(57)【要約】  一実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置は、第１計算部、第２計算部、及び第３計算部を含む。第１計算部は、植生データベースを参照して、植物の種の多様性及び生息動物の種の多様性の少なくとも一方を表す植生及び生息動物係数を計算する。第２計算部は、保護区地理データベースを参照して、保護区の種類と植生及び生息動物係数とに基づいて、生物多様性の豊かさを表す生物多様性価値を計算する。第３計算部は、鉱山データベースを参照して、鉱山採掘の生物多様性に対する影響を表す生物多様性評価指標を、複数の鉱山毎に計算する。この第３計算部は、鉱山採掘が周辺環境に影響を及ぼす範囲を示す鉱山影響範囲に含まれる領域の生物多様性価値を足し合わせることにより生物多様性評価指標を計算する。
2013141252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植生の分類に関するデータを格納する植生データベースを参照して、植物の種の多様性及び生息動物の種の多様性の少なくとも一方を表す植生及び生息動物係数を、複数の領域毎に計算する第１計算部と、
複数の保護区それぞれに関して保護区の種類及び範囲が記述されている保護区地理データベースを参照して、前記保護区の種類と前記植生及び生息動物係数とに基づいて、生物多様性の豊かさを表す生物多様性価値を、前記複数の領域毎に計算する第２計算部と、
複数の鉱山それぞれに関して鉱山の位置、産出量、純度及び鉱物種が記述されている鉱山データベースを参照して、鉱山採掘の生物多様性に対する影響を表す生物多様性評価指標を、前記複数の鉱山毎に計算する第３計算部であって、前記産出量、前記純度及び前記鉱物種に基づいて、鉱山採掘が周辺環境に影響を及ぼす範囲を示す鉱山影響範囲を計算し、前記複数の領域のうちの前記鉱山影響範囲に含まれる１以上の領域を特定し、前記１以上の領域の前記生物多様性価値を足し合わせることにより生物多様性評価指標を計算する第３計算部と、
を具備することを特徴とする生物多様性評価指標計算装置。
【請求項２】
前記第２計算部は、前記複数の領域のうちの前記鉱山影響範囲に含まれる１以上の領域毎に前記生物多様性価値を計算することを特徴とする請求項１に記載の生物多様性評価指標計算装置。
【請求項３】
製品に使用される複数の金属資源それぞれに関して金属資源の種類、調達先及び使用量が記述されている製造データベースを参照して、前記鉱山毎に計算された生物多様性評価指標から、前記製品の生物多様性評価指標を計算する第４計算部をさらに具備する請求項１又は請求項２に記載の生物多様性評価指標計算装置。
【請求項４】
前記鉱山データベースに記録する開発予定の鉱山に関するデータを生成する生成部をさらに具備し、
前記生成部は、
リモートセンシングによって観測された地表面での反射スペクトルを含む鉱床探査データから、鉱床の位置、前記鉱床に含まれる鉱物種、及び前記鉱床に含まれる鉱石の純度を推定し、鉱床推定データを生成する鉱床推定部と、
前記鉱床推定データ及び前記鉱床の開発計画を示す鉱山操業計画データから、前記鉱床から得られる鉱石の純度と該鉱石に含有される鉱物の産出量とを、前記鉱山データベースに記述される前記純度及び前記産出量として計算する第５計算部と、
を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の生物多様性評価指標計算装置。
【請求項５】
降水量に関する情報を記録した降水量データベースから得られる鉱山周辺の降水量から、降水量影響指標を計算し、前記降水量影響指標を第３計算部によって計算された前記生物多様性評価指標に掛け合わせることにより、雨の影響を含む生物多様性評価指標影響を計算する第６計算部をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の生物多様性評価指標計算装置。
【請求項６】
降水量に関する情報を記録した降水量データベースから得られる鉱山周辺の降水量から、降水量影響指標を前記１以上の領域毎に計算する第６計算部をさらに具備し、
前記第３計算部は、前記１以上の領域の前記生物多様性価値を足し合わせる際に、前記生物多様性指標に前記降水量影響指標を掛け合わせることを特徴とする請求項１に記載の生物多様性評価指標計算装置。
【請求項７】
降水量に関する情報を記録した降水量データベースから得られる鉱山周辺の降水量から、降水量影響指標を計算する第６計算部をさらに具備し、
前記第３計算部は、前記産出量、前記純度及び前記降水量影響指標に基づいて鉱山影響範囲を計算することを特徴とする請求項１に記載の生物多様性評価指標計算装置。
【請求項８】
第１計算部が、植生分類の分布に関するデータを格納する植生データベースを参照して、植物の種の多様性及び生息動物の種の多様性の少なくとも一方を表す植生及び生息動物係数を、複数の領域毎に計算するステップと、
第２計算部が、複数の保護区それぞれに関して保護区の種類及び範囲が記述されている保護区地理データベースを参照して、前記保護区の種類と前記植生及び生息動物係数とに基づいて、生物多様性の豊かさを表す生物多様性価値を、前記複数の領域毎に計算するステップと、
第３計算部が、複数の鉱山それぞれに関して鉱山の位置、産出量、純度及び鉱物種が記述されている鉱山データベースを参照して、鉱山採掘の生物多様性に対する影響を表す生物多様性評価指標を、前記複数の鉱山毎に計算することであって、前記産出量、前記純度及び前記鉱物種に基づいて、鉱山採掘が周辺環境に影響を及ぼす範囲を示す鉱山影響範囲を計算し、前記複数の領域のうちの前記鉱山影響範囲に含まれる１以上の領域を特定し、前記１以上の領域の前記生物多様性価値を足し合わせることにより生物多様性評価指標を計算するステップと、
を具備することを特徴とする生物多様性評価指標計算方法。
【請求項９】
前記生物多様性価値を計算するステップは、前記複数の領域のうちの前記鉱山影響範囲に含まれる１以上の領域毎に前記生物多様性価値を計算するステップを含む、ことを特徴とする請求項８に記載の生物多様性評価指標計算方法。
【請求項１０】
第４計算部が、製品に使用される複数の金属資源それぞれに関して金属資源の種類、調達先及び使用量が記述されている製造データベースを参照して、前記鉱山毎に計算された生物多様性評価指標から、前記製品の生物多様性評価指標を計算するステップをさらに具備することを特徴とする請求項８又は９に記載の生物多様性評価指標計算方法。
【請求項１１】
生成部が、前記鉱山データベースに記録する開発予定の鉱山に関するデータを生成するステップをさらに具備し、
前記仮想鉱山データを生成するステップは、
