《 PPP-RTK / PPP / DGPS / RTK 》の違いとは？ 建設ICT・測量向け衛星測位の仕組みと精度を徹底比較！

建設現場のICT化（i-Construction/i-Construction2.0）において、高精度な位置情報はすべての基盤となる。

ICT建機の自動制御、ドローンやトータルスキャナーによる測量、スマホ測量アプリや地上型レーザースキャナーなど、あらゆる場面でGNSS（全球測位衛星システム）が活用されている。

しかし、カタログや仕様書には「RTK」「PPP-RTK」「DGPS」といった専門用語が並び、「結局、どれを選べば良いのか？」と迷う技術者も少なくない。

特に近年は、基準局不要でセンチメートル級精度を実現する「PPP-RTK（CLAS）」の登場により、選択肢が広がっている。

本記事では、注目の「PPP-RTK」を中心に、従来の定番である「RTK」や「PPP」との違いを、現場視点で徹底解説する。

1. 衛星測位の精度を左右する「3つの誤差要因」

各方式の違いを理解するためには、まず「なぜGPS（GNSS）には誤差が生まれるのか」を知る必要がある。

衛星から受信機までの道のりには、主に以下の3つの誤差要因が存在する。

A：衛星ごとの誤差（衛星軌道・衛星時計のズレ）

衛星の位置情報そのもののズレや、搭載されている原子時計の極めて微細なズレ。

B：伝搬経路（宇宙空間～大気圏）の誤差

• 電離層遅延：太陽活動などの影響を受ける電離層を通過する際の遅れ。
• 対流圏遅延：地表近くの空気や水蒸気の層を通過する際の遅れ。

受信機周辺の誤差

マルチパス（反射波）や受信機ノイズなど、地上の環境に依存するもの。

これらの誤差を「どうやって」「どこまで」取り除くかが、各方式の決定的な違いとなる。

2. PPP（高精度単独測位）とは？～ 世界中どこでも、基準局なしで高精度 ～

PPP（Precise Point Positioning）は、その名の通り「精密単独測位」と呼ばれる手法だ。


日本では、準天頂衛星みちびきの実証実験を経て、2024年4月から本運用が開始された「MADOCA-PPP」サービスがこれに該当する。

PPPの仕組みと特徴

通常のGPS測位（単独測位）に「A：衛星ごとの誤差（精密な軌道・時計情報）」の補正データを加えて計算を行う。

• 補強対象：誤差要因「A」のみ
• 基準局：不要（アンテナ＋受信機1台で完結）
• エリア：世界中どこでも（アジア・オセアニア地域等、広域で利用可）

PPPのメリットとデメリット

最大のメリットは、日本周辺だけでなく広範囲なエリアで利用できる点だ。

一方で、「B：伝搬経路の誤差（電離層・対流圏）」を外部データとして受け取らないため、精度は後述するRTKやPPP-RTKには及ばない。

一般的な精度としては、水平30cm以下、垂直50cm以下（95%値）とされており、センチメートル級が求められる施工管理よりも、海洋工事や広域の概略測量などに適している。

