点群一覧で建築測量効率化とBIM活用事例

点群一覧による建築測量とBIM活用

点群データ一覧の基本形式と種類

点群データを一覧管理する際には、複数のファイル形式を理解しておく必要があります。代表的な形式として、LAS形式は米国ASPRSによって策定されたバイナリ形式で、航空レーザや地上レーザ計測の点群交換用として広く使われています。この形式では各点の座標値や強度、戻り回数、分類コード、カラー値などの情報を格納でき、測量分野のオープンデータでもLAS形式で提供されるケースが多く互換性が高いのが特徴です。
参考）点群データ管理の教科書｜ファイル形式からクラウドまで一気に解…
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一方、LAZ形式はLASファイルを可逆圧縮した形式で、ファイルサイズを約10分の1程度に縮小できるため、点群データの配布やアーカイブに推奨されています。XYZ/CSV形式は座標値をテキストで記述したシンプルな形式で、人間が直接読み書きできる利点がありますが、1000万点の点群をCSVで保存すると約400〜500MBにも達するためデータ量が増加しがちです。E57形式はASTM規格のファイル形式で、様々な種類のスキャンデータを統合可能な汎用性を持っています。
参考）点群データのファイル形式ってどんなものがあるのだろう？｜hi…
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建築現場で点群データを一覧化して管理する際には、これらのファイル形式の特性を理解し、用途に応じて使い分けることが重要です。点群処理ソフトによって対応するファイル形式が異なるため、導入前に対応データ形式を確認しておく必要があります。
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点群一覧から作成するBIM/CIMモデル

点群データを活用したBIM/CIM構築は、建築業界のデジタル化において中核的な役割を果たしています。BIM/CIMデータの作成手順は、まず測量などで点群データを収集し、専用ソフトで処理・解析を行い、3Dモデルを作成してからBIM/CIM化するという流れになります。国土交通省が推進するi-Construction 2.0においても、点群データの活用は重要な位置づけとなっています。
参考）301 Moved Permanently
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既存建物をBIMデータ化する際、従来は図面との照合や現地調査など莫大な手間がかかっていましたが、点群データの活用により「精度が高くスピーディー」になることが三谷産業とUR都市機構の共同研究で実証されています。大林組の事例では、築35年の建物に対し3Dレーザースキャナーによる点群データ収集を実施し、延べ床面積約3000平米の物件で合計約940か所を1か月以上かけてスキャン・測定しました。
参考）点群データで簡単に3Dモデル化｜DX活用事例紹介 - Bui…
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点群データを活用すれば、図面で書かれていない鉄骨の穴の位置や大きさも正確に把握できるため、改修後の配管の再配置などの検討にも大きく貢献します。BIM/CIM構築における点群活用の最大のメリットは、現実世界の詳細な3D情報をデジタル空間に正確に再現できる点にあります。
参考）点群データとは？収集する仕組みと建築業界でも注目される理由を…
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点群処理ソフトウェア一覧と比較

建築分野で使用される点群処理ソフトには、用途や対象業界に応じて複数の選択肢があります。代表的なソフトウェアとして、InfiPointsはエリジオンが提供する汎用ソフトで、土木やプラントから商業施設など幅広い業種に対応し、大規模データ処理に強みを持っています。Trimble RealWorksは土木・建築分野に特化しており、建設とプラント業界での利用に最適化されています。
参考）点群処理ソフト5つを比較｜フリーのものからプロ用までを紹介｜…
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FARO Sceneは、FARO製スキャナーとの連携に最適化されており、建設、製造、都市計画の各分野で活用されています。Bentley ContextCaptureは建設と都市計画向けに設計されており、高度な3Dモデリング機能を提供します。オープンソースソフトとしてはCloudCompareがあり、無料で利用できる汎用的な点群処理ソフトとして研究や教育分野でも広く使われています。​
点群処理ソフトを選ぶ際の重要なポイントは、対応データ形式、処理速度や対応可能なデータ量、編集・解析機能、外部ソフトとの連携性などです。現場の目的に合った処理速度や機能があることが最も重要で、ソフトによって得意とする業界や作業内容が異なるため、導入前に十分な比較検討が必要です。​

点群活用による測量作業の効率化事例

点群技術の導入により、建築現場の測量作業は劇的な効率化を実現しています。岐阜県のある建設会社では、小規模な土工事の出来形測定にスマートフォン・タブレット向けの点群計測アプリを導入した結果、従来UAV（ドローン）測量で半日以上かかっていた測量作業が合計30分程度で完了しました。具体的には、床堀した約150㎡の箇所を従来手法では「ドローンの飛行計画策定→空撮→写真からの点群変換→図面化」で5時間以上要していたところ、LiDAR搭載タブレットで現場をスキャンして約15分で点群計測を完了できたのです。
参考）施工現場での点群活用は本当に効果的？事例から見る導入効果
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精度面でもドローン測量とほとんど差がなく誤差0.1%以内という高精度な結果が得られ、その場で即座に土量を算出し、不足する埋め戻し土の手配や余剰土の搬出計画まで立てられました。点群技術による効率化の主なポイントとして、現場を一度スキャンするだけで膨大な三次元データが収集でき現地測量の回数を大幅に減らせること、データから自動的に必要な寸法を抽出できるため図面の作成や修正にかかる手間を大幅に省けること、測量要員を削減しより高度な判断業務に人員を集中できる体制が構築できることなどが挙げられます。
参考）建設DX革命の中核「点群技術」が2025年に変える現場の未来…
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全国各地の中小建設会社でも点群活用が広がっており、「試してみたら大きな効果があった」という声が上がっており、60%もの工数削減を実現したケースも報告されています。ある現場では点群導入で出来形検査に要する日数が従来の半分以下になり、検査待ち時間が減ることで工期短縮やコスト削減にもつながっています。
参考）点群活用で工数60%削減？中小建設会社の実践事例まとめ
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点群データ取得方法と3Dレーザースキャナー活用