リモートセンシングによって観測された地表面での反射スペクトルを含む鉱床探査データから、鉱床の位置、前記鉱床に含まれる鉱物種、及び前記鉱床に含まれる鉱石の純度を推定し、鉱床推定データを生成するステップと、
前記鉱床推定データ及び前記鉱床の開発計画を示す鉱山操業計画データから、前記鉱床から得られる鉱石の純度と該鉱石に含有される鉱物の産出量とを、前記鉱山データベースに記述される前記純度及び前記産出量として計算するステップと、
を含む、ことを特徴とする請求項８に記載の生物多様性評価指標計算方法。
【請求項１２】
第６計算部が、降水量に関する情報を記録した降水量データベースから得られる鉱山周辺の降水量から、降水量影響指標を計算し、前記降水量影響指標を第３計算部によって計算された前記生物多様性評価指標に掛け合わせることにより、雨の影響を含む生物多様性評価指標影響を計算するステップをさらに具備する請求項８に記載の生物多様性評価指標計算方法。
【請求項１３】
第６計算部が、降水量に関する情報を記録した降水量データベースから得られる鉱山周辺の降水量から、降水量影響指標を前記１以上の領域毎に計算するステップをさらに具備し、
前記生物多様性評価指標を計算するステップは、前記１以上の領域の前記生物多様性価値を足し合わせる際に、前記生物多様性指標に前記降水量影響指標を掛け合わせる、請求項８に記載の生物多様性評価指標計算方法。
【請求項１４】
第６計算部が、降水量に関する情報を記録した降水量データベースから得られる鉱山周辺の降水量から、降水量影響指標を計算するステップをさらに具備し、
前記生物多様性評価指標を計算するステップは、前記産出量、前記純度及び前記降水量影響指標に基づいて鉱山影響範囲を計算する、ことを特徴とする請求項８に記載の生物多様性評価指標計算方法。
【請求項１５】
コンピュータを、
植生の分類に関するデータを格納する植生データベースを参照して、植物の種の多様性及び生息動物の種の多様性の少なくとも一方を表す植生及び生息動物係数を、複数の領域毎に計算する第１計算手段、
複数の保護区それぞれに関して保護区の種類及び範囲が記述されている保護区地理データベースを参照して、前記保護区の種類と前記植生及び生息動物係数とに基づいて、生物多様性の豊かさを表す生物多様性価値を、前記複数の領域毎に計算する第２計算手段、及び
複数の鉱山それぞれに関して鉱山の位置、産出量、純度及び鉱物種が記述されている鉱山データベースを参照して、鉱山採掘の生物多様性に対する影響を表す生物多様性評価指標を、前記複数の鉱山毎に計算する第３計算部であって、前記産出量、前記純度及び前記鉱物種に基づいて、鉱山採掘が周辺環境に影響を及ぼす範囲を示す鉱山影響範囲を計算し、前記複数の領域のうちの前記鉱山影響範囲に含まれる１以上の領域を特定し、前記１以上の領域の前記生物多様性価値を足し合わせることにより生物多様性評価指標を計算する第３計算手段として機能させるためのプログラム。
【請求項１６】
前記第２計算手段は、前記複数の領域のうちの前記鉱山影響範囲に含まれる１以上の領域毎に前記生物多様性価値を計算する請求項１５に記載のプログラム。
【請求項１７】
前記コンピュータを、
製品に使用される複数の金属資源それぞれに関して金属資源の種類、調達先及び使用量が記述されている製造データベースを参照して、前記鉱山毎に計算された生物多様性評価指標から、前記製品の生物多様性評価指標を計算する第４計算手段としてさらに機能させる、請求項１５又は１６に記載のプログラム。
【請求項１８】
前記コンピュータを、前記鉱山データベースに記録する開発予定の鉱山に関するデータを生成する生成手段としてさらに機能させ、
前記生成手段は、
リモートセンシングによって観測された地表面での反射スペクトルを含む鉱床探査データから、鉱床の位置、前記鉱床に含まれる鉱物種、及び前記鉱床に含まれる鉱石の純度を推定し、鉱床推定データを生成することと、
前記鉱床推定データ及び前記鉱床の開発計画を示す鉱山操業計画データから、前記鉱床から得られる鉱石の純度と該鉱石に含有される鉱物の産出量とを、前記鉱山データベースに記述される前記純度及び前記産出量として計算することと、
を含む、ことを特徴とする請求項１５に記載のプログラム。
【請求項１９】
前記コンピュータを、降水量に関する情報を記録した降水量データベースから得られる鉱山周辺の降水量から、降水量影響指標を計算し、前記降水量影響指標を第３計算部によって計算された前記生物多様性評価指標に掛け合わせることにより、雨の影響を含む生物多様性評価指標影響を計算する第６計算手段としてさらに機能させる、請求項１５に記載のプログラム。
【請求項２０】
前記コンピュータを、降水量に関する情報を記録した降水量データベースから得られる鉱山周辺の降水量から、降水量影響指標を前記１以上の領域毎に計算する第６計算手段として機能させ、
前記第３計算手段は、前記１以上の領域の前記生物多様性価値を足し合わせる際に、前記生物多様性指標に前記降水量影響指標を掛け合わせることを特徴とする請求項１５に記載のプログラム。
【請求項２１】
前記コンピュータを、降水量に関する情報を記録した降水量データベースから得られる鉱山周辺の降水量から、降水量影響指標を計算する第６計算手段としてさらに機能させ、
前記第３計算手段は、前記産出量、前記純度及び前記降水量影響指標に基づいて鉱山影響範囲を計算する、請求項１５に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、生物多様性評価指標計算装置、方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今日の産業は、鉱山から産出される鉱物資源に依存している。特に、ベースメタルと呼ばれる鉄、銅、アルミニウムが重要である。世界規模の経済発展とともに、ベースメタルの需要は伸び続けている。リサイクルは、質も量もまだ十分なレベルではなく、鉱物資源は、依然として鉱山からの採掘に頼らざるを得ない。【０００３】
