(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
津波浸水モデルデータとデジタル地図データに基づき被害の推定を行う津波被害推定システムであって、
津波シミュレーションにより地震の各規模に応じて前記デジタル地図データの基本メッシュ毎に求められた流体力、向き、高さを含む津波浸水モデルのデータを格納する津波浸水モデルデータ記憶手段と、
メッシュレベルに応じた各地物分類毎のメッシュサイズのデータを格納するメッシュレベルデータ記憶手段と、
家屋床下浸水、家屋半壊その他の各被害項目における前記津波浸水モデルのデータに対応した被害の判定基準のデータを格納する被害判定データ記憶手段と、
被害推定の各種条件を入力する入力手段と、
前記入力手段により前記被害推定の各種条件として入力されたメッシュレベルを選択するための情報及び前記メッシュレベルデータ記憶手段のメッシュサイズのデータに基づき各地物分類毎のメッシュサイズを決定するメッシュサイズ決定手段と、
前記メッシュサイズ決定手段により決定されたメッシュサイズに基づく前記デジタル地図データのメッシュモデルを作成するメッシュモデル作成手段と、
前記メッシュモデル作成手段により作成されたメッシュ毎に、前記入力手段により前記被害推定の各種条件として入力された地震の規模に対応する前記津波浸水モデルデータ記憶手段の津波浸水モデルのデータ、前記デジタル地図データ、前記被害判定データ記憶手段の判定基準のデータに基づき前記各被害項目における被害を推定する被害推定手段と
を備えたことを特徴とする津波被害推定システム。
【請求項２】
さらに、防災対策、家屋被害の規模の推定、災害環境アセスメントその他の利用目的及びその要求レベルに対応してメッシュレベル及び被害推定範囲のデータを格納する利用目的データ記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の津波被害推定システム。
【請求項３】
前記メッシュサイズ決定手段は、前記入力手段によりメッシュレベルを選択するための情報として利用目的とその要求レベルが入力されることにより、前記利用目的とその要求レベルに対応するメッシュレベルのメッシュサイズを決定することを特徴とする請求項２記載の津波被害推定システム。
【請求項４】
前記被害推定手段は、前記入力手段によりメッシュレベルを選択するための情報として利用目的とその要求レベルが入力されることにより、前記利用目的とその要求レベルに対応する被害推定範囲の被害を推定することを特徴とする請求項２記載の津波被害推定システム。
【請求項５】
前記被害推定手段は、前記被害推定の各種条件に応じて被害判定データ記憶手段の判定基準のデータに基づき前記被害項目毎の集計した被害値をを含む被害情報出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の津波被害推定システム。
【請求項６】
前記被害推定手段は、前記被害推定の各種条件に応じて被害判定データ記憶手段の判定基準のデータに基づき前記被害の対象種別毎の集計した被害値を含む被害情報を出力することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の津波被害推定システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、津波浸水モデルデータとデジタル地図データに基づき被害の推定を行う津波被害推定システムに関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
災害推定シミュレーションの１つとして、地震による津波の数値シミュレーションが実用化され、論文でも紹介されている（例えば今村文彦・李昊俊「津波発生・伝播の数値モデルの現状と課題」沿岸海洋研究，第３６巻，第１号９１−１０１，１９９８、小谷美佐・今村文彦・首藤伸夫「ＧＩＳを利用した津波遡上計算と被害推定法」海岸工学論文集，第４５巻（１９９８）土木学会，３５６−３６０を参照）。従来の津波のシミュレーションは、海域、地上の地形モデル、地震の規模等を入力することにより、対象領域における浸水モデルを求め、その浸水モデルに基づき津波被害を推定するものである。浸水モデルでは、一般に５０ｍのメッシュ毎に流体力、津波の向き、高さ（水位）、周期等が求められ、津波による被害として、このモデル情報からＧＩＳ土地利用データを利用することにより、家屋被害や人的被害、さらには森林、農地、工場、市街地などの土地利用に応じて推定を行っている。
【０００３】
