衛星測位研究会第 1 弾・Static 編

実践マニュアル

① Static 編の研修構成

イ） GNSS Static ロガーの実測 data を使って RTKPOST にて Static

測位・後処理計算方法を習得する。

＊今回はこの部分を個人的に習得します。

ロ） GNSS Static ロガー「NSP-1」を使って、多種環境下で実測 data

を取得（既知点＝公共基準点等に於いて）、RTKPOST で Static

測位計算を行い、環境が精度に及ぼす影響を検証する。

ハ） 公共測量作業規定に準じた基準点測量が可能かどうか実施検

証する。

ニ） 調査士業務での利用を検討する。

② 送付 CD の中身

イ）衛星測位研究会第 1 弾・Static 編・実践マニュアル.pdf

ロ）RTKLIB_bin_2.4.3_b31.zip

ハ）RTKLIB_2.4.3_b31.zip

ニ）u-centersetup_v18.11.zip

ホ）NSP-1 実測 data.txt

③ Static 測位について

支部研修会資料の抜粋

④ GNSS・Static ロガー「NSP-1」とは

支部研修会資料の抜粋

⑤ NSP-1 実測 data について

① Static 測位計算方法を習得する為に GNSS・ Static ロガーNSP-1data を

使って RTKPOST にて Static 測位計算を経験します。

② テキスト（バイナリ）data ファイルが 3 測点分 CD に入っています。

⑥ NSP-1 実測 data と Static 測位

支部研修会資料の抜粋

実測 data を使って Static 測位計算を経験する今回の事例の概要は次

図のとおりです。

⑦ RTKLIB の展開

RTKLIB_bin_2.4.3_b31.zip

Windows 用の実行ファイル群を圧縮したファイルです．

RTKLIB_2.4.3_b31.zip

RTKLIB のソースコードを zip 圧縮したファイルです

① デスクトップ等に ZIP ファイルを展開します。（ロ）（ハ）2 つとも

② それぞれのフォルダには多くのファイルが格納されています。

③ RTKLIB_bin_2.4.3_b31 のフォルダに格納されている rtkconv.exertkconv.exertkconv.exertkconv.exe と

rtkpost_mkl.exertkpost_mkl.exertkpost_mkl.exertkpost_mkl.exe のショートカットをデスクトップに作ります。