従来から、採掘のための土地の改変、採掘の際に生じる土壌の流出などにより、鉱山が周囲環境に大きな影響を与えることが指摘されている。さらに、鉱山は、生物多様性にも多大な影響を及ぼすと考えられている。このため、鉱山採掘の生物多様性に対する影響を定量的に評価することが重要であるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１０２３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、生物多様性に対する影響の評価は、その土地の生態系の固有の状況に応じて行われているため、異なった場所での生物多様性に対する影響を比較することは行われていない。即ち、世界中に広く分布している金属鉱山の生物多様性に対する影響を統一的に見積もる試みは行われていない。【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、統一基準で、各鉱山の生物多様性に対する影響を定量的に評価することができる生物多様性評価指標計算装置、方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置は、第１計算部、第２計算部、及び第３計算部を含む。第１計算部は、植生の分類に関するデータを格納する植生データベースを参照して、植物の種の多様性及び生息動物の種の多様性の少なくとも一方を表す植生及び生息動物係数を、複数の領域毎に計算する。第２計算部は、複数の保護区それぞれに関して保護区の種類及び範囲が記述されている保護区地理データベースを参照して、前記保護区の種類と前記植生及び生息動物係数とに基づいて、生物多様性の豊かさを表す生物多様性価値を、前記複数の領域毎に計算する。第３計算部は、複数の鉱山それぞれに関して鉱山の位置、産出量、純度及び鉱物種が記述されている鉱山データベースを参照して、鉱山採掘の生物多様性に対する影響を表す生物多様性評価指標を、前記複数の鉱山毎に計算する。この第３計算部は、前記産出量、前記純度及び前記鉱物種に基づいて、鉱山採掘が周辺環境に影響を及ぼす範囲を示す鉱山影響範囲を計算し、前記複数の領域のうちの前記鉱山影響範囲に含まれる１以上の領域を特定し、前記１以上の領域の前記生物多様性価値を足し合わせることにより生物多様性評価指標を計算する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置を概略的に示すブロック図。
【図２】図１に示した植生・生息動物係数計算部が参照する、植生分類と植生・生息動物係数との対応表を示す図。
【図３】図１に示した植生・生息動物係数計算部が植生・生息動物係数を計算する手法を説明する図。
【図４】第１の実施形態に係る、保護区の分類番号と保護区係数との対応表を示す図。
【図５】セルと保護区との配置を概略的に示す図。
【図６】図１に示した生物多様性価値計算部が生物多様性価値を計算する際に用いる階層化アルゴリズムを説明する図。
【図７】図１に示した生物多様性評価指標計算部をより詳細に示すブロック図。
【図８】鉱山影響範囲を概略的に示す図。
【図９】第２の実施形態において鉱山影響範囲と重なる生物保護区を探索する方法の一例を説明する図。
【図１０】第２の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置を概略的に示すブロック図。
【図１１】第２の実施形態に係る生物多様性価値を計算する方法を説明する図。
【図１２】図１０の生物多様性評価指標計算装置の動作例を示すフローチャート。
【図１３】第３の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置を概略的に示すブロック図。
【図１４】図１３に示した調達意思決定支援部の動作例を概略的に示すフローチャート。
【図１５】ガソリン車の生物多様性評価指標と電気自動車の生物多様性評価指標を比較する図。
【図１６】第１の実施形態に係る計算アルゴリズムによる計算結果と第２の実施形態に係る計算アルゴリズムによる計算結果の相違を説明する図。
【図１７】第１及び第２の実施形態に従って生物多様性評価指標を計算した結果の一例を示す図。
【図１８】第４の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置を概略的に示すブロック図。
【図１９】図１８に示した鉱山操業計画データの一例を示す図。
【図２０】図１９に示した変数を説明する図。
【図２１】第５の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置を概略的に示すブロック図。
【図２２】図１９に示した生物多様性評価指標計算部を概略的に示すブロック図。
【図２３】第５の実施形態の第１例に係る生物多様性評価指標計算部を概略的に示すブロック図。
【図２４】図２０に示した降水量影響評価部が降水量影響指標を計算する方法の一例を説明するグラフ。
【図２５】図２０に示した降水量影響評価部が降水量影響指標を計算する方法の他の例を説明するグラフ。
【図２６】第５の実施形態の第２例に係る生物多様性評価指標計算部を概略的に示すブロック図。
【図２７】第５の実施形態の第３例に係る生物多様性評価指標計算部を概略的に示すブロック図。
【図２８】図２７に示した鉱山影響範囲計算部によって計算される鉱山影響範囲を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、必要に応じて図面を参照しながら、実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置及び方法を説明する。なお、以下の実施形態では、同一の番号を付した部分については同様の動作を行うものとして、重ねての説明を省略する。
【００１０】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置１００を概略的に示している。この生物多様性評価指標計算装置１００は、図１に示されるように、植生データベース１０１、保護区地理データベース１０２、鉱山データベース１０３、植生・生息動物係数計算部１０４、生物多様性価値計算部１０５、生物多様性評価指標計算部１０６、及び表示部１０７を備える。ここに記載される生物多様性は、生態系の多様性、種の多様性、及び遺伝的多様性を含む。
【００１１】
本実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置１００は、ＣＰＵなどの演算処理装置１２０がＲＯＭ、ＲＡＭ及びＨＤＤなどを含む記憶装置１１０に記憶されている制御プログラムを実行することにより、実現することが可能である。例えば、演算処理装置１２０は、ＲＯＭ又はＨＤＤから制御プログラムを読み込み、制御プログラムをＲＡＭ上に展開することにより、植生・生息動物係数計算部１０４、生物多様性価値計算部１０５、及び生物多様性評価指標計算部１０６として機能する。さらに、記憶装置１１０は、植生データベース１０１、保護区地理データベース１０２、及び鉱山データベース１０３として機能する。なお、生物多様性評価指標計算装置１００は、１つの演算処理装置により実現されてもよく、複数の演算処理装置により実現されてもよい。
【００１２】
