SLASと高精度GNSSを併用！現場で生かす活用術

近年、建設や測量、農業、森林管理、自治体業務など現場での位置情報活用がますます高度化しています。GNSS（全球測位衛星システム）による高精度な測位技術は、作業効率や精度向上に貢献する重要な鍵となっています。その中でも、サブメータ級測位補強サービス（SLAS）をはじめとする衛星からの補強信号や、RTK・CLASといったセンチメートル級の測位方式を併用することで、通信環境や現場条件に左右されにくい柔軟な運用が可能になります。本記事では、キーワード「SLAS」に注目し、SLASの仕組みや精度特性、RTK・CLASとの違い、現場での使い分けや補完関係、そして実際の活用事例について詳しく解説します。最後に、RTK・CLAS・SLASの全てに対応しスマートフォンで切り替え可能な高精度GNSSソリューションLRTKもご紹介し、これら技術の組み合わせが現場にもたらすメリットを考察します。

SLAS（サブメータ級測位補強サービス）の仕組みと精度特性

まずSLASとは、準天頂衛星システム（QZSS）「みちびき」が提供するサブメータ級測位補強サービスのことです。「サブメータ級」とは文字通り誤差が1メートル未満の精度を指し、通常は数メートル程度のGNSS単独測位の精度を飛躍的に向上させることができます。SLASは日本版GPSとも呼ばれる準天頂衛星から、GNSS測位の誤差要因（電離圏遅延や衛星軌道誤差、時計誤差など）を補正するための情報をL1周波数帯の電波（L1S信号）で送信する仕組みです。従来、単独測位では10m前後の誤差が生じていましたが、SLAS補強情報を利用することで約1 m (3.3 ft / 3 ft)程度の精度で位置測定が可能となります。

SLASの大きな特徴は、現在広く普及しているシングル周波数受信機でも利用可能な点です。SLASが送信されるL1S信号は、GPSなどで使われるL1C/A信号と同じ周波数・信号形式のため、既存の受信機をファームウェア更新等で対応させれば受信できます。これにより、高価な二周波GNSS受信機を用いずとも手軽に補強情報を活用できるメリットがあります。またSLASの補強信号受信自体には利用料がかからず、対応受信機さえあれば追加コストなしで高精度化できる点も魅力です。例えばスマートフォンやハンディGNSS端末でも、対応機種であればSLAS信号を受信して測位精度を向上させることができます。

もっとも、SLASは衛星測位の環境依存の誤差すべてを解消するものではありません。補強情報を受信するみちびき衛星だけでなく、測位に使うGPSや他の衛星自体が十分に見えている必要があります。そのため、周囲に高い建物や山岳があって可視衛星数が極端に少ない環境では、SLASを用いても期待精度に達しない場合があります。しかしオープンスカイの屋外であればSLASによって誤差を1 m (3.3 ft / 3 ft)前後まで抑えられるため、従来精度不足だった場面でも実用的な測位が可能となります。衛星数や電離圏の状態に左右される面はありますが、通信インフラ不要で利用できる無料の高精度化手段としてSLASは現場で手軽に使える有力な技術なのです。

RTK・CLAS・SLASの違いと精度比較

高精度測位を実現する方式にはSLASのほかに、センチメートル級の精度を誇るRTKやCLASがあります。ここではこれら3つの方式の違いを整理し、その精度や運用面の特徴を比較します。

• RTK（リアルタイムキネマティック）：RTKは基準局と移動局の2点で同時にGNSS観測を行い、基準局から移動局へ補正データをリアルタイム配信して誤差を差し引く手法です。移動局側では補正を適用することで数センチメートル級の精度を得られます。一般にRTKの水平精度は約2〜3 cm (0.8–1.2 in)程度（垂直方向で数cm程度）と非常に高精度です。ただし自前の基地局設置またはインターネット経由の補正情報サービス契約が必要であり、基地局との距離や通信環境に制約を受けます。ネットワーク型RTK（Ntrip/VRS方式）では携帯回線で補正情報を取得するため、通信圏外では利用できず、またサービス利用料やSIM通信費といったランニングコストが発生します。

• CLAS（センチメートル級測位補強サービス）：CLASはQZSS「みちびき」が提供する無料のセンチメートル級測位補強サービスです。技術的にはPPP-RTK方式を採用しており、国土地理院の電子基準点網から算出した日本全国共通の誤差補正情報をL6帯の電波で配信します。CLAS対応の専用GNSS受信機でL6信号を受信することで、自局の測位に補正を適用し数 cm level accuracy (half-inch accuracy) の高精度測位が可能となります。RTKのように自前で基地局を用意したり通信回線を利用したりする必要がなく、衛星から直接補正情報が得られる点が大きな違いです。水平精度は静止状態で数 cm (a few in)、移動体でも10 cm (3.9 in)程度以内に収まる実力が報告されており、RTKに匹敵する精度を全国どこでも均質に得られます。ただしリアルタイムで補正情報を受信するにはCLAS専用受信機の購入が必要で、初期導入費用はかかります。しかし受信さえしてしまえば補強信号自体は無料のため、ランニングコストを抑えつつ高精度を実現できるメリットがあります。また通信不要で日本全域（周辺地域含む）をカバーするため、山間部や海上など携帯電話圏外の現場でもセンチ級測位を可能にします。