ＧＩＳ（Ｇeographic Ｉnformation  Ｓystem ：地理情報システム or 地図情報システム）は、建設省国土地理院が定めるデジタル地図（ＤＭ：Ｄigital  Ｍapping、電子地図) データを用い、コンピュータの高度利用により地理的な空間のモデル化情報を提供する情報システムとして広範な業務にその活用が検討されている（例えば桜井博行著「ＧＩＳ電子地図革命」東洋経済新報社１９９７年１０月１６日第１刷発行参照）。
【０００４】
ＤＭデータには、例えば地表の形態とそこに存在する施設（道路、鉄道、主要建物等）や名称を記載した一般地図の情報、住宅地図や都市計画図、道路図、土地利用図、地籍図、観光案内図、植生図、人口分布図など多種多様な表現を持つ主題地図の情報を有している。また、ＤＭデータは、地物分類コードを有するので、この地物分類コードにより、例えば都道府県から小字界までの境界、各種道路・鉄道を含む交通施設、建物・各種施設を含む建物等、マンホール・消化栓・タンク等を含む公共施設・小物体、河川・堰・桟橋等を含む水部等、法面・囲・諸地、植生等を含む土地利用等、等高線・基準点・変形地等を含む地形等の情報を自由に選択・抽出することができる。
【０００５】
例えば地物分類コードから、等高線を選択して等高線による地形をモデル化することができる。この地形をモデル化する手法として、ＴＩＮ（Ｔriangulated Ｉrregular  Ｎetwork：不規則三角形ネットワーク）モデルが知られている。ＴＩＮは、等高線間、独立標高点との間を結んで三角形のネットワークにより地形をモデル化する手法である。
【０００６】
しかし、上記従来のシステムでは、津波浸水モデルとＧＩＳデータを利用して土地利用に応じた被害の推定を行ってはいるが、一律的な被害の推定しか行うことができず、その利用目的に応じたきめこまかな推定ができない。すなわち、津波被害は、例えば防災対策としてその地域の消防署や自治体が利用するため、その場合でも発生時の避難、誘導等の体制の検討に利用するため、復興の際に利用するため、地域的な家屋被害や人的被害の規模を推定するため、地震等の災害保険の設定に利用するため、事業を行う際の災害環境アセスメントに利用するためなど、様々な利用目的がある。その利用目的に対し、被害の推定をより詳細に高い精度で求めようとすると、データ量が膨大になってコンピュータによるシミュレーションの負担が大き過ぎ、計算に長時間を要することになってしまう。しかも、その利用目的によっては、全く必要のない被害まで詳細に推定し、大きな無駄が生じてしまうなどの問題がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するものであって、利用目的に応じた最適な規模、内容による津波の被害推定を行えるようにするものである。
そのために本発明は、津波浸水モデルデータとデジタル地図データに基づき被害の推定を行う津波被害推定システムであって、津波シミュレーションにより各地震の規模に応じて前記デジタル地図データの基本メッシュ毎に求められた流体力、向き、高さを含む津波浸水モデルのデータを格納する津波浸水モデルデータ記憶手段と、メッシュレベルに応じた各地物分類毎のメッシュサイズのデータを格納するメッシュレベルデータ記憶手段と、家屋床下浸水、家屋半壊その他の各被害項目における前記津波浸水モデルのデータに対応した判定基準のデータを格納する被害判定データ記憶手段と、被害推定の各種条件を入力する入力手段と、前記入力手段により前記被害推定の各種条件として入力されたメッシュレベル選択するための情報及び前記メッシュレベルデータ記憶手段のメッシュサイズのデータに基づき各地物分類毎のメッシュサイズを決定するメッシュサイズ決定手段と、前記メッシュサイズ決定手段により決定されたメッシュサイズに基づく前記デジタル地図データのメッシュモデルを作成するメッシュモデル作成手段と、前記メッシュモデル作成手段により作成されたメッシュ毎に、前記入力手段により前記被害推定の各種条件として入力された地震の規模に対応する前記津波浸水モデルデータ記憶手段の津波浸水モデルのデータ、前記デジタル地図データ、前記被害判定データ記憶手段の判定基準のデータに基づき前記各被害項目における被害を推定する被害推定手段とを備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