また、精度が安定する（初期収束）までに時間がかかる点にも注意が必要だ。

3. PPP-RTK（準天頂衛星CLASなど）とは ～ PPPの手軽さと、RTKの精度を両立 ～

PPP-RTKは、現在もっとも注目されている技術の一つだ。

日本では準天頂衛星「みちびき」が配信する「CLAS（シーラス：センチメータ級測位補強サービス）」において、この技術が採用されている。

PPP-RTKの仕組みと特徴

PPPで補正していた「A：衛星の誤差」に加え「B：伝搬経路の誤差（電離層・対流圏）」の補正情報も衛星から配信する。

• 補強対象：誤差要因「A」＋「B」
• 基準局：不要（受信機1台で完結）
• エリア：日本全域

PPP-RTKはなぜ高精度なのか？（CLASの仕組み）

大気の状態（電離層・対流圏の遅延）は、場所によって異なる。CLASでは、国土地理院が管理する全国1,300か所以上の「電子基準点」のデータを活用している。

国土を12の領域に分け、それぞれのエリアに最適な「大気の補正情報」を生成・配信することで、日本全国どこでも均質にセンチメートル級の高精度を実現しているのだ。

4. 【比較】「PPP-RTK」vs「RTK（VRS）」現場で使うならどっち？

これまで建設現場の標準は「RTK（ネットワーク型RTK／VRS）」であった。

ここに「PPP-RTK（CLAS）」が登場したことで、現場選定の悩みが生まれている。両者の違いを明確に比較しよう。

① RTK（ネットワーク型RTK／VRS）

• 仕組み：携帯電話回線（インターネット）を通じて、補正データ配信事業者から現在位置に応じた補正データを受け取る。

② PPP-RTK（CLAS）

• 仕組み：準天頂衛星「みちびき」から直接、補強信号（L6信号）を受信する。

結論：使い分けのポイント

「山間部で携帯電波が入らない」「ランニングコストを抑えたい」場合はPPP-RTK（CLAS）が圧倒的に有利だ。

一方、「樹木の下など空の視界が悪い」「一瞬でも早く測りたい」というシビアな環境では、依然としてRTK（VRS）に分があるケースもある。

5. DGPS（ディファレンシャルGPS）との違い

参考までに、従来技術であるDGPSについても触れておく。

DGPSも「基準局データで補正する」点は同じだが、決定的な違いは「距離の測り方」にある。


DGPS（コード測位）: 「定規」で測るようなもの。精度はメートル級（亜メートル級）。
PPP-RTK（搬送波測位）: 「ノギス」で測るようなもの。電波の波の数を数えるため、センチメートル級の精度が出る。

DGPSの精度では不十分なケースが多く、RTKまたはPPP-RTKの利用が前提となっている。

6. 【実践編】その高精度測位、現場でどう活かす？ スマホ測量アプリという選択肢

ここまで、PPP-RTKやRTKといった測位技術の違いについて解説してきた。しかし、重要なのは「その技術を使って、いかに業務を効率化するか」だ。


そこで紹介したいのが、高精度な位置情報を手軽に活用できるスマホ1人測量アプリ「OPTiM Geo Scan」だ。

衛星測位 × iPhone LiDAR で「1人測量」を実現

「OPTiM Geo Scan」は、iPhone Proなどに搭載されたLiDARセンサーを活用し、対象物をスキャンするだけで高密度な3次元点群データを取得できるアプリである。


Geo Scanはアプリで測量する際に、小型GNSSレシーバーを活用するため、この記事で解説した「GNSS測位（RTKやPPP-RTK）」で位置情報を取得する仕組みだ。そのため、測量したデータに正確な位置座標を、リアルタイムで付与できる。

プリズムを持つ補助員も不要で、スマホとGNSSレシーバーがあれば、たった1人で測量が完了してしまうのだ。

まとめ

本記事では、衛星測位の基礎から最新のPPP-RTK（CLAS）まで、その違いと仕組みを解説してきた。

かつて、高精度測位といえば「RTK（VRS）」一択であり、通信圏外の現場では基準局設置の手間が必要だった。

しかし、「PPP-RTK（CLAS）」の実用化により、我々は通信環境に依存せず、かつ無料でセンチメートル級の精度を享受できる新たな選択肢を手に入れた。

結論として、現場における技術選定は以下の基準で行うと良いだろう。

• 通信圏外、またはランニングコストを抑えたいなら「PPP-RTK（CLAS）」： 山間部の土工現場や、広範囲を移動するドローン測量などでは、基準局不要で圏外でも使えるCLASの独壇場となる。
• 厳しい遮蔽環境、または即応性を最優先するなら「RTK（VRS）」： 樹木や建物の影響を受けやすい場所、あるいは1秒でも早く計測を開始したいシビアな現場では、初期化が早く実績豊富なRTK（VRS）が依然として信頼性が高い。

重要なのは、どの技術が優れているかという優劣論ではなく、現場の環境や制約条件に合わせて最適な方式を選ぶ「知識」を持つことだ。

そして、その高精度な位置情報を「OPTiM Geo Scan」のような最新ツールで活用し、現場作業そのものを効率化していくことこそが、これからの建設現場に求められるICT施工のあり方であると言えるだろう。