植生データベース（ＤＢ）１０１は、植生の分類に関するデータを格納する。植生の分類に関するデータとしては、リモートセンシングによって得られる全世界規模の詳細な植生データを利用することができる。ここで、分類は、植生の種類と種類毎の分布（例えば、領域内で植生が占める割合）とを含む。一例の植生データでは、図２に示すように、植生は１４種類に分類される。この分類は、ＩＧＢＰ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｇｅｏｓｐｈｅｒｅ−Ｂｉｏｓｐｈｅｒｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍｅ）が提唱する標準的な土地分類に準拠している。この植生データでは、世界地図を複数のセル（領域）に分割し、それぞれのセルに植生種類を割り当てている。各セルは、一辺の長さが１ｋｍの正方形の領域であり、即ち、分解能は、１ｋｍである。
【００１３】
なお、植生の分類は、ＩＧＢＰの分類に準拠して行われる例に限らず、植生に関する分類であれば他の分類を適用してもよい。
【００１４】
植生・生息動物係数計算部１０４は、植生分類から植生・生息動物係数を計算する。例えば、植生・生息動物係数計算部１０４は、図２に示される対応表を用いて、植生分類を植生・生息動物係数に変換する。植生・生息動物係数は、陸地及び水域における植生及び生息動物の少なくとも一方によって重み付けをした値であり、植物の種の多様性及び生息動物の種の多様性の少なくとも一方を表す。種の多様性は、少なくとも種の数を指標として判断される。本実施形態では、植生・生息動物係数は、種の多様性が高いほど（即ち、種の数が多いほど）、高い値になるよう設定する。例えば、森林（図２の分類番号１−５に対応する。）は多種の動植物の住みかであることから、森林の植生・生息動物係数は高い値になる。一方、砂漠（図２の分類番号１２に対応する。）は動植物の数も種類も少ない。また、都市部（図２の分類番号１３に対応する。）は、人間活動の生産性を重視して、基本的に自然の生態系を排除している。このことから、砂漠及び都市部の植生・生息動物係数は、低い値になる。図２において、植生・生息動物係数の欄に記載されているＶ１〜Ｖ１３には、具体的な数値が付与される。なお、種の多様性が同レベルとみなせる分類には、同一の値が付与されてもよい。例えば、Ｖ１がＶ２と同じ値であってもよい。
【００１５】
植生データは、例えば、二次元配列データであり、配列の要素（セル）の位置は、緯度及び経度で特定される。植生・生息動物係数計算部１０４は、図３に示すように、各要素の値を植生・生息動物係数に変換した配列を生成する。図３では、１つの正方格子が１つのセルを表す。
【００１６】
なお、本実施形態では、陸地を対象として生物多様性価値指標を算出する例を説明している。このため、図２に示されるように、湖や海などの水域（分類番号０）については植生・生息動物係数を設定していない。他の実施形態では、陸地及び水域の両方を対象として生物多様性価値指標を算出する。この場合、水域の植生・生息動物係数は、海草や魚など種の多様性に応じて重み付けした値を設定する。水域の、特に、海の生態系は、生物多様性の観点から極めて重要であり、水域も考慮に含めることで、鉱山採掘の生物多様性に対する影響をより正確に評価することが可能になる。
【００１７】
保護区地理ＤＢ１０２は、複数の保護区それぞれに関して保護区の種類及び範囲が記述されている保護区データを格納する。地球には、土地固有の生物（動植物）が多く住む地域など、生物多様性を維持する上で特に価値が高いと考えられる地域が存在する。これらは、生物保護区、ホットスポット、国立公園などの形で指定されている。これらの地域は、生物多様性に対する影響が特に高い。一例の保護区データでは、その重要度に従って保護区が８段階（Ｉａ、Ｉｂ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、カテゴリ無し）にレベル分けされる。この分類は、ＩＵＣＮ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｏｎ ｆｏｒ Ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ ｏｆ Ｎａｔｕｒｅ）カテゴリに準拠している。なお、保護区の分類は、ＩＵＣＮカテゴリに準拠して行われる例に限らず、他の分類を適用してもよい。
【００１８】
図４は、保護区分類を保護区係数に変換する際に用いる対応表を示す。保護区係数は、生物多様性、及び自然資源や関連した文化的資源の保護を目的として、法的に若しくは他の効果的によって管理される陸域または海域で定義された保護区によって重みづけを行った値であり、生態系の多様性、種の多様性、及び遺伝的多様性の少なくとも１つの観点から保護が必要とされる地域に与えられる。本実施形態では、保護区係数は、重要度（例えば、管理の介在の度合い、管理の重要度、急務性など）が高いほど高い値になるように設定する。図４において、保護区係数の欄に記載されているＰ１〜Ｐ９には、具体的な数値が付与される。なお、保護区の重要度が同レベルとみなせる分類には、同一の値が付与されてもよい。なお、保護区係数は、生物多様性価値計算部１０５が図４の対応表を用いて計算してもよく、事前に計算されて保護区地理ＤＢ１０２に格納されていてもよい。
【００１９】
生物多様性価値計算部１０５は、植生・生息動物係数及び保護区係数から、生物多様性価値を計算する。生物多様性価値は、主に植生に起因する生物の種の多様性と、保護区の有無による生態系の多様性、種の多様性、及び遺伝的多様性のうちの少なくとも１つとを反映した生物多様性の豊かさを表す。本実施形態では、植生・生息動物係数と保護区係数の積で生物多様性価値を定義する。基本的には、生物多様性価値計算部１０５は、セル毎に、植生・生息動物係数に保護区係数を掛けることにより生物多様性価値を計算する。ただし、図５に示すように、保護区５０１の境界とセルの境界とが必ずしも一致しないので、次のような処理を行う。
【００２０】
まず、生物多様性価値計算部１０５は、セルｉと保護区とが重なっている部分を取り出し、下記数式（１）のように、重なり部分の面積がセルｉの面積に占める割合αｉを計算する。
【数１】
2013141252.tif 000003
【００２１】
続いて、生物多様性価値計算部１０５は、例えば下記数式（２）に従って、セルｉの生物多様性価値を計算する。
【００２２】
生物多様性価値＝植生・生息動物係数×［（１−αｉ）＋αｉ×保護区係数］
（２）
セルの数が非常に多いため、全てのセルについて生物多様性価値を計算するには多くの時間がかかる。また、生物多様性価値は、植生ＤＢ１０１及び保護区地理ＤＢ１０２の少なくとも一方が更新されるたびに計算される必要がある。後述するように、鉱山採掘が生物多様性に影響が及ぶ範囲は数ｋｍ程度と想定しているので、鉱山採掘の生物多様性に対する影響を表す生物多様性評価指標の計算には、１ｋｍ程度の分解能は必要である。即ち、セルの数を減らすために分解能を落とすことは好ましくない。本実施形態では、生物多様性価値計算部１０５は、次に説明する階層化アルゴリズムに従って生物多様性価値を計算することで、計算を高速化している。  
