単独測位からRTK・PPPまで — 測位方式の精度を可視化で学ぶ入門

「GPSの位置」と一口に言っても、その精度はメートル級からセンチメートル級まで大きく違います。違いを生むのは衛星の数や受信機の性能だけでなく、どんな補正情報を、どう使うかという「測位方式」です。測地系を見て学べる iOS アプリ GeoPrismJP（GPRM）の目線で、代表的な測位方式の仕組みと精度の感覚を、初学者向けにやさしく整理します。

まず全体像 — 精度は「補正の効かせ方」で決まる

スマホや受信機が衛星の電波だけで位置を求める「単独測位」では、電離層や軌道の誤差がそのまま乗るため、精度はおおむねメートル級です。ここに補正情報を足していくことで精度が上がっていきます。補正の出どころ（地上の基準局か、衛星か）と、効かせ方（差分か、精密なモデルか）で方式が分かれます。

方式	補正の出どころ	精度の目安	特徴
単独測位	なし	メートル級	手軽。スマホの地図はこれが基本
DGPS	地上基準局の差分	サブメートル級	差分で共通誤差を打ち消す
RTK	近くの基準局（搬送波位相）	センチメートル級	基準局との距離が近いほど安定
ネットワークRTK	複数基準局から生成（VRS等）	センチメートル級	自前基準局が不要
CLAS（みちびきL6D）	衛星から（日本国土向け）	センチメートル級	基地局不要・即時性が高い
MADOCA-PPP（みちびきL6E）	衛星から（精密モデル）	数十cm級	基地局不要・広域。収束に時間

「収束時間」という考え方 — PPPがすぐに精度を出せない理由

RTKやCLASは、補強情報が揃えば比較的すぐにセンチメートル級へ到達します。一方でPPP系（MADOCA-PPPなど）は、受信機が補正メッセージを受け取ってから精度が安定するまでに 収束時間 と呼ばれる待ち時間が必要です。MADOCA-PPPでは、水平30cm・垂直50cm（いずれも95%）に達するまでの収束時間が目安として示されており、実運用では数十分程度かかる場合があります。

この「すぐ高精度／待てば高精度」の違いは、現場での使い勝手に直結します。短時間で多点を測りたいのか、腰を据えて広域を取得したいのかで、向き不向きが変わります。なお、みちびきは収束時間の短縮に向けて広域電離層情報の配信などの改良を進めているとされています。