• SLAS（サブメータ級測位補強サービス）：SLASは上述の通り、QZSSが提供するサブメータ精度（約1 m (3.3 ft / 3 ft)）の補強サービスです。誤差1 m (3.3 ft / 3 ft)級ではありますが、RTKやCLASが必要とする特別な環境構築が要らず、既存のL1帯GNSS受信機でも利用できる汎用性が強みです。RTK/CLASほどの精度が求められない用途ではSLASで十分実用可能であり、誤差を数メートル (several ft)から1 m (3.3 ft / 3 ft)程度に低減できる意義は大きいでしょう。例えば広域の概略測量や農地・森林の管理、インフラ資産の位置把握などでは、数 cm 精度までは不要でも「数メートル→1 m (3.3 ft / 3 ft)」に精度向上する恩恵は計り知れません。SLASも通信回線は不要で、日本上空にあるみちびき衛星からの信号を受信するだけで使えます。精度面ではRTK（2–3 cm (0.8–1.2 in)）やCLAS（数 cm ～10 cm (a few in to 3.9 in)）に劣りますが、手軽さとコスト面の優位性があります。

このように、RTK・CLAS・SLASにはそれぞれ精度と必要環境に違いがあります。RTKは最高精度を得られますが基地局や通信が必要、CLASは高精度かつ通信不要ですが専用機材が必要、SLASは精度は準高精度ながら既存機材で導入しやすい、といったトレードオフがあります。精度比較では「RTK > CLAS >> SLAS」の関係になりますが、反対に手軽さや運用コストは「SLAS > CLAS >> RTK」と言えるでしょう。重要なのは用途や現場状況に応じて使い分けることです。必要な精度と利用条件を見極め、これらの技術を適材適所で活用することで、効率的かつ確実な位置情報取得が可能になります。

現場での使い分けと補完関係：通信圏外・コスト・精度バランス

実際の現場では、通信インフラの有無や予算、求められる精度水準によって、どの測位方式が最適か変わってきます。また一つの方式に依存するのではなく、複数の手段を併用・バックアップすることで測位の継続性と柔軟性が向上します。ここでは、現場環境に応じた使い分けとSLASを含む各方式の補完的な関係について考えてみましょう。

まず、携帯電話の電波が届かない山間部や災害現場などの通信圏外エリアでは、ネットワーク型RTKによる補正データ取得が困難です。従来こうした環境では、高精度測位をあきらめるか、データを記録して後処理（PPKや基準点観測）するしかありませんでした。しかしCLASやSLASであれば、衛星から直接補強情報を受け取れるため通信インフラ不要で高精度化が図れます。CLAS対応受信機があればセンチメートル級測位が可能ですし、専用機材がない場合でもSLAS対応の手持ち機器で誤差1 m (3.3 ft / 3 ft)程度まで精度を高められます。例えば大規模災害後の被害状況調査では通信網が寸断されている恐れがありますが、CLAS/SLAS対応のGNSS機器があればその場で被災地の測位を行い、迅速な状況把握に役立てることができます。通信に依存しない衛星測位補強は、非常時における業務継続性（BCP）の観点からも非常に有効です。

次にコストの問題では、やはりRTKは高精度ゆえに初期投資や運用費がかかります。高価な基地局やローバー受信機、通信費用、補正サービス利用料などが発生します。一方、CLASやSLASは補強サービス自体が無料提供されているため、機材さえ揃えばランニングコストほぼゼロで運用できます。小規模な測量業務や自治体の資産管理など、頻繁に高精度測位を行うわけではない現場では、毎月費用がかかるRTKサービスよりもCLAS/SLASを活用する方がコスト効率的な場合もあります。特にCLAS対応受信機の価格も年々下がりつつあり、高精度測位のハードルは以前より低くなってきています。予算に応じて、まずはSLASで出来る範囲をカバーし、必要に応じてCLAS受信機やRTKサービスを導入する、といった段階的なアプローチも現実的です。