建築現場における点群データの取得方法には複数のアプローチがあります。最も一般的な方法は3Dレーザースキャナーを使用する方法で、建築、土木、測量などの多様な分野で広く利用されています。3Dレーザースキャナーの動作原理は、レーザーを対象物に向けて照射し、その反射をセンサーが受け取ることで対象物までの距離を計測するというもので、1秒間に数百万のデータポイントを取得できるため非常に詳細な3Dモデルが作成可能です。
参考）点群データとは？LiDARとの違いと3Dモデル作成方法・活用…
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3Dレーザースキャナーの使い方は、計測したいエリアに設置して計測開始ボタンを押すだけで、真下を除く360°の範囲を測定できます。専門知識や経験はほとんど必要ありませんが、物体の全データを取得するには複数回の計測が必要になります。設置した場所から見える範囲のみ計測できるため、物体に当たって返ってきたレーザーを受け取ることで計測する仕組み上、側面や裏面などを計測したい場合は3Dレーザースキャナーの位置を変える必要があります。
参考）点群データとは？3Dレーザースキャナーのデータ取得方法・3D…
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その他の取得方法として、ドローンカメラ（UAV）を使った広範囲の一度の計測、モバイルマッピングシステム（MMS）による移動しながらの計測、国土交通省などの公共機関が公表している既存データの活用、SLAM技術を使ったリアルタイム計測などがあります。静岡県が富士山南東部・伊豆東部エリアのデータを「VIRTUAL SHIZUOKA」として無料公開した事例では、航空レーザー測量やMMSを用いて伊豆半島を計測した高精度の点群データ15テラバイトが、G空間情報センターのサイトから誰でも取得可能になっています。​

点群活用による工期短縮とコスト削減効果

点群技術の導入は、建築現場の工期短縮とコスト削減に直接的な効果をもたらしています。点群活用による業務効率化やコスト削減について、設備の干渉チェックを点群データで行うことで、干渉回避に関する設計業務の工数・期間ともに約80%の削減効果を得られた事例が報告されています。点群データを活用することで成果物の品質を担保しつつ、作業の効率化やコストの削減が期待でき、工期を守りつつ予算管理しながら工事を進める建設業界にとって大きなメリットとなっています。
参考）【完全網羅】点群データとは？CAD化の手順や活用事例を解説
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作業時間を最大50%短縮する効率化効果として、一度のスキャンで膨大な三次元データ収集により測量回数削減と図面作成を効率化できることが挙げられます。従来の二次元図面に基づく測量や現地調査では人手による計測や実地確認が中心でしたが、点群技術の導入により劇的な改善が可能になっています。具体的には、測量作業の大幅削減により現場を一度スキャンするだけで膨大な三次元データが収集でき現地測量の回数を大幅に減らせること、図面作成の自動化によりデータから自動的に必要な寸法を抽出できるため図面の作成や修正にかかる手間を大幅に省けること、人員配置の最適化により測量要員を削減しより高度な判断業務に人員を集中できる体制が構築できること、設計変更対応の高速化により設計変更や数値チェックの時間を劇的に短縮しプロジェクト全体のスピードアップを実現することなどの効果があります。​
点群導入で出来形検査に要する日数が従来の半分以下になった現場では、検査待ち時間が減ることで工期短縮やコスト削減にもつながり、建設現場の生産性向上に寄与しています。このようにコスト削減と労働力不足対策を同時に実現できる点が、建設DXの充実において大きな強みとなっています。
参考）点群を使った出来形管理の方法とメリットを徹底解説！
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点群データによる3Dモデル化の基礎知識と土木・建築分野での活用事例が詳しく紹介されています
点群処理ソフト5製品の詳細な比較情報と業種別の選び方が解説されています
点群データのCAD化手順とメリット・デメリットが完全網羅されています

点群一覧管理における独自の品質管理手法

建築現場で点群データを一覧管理する際、品質管理の観点から独自の検証プロセスを導入することが重要です。点群データは非常に高密度な3D情報を持つため、構造物の形状を詳細に把握でき、ミリ単位の狂いまで検出できるので出来形の誤差を従来以上に厳密にチェック可能です。​
点群を使った品質管理の最大の利点は、「作ったものが図面どおりか」を客観的データで証明できるため品質保証レベルが一段上がることです。発注者にとっても受注者にとっても、データに基づく品質管理は安心感につながります。維持管理で点群を活用するメリットとして、客観性と効率の向上が挙げられ、データで変化を示せるためベテランの「勘」に頼らず根拠をもって補修判断ができます。
参考）点群でできること全部まとめました｜初心者が現場で使える実例付…
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点群データの一覧化により、複数の計測時点でのデータを比較することで、経年変化や施工進捗を定量的に把握できるようになり、従来の目視確認では発見が困難だった微細な変形や誤差も早期に検出できるようになります。点群活用により測量や施工管理のプロセスが飛躍的に効率化され、人的ミスの減少や品質確保につながることが実証されており、従来の方法では見過ごされていた問題点を早期に洗い出し、手戻り工事やトラブルを未然に防ぐ効果も確認されています。​
建築現場における点群一覧の管理体制を確立することで、複数のプロジェクト間でのデータ共有や比較分析が可能になり、組織全体としての品質向上とノウハウ蓄積につながります。点群データを用いた品質管理手法は、深刻な人手不足や働き方改革に直面する建設現場にとってまさに求められているソリューションと言えるでしょう。​

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