図６を参照して、階層化アルゴリズムについて説明する。階層化アルゴリズムでは、生物保護区６０１を含む周辺領域を複数の格子で分割する。格子は、セルより大きな領域である。格子は、典型的には、セルの大きさの２ｎ倍に設定する。ここで、ｎは、自然数であり、格子が対象の生物保護区と同程度のスケールとなるように設定する。図６の例では、格子は、一辺の長さが４ｋｍの正方形の領域である。
【００２３】
続いて、個々の格子が生物保護区と重なるか否かを判断する。格子が生物保護区と重なる場合、その格子のサイズがセルのサイズより大きいか否かを判断する。格子のサイズがセルのサイズより大きい場合、その格子を複数の（例えば４つの）小格子に分割する。さらに、個々の小格子が生物保護区と重なるか否かを判断する。同様にして、分割後の小格子のサイズがセルのサイズと等しくなるまで、この処理を再帰的に繰り返す。この結果、図６に示すように、生物保護区６０１の周辺領域が異なる大きさの格子で分割される。
【００２４】
生物保護区と重ならない格子（又は小格子）では、生物保護区の生物多様性への寄与はなく、即ち、生物多様性価値はαｉ＝０として計算される。生物保護区内に位置する格子（又は小格子）では、格子内の各セルについて、αｉ＝１として数式（２）に従って生物多様性価値を計算する。さらに、生物保護区と部分的に重なるセルについては、数式（１）に従って割合αｉを計算し、数式（２）に従って生物多様性価値を計算する。
【００２５】
この階層化アルゴリズムにより、格子と生物保護区とが重なる部分を探索する回数及び重なり部分の面積を計算する回数が大幅に減り、その結果、生物多様性価値の計算をより高速に実行することができる。
【００２６】
鉱山ＤＢ１０３は、鉱山の位置、年間産出量、純度、及び鉱物種を対応付けて複数の鉱山に関するデータを格納する。ここで、純度は、鉱石に対する、この鉱石に含有される鉱物の質量割合を表す。
【００２７】
生物多様性評価指標計算部１０６は、鉱山ＤＢ１０３を参照して、植生・生息動物係数及び生物多様性価値から、鉱山採掘の生物多様性に対する影響を表す生物多様性評価指標を鉱山毎に計算する。具体的には、生物多様性評価指標計算部１０６は、図７に示すように、鉱山影響範囲計算部７０１、積算部７０２、及び資源採掘係数乗算部７０３を備える。以下では、生物多様性評価指標計算部１０６が、鉱山ＤＢ１０３に含まれるある１つの鉱山の生物多様性評価指標を計算する方法を説明する。鉱山ＤＢ１０３に含まれる他の鉱山についても同様にして生物多様性評価指標を計算することができる。
【００２８】
鉱山影響範囲計算部７０１は、鉱山採掘が周辺環境に影響を及ぼす範囲を示す鉱山影響範囲を計算する。鉱山での採掘が周辺環境に影響を及ぼす原因としては、例えば、採掘のための森林伐採、掘り出した土壌の流出、土壌に含まれる有害物質の流出などが考えられる。本実施形態では、鉱山影響範囲は、図８に示すように、鉱山の中心８０１から一定の距離範囲内の円形の領域８０２と想定する。ここで、鉱山影響範囲の半径をｒａとする。鉱山の規模が大きいほど半径ｒａは大きくなる。規模は、鉱山の年間採掘量から推定することができる。鉱山の年間採掘量は、鉱物の年間産出量を鉱石の純度で除算した値で見積もる。採掘量とは、掘り出した土や鉱石の量を表す。半径ｒａは、例えば下記数式（３）に従って算出する。ここでは、鉱山採掘の影響は、地中を含めて三次元的に広がり、さらに、鉱石の純度に反比例して影響が大きくなると想定している。
【数２】
2013141252.tif 000004
【００２９】
ここで、係数Ａは、例えば、世界最大規模の鉱山で半径ｒａが１０ｋｍになるように決定される。世界最大規模の鉱山における年間採掘量は約１６８万ｔである。
【００３０】
積算部７０２は、鉱山影響範囲内のセルの生物多様性価値を足し合わせた積算値を計算する。例えば、積算部７０２は、下記数式（４）に従って、積算値を計算する。
【数３】
2013141252.tif 000005
【００３１】
ここで、βｉは、下記数式（５）のように、セルｉと鉱山影響範囲とが重なる部分の面積がセルｉの面積に占める割合を示す。
【数４】
2013141252.tif 000006
【００３２】
より詳細には、積算部７０２は、鉱山の位置と鉱山影響範囲の半径ｒａから鉱山の影響を受ける可能性があるセルの範囲を矩形で割り出す。続いて、数式（５）に従って矩形範囲内の全てのセルに対して割合βｉを計算し、数式（４）に従って積算値を計算する。
【００３３】
資源採掘係数乗算部７０３は、まず、鉱石の純度に応じた資源採掘係数を計算する。鉱石の純度が低い場合、所定の産出量を得るためにはより大量の採掘を行う必要があり、鉱山採掘の生物多様性に対する影響は大きくなる。資源採掘係数は、鉱石の純度に基づく、鉱山採掘の生物多様性に対する影響の大きさを表す。資源採掘係数は、例えば下記数式（６）に従って計算される。
【数５】
2013141252.tif 000007
【００３４】
ここで、鉱物種ｉｎｄｅｘは、鉱物種毎に設定される重み係数である。例えば、水の使用量、有害物質の流出量などは鉱物種によって異なる。鉱物種ｉｎｄｅｘは、水の使用量、有害物質の流出量などに起因する生物多様性への影響を考慮して鉱物種毎に決められる。なお、資源採掘係数乗算部７０３は、鉱物種ｉｎｄｅｘを用いずに、即ち、鉱物種ｉｎｄｅｘを１として、資源採掘係数を計算してもよい。
【００３５】
資源採掘係数乗算部７０３は、例えば下記数式（７）に示すように、資源採掘係数に積算値を乗じて生物多様性評価指標を算出する。
【００３６】
生物多様性評価指標＝資源採掘係数×積算値      （７）
表示部１０７は、液晶ディスプレイなどの表示装置である。表示部１０７は、鉱山毎に算出された生物多様性評価指標を表示する。
【００３７】
以上のように、第１の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置は、植生分類の分布に関するデータを格納する植生ＤＢと、生物保護区に関するデータを格納する保護区地理ＤＢと、鉱山の位置、年間産出量、純度、及び鉱物種を対応付けて複数の鉱山に関するデータを格納する鉱山ＤＢとを用いることにより、統一基準で、世界中に存在する複数の鉱山の各々の生物多様性に対する影響を定量的に推定することができる。
【００３８】
（第２の実施形態）  