最後に精度要求と作業効率のバランスです。全ての場面で常にセンチメートル精度が必要とは限りません。例えば農地の区画計測や森林の境界確認、道路附属物の位置記録などでは、1 m (3.3 ft / 3 ft)程度の精度でも実務上問題ないケースが多々あります。そのような現場では、機器セットアップや通信接続に時間をかけず、電源を入れれば即測位できるSLASの手軽さが大きなメリットになります。一方で、構造物の杭打ちや基礎工事の位置出し、精密な地形測量など高精度を要する作業ではRTK/CLASによるセンチ級測位が不可欠です。この場合も、普段はSLASでおおまかな測量・データ収集を行いつつ、要所だけRTKで精密測位するといったハイブリッドな使い分けが有効です。

また、同じ地点をRTK測位とSLAS測位でクロスチェックすれば、結果を相互に検証して測位ミスの発見にもつながります。このように複数の測位手段を使い分け補完し合うことで、現場での位置測定はより頑健で柔軟なものとなります。

多様な現場でのSLAS活用事例

SLASおよび高精度GNSSは、さまざまな分野の現場業務で活用が進んでいます。ここでは、代表的な領域における活用例と、そのメリットを紹介します。

農業現場での活用（スマート農業）

広大な農地や圃場では、測位精度の向上が生産効率アップにつながります。例えばトラクターの自動走行や施肥作業では、直進の精度や走行ラインのズレを減らすために高精度GNSSが活用されています。通信環境が整った地域ではRTKによるセンチメートル級の自動操舵が理想ですが、必ずしも全ての農家が高価なRTKシステムを導入できるわけではありません。そこで登場するのがCLASやSLASです。CLAS対応受信機をトラクターに搭載すれば、基準局なしでも全国どこでも数 cm level accuracy (half-inch accuracy) の自動走行が可能となり、作業精度と省力化を両立できます。さらに、携帯通信が届かない山間部の棚田のような場所でも、CLAS信号さえ受信できれば高精度作業を継続できます。

一方、圃場の区画確認や農地の測量などセンチ精度までは不要な用途では、ハンディGNSS端末でSLASを活用するだけでも十分有用です。従来は数メートル単位の誤差で畦畔や水路の位置を記録していたものが、SLAS利用で誤差1 m (3.3 ft / 3 ft)未満に向上すれば、より正確な圃場管理や営農計画が可能になります。スマート農業の現場では、このようにコストと精度のバランスを見ながらSLAS・CLAS・RTKを使い分け、高精度化による効率的な農作業やデータ活用が広がっています。

法面測量・管理での活用

道路や造成地の法面（のりめん）の点検・測量にも高精度GNSSが活躍しています。斜面の形状を把握したり、変状箇所を特定したりする作業では、従来は人力での距離測定やレベル測量が必要でしたが、GNSSによる位置情報を取り入れることで大幅な効率化が図れます。法面が連続する山間部では、測量地点が広範囲かつ高低差のある場所に及ぶため、トータルステーションを何度も据え直すより携帯性の高いGNSS機器で点群を取得する方が迅速です。

この際、山間部で通信が難しい場合でもCLAS受信対応のGNSS測量機であればリアルタイムにセンチ級のデータ収集が可能です。例えば法面の現況をドローンで空撮する際にも、ドローン搭載のGNSSがCLASやRTKに対応していれば地上基準点の設置を大幅に省略しても正確なオルソ画像や点群モデルを作成できます。また、簡易的な法面チェックであれば、SLASを利用したハンディGNSS測位でおおまかな形状を短時間に把握することも可能です。数メートル (several ft) の誤差が致命的だった従来に比べ、1 m (3.3 ft / 3 ft)級でも精度が向上することで危険箇所の検出精度が上がり、補修計画の精緻化に役立ちます。険しい現場でも衛星補強信号を活用することで、安全かつ効率的に法面管理が行えるようになっています。

森林・山林管理での活用

森林調査や山林の境界確認など、森林管理の現場でもSLASと高精度GNSSが威力を発揮します。森林内は木々に覆われて衛星信号の受信状況が悪くなりがちですが、林道沿いの開けた場所や伐採地などではGNSS測位が有効に使えます。山林では携帯圏外となる地域が多いため、従来は測量士が山中で紙地図とコンパスを頼りに境界を探す場面もありました。

現在では、携帯型GNSS受信機でSLASを利用しながら位置を確認すれば、地図上の境界線と実地のズレを数メートル (several ft)以内に把握でき、境界標の捜索や設置作業が格段に効率化します。誤差1 m (3.3 ft / 3 ft)級の精度があれば、山中での植生調査地点や試験区画の位置記録もほぼ誤差なく行えるため、森林研究や資源管理においてもデータの信頼性が向上します。また、より精密な測位が必要な場合には、CLAS対応機器を使ってセンチ級測位を行い、植生変化のモニタリングポイントを正確にプロットするといったことも可能です。電源さえ確保できれば衛星から補正情報を得られるCLAS/SLASは、インフラが届かない深山幽谷における森のGIS化を支える頼もしい技術となっています。