（rtkpost.exe rtkpost_win64.exe でも PC によっては可です）

フ ォ ル ダ 内 に は 重 要 な ア プ リ ケ ー シ ョ ン が 多 く 含 ま れ て い ま す が 今 回 の

Static 測位演算に必要なアプリケーションは rtkconv と rtkpost です。

⑧ u-center の setup

u-centersetup_v18.11.zip を展開してセットアップファイルを実行

すると U-center がインストールされます。

デスクトップなどにショートカットを作っておくと便利です。

U-center は U-blox 社製品を使う際の設定等に頻繁に利用します。

GNSS・ Static ロ ガ ー NSP-1 は U-blox 社 製 の GNSS 受 信 モ ジ ュ ー ル

NEO-M8T を使っているので U-center をインストールしておくと便利です。

⑨ Static 測位演算・実践マニュアル

９-1 NSP-1 に記録される data の加工（任意）

NSP-1 には記録媒体としてマイクロ SD カードがついています。

現地で実測した後、事務所で後処理計算を行う訳ですが、マイクロ

SD カードを NSP-1 の Openlog から取り出し、RTKLIB や U-center

がインストールされている PC にマイクロ SD カードに記録された

data を取り込む必要があります。

data のファイル名は測点名や観測セッション名等に変えて整理し

ておかないと計算の際、混乱しますので注意してください。

この CD には既に実測した data が 3 測点分入っているのでその data

を使って Static 計算を体験します。

ファイル名には測点名を付けてあります。

NSP-1 に記録・生成される data のファイル形式は TXT ですがバイナ

リ形式なので拡張子を変更しても大丈夫です。

そこで拡張子を「.TXT」から「.ubx」に無理やり変更してみます。

9-2 Rawdata を U-center で再生する。（任意）

拡張子を変更したファイルは U-blox Rawdata なのでファイルをク

リックすれば U-center が立ち上がり再生できます。

TXT の場合は U-center を立ち上げ、ファイル（2019.10.6NO1.TXT）

を開きます。

表示させたい受信状況のアイコンをクリックして開きます。

衛星の受信レベルが表示されます。

衛星の受信経過が表示されます。

受信衛星の配置状況が表示されます。

再生ボタンを押すとフィル選択の

画面になりますので TXT ファイルを

選択すれば受信 data が再生されま

す。

受信 data 等が表示されます。

表示させたい data の枠サイズを適当に調整します。

U-blox Rawdata を再生します。

観測時間帯すべての data が取れているか確認します。

早送り等して確認してください。

NSP-1 の GNSS モジュールは GPS、GLONASS、QZSS の 1 周波 data が取得でき

るように設定してあります。＊受信機の設定は U-center で変更できます。

Satellite Level や Satellite Position で GPS、 GLONASS、 QZSS の 1 周波

data の受信状況や衛星配置が時間経過と共に確認できます。

Rawdata を U-center で再生させる行為は、Static 測位計算とは直接関係あ

りませんが、計算処理する data に異常がないかどうかを確認するために重

要です。

9-3 緯度・経度・楕円体高（標高）表示に慣れる。

GNSS 測位は地球規模の測位方法なので、位置座標は地球直交座標系（3 次元）

や、準拠楕円体上の緯度、経度、楕円体高（標高）で表現されます。

地物の位置関係を TS で距離と角度を測り、平面直角座標系で表現する事に

慣れている我々は、準拠楕円体上の緯度、経度、楕円体高の表現は慣れてい

ません。しかし、曲面上の位置関係を平面化するにはどうしても無理が生じ

ます。平面直角座標系における座標系や縮尺係数などは、曲面を量的不整合

なく平面に投影する方法で、距離補正等意識しなければなりません。

位置座標を最初から準拠楕円体上の緯度、経度、楕円高で捉えれば平面への

投影を意識する必要はありません。

と言う事ですが、やはり現場での精度検証等の際は、平面直角座標系で考え

た方がしっくりきます。

そこで、平面直角座標と緯度、経度の相互換算を頻繁に行う事となります。

平面直角座標と緯度、経度との相互変換などの計算には

国土地理院の「測量計算サイト」が便利です。

https://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/main.htmlhttps://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/main.htmlhttps://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/main.htmlhttps://vldb.gsi.go.jp/sokuchi/surveycalc/main.html