さらに、防災対策、家屋被害の規模の推定、災害環境アセスメントその他の利用目的及びその要求レベルに対応してメッシュレベル及び被害推定範囲のデータを格納する利用目的データ記憶手段を備えたことを特徴とし、前記メッシュサイズ決定手段は、前記入力手段によりメッシュレベルを選択するための情報として利用目的とその要求レベルが入力されることにより、前記利用目的とその要求レベルに対応するメッシュレベルのメッシュサイズを決定することを特徴とし、前記被害推定手段は、前記入力手段によりメッシュレベルを選択するための情報として利用目的とその要求レベルが入力されることにより、前記利用目的とその要求レベルに対応する被害推定範囲の被害を推定することを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記被害推定手段は、前記被害推定の各種条件に応じて被害判定データ記憶手段の判定基準のデータに基づき前記被害項目毎の集計した被害値をを含む被害情報出力することを特徴とし、前記被害推定の各種条件に応じて被害判定データ記憶手段の判定基準のデータに基づき前記被害の対象種別毎の集計した被害値を含む被害情報を出力することを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る津波被害推定システムの実施の形態を説明するための図、図２は利用目的テーブルの構成例を示す図、図３はメッシュレベルテーブルの構成例を示す図、図４は被害推定判定テーブルの構成例を示す図である。図中、１はＧＩＳデータ、２は津波浸水モデルデータ、３は条件選択入力部、４はメッシュレベル決定部、５はメッシュ処理部、６は被害推定処理部、７は推定結果出力部、８は利用目的テーブル、９はメッシュレベルテーブル、１０は被害判定テーブルを示す。
【００１１】
図１において、ＧＩＳデータ１は、先に説明したように地物分類コードと共に、都道府県から小字界までの境界、各種道路・鉄道を含む交通施設、建物・各種施設を含む建物等、マンホール・消化栓・タンク等を含む公共施設・小物体、河川・堰・桟橋等を含む水部等、法面・囲・諸地、植生等を含む土地利用等、等高線・基準点・変形地等を含む情報を有するデジタル地図データ（ＤＭデータ）である。津波浸水モデルデータ２は、各地域の地震の規模に応じて津波シミュレーションにおける基本メッシュ毎の流体力、向き、高さ（水位）、周期などの津波浸水モデルのデータを有するものである。
【００１２】
条件選択入力部３は、津波被害の推定を行うための各種条件を選択入力するものであり、例えば利用目的テーブル８を有し、対象地域の指定入力や利用目的テーブルから目的、要求レベルなどを選択し入力するものである。メッシュレベル決定部４は、例えばメッシュレベルテーブル９を有し、条件選択入力部１より選択入力された条件に基づきメッシュレベルテーブル９にしたがってメッシュサイズを決定するものである。メッシュ処理部５は、条件選択入力部１より指定入力された対象地域のＧＩＳデータ１についてメッシュレベル決定部４で決定されたメッシュサイズにしたがって被害推定を行うためのモデルを生成するものである。ここでメッシュサイズは、例えば家屋被害の推定を重視するような利用目的の場合には、家屋の密集地のメッシュサイズを小さくし、家屋のない区域はメッシュサイズを最も大きくし、あるいは対象から外すことにより、利用目的の被害推定に関係のない余分な処理を省くようにすることができる。
【００１３】
被害推定処理部６は、例えば被害推定判定テーブル１０を有し、津波浸水モデルデータ２から選択・指定された津波浸水モデルの流体力、向き、高さ（水位）、周期などをメッシュ処理部５で生成されたモデルの各メッシュに変換（換算）してそれぞれの被害種目で被害の推定を行うものである。また、被害種目毎に、例えば浸水数、面積、被害額、復旧に要する期間や額などの被害情報で推定を行い、さらにはこれらを住宅密集地、人口密度の大小、住宅地、市街地、商業地、農地などの区域毎に推定を行う。
【００１４】
推定結果出力部７は、被害推定処理部６で推定された被害値を人的被害、家屋被害、構築物被害、農地被害などの各被害の対象種別毎に集計し、人的被害であればその人数、家屋被害であればその総件数や床下浸水、床上浸水、半壊、全壊の各件数や被害額、農地被害であればその面積や被害額を出力するものであり、例えばその被害の程度に応じて地図上に色分けして出力したり、集計表で出力する。また、通信施設や交通施設その他のライフラインに関しては、復旧に要する期間などを出力する。
【００１５】
被害推定の利用目的は、例えば図２に示すような利用目的テーブルで、各種の利用目的とそのランクに対応してメッシュレベルを登録しておく。ここで、例えば防災目的でランク１の場合には、「０１」、防災目的でランク２の場合には、「０２」のようにメッシュレベルのように利用目的テーブルを参照することにより、この中から選択される利用目的、ランクに応じてメッシュレベルを選択し、そのメッシュレベルで被害推定のメッシュサイズを決定することができる。
【００１６】
各メッシュレベルでのメッシュサイズは、例えば図３に示すようなメッシュレベルテーブルで、ＧＩＳデータの属性情報である例えば地物分類コード毎にメッシュサイズＡ、Ｂ、Ｃ、……を登録しておく。このことにより、選択・指定された利用目的、ランクに対応してＧＩＳデータの属性情報毎に最適のメッシュサイズを決定することができる。
【００１７】
