3D測量 vs 従来測量|精度・コスト・スピードを徹底比較

3D測量は従来のTS(トータルステーション)測量と比較して、計測時間1/3〜1/5、精度±1〜3mm、データ量100万倍以上という性能差があります。1回あたりの計測コストは3D測量の方が高くなりますが、手戻り削減・工期短縮・追加測量の不要化を含めた工程全体では、コスト削減になるケースが多くあります。本記事では、精度・コスト・スピード・データ活用の4軸で両者を徹底比較し、どちらを選ぶべきかの判断基準を解説します。
目次
3D測量と従来測量の基本的な違い
3D測量と従来測量の最大の違いは「計測のアプローチ」にあります。従来のTS測量が測りたいポイントを1つずつ計測する「点の測量」であるのに対し、3D測量はレーザーやカメラで対象物全体を「面」として一括計測します。
3D測量
- ・レーザーやカメラで面的に計測
- ・1秒間に数十万〜数百万点を取得
- ・点群データとして3D空間を再現
- ・後からデータ上で任意の寸法を抽出可能
- ・BIM/CIMとの連携が容易
従来測量(TS測量)
- ・トータルステーションで1点ずつ計測
- ・1点あたり数秒〜数分
- ・座標値を記録し2D図面を作成
- ・追加計測には再度現場訪問が必要
- ・2D CAD図面が主な成果物
ポイント:どちらが優れているかは一概には言えません。重要なのは、プロジェクトの規模・精度要件・予算・工期に応じて最適な手法を選ぶことです。以下、4つの軸で詳しく比較していきます。
精度で比較する
精度は測量手法を選ぶ際の最重要指標の一つです。手法ごとの精度を比較します。
| 計測手法 | 精度 | 特徴 |
|---|---|---|
| 地上レーザースキャナ | ±1〜3mm | 面的計測で計測漏れなし |
| ドローン測量(写真) | ±2〜5cm | 広域を短時間で面的に取得 |
| ドローン測量(LiDAR) | ±1〜3cm | 植生下の地形も計測可能 |
| ハンドヘルドスキャナ | ±5〜30mm | 狭所・補完計測に最適 |
| TS測量(従来) | ±2〜5mm | 点の精度は高いが点数が限定的 |
| 手作業実測(従来) | ±10〜20mm | 人的誤差が大きい |
精度のポイント:TS測量の「1点の精度」は±2〜5mmと高水準ですが、計測点数が数十〜数百点に限られます。一方、3D測量は数億点のデータを取得するため、計測漏れがなく、現場全体としての精度が向上します。「点の精度」と「面の精度」の違いを理解することが重要です。
コストで比較する
コスト比較では「1回の計測費用」と「プロジェクト全体のトータルコスト」を分けて考える必要があります。
1回あたりの計測費用
| 項目 | 3D測量 | 従来測量(TS) |
|---|---|---|
| 計測費用 | 30万〜80万円 | 15万〜40万円 |
| データ処理費 | 10万〜30万円 | 5万〜15万円 |
| 図面作成費 | 15万〜50万円 | 10万〜30万円 |
| 合計目安 | 55万〜160万円 | 30万〜85万円 |
※1,000〜2,000㎡規模の現場を想定した目安金額です。
プロジェクト全体のトータルコスト(ROI分析)
1回の計測費用だけを見ると従来測量の方が安価ですが、プロジェクト全体で見ると3D測量がコストメリットを生むケースが多くあります。
手戻りコストの削減
3D測量は面的データを取得するため、設計段階での計測漏れによる手戻りを大幅に削減します。弊社実績では設計手戻りを平均50%削減しています。
追加測量の不要化
従来測量では「測り忘れ」のたびに現場再訪問が必要でした。3D測量はデータ上で後から任意の箇所を計測できるため、追加測量費用がかかりません。
人件費の削減
3D測量は1〜2名で作業可能なのに対し、従来測量は2〜3名が必要です。計測日数も短縮されるため、人件費が抑えられます。
工期短縮による間接費削減
現場作業時間が1/3〜1/5に短縮されるため、足場代・交通費・宿泊費などの間接費も削減できます。
3D測量と従来測量、どちらが適しているか迷っていませんか?現場条件に合わせた最適な手法をご提案します。
無料相談を申し込むスピードで比較する
現場作業時間とデータ処理時間の両面で比較します。
| 対象規模 | 3D測量 | 従来測量(TS) | 短縮率 |
|---|---|---|---|
| 100㎡(1室) | 30分〜1時間 | 2〜4時間 | 約1/4 |
| 500㎡(1フロア) | 2〜3時間 | 1〜2日 | 約1/4 |
| 2,000㎡(ビル全体) | 1〜2日 | 5〜10日 | 約1/5 |
| 10ha(土木現場) | 半日(ドローン) | 3〜5日 | 約1/8 |
※現場条件・計測密度により変動します。
注意点:3D測量は現場作業は短時間ですが、取得後のデータ処理(点群合成・ノイズ除去・モデリング)に時間がかかります。データ処理を含めた総所要時間は、現場作業だけの比較ほど大きな差にはなりません。ただし、現場の拘束時間が短い点は工程管理上の大きなメリットです。
データ活用で比較する