9-4 U-blox・Rawdata を RINEX 形式に変換する。

GNSS 衛星から受信した Rawdata（生 data）は受信機メーカー毎に形式が異

なります。

NSP-1 に搭載し た GNSS 受 信 モ ジ ュ ー ル NEO-M8T は U-blox 社 製 な の で

U-blox・ Rawdata を GNSSdata の共通フォーマット RINEX 形式に変換する必

要があります。

＊国土地理院は電子基準点 data を RINEX 形式で公開しています。

RTKCONV を使って U-blox・ Rawdata を RINEX 形式の観測記録(obs)と航法記

録(nav)に変換します。

様々な設定が存在しますが基本的な設定は次の通りです。

Options をクリックするとタグが開きます。

②ここに U-blox・Rawdata をマウスで

ドラッグ＆ドロップします。

拡張子が TXT のままでも大丈夫です

① 全ての観測時間帯

の data を使う場合

はチェック不要

③ U-blox を選択

⑥ RINEX 形式の観測記録（obs）

が生成されます。

⑦ RINEX 形 式 の 航 法 記 録

（nav）が生成されます。

④ファイルの保存場所を指定

ファイルの保存場所から選択も可

⑤実行します

① Satellite System は GPS、 GLO、 QZSS を選択

② Observation Type は

C＝疑似距離 L=搬送波位相 D＝ドップラー S=信号強度 を選択

③ Frequencies は L１を選択

9-5 RTKPOST で基線ベクトル解析を行う

今回、RTKPOST で行う基線ベクトル解析についてその概要を説明します。

基線解析とは基準局（Base）から移動局（Rover）に向かうベクトルを計算

し、既知点座標を基とした新点座標を求めたり、ベクトル要素を求めたりす

る事を意味します。

Static 測位の場合、ベクトル方向先端点を移動局（Rover）とは呼びません

が、RTK 的表現で説明しています。

各測点で観測した date は基準局（BaseStation）側の data となったり、移

動局（Rover）側の data とすることができます。

使用する全てのファイルを同じに設定すれば RINEX バージョンは何でも OK 但

し電子基準点 data を使う場合はダウンロード Ver に合わせる必要あります。

A の基線ベクトル解析は既知点①の観測 data を基準局（BaseStation）data

とし、新点②の観測 data を移動局（Rover） data として入力します。

B の基線ベクトル解析では新点②の観測 data を基準局（Base） data、新点

③の観測 data を移動局（Rover） data として入力します

今回は C の基線ベクトル（新点③ 既知点①）を同様に計算し、精度検証

を行います。

ベクトル成分 E/N/U-BaseLine の合計値（A＋ B+C)は完全閉合の場合 0.000

0.000 0.000 となります。

新点②及び新点③の採用座標値は（既知点① 新点②）の基線解析によっ

て得られる値であったり、(既知点① 新点③ )の基線解析によって得られ

る値であったり、基線ベクトルの交点を平均化した数値であったりします。

どの方向の基線ベクトル解析が必要かは測量網の平均計画によって異なり

ます。測量網の組み方、平均計画は別の課題となります。

9-6 RTKPOST の入力の基本的な流れ

デスクトップに作ったショートカットアイコンをクリックして RTKPOST を

立ち上げます。

入力する data は RINEX 形式の観測記録(obs)と航法記録(nav)です。

受信機が受信した Rawdata を RINEX に変換する方法は前述したとおりです。

TEST 観測(A)の基線ベクトル解析をする方法(基本的な流れ)を説明します。

計算に必要な各種設定は後述します。

Static 測位は長時間の静止観測を基本とします。

公共測量作業規定では 1 時間以上の観測時間を必要としています。

GPST は GPS 時刻で協定世界時（UTC）とほぼ一致しています。 JST（日本標準時）

は UTC より 9 時間進んでいます。観測時間帯を JST で管理している場合は入力に注

意が必要です。

計算に必要な観測開始時刻を入力

観測 data ファイルの全時間帯を使う場合は入力不要

計算に必要な観測終了時刻を

入力 今例題の場合は不要

設定しなくても可

細かく設定すれば計算結果が増える。

Execute すると既知点 NO1 から新点 NO2 の基線ベクトル解析がされます。

RTKPOST により得られる解析結果は基準局座標を基にした新点座標であっ

たり、ベクトル e/n/u 成分（e-baseline , n-baseline u-baseline）であ

ったりします。計算結果は OUTPUT 設定によって変えられます。

① 移動局（Rover）の観測記録(RINEX に変換した obs ファイル)をドラッグ

＆ ド ロ ッ プ し ま す 。 (フ ァ イ ル の 選 択 で も 可 ) 今 例 題 は NO2.TXT を

RINEX 変換して生成された NO2.obs ファイルを使います。

②基準局（BaseStation）の観測記録（RINEX に変換し

た obs ファイル)をドラッグ＆ドロップします。(ファ

イルの選択でも可) 今例題は NO1.TXT を RINEX 変換

して生成された obs ファイルを使います。

③基準局（BaseStation）の航法記録(RINEX に変換した nav フ

ァ イ ル )を ド ラ ッ グ ＆ ド ロ ッ プ し ま す 。 (フ ァ イ ル の 選 択 で も

可) 今例題は NO1.TXT を RINEX 変換して生成された nav ファ

イルを使います。 訂 正 で す 。 こ こ に 入 れ る 必 要 は な さ そ う で す 。

④実行します

9-7 RTKPOST の設定について

Setting1Setting1Setting1Setting1 の設定の設定の設定の設定 画面参照画面参照画面参照画面参照

① Static を選択(Kinematic でも可 )

② L1 を選択

③ 仰角マスクは 15 度を選択

④ 衛星は GPS,GLO,QZSS を選択 ＊受信機 M8T の設定を U-center で

GPS、 GLONASS、 QZSS が受信できるように設定してあります。

Setting2Setting2Setting2Setting2 の設定の設定の設定の設定 画面参照画面参照画面参照画面参照

（ア）Fix and Hold を選択

（イ） MinRatio（解を Fix 解とする基準値）3～ 10 を選択（基本は 3 以上）

クッリクすると設定タグが現れます。

OutPutOutPutOutPutOutPut の設定の設定の設定の設定 画面参照画面参照画面参照画面参照

① Solution Format 基線ベクトル解析により得られる結果の選択

イ） Lat/Lon/Height は基準局（BaseStation）の座標(緯度、経度、楕円体

高)を起点として計算された移動局（Rover）の緯度、経度、楕円体高

ロ） E/N/U‐ BaseLine は基準局から移動局に向かったベクトル要素

ハ） X/Y/Z-ECEF は基準局座標を起点とした地球直交座標

② Solution for Static Mode 上記の全結果を表示する場合は all を選択

Ratio が最高潮に達した時点の結果のみを表示する場合は Single を選択

①

②

PositionsPositionsPositionsPositions の設定の設定の設定の設定 画面参照画面参照画面参照画面参照

①BaseStation の座標の種類を選択

緯度経度楕円体高 (度分秒表示)座標

緯度経度楕円体高 (十進法表示)座標

地球直交座標 外

③ BaseStation の座標を入力 (度分秒表示,十進法表示の区分注意)

