GNSS（全球測位衛星システム）は、現在の測量において欠かせない技術です。
スマートフォンの位置情報から、公共測量まで幅広く利用されています。
この記事では、
GNSSによる座標明示の仕組みを、初心者にもわかるように整理します。
■ GNSSとは何か？
GNSSとは、人工衛星を利用して位置を求めるシステムの総称です。
代表的なものにGPS（アメリカ）があります。
衛星から送られてくる信号を利用し、地上の受信機の位置を決定します。
■ 座標明示とは？
座標明示とは、
※ある点の位置を座標として決定することを意味します。
GNSSでは、以下のような座標が求まります。
緯度
経度
標高
これらは、WGS84などの世界共通の基準に基づいて決定されます。
日本では、JGD2011が使用されています。
■ GNSSの基本的な仕組み
GNSSは、次の流れで位置を求めています。
① 衛星からの信号受信
衛星は「自分の位置」と「時刻」を常に送信しています。
② 距離の計算
受信機は、信号が届くまでの時間を測定します。
電波は光の速さで進むため、
※距離 ＝ 光速 × 時間
で距離が求まります。
③ 空間交会で位置決定
複数の衛星との距離から、位置を決定します。
1つの衛星 → 球
2つの衛星 → 円
3つの衛星 → 2点に絞られる
※最終的に位置を特定
■ なぜ4つの衛星が必要？
理論上は3つで位置は求まりますが、実際には
※受信機の時計に誤差があるため、
X座標
Y座標
Z座標
時計誤差
※合計4つの未知数
これを解くために4衛星以上が必要になります。
■ 測量で精度が高い理由
スマホの位置は数mの誤差がありますが、測量ではcm精度が出ます。
その理由は次の3つです。
① 相対測位（基線解析）
基準点と比較することで誤差を打ち消します。
② 搬送波位相の利用
電波の波のズレ（位相）を利用することで、非常に高精度になります。
③ RTK測位
リアルタイムで補正を行い、その場で高精度な座標を取得できます。
■ GNSSの誤差要因
GNSSには以下のような誤差があります。
衛星軌道の誤差
電離層・対流圏の影響
マルチパス（反射）
受信機の誤差
測量では、これらを補正して精度を高めています。
■ まとめ
GNSSによる座標明示のポイントは以下の通りです。
衛星との距離から位置を求める
距離は「時間 × 光速」で計算
4つの衛星で位置と時計誤差を解く
測量では補正によりcm精度を実現
■ 一言で理解するなら
※「時間を測って距離を出し、空間的に交わる点を求める技術」
GNSSは、測量士試験でも頻出の重要分野です。
基礎をしっかり押さえておくことで、応用問題にも対応できるようになります。
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