景観といった対象をデジタルデータとして精密に記録し、保存・活用する取り組みです。
点群データを活用することで、形状や空間構成を高精度に記録できます。
ここでは、デジタルアーカイブでの活用事例を2つ紹介します。
デジタルアーカイブとして建物の形状を忠実に再現
国立西洋美術館では、本館全体を点群データとして取得し、デジタルアーカイブ化しています。
取得した点群データをもとにスマートフォン向けのコンテンツも制作され、一般の利用者が建物空間を体験できる仕組みが整備されました。
コンテンツでは、天井付近まで浮き上がったり、窓の外へ移動して建物を空から俯瞰したりするなど、ユーザーが自由な視点で建物内部・外部を確認できる演出が施されています。
建物全体の構造や空間のつながりを直感的に理解できる点が特徴で、来館者の理解促進や新たな鑑賞体験の提供につながっています。
出典：国立西洋美術館｜３次元モデルを利用したデジタルコンテンツ「ゆびさきでめぐる世界遺産－ぐるぐる国立西洋美術館－」の公開
3次元点群データを活用して「VIRTUAL SHIZUOKA」をオープン
静岡県では、県全域をスキャンした仮想空間「VIRTUAL SHIZUOKA」を点群データをもとに構築しています。
VIRTUAL SHIZUOKAで公開されているデータは、オープンデータとして提供されており、自由に利用することが可能です。
点群データは、専用のソフトを使わずともWeb上で簡単に閲覧・操作できる環境が整備されています。
地形情報を必要とする土木測量や文化財調査、森林調査など、さまざまな分野で活用されています。
出典：静岡県 交通基盤部建設政策課 未来まちづくり室｜VIRTUAL SHIZUOKA
点群データを活用する3つのステップ
点群データを活用するためには、取得したデータの処理が欠かせません。
具体的には、以下の3ステップで処理を進めていきましょう。
点群データを活用する3つのステップ
- 点群データを取得する
- ノイズの除去・位置合わせを実施する
- メッシュデータ・サーフェスデータへ変換してモデル化する
1.点群データを取得する
まずは、3Dレーザースキャナーやドローンなどを用いて、対象物の点群データを取得します。
計測対象（構造物・地形・屋内外）や環境条件に応じて、最適な計測方式を選定することがポイントです。
また、3Dレーザースキャナーの場合は、設置位置から見える範囲しか計測できません。
そのため、対象物全体を把握するには、設置位置を変えて複数回計測を行い、取得したデータを後工程で統合する必要があります。
2.ノイズの除去・位置合わせを実施する
取得した点群データには、スキャン時の乱反射や通行車両、樹木の揺れなどが原因となる不要な点（ノイズ）が混入するケースがあります。
正確なデータを再現するためには、これらのノイズを除去しなければなりません。
また、複数地点からスキャンして得たデータがある場合は、位置合わせを実施し、一つの点群データとして正確に統合します。
この工程によって、全体の位置関係が整い、点群データを解析や設計に利用しやすい状態になるのです。
3.メッシュデータ・サーフェスデータへ変換してモデル化する
ノイズの除去・位置合わせを実施したら、メッシュデータ・サーフェスデータへ変換します。
点群データをメッシュ（ポリゴン）データに変換することで、立体形状を視覚的に把握しやすくなります。
さらに、メッシュデータをサーフェス（曲面）データへ変換すれば、滑らかな曲面再現も可能です。
その結果、CADや3Dモデリングソフトでも扱いやすくなり、2D図面の作成や3Dモデルの編集、施工管理など、幅広い用途で活用できます。
点群データの活用でよくある課題
点群データを実際に業務で活用する際には、さまざまな課題が発生します。
よくある課題は以下の4つです。
点群データの分類でよくある課題
- 共有が難しい
- データ容量が大きい
- 高額な初期費用が発生する
- 専門的な知識・スキルが必要
共有が難しい
点群データを共有する際には、ソフト間の互換性を考慮しなければなりません。
例えばCADで点群データを扱う場合、閲覧・編集するためには専用のツールが必要です。
一方で、CADでは点群データをそのまま取り込めないことも多く、共有先のソフトや用途に合わせて形式変換やデータの軽量化などを実施する必要があります。
こうした調整を行わないままでは、関係者間で円滑にデータを共有するのが難しくなります。
さらに、点群データは容量が大きくなりやすいため、データのサイズが増えるほど共有や閲覧の負荷が大きくなる点も課題です。
データ容量が大きい
点群データは、座標情報（X, Y, Z）や色情報（R, G, B）、反射強度といった情報を持つ大量の点の集合体で構成されるため、データ容量が非常に大きくなりやすいのが特徴です。
点群取得の機材や取得条件によって変動しますが、小規模な現場でも数百メガバイト、大規模な現場では数十ギガバイト〜百ギガバイトを超えることも珍しくありません。
一般的なパソコンでは処理が重くなりやすく、高性能なパソコンや大容量のストレージなどを導入する必要があります。
さらに、データの保存やバックアップ、社内外での共有にも時間やコストがかかりやすく、運用面での負担が増大しやすい点も課題です。
データ容量の大きさは、点群データ活用において技術面と運用面の両方に影響を与える要素といえます。