9-8 計算結果の表示方法

Execute（ done）=計算結果が表示できます。Output 設定で all

を選択するとすべての結果が表示され、Single を選択すると、

Ratio 最高到達時の結果が 1 つだけ表示されます。

BaseStation 座標

右までスライドして Ratio を確認 Ratio を 3 と設定している場合 Fix 解（ Q=1）は 3 以

上となる。Ratio 最高値は 999.9 Ratio3 以下は Float 解（ Q=2）若しくは未解

Interval を指定しなかったり、短いと計算結果が多くなる。

Output 設定で Solution for Static Mode を Single に設定すると Ratio が最高

潮（999.9）に達した時の解のみが表示される。

Output 設定で Solution for Static Mode を all に設定すると計

算過程が Plot されます。Float 解から Fix 解が得られる解の収束

過程が表示(ほかの要素の表示にも換えられます。

黄色い表示が Float 解 緑色の小さい点が Fix 解の位置 Float 解が収

束して Fix 解となって行く様子が解る。

マ ウ ス ホ イ ー ル で ス ケ ー ル を 変 え ら れ る

計算結果を KML や GPX ファイルで出力できます。KML ファイルはク

リックすると Google Earth が立ち上がり計算結果が表示されます。

＊ Goo gl e E a r t h は 予 め イ ン ス ト ー ル し て お く 必 要 が あ り ま す 。

クリックすると別タグが開きます

計算結果(新点位置)

BaseStationn の位置

9-9 NSP-１の実測 data を使った計算事例

（（（（較差の検証較差の検証較差の検証較差の検証））））

（A）基線ベクトル解析

既知点① 新点②方向のベクトルにより新点②の座標値を得る

既知点①の基準局座標値は公開されている公共座標値をまずは採用

（緯度（緯度（緯度（緯度 35353535°°°°48484848’’’’32.824032.824032.824032.8240”）（経度”）（経度”）（経度”）（経度 139139139139°°°°21212121’’’’13.818813.818813.818813.8188”）（楕円体高”）（楕円体高”）（楕円体高”）（楕円体高 186.14186.14186.14186.14））））

（B）基線ベクトル解析

新点② 新点③方向のベクトルにより新点③の座標値を得る

新点②の基準局座標は (A)によって得られた計算結果座標値を採用

（C）基線ベクトル解析

新点③ 既知点①方向のベクトルにより既知点①の座標値を得る

新点③の基準局座標は (B)によって得られた計算結果座標値を採用

C によって得られた座標値と既存公共座標値との較差を確認する。

前述した前述した前述した前述した RTKPOSTRTKPOSTRTKPOSTRTKPOST の使い方に沿って、の使い方に沿って、の使い方に沿って、の使い方に沿って、TESTdataTESTdataTESTdataTESTdata を使って基を使って基を使って基を使って基

線解析計算を行ってください。次の結果が得られます。線解析計算を行ってください。次の結果が得られます。線解析計算を行ってください。次の結果が得られます。線解析計算を行ってください。次の結果が得られます。

計算結果画面の表示計算結果画面の表示計算結果画面の表示計算結果画面の表示（RTKPOST 計算結果 Vew）

Output する Solution for Static Mode を Single に設定

Output する Solution Format を Lat/Lon/Heigh（dms/m）に設定

(A)(A)(A)(A) の基線ベクトル解析の基線ベクトル解析の基線ベクトル解析の基線ベクトル解析

(B)(B)(B)(B) の基線ベクトル解析の基線ベクトル解析の基線ベクトル解析の基線ベクトル解析

基準局座標値(既知点①の公共座標値)

求まった座標値(新点②)

基準局座標値(新点②の（A)計算結果座標値）

求まった座標値(新点③)

(C)(C)(C)(C) の基線ベクトル解析の基線ベクトル解析の基線ベクトル解析の基線ベクトル解析

精度の検証精度の検証精度の検証精度の検証

基線ベクトル解析（A） （B） （C）により得られた結果

緯度 35°48’32.82393.” 経度 139°21’13.81882” 楕円体高 186.1409

既知点座標(当初スタートの BaseStation 座標)

緯度 35°48’32.8240.” 経度 139°21’13.8188” 楕円体高 186.14

緯度較差緯度較差緯度較差緯度較差 0000°°°°0000’’’’0000....0001000100010001”””” 経度較差経度較差経度較差経度較差 0000°°°°0000’’’’0000....0000000000000000”””” 標高較差標高較差標高較差標高較差 0.009m0.009m0.009m0.009m

