GNSS測量の基線解析とは？何を求める計算か

基線解析とは、GNSS（スタティック）測量で得られた観測データを後処理して、2点間の基線ベクトル（三次元座標差ΔX・ΔY・ΔZ）を求める計算のことです。

スタティック測量では、2台（または複数台）の受信機を観測点に設置して同時に衛星信号を受信します。

この観測データを基線解析ソフトで解析することで、2点間の三次元的な相対位置（基線ベクトル）が求まります。

基線解析の結果をもとに平均計算を行って、最終的な新点の座標を決定します。

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簡単に言えば、2台のGNSS受信機が同時に観測したデータを比較・計算して、2点間の正確な距離と方向を求める作業です。RTK・スタティック測量のどちらでも行われる、GNSS測量の基本処理です。

基線解析で求めるもの

基線解析で求めるのは「基線ベクトル」です。

基線ベクトルは2点間のΔX・ΔY・ΔZ（地心直交座標系での三次元座標差）で表します。

これは「基線」（2点を結ぶ直線）の方向と長さの情報を含むベクトルです。

基線解析には整数バイアス（アンビギュイティ）の決定も含まれます。

整数バイアスが正しく決定された解（フィックス解）は高精度の結果を与えます。

基線解析の流れ

スタティック測量の基本的な流れは「観測→基線解析→点検計算→平均計算→座標決定」となります。

基線解析は観測の直後に行われる後処理計算です。

RTK法による即時基線解析の仕組みは、作業規程の準則（下図）で規定されています。

基線解析と座標計算の違い

基線解析と座標計算は別の計算ステップです。

基線解析で基線ベクトルが求まり、既知点の座標に基線ベクトルを加えることで新点の座標が計算できます。

試験で問われやすいポイント

R4 No.8（令和4年第8問）では「搬送波位相を用いた干渉測位・基線解析・セミ・ダイナミック補正」の空欄補充が出題されました（正答5）。基線解析はスタティック測量の後処理として必要、RTKはリアルタイムなので基線解析不要という対比が問われます。

R5 No.9（令和5年第9問）・R4 No.9（令和4年第9問）・R3 No.8（令和3年第8問）では基線ベクトル成分（ΔX・ΔY・ΔZ）から斜距離・ベクトル成分を求める計算問題が出題されています（R5 No.9正答2：A→C斜距離663.325m、R4 No.9正答1：B→CベクトルΔX=−50m・ΔY=−400m・ΔZ=−5m）。

一問一答

まとめ

今回はGNSS測量の基線解析について説明しました。

基線解析はスタティック測量の後処理計算であり、2点間の基線ベクトル（ΔX・ΔY・ΔZ）を求めます。RTK測量では原則不要です。

この結果を使って平均計算（座標計算）で新点の座標を決定します。

得られた基線ベクトルを足し引きして別区間の基線や斜距離を求める計算（試験頻出）は、次の記事で手順を解説しています。

GNSS基線ベクトルの計算（成分の足し引き＋斜距離）

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令和5年 基準点・GNSS分野（No.5〜9）過去問解説はこちら