高額な初期費用が発生する
点群データを活用する際には、以下のような初期費用が発生します。
- 高性能な3Dレーザースキャナの購入費用
- 点群処理ソフトのライセンス料
- 大容量データを扱うための高スペックなパソコンやGPU
多方面で高額な初期費用が発生する点は、あらかじめ知っておく必要があります。
初期費用は数百万円規模になることもあり、中小企業にとっては導入の大きなハードルとなるでしょう。
例えば一般的な地上型レーザースキャナの場合、導入するのに数百万円～数千万円の費用がかかります。
さらに、ソフトの保守費用や更新費用などのコストが継続的に発生する点にも注意が必要です。
専門的な知識・スキルが必要
点群データの処理では、ノイズ除去やメッシュデータへの変換など、専門的な知識やスキルが不可欠です。
そのため、難易度が高い作業に対応できる人材の育成、継続的なトレーニングなども求められます。
社内で専門的な知識やスキルをもった人材を育成する場合、教育期間中は一時的に業務負荷が増加する可能性がある点は大きな課題といえるでしょう。
また、即戦力として計算しにくい期間が発生することで、既存メンバーへの負担が偏りやすくなります。
点群データの活用が特定の担当者に属人化しやすい点にも注意が必要です。
点群データの課題を解決するならScanX
ScanXは、クラウド上で点群データを一元管理できる点群処理ソフトです。
建設業界や森林管理など、さまざまな業界で活用されており、前述した「共有のしにくさ」「データ容量」「専門人材不足」といった点群データ活用の課題解決に寄与します。
ここでは、ScanXの特徴を4つ紹介します。
URLでデータを簡単に共有できる
ScanXでは、共有用のURLをすぐに発行することが可能です。
関係者はブラウザからそのままアクセスして閲覧できるため、専用ソフトを用意することなく、点群データを円滑に共有できます。
特別な環境構築が不要で、タブレットやスマートフォンから点群データを確認できる点もメリットです。
点群処理はクラウド上で実行されるため、高スペックなパソコンを新たに導入する必要もありません。
さらに、複数人での同時利用や、複数の点群データを並行して処理することもできます。
処理時間の目安としては、5ギガバイトのLASファイルで約1時間、10ギガバイトのLASファイルで約2時間ですが、データ内容や処理条件によって前後します。
毎月データ容量が更新される
ScanXのデータ容量はプランごとに異なり、ベーシックプランでは40ギガバイト / 月、プロプランでは300ギガバイト / 月が付与されています。
それぞれのプランでデータ容量は毎月更新され、継続的に新しい点群データを安定してアップロードすることが可能です。
月ごとに十分な容量が付与される仕組みのため、点群データの件数や規模に応じて柔軟に利用できます。
データ容量を過度に気にすることなく、新規案件や継続案件を同時並行して進めやすくなる点も大きなメリットといえるでしょう。
初期費用を抑えて運用をスタートできる
ScanXのベーシックプランは、月額29,800円（税込）で使用ができ、より充実した内容のプロプランは月額49,800円（税込）で利用可能です。
多数の現場や大容量のデータを扱う場合は、利用規模に応じたエンタープライズプラン（費用は個別見積もり）を選択することもできます。
高性能なパソコンや専用ハードウェアが不要で初期費用もかからないため、初期費用を抑えながら運用を始められます。
ScanXは、点群データの活用をこれから始めたい企業にとってスモールスタートしやすい点が強みです。
シンプルなUIで簡単に操作できる
ScanXは、不要な機能やボタンを省いたシンプルなインターフェースも特徴です。
点群処理は4ステップで設定できるため、特別な専門知識やスキルがなくても操作できます。
人材育成やトレーニングにかかる手間を抑えながら、点群データの活用を進めることが可能です。
また、AIによる点群の自動クラス分類機能も備えており、手作業によるフィルタリングや分類作業の負担の軽減を実現します。
その結果、解析や設計といった本来注力すべき業務に集中しやすい環境を整えられるでしょう。
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点群データの活用事例を参考にしてビジネスでの活用方法を検討しよう
点群データは、建設や土木、森林管理など、さまざまな業界で幅広く活用されています。
業界別の活用事例を参考にすることで、自社業務においてどの工程が効率化できるのか、どの業務に適用できるのかを具体的にイメージしやすくなります。
クラウド型点群処理ソフト「ScanX」は、インターネット環境があれば複数人で同時に作業でき、専用機器を用意することなくパソコンやタブレットから点群処理を実行できます。
直感的なUI/UXで操作しやすく、初期費用ゼロで月額29,800円から利用できる点も強みです。
さらに、国土交通省NETIS推奨技術に認定されているほか、i-Construction大賞 国土交通大臣賞を受賞するなど、公共分野においても高い評価を受けています。
点群処理をこれから始めたい方や、点群データを自社の業務で有効に活用したい方は、ぜひお気軽にご相談ください。