測量・建設現場での活用

国土調査や土木設計の基礎となる測量の現場では、従来から高精度なGNSS測位であるRTKが利用されてきました。公共測量でもネットワーク型RTKによる電子基準点網の補正が一般化し、リアルタイムに基準点を設置せずセンチメートル精度を得られる時代になっています。しかし、測量現場の全てが通信良好とは限りません。また、測量士以外の技術者がちょっとした計測を行いたい場合など、RTK機材の用意が手間になることもあります。そうした場面ではSLASやCLASを組み合わせることで、測量作業の柔軟性が向上します。

例えば山間部の路線測量では、主要な基準点は後処理も可能なRTKで高精度に確定しつつ、周辺の細部測量はSLAS対応機器で同時並行して行えば全体の作業効率を上げられます。また、小規模な構造物の出来形管理や埋設物探査などでは、1 m (3.3 ft / 3 ft)精度でも目的を果たせるケースがあります。その場合、高価な機材を投入せずともハンドヘルドGNSSでSLAS測位を行い、迅速に位置記録を取ることでコスト削減につなげられます。

さらに、建設ICTが進む昨今、ドローンや重機のマシンガイダンスにGNSSが搭載される場面でも、基地局設置が難しい場合にCLASが活躍する例が出てきています。測量・建設の現場では、RTKの高精度とCLAS/SLASの利便性を両立させ、必要な精度に応じて手法をシームレスに切り替えることが求められています。

インフラ設備管理での活用

道路や上下水道、電力設備などのインフラ設備管理分野でも、GNSSによる位置情報活用が進んでいます。自治体職員が道路標識や消火栓の位置をGISデータベース化したり、電力会社が送電線の巡視で設備位置を記録したりといった業務では、これまで専用の測距機や地図照合が必要でした。現在では、タブレットやスマートフォンとGNSS受信機を組み合わせ、フィールドで直接位置を測定して記録する手法が普及しつつあります。この際に鍵となるのが測位精度です。誤差数メートル (several ft)では、例えば「どの電柱か」の判別が曖昧になることもあります。

そこでSLAS対応のGPS受信機付きタブレットなどを用いれば、誤差1 m (3.3 ft / 3 ft)未満で道路付属物等の位置を即時に記録可能です。1 m (3.3 ft / 3 ft)精度であれば、隣接する設備同士の取り違えも防げ、現地での確認作業が確実になります。さらに精度を要求する場面では、CLAS対応受信機を使って数 cm level accuracy (half-inch accuracy) の測位を行い、埋設管の正確な位置出し（マーキング）を高精度に実施できます。普段は手軽なSLAS測位で安価にデータ収集を行い、ここぞという場面でCLASやRTKに切り替えて精度を上げることで、インフラ管理業務全体の効率と精度が底上げされています。このようにGNSS補強技術の併用は、インフラ維持管理のDX（デジタルトランスフォーメーション）にも寄与しています。

LRTKはRTK・CLAS・SLASに対応、スマホで切替が可能

最後に、これまで述べてきたRTK・CLAS・SLASの全てに対応し、現場での柔軟な測位を実現するソリューションとしてLRTKをご紹介します。LRTKは当社が提供する小型高精度GNSS受信機で、RTK（独立型・ネットワーク型）・CLAS・SLASのいずれの測位方式にも対応しています。特徴的なのは、スマートフォンやタブレットと連携したシンプルな運用です。専用アプリ上で補強モードを選択することで、基地局からのRTK補正を使うモードから、みちびきのCLAS受信モード、さらには通常のGNSS単独測位＋SLAS補強モードへとワンタッチで切り替えが可能です。例えば、平野部の作業で携帯通信が安定しているときはネットワークRTKでセンチ精度を活用し、山間部に移動したらアプリ操作でCLASモードに切り替えて通信不要のセンチ級測位を継続し、簡易な確認作業ではSLASモードで機動的に測位を行う――といった使い分けが1台の端末で完結します。

LRTKの利点は、1台でどこでも高精度測位ができる汎用性にあります。重い基地局を持ち運ぶ必要もなく、スマホ1台とポケットサイズの受信機だけで現場に赴けるため、災害時の緊急調査や山奥での測量といった場面でもフットワーク軽く対応できます。また、RTK・CLAS・SLASに全対応していることで、用途に応じて最適な測位方式を選べる安心感があります。高精度が要求される簡易測量や出来形管理、小規模工事ではRTK/CLASで精度を確保しつつ、コストを抑えたい自治体の資産点検や災害調査ではSLASで効率良くデータ収集を行うなど、LRTKならあらゆるフィールドにワンストップで展開できます。現場のDX推進において、「必要なときに必要な精度」を柔軟に使いこなせるLRTKは、これからの位置情報業務における強力なパートナーとなるでしょう。