第２の実施形態では、第１の実施形態の計算処理をより高速化する手法を説明する。第１の実施形態では、世界地図を複数のセルで分割し、全てのセルについて生物多様性価値を計算している。保護区は、世界中に多数存在し、その数は１６万件以上にもなる。一方、鉱山は世界中に膨大な数存在するものではなく、鉱山影響範囲は、世界全体のごく一部の範囲である。従って、生物多様性価値の計算の際、ほとんどの鉱山の生物多様性評価指標の計算においては保護区の考慮は必要とされない。本実施形態では、生物多様性価値の計算対象とする保護区を鉱山影響範囲内にある保護区に限ることで、計算速度を高速にすることが可能である。
【００３９】
第２の実施形態に係る計算アルゴリズムのポイントは、ある鉱山に注目したときに、この鉱山の鉱山影響範囲と重なりのある生物保護区を探索することである。鉱山影響範囲と重なる生物保護区を探索するには、地理空間情報処理でよく用いられるＲ木と呼ばれるデータ構造を利用することができる。Ｒ木（Ｒ−ｔｒｅｅ）は、Ｂ木に似たデータ構造であり、多次元情報（例えば、二次元座標データなど）のインデックス付け、すなわち空間インデックスに使われる。Ｒ木が持つデータ構造を図９に示す。Ｒ木は、矩形を基本として領域を捉える。矩形の中に含まれる矩形を階層的に入れたものを木構造で表現している。最下層（葉）が対象となるデータ（位置や領域など）を含む矩形となっている。Ｒ木に問い合わせをする場合も矩形が基本となる。矩形を指定して、その矩形と重なりのある矩形を持つ葉を取得することができる。木構造を用いることにより、この問い合わせを高速化することができる。なお、鉱山影響範囲と重なる生物保護区を探索する方法は、Ｒ木を用いる例に限らず、いかなる手法を用いてもよい。
【００４０】
図１０は、第２の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置１０００を概略的に示している。図１０の生物多様性評価指標計算装置１０００は、図１の生物多様性評価指標計算装置１００の構成に追加して、鉱山位置管理部１００１及び保護区・鉱山照合部１００２を備える。鉱山位置管理部１００１及び保護区・鉱山照合部１００２は、植生・生息動物係数計算部１０４、生物多様性価値計算部１０５、及び生物多様性評価指標計算部１０６と同様に、演算処理装置１２０により実現することができる。
【００４１】
鉱山位置管理部１００１は、鉱山ＤＢ１０３を参照して、Ｒ木を用いて、鉱山の位置に関する位置情報を管理する。保護区・鉱山照合部１００２は、保護区地理ＤＢ１００２及び鉱山位置管理部１００１からの位置情報に基づいて、鉱山と保護区の位置のマッチングを取り、生物多様性価値を計算すべきセルを特定する。図１１に、生物多様性価値を計算すべきセルの一例を示す。図１１に示されるように、生物多様性価値を計算すべきセルは、保護区１１０１と鉱山影響範囲１１０２が重なるセルであり、ここでは、太線で囲まれた領域１１０３内のセルである。図１１からは、生物多様性価値の計算対象のセルの数が大幅に減っているのがわかる。
【００４２】
生物多様性評価指標計算部１０６は、図１１に示される領域１１０３内の全てのセルからの寄与を全て足し合わせることで、生物多様性評価指標を計算する。例えば、生物多様性評価指標は、下記数式（８）に従って計算される。
【数６】
2013141252.tif 000008
【００４３】
ここで、γｉは、下記数式（９）のように、セルｉ内で保護区と鉱山影響範囲とが重なる部分の面積がセルｉの面積に占める割合を示す。図１１に拡大して示されるセル１１０４では、保護区と鉱山影響範囲とが重なる部分は斜線を施されて示されている。
【数７】
2013141252.tif 000009
【００４４】
次に、図１２を参照して、第２の実施形態に係る計算アルゴリズムを説明する。  
まず、全ての鉱山の生物多様性評価指標が０に初期化される。ステップＳ１２０１では、鉱山ＤＢ１０３に格納されている複数の鉱山のうちの１つを取り出す。ステップＳ１２０２では、この鉱山を鉱山位置管理部１００１に登録する。鉱山位置管理部１００１は、鉱山を位置情報とともに記憶する。例えば、鉱山位置管理部１００１は、鉱山影響範囲を囲む矩形（鉱山矩形）を計算し、その鉱山矩形をＲ木に登録する。ステップＳ１２０３では、鉱山ＤＢ１０３内の全ての鉱山が鉱山位置管理部１００１に登録されたか否かが判定される。未登録の鉱山がある場合、ステップＳ１２０１に戻る。全ての鉱山が鉱山位置管理部１００１に登録されると、ステップＳ１２０４に進む。
【００４５】
ステップＳ１２０４では、保護区地理ＤＢ１０２に格納されている複数の保護区のうちの１つを取り出す。ステップＳ１２０５では、保護区・鉱山照合部１００２は、鉱山位置管理部１００１を参照して、この保護区と交わる鉱山を探索する。例えば、保護区・鉱山照合部１００２は、保護区を囲む矩形（保護区矩形）を計算し、この保護区矩形でＲ木に対して問い合わせを行い、保護区矩形と重なりのある鉱山矩形を全て取り出す。保護区と交わる鉱山がある場合、ステップＳ１２０６に進み、そうでなければ、ステップＳ１２０８に進む。
【００４６】
ステップＳ１２０６では、ステップＳ１２０５で検出された鉱山のうちの１つの生物多様性評価指標を計算する。具体的には、まず、保護区と鉱山とが重なるセルが特定される。続いて、植生・生息動物係数計算部１０４が、特定されたセルの各々に関して植生・生息動物係数を計算し、生物多様性価値計算部１０５が、特定されたセルの各々に関して生物多様性価値を計算する。さらに、生物多様性評価指標計算部１０６が数式（８）に従って生物多様性評価指標を計算する。
【００４７】
ステップＳ１２０７では、ステップＳ１２０５で検出された鉱山の中で未処理の鉱山があるか否かを判断する。未処理の鉱山がある場合、ステップＳ１２０６に戻り、そうでなければ、ステップＳ１２０７に進む。
【００４８】
ステップＳ１２０７では、保護区地理ＤＢ１０２に格納されている全ての保護区が処理されたか否かを判断する。未処理の保護区がある場合、ステップＳ１２０５に戻り、全ての保護区が処理された場合、一連の処理が終了となる。
【００４９】
以上のように、第２の実施形態によれば、鉱山影響範囲と重なる保護区を対象として生物多様性価値を計算することで、計算速度を高速にすることが可能である。
【００５０】
次に、第１の実施形態に係る計算アルゴリズムと第２の実施形態に係る計算アルゴリズムによる計算結果の相違について説明する。  