また、被害推定を行うための判定基準は、例えば図４に示すような被害判定テーブルで、家屋床下浸水、家屋床上浸水、家屋半壊、家屋全壊のような各被害項目に対応してその判定レベルを登録しておく。判定レベルは、流体力が基準値以上であったり、高さ（浸水水位）が基準値以下であったり、被害項目により津波浸水モデルの流体力、向き、高さ（水位）、周期などのいずれかで基準値や範囲が設定される。したがって、家屋でも、さらに木造家屋の場合、モルタル造、鉄筋コンクリート造、戸建て、集合住宅、ビルなど、その構造や規模で区分することも、より高い精度の推定を行うには必要なことである。このことにより、各被害の対象項目や種別毎に被害を推定することができ、それぞれに被害値（件数）、被害額、要復旧額、要復旧期間など、複数の被害情報を有し、利用目的や指定に応じて選択することができる。
【００１８】
本発明に係る津波被害推定システムは、上記のように利用目的に応じてＧＩＳデータに基づきそれぞれの区域でのメッシュサイズを最適に設定して、必要とする被害推定情報は詳細かつ高い精度で推定できるようにするものである。次に、被害推定処理の例を説明する。図５は本発明に係る津波被害推定システムによる被害推定処理の流れを説明するための図である。
【００１９】
本発明に係る津波被害推定システムでは、図５に示すようにまず、対象地域を指定し（ステップＳ１１）、例えばデータベースに幾つかの異なる地震規模により解析された複数の津波浸水モデルを格納している場合に、そのデータベースから被害推定に用いる津波浸水モデルのデータを選択する（ステップＳ１２）。さらに、利用目的を選択することにより（ステップＳ１３）、メッシュレベルテーブルを参照して各区域毎に解像度であるメッシュサイズを設定したメッシュレベルを決定する（ステップＳ１４）。決定されたメッシュレベルにしたがってＧＩＳデータに基づき被害推定モデルを生成し（ステップＳ１５）、津波浸水モデルのデータに基づき各メッシュにおける被害を推定し（ステップＳ１６）、各被害毎に、地域毎に被害値を集計して出力する（ステップＳ１７）。
【００２０】
上記処理により津波被害の推定結果が出力された後、さらに地震の発生規模や位置、利用目的等の条件を変えて被害の推定を行う場合（ステップＳ１８でＹＥＳの場合）には、ステップＳ１２に戻って各条件の再入力を行って同様の処理を繰り返し実行し、また、広域、狭域、隣接地域等、地域を変更して被害の推定を行う場合（ステップＳ１９でＹＥＳの場合）には、ステップＳ１１に戻って同様の処理を繰り返し実行する。
【００２１】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、津波浸水モデルが既にデータベースとして用意されていることを前提にし、津波浸水モデルを選択して津波被害の推定を行うようにしたが、既存の津波シミュレーションシステムを用意して接続し、海域、地上の地形モデル、地震の規模等を入力して津波浸水モデルを求め、引き続きその津波浸水モデルで津波被害の推定を行うようにしてもよいことはいうまでもない。また、利用目的テーブルにより利用目的を選択入力したが、利用目的等に応じてメッシュサイズを個別に選択するように構成してもよいし、地物分類コードでメッシュサイズを変えるようにしたが、土地利用分類、建物や建造物の密集度、人口密度などによりメッシュサイズを変えるようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、利用目的に応じて必要な被害推定を無駄な処理をなくし効率よく行うことができ、短時間に複数とおりの地震規模や位置に基づく津波による被害の推定を行うことができる。しかも、利用目的に応じたメッシュサイズを地域や環境、土地の利用状況に応じて部分的に細かくしたり粗くして被害の推定を行うことができ、いろいろな形態による被害情報を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る津波被害推定システムの実施の形態を示す図である。
【図２】利用目的テーブルの構成例を示す図である。
【図３】メッシュレベルテーブルの構成例を示す図である。
【図４】被害推定判定テーブルの構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る津波被害推定システムによる被害推定処理の流れを説明するための図である。
【符号の説明】
１…ＧＩＳデータ、２…津波浸水モデルデータ、３…条件選択入力部、４…メッシュレベル決定部、５…メッシュ処理部、６…被害推定処理部、７…推定結果出力部、８…利用目的テーブル、９…メッシュレベルテーブル、１０…被害判定テーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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