GNSS測量とは｜手順やデメリットも

「GNSS測量」についてピックアップします。センチメートル単位での高精度な測位が可能になり、自動運転など様々な技術に応用されています。本記事ではGNSSの概要やメリット・デメリット、主な手順についてご紹介していきます。

GNSS測量とは

GNSS測量とは、衛星を用いた測位システムのことを指します。「Global Navigation Satellite System」の頭文字を取った言葉で、読み方は「ジーエヌエスエス」です。

「測位システムと言えばGPS（ジーピーエス）」というイメージが広まっているかもしれませんが、じつはGPSはアメリカのGNSSの一種です。日本の「みちびき」は、QZSSと表記されます。

GNSS測量の種類

ここでは、代表的なGNSS測量の種類についてご紹介していきます。

①単独測位

単独測位は、衛星からの情報を「1台」のアンテナで受信する方法です。4個以上の衛星を用いることで、観測点の位置を決定します。

電波が届くまでの時間を測ることで、距離を推測します。ただし衛星の位置誤差や電波の遅れにより、「約10m」の誤差が発生するのが特徴です。主に船舶や飛行機、乗用車といった位置情報システムに活用されています。

②相対測位

相対測位は「2台以上」の受信機を使用して同時観測を行う方法です。それぞれの受信機に電波が届く時間差を計測し、相対的な位置関係を割り出します。

各受信機は同じ条件下で観測を行っているので、衛星の位置誤差や対流圏・電離層遅延量は相殺できます。そのため「100万分の1」の高い精度で位置関係が分かるのです。

③DGPS方式・RTK方式

DGPS（ディファレンシャルGPS）方式とRTK-GPS（リアルタイムキネマティックGPS）方式は、基準局と観測点で同時に観測を行う方式です。位置の分かっている基準局での観測データをリアルタイムに送信することで、観測点の位置を的確に求められます。

DGPSは両点で単独測位を行うのに対して、RTK-GPSは両点で位相測定を行うという違いがあります。どちらに関しても誤差は非常に少なく、DGPSは数m、RTK-GPSは数cmの誤差に収まるのが特徴です。

④ネットワーク型RTK測位

ネットワーク型RTK-GPS測量は、電子基準点のリアルタイム観測データ等を利用する方式です。これにより長距離基線の測量が可能になり、RTK-GPSと同様、誤差数㎝の精度が期待されます。

GNSS測量のメリット

GNSS測量の主なメリットは、下記が挙げられます。

• 天候が悪くても計測できる
• 設置場所を問わない

従来までの測量では、風雨など悪天候時には計測ができないことがありました。しかしGNSS測量では、天候に関係なくいつでも観測が可能になります。また高い建物があっても計測でき、山の上の三角点に行く必要もなくなりました。

GNSS測量のデメリット

GNSSは従来の測量に比べて誤差は少ないものの、ある程度誤差が生じるのがデメリットでしょう。「数センチの誤差なら問題ないのでは？」と思われるかもしれませんが、自動運転やドローンといった分野では事故に繋がる可能性があります。

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