第１の実施形態に係る計算アルゴリズム（基本アルゴリズムと呼ぶ）で計算された生物多様性評価指標は、第２の実施形態に係る計算アルゴリズム（高速アルゴリズムと呼ぶ）で計算された生物多様性評価指標と厳密には一致しない。このことを図１６を参照して説明する。図１６のセル１６０３は、保護区１６０１とも交わり、鉱山影響範囲１６０２とも交わる。基本アルゴリズムでは、このセル１６０３は鉱山の生物多様性評価指標の計算に寄与する。一方、セル１６０３内では、保護区１６０１は鉱山影響範囲１６０２と重なっていない。従って、高速アルゴリズムでは、セル１６０３は鉱山の生物多様性評価指標の計算に寄与しない。より具体的には、セルが保護区と交わりがあることはα＞０を意味し、セルが鉱山影響範囲と交わりがあることはβ＞０を意味する。一方、セル内部に保護区と鉱山影響範囲の共通部分が含まれないことはγ＝０を意味する。基本アルゴリズムで使用される数式（２）及び数式（４）と高速アルゴリズムで使用される数式（８）を比較すると、α×βがγに置き換わっていることがわかる。一般には、α×β≠γであり、その結果、基本アルゴリズムの計算結果と高速アルゴリズムの計算結果との間に相違が生じる。
【００５１】
高速アルゴリズムでは、保護区と鉱山影響範囲の重なりを正確に見ているので、生物多様性評価指標の計算の観点からは、原理的には高速アルゴリズムに正当性があるといえる。その意味では、基本アルゴリズムは、γ〜α×βと近似していると見なすことができる。これは、基本アルゴリズムが生物多様性価値と生物多様性評価指標を別々のフェーズで計算していて、生物多様性価値の計算の際には鉱山影響範囲の位置や大きさを考慮していないことに由来する。
【００５２】
しかしながら、以下に具体的に説明するように、基本アルゴリズムの計算結果と高速アルゴリズムの計算結果には実用上意味のある違いはない。さらに、基本アルゴリズムが中間的に出力する生物多様性価値は、生物多様性評価指標の計算に用いる以外に、土地の価値を計る上で意味のある量であり、多様な応用が期待できる。従って、生物多様性評価指標の計算そのものには、高速アルゴリズムが妥当であるが、基本アルゴリズムの意味がなくなるわけではなく、２つのアルゴリズムを用途に応じて適宜使い分けることができる。
【００５３】
次に、生物多様性評価指標の計算例を説明する。  
この計算例では、植生データ及び保護区データとしては、既存のデータを用いた。鉱山データとしては、例として所定の地域に存在する銅及び鉄の２１の鉱山を抜き出して作成したデータを用いた。これらのデータをもとに生物多様性評価指標を計算した結果を図１７に示す。図１７では、生物多様性評価指標を単に評価指標と称している。また、評価指標（基本）は、第１の実施形態に係る計算アルゴリズム（基本アルゴリズム）で計算した結果であり、評価指標（高速）は、第２の実施形態に係る計算アルゴリズム（高速アルゴリズム）で計算した結果である。
【００５４】
図１７に示される鉱山の中で、その鉱山影響範囲が生物保護区と交わるのはＭｉｎｅ１０のみである。この鉱山は、産出量や純度に関しては、他の鉱山と比較して大きな違いはない。しかしながら、Ｍｉｎｅ１０の鉱山影響範囲が生物保護区と交わっていることから、Ｍｉｎｅ１０の生物多様性評価指標は、他の鉱山より突出して大きな値になっている。このことは、Ｍｉｎｅ１０は、生物多様性に与える影響が大きいことを示している。
【００５５】
基本アルゴリズムによる計算結果と高速アルゴリズムによる計算結果を比較すると、全ての鉱山において、計算誤差の範囲で一致している。生物保護区と交わるＭｉｎｅ１０では、前述した理由のために、基本アルゴリズムによる計算結果と高速アルゴリズムによる計算結果との間に差が生じる。しかし、その差はごく小さいことから、図１７に示す計算結果では生物多様性評価指標は同じ値になっている。即ち、基本アルゴリズムによる計算結果と高速アルゴリズムによる計算結果との間の差は、実用上問題になる程度のものではない。
【００５６】
さらに、図１７からは、銅（Ｃｕ）鉱山の生物多様性評価指標は、鉄（Ｆｅ）鉱山と比較して一桁から二桁大きいことがわかる。これは、鉄鉱石の純度が通常５０％程度であるのに対して、銅鉱石の純度が通常１％からそれ以下であることに起因する。
【００５７】
計算時間に関して基本アルゴリズムと高速アルゴリズムの比較を説明する。上記計算結果を得る際に、基本アルゴリズムでは、約３時間で計算が完了し、高速アルゴリズムでは、８５秒で計算が完了した。このように、高速アルゴリズムは、基本アルゴリズムより短時間に処理を終えている。これは、生物保護区と交わる鉱山が少数（上記の例では１つ）に限られていることに起因する。
【００５８】
（第３の実施形態）  
第３の実施形態では、第１の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置で計算される鉱山の生物多様性評価指標を用いて、事業（又は製品）の生物多様性評価指標を算出する方法を説明する。なお、鉱山の生物多様性評価指標は、第２の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置で計算されたものを用いてもよい。
【００５９】
図１３は、第３の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置１３００を概略的に示している。図１３の生物多様性評価指標計算装置１３００は、図１の生物多様性評価指標計算装置１００の構成に追加して、調達データベース１３０１、製造データベース１３０２、及び調達意思決定支援部１３０３を備える。調達意思決定支援部１３０３は、演算処理装置１２０により実現することができ、調達データベース１３０１及び製造データベース１３０２は、記憶装置１１０により実現することができる。
【００６０】
調達ＤＢ１３０１は、事業を行っている企業が金属資源を調達している鉱山と、その鉱山から調達している鉱物種及び調達量とを示す情報を格納する。製造ＤＢ１３０２は、事業において、どの様な目的に、どの金属資源をどれだけ用いているかの情報を格納する。製造業の場合、製造ＤＢ１３０２は、どの製品にどれだけ金属資源が使われているかを示す情報を格納する。
【００６１】
図１４を参照して、調達意思決定支援部１３０３を説明する。  
ステップＳ１４０１では、調達意思決定支援部１３０３は、調達ＤＢ１３０１に基づいて、企業が使用している金属資源毎に生物多様性評価指標原単位を計算する。生物多様性評価指標原単位は、金属資源を調達している鉱山の生物多様性評価指標を、調達量による重みをつけて平均化したものである。具体的には、ある１つの金属（例えば鉄）をｎ個の鉱山からそれぞれｗｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）ｋｇの量を調達しているとする。さらに、それぞれの鉱山の生物多様性評価指標をｍｉ（ｉ＝１，２，…，ｎ）とする。このとき、この金属資源の生物多様性評価指標原単位は、下記数式（１０）で計算される。
【数８】
2013141252.tif 000010
【００６２】
ステップＳ１４０２では、調達意思決定支援部１３０３は、事業に使用している金属資源の量（ｋｇ）と金属資源の生物多様性評価指標原単位とから、下記数式（１１）に従って、事業の生物多様性評価指標を算出する。