観測精度の確認ができる。観測精度の確認ができる。観測精度の確認ができる。観測精度の確認ができる。

OutPutOutPutOutPutOutPut のののの Solution FormatSolution FormatSolution FormatSolution Format をををを E/N/UE/N/UE/N/UE/N/U‐‐‐‐BaseLineBaseLineBaseLineBaseLine に設定に設定に設定に設定して（A）（B）（C）の

E/N/U‐ BaseLine を合計すると閉合差が確認できる。

事例の計算結果を表示 (単位＝ｍ)

以上が今回の研修実践マニュアルです。

基準局座標値(新点③の（B)計算結果座標値）

求まった座標値(既知点①)

次回の衛星測位研究会について

①①①① 次回研究会は次回研究会は次回研究会は次回研究会は GNSSGNSSGNSSGNSS・・・・StaticStaticStaticStatic ロガー「ロガー「ロガー「ロガー「NSPNSPNSPNSP----1111」を使い」を使い」を使い」を使い、、、、現場の現場の現場の現場の多種環境下多種環境下多種環境下多種環境下

で実測で実測で実測で実測、、、、datadatadatadata 取得取得取得取得をををを行います。行います。行います。行います。

②②②② 取得した取得した取得した取得した datadatadatadata を使ってを使ってを使ってを使って RTKPOSTRTKPOSTRTKPOSTRTKPOST で測位計算し、環境が及ぼす測量精度へで測位計算し、環境が及ぼす測量精度へで測位計算し、環境が及ぼす測量精度へで測位計算し、環境が及ぼす測量精度へ

の影響を検証します。の影響を検証します。の影響を検証します。の影響を検証します。

これによって、GNSS 測位の精度には環境が及ぼす影響が大きい事を体感し

ます。GNSS 測位は実際に計画、観測、計算を体験しないと、机上の理論だ

けではなかなか実感が湧かず、理解が深まりません。

測量機メーカー各社が出している GNSS 測量機は高額で、誰もが手軽に使え

ないのも事実です。 一方、高額な測量機の操作手順のみを習得して、容易

に得られる座標値だけ手にしても、その割には満足できないかもしれません。

GNSS 測量が廉価で、誰もが手軽にでき、測位の検証機会を多く持てる様に

なれば、世界測地系座標で表現された地積測量図による登記申請が多くなる

筈です。衛星測位研修会の目的はここにあります。

【【【【メッセージメッセージメッセージメッセージ】】】】

埼玉衛星測位研究会（仮称）は調査士の技術向上に資するために、埼玉衛星測位研究会（仮称）は調査士の技術向上に資するために、埼玉衛星測位研究会（仮称）は調査士の技術向上に資するために、埼玉衛星測位研究会（仮称）は調査士の技術向上に資するために、ローコローコローコローコ

ストで行えるストで行えるストで行えるストで行える衛星測位技術の研究衛星測位技術の研究衛星測位技術の研究衛星測位技術の研究・開発・（販売）・開発・（販売）・開発・（販売）・開発・（販売）を目的としていますを目的としていますを目的としていますを目的としています。。。。

＊会員募集中です。

＊研究会規則はまだできていません。

＊（余談）研究・開発結果が商売に繋がれば本望です。

埼玉衛星測位研究会埼玉衛星測位研究会埼玉衛星測位研究会埼玉衛星測位研究会（仮称）（仮称）（仮称）（仮称）

発起人・研究員 雙木行雄

【【【【追伸追伸追伸追伸】】】】

GNSSGNSSGNSSGNSS・・・・StaticStaticStaticStatic ロガー「ロガー「ロガー「ロガー「NSPNSPNSPNSP----1111」評価セット」評価セット」評価セット」評価セット 1111 台で測位台で測位台で測位台で測位する方法する方法する方法する方法

電子基準点を与点とした測位方法を後日（2020 年 1 月 15 日以降）メール配

信します。「NSP-1」が 1 台あれば、世界測地系座標が得られ実務でも使えま

す。ご希望の方は下記アドレスまで連絡ください。

当 CD に格納されている Rawdata を使っての計算方法、電子基準点 RINEXdata

の download やセミダイナミック補正等について伝授いたします。

追伸情報ご希望の方・当会へのご意見・ご感想・入会申し込み等、よろず

info@namisoku2.cominfo@namisoku2.cominfo@namisoku2.cominfo@namisoku2.com までお寄せください。