計測後のデータ活用範囲は、3D測量と従来測量で大きく異なります。
3D測量のデータ活用
- ・点群データからの任意断面抽出
- ・BIM/CIMモデルの構築
- ・土量計算・出来形管理
- ・干渉チェック・クリアランス確認
- ・経年変化の定量比較
- ・VR/ARによる現場の遠隔確認
- ・3Dプリント用データの生成
- ・デジタルツインの構築
従来測量のデータ活用
- ・2D CAD図面の作成
- ・面積・距離の算出
- ・境界確定資料の作成
- ・基本的な土量計算
※計測した点のみが利用可能なため、活用範囲は限定的です。
データ資産としての価値:3D測量で取得した点群データは、計測時点の現場を丸ごとデジタル保存したものです。将来の改修・増築・点検時にも活用でき、長期的なデータ資産となります。
総合比較表
ここまでの比較を1つの表にまとめます。
| 比較項目 | 3D測量 | 従来測量(TS) |
|---|---|---|
| 計測方式 | 面的(レーザー/写真) | 点的(1点ずつ手動) |
| 精度 | ±1〜3mm(レーザー) | ±2〜5mm |
| 計測速度 | 100万点/秒以上 | 1点/数秒〜数分 |
| 現場作業時間 | 従来の1/3〜1/5 | 基準(1倍) |
| データ量 | 数億〜数十億点 | 数十〜数百点 |
| 1回の計測費用 | 高い(55万〜160万円) | 安い(30万〜85万円) |
| トータルコスト | 削減傾向 | 手戻りで増加リスク |
| 必要人数 | 1〜2名 | 2〜3名 |
| 追加計測 | データ上で対応可 | 現場再訪問が必要 |
| 成果物 | 点群・3Dモデル・BIM/CIM | 2D図面(CAD) |
| BIM/CIM対応 | 直接連携可 | 別途モデリングが必要 |
| データ資産性 | 高い(将来活用可能) | 限定的 |
こんな場合は3D測量がおすすめ
以下の4つのケースでは、3D測量の導入メリットが特に大きくなります。
複雑な形状の構造物を計測する場合
プラント配管・鉄骨構造・曲面を持つ建築物など、従来測量では計測点数が膨大になる対象物は、3D測量で面的に取得する方が圧倒的に効率的です。
BIM/CIMデータが求められる場合
i-Constructionや設計BIM化が求められるプロジェクトでは、3D測量で取得した点群データからダイレクトにBIM/CIMモデルを構築できます。
大規模現場・広域地形の計測
数千㎡〜数十haの現場では、ドローンやレーザースキャナの面的計測が威力を発揮します。従来測量と比べて計測時間を1/5〜1/8に短縮できます。
定期計測・経年変化の管理
橋梁・トンネル・法面などの定期点検では、点群データ同士の差分比較により、ミリメートル単位の変位を定量的に把握できます。
こんな場合は従来測量で十分
一方、以下のケースでは従来測量の方がコストパフォーマンスが高い場合があります。
小規模な境界測量・確定測量
数十㎡の敷地境界確定など、計測点数が少なく2D図面のみで完結する案件では、従来のTS測量の方がシンプルかつ低コストです。
基準点測量・水準測量
国家基準点との整合性が求められる基準点測量や精密水準測量は、従来手法の方が確立された精度管理体制を持っています。
単純な地形測量(小面積)
500㎡以下の単純な地形で、2D平面図のみが必要な場合は、3D測量のデータ処理工程を省ける従来測量の方が効率的なこともあります。
よくある質問
Q. 3D測量と従来測量はどちらが精度が高いですか?
地上レーザースキャナを用いた3D測量の精度は±1〜3mmで、従来のTS測量(±2〜5mm)と同等以上です。さらに面的にデータを取得するため、計測漏れが起きにくく、現場全体としての精度が向上します。
Q. 3D測量は従来測量よりコストが高いですか?
1回あたりの計測費用は3D測量の方が高くなる傾向があります。ただし、手戻り削減・工期短縮・追加測量の不要化を含めたトータルコストでは、3D測量の方がコスト削減になるケースが多くあります。
Q. 従来測量から3D測量に切り替えるタイミングはいつですか?
計測対象が複雑な形状の場合、BIM/CIMデータが必要な場合、手戻り・追加測量が頻発している場合、工期短縮が求められる場合に切り替えが有効です。まずは1案件で試験導入し、効果を検証するのがおすすめです。
まとめ
3D測量と従来測量はそれぞれに強みがあり、プロジェクトの条件に応じた使い分けが重要です。
この記事のポイント:
- ・3D測量は面的計測、従来測量は点的計測というアプローチの違いがある
- ・精度は地上レーザーで±1〜3mm、データ量は従来の100万倍以上
- ・1回の計測コストは3D測量が高いが、トータルコストでは削減につながるケースが多い
- ・現場作業時間は1/3〜1/5に短縮可能
- ・大規模・複雑形状・BIM/CIM必須の案件では3D測量が最適
- ・小規模境界測量・基準点測量では従来測量がコスト効率良好
どちらの手法が最適かは、対象物の規模・形状・精度要件・納品物によって異なります。弊社では両方の手法に対応しており、現場条件に合わせた最適なご提案が可能です。まずはお気軽にご相談ください。