【数９】
2013141252.tif 000011
【００６３】
調達意思決定支援部１３０３が計算する生物多様性評価指標は、事業全体についての値であってもよく、企業が製造する１つの製品についての値であってもよい。本実施形態では、調達ＤＢ１３０１及び製造ＤＢを参照して生物多様性評価指標を計算しているが、ユーザによって入力されたデータに基づいて生物多様性評価指標を計算してもよい。例えば、ユーザが鉱物資源の調達先、調達量などを入力すると、このユーザ入力に応じて生物多様性評価指標を計算するように構成してもよい。これにより、事業（製品）に使用する鉱物種、鉱物資源の調達先、調達量などを決める際に、生物多様性への影響を小さくするようにユーザが意思決定を行うことができるようになる。
【００６４】
図１５は、ガソリン車の生物多様性評価指標と電気自動車の生物多様性評価指標を比較した例を示す。電気自動車は、ガソリン車に比べて銅の使用量が多い。この結果、電気自動車の生物多様性評価指標は、ガソリン車の生物多様性評価指標よりも高い値に算出されている。従って、電気自動車は、ガソリン車と比べて、生物多様性に対する影響が大きいことがわかる。これは、生物多様性評価指標が高い鉱山から輸入する量が多いことに由来する。そこで、生物多様性評価指標が低い鉱山に調達先を変更すれば、電気自動車の生物多様性評価指標をガソリン車並みの生物多様性評価指標にとどめることができる。
【００６５】
以上のように、第３の実施形態によれば、事業（又は製品）の生物多様性評価指標を計算する調達意思決定支援部１３０３を備えることにより、金属資源の利用者が事業（製品）の生物多様性に対する影響を容易に評価することができるとともに、生物多様性への影響をできるだけ小さくするように事業プロセスを変更することを可能にする。
【００６６】
（第４の実施形態）  
これまでの実施形態では、実際に存在する鉱山に対して、鉱山の位置、鉱物の産出量、鉱石の純度から生物多様性影響を評価している。しかしながら、生物多様性影響を評価する対象は、実際に存在する鉱山に限定されない。今日、様々な手法を用いて埋蔵されている資源の量を推定することが可能になっている。その推定を元に、ある地点に鉱山を設けて採掘を行った場合に、その鉱山採掘が生物多様性にどの様な影響を持ち得るかという評価にも上述した実施形態は応用可能である。
【００６７】
まず、鉱床探査手法の一例として、広域にデータ取得が可能な衛星又は航空機を用いたリモートセンシングによって鉱床を評価する方法を簡単に説明する。地殻の活動に伴って鉱床が形成される際に、流動した熱水と岩石との反応により変質鉱物が生成される。この変質鉱物は鉱床を中心に同心円状に配列することが多い。そのような変質鉱物としては、例えば明礬石（KAl3(SO4)2(OH)6）などが知られている。このような変質鉱物は、その物質特有の反射スペクトルを持っている。従って、リモートセンシングで複数の波長帯域の反射を計測することにより変質鉱物の地表面での分布を得ることができる。変質鉱物の組成は鉱床に含まれる鉱物種に依存するので、リモートセンシングから鉱物種を推定することができる。さらに、変質鉱物の空間的分布から鉱床の位置（二次元的位置、広がりを含む）を推定することができる。
【００６８】
さらに、鉱床の深さ、そこに含まれる鉱石の純度などを評価するために、リモートセンシングに加えて、重力探査、磁気探査、電磁探査などの鉱床探査手法を利用することができる。特にボーリング抗を利用する調査は、深さ、純度などの高分解能な情報を得ることができる。以下では、これらの鉱床探査手法から得られるデータを総称して鉱床探査データと呼ぶ。
【００６９】
鉱床を推定することができると、その鉱床の開発計画を策定することが可能になる。即ち、鉱山の仮想的な設計や操業の計画を行うことが可能になる。具体的には、採掘坑の位置、そこから得られる鉱石の純度、鉱物の産出量などに関して試算が可能である。本実施形態では、このような試算に基づいて生物多様性評価指標を計算する方法を説明する。
【００７０】
図１８は、第４の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置１８００を概略的に示している。生物多様性評価指標計算装置１８００は、図１８に示されるように、植生ＤＢ１０１、保護区地理ＤＢ１０２、鉱山ＤＢ１０３、植生・生息動物係数計算部１０４、生物多様性価値計算部１０５、生物多様性評価指標計算部１０６、表示部１０７、及び仮想鉱山データ生成部１８１０を備える。本実施形態の鉱山ＤＢ１０３は、仮想鉱山データ生成部１８１０によって生成される仮想鉱山に関するデータを格納する。仮想鉱山は、例えば、開発予定の鉱山を指す。具体的には、仮想鉱山データ生成部１８１０は、鉱床探査ＤＢ１８０１、位置推定部１８０２、鉱物種推定部１８０３、純度推定部１８０４、及び産出量・純度計算部１８０７を備える。
【００７１】
鉱床探査ＤＢ１８０１には、鉱床探査データが記録されている。鉱物探査データは、例えば、リモートセンシングによって観測された地表での反射スペクトルの情報（又はリモートセンシングにより得られた変質鉱物の空間的分布の情報）、及びボーリング抗探査で得られた鉱床の深さ及び鉱石の純度の情報を含む。
【００７２】
位置推定部１８０２は、変質鉱物の空間的分布から鉱床の位置（広がり及び深さを含む。）を推定する。位置推定部１８０２は、変質鉱物の空間的分布とともにボーリング抗探査などで得られたデータを用いることで、鉱床の深さをより正確に推定することができる。鉱物種推定部１８０３は、変質鉱物の種類から、鉱床に含まれている鉱物種を推定する。純度推定部１８０４は、例えばボーリング抗探査のデータを用いて、鉱床に含まれる鉱石の純度を推定する。鉱石の純度は鉱床内の位置に応じて異なり得るので、純度推定部１８０４は、鉱石の純度の分布を推定する。位置推定部１８０２、鉱物種推定部１８０３、及び純度推定部１８０４による推定結果（すなわち、鉱床の位置、鉱床に含まれる鉱物種、鉱石の純度）は鉱床推定データ１８０５として産出量・純度計算部１８０７へ与えられる。位置推定部１８０２、鉱物種推定部１８０３、及び純度推定部１８０４を総称して鉱床推定部１８０９と呼ぶ。
【００７３】
鉱山操業計画データ１８０６は、鉱床位置に鉱山を作る場合の鉱山の操業計画（鉱床の開発計画ともいう）を指定するものであり、オペレータ又はユーザによって入力される。鉱山操業計画データ１８０６は、例えば、予定される鉱山の操業年度毎に採掘坑の位置、規模（二次元的な広がりと深さ）を指定するものである。図１９に鉱山操業計画データ１８０６の一例を示す。図１９の例では、採掘坑の位置（ｘ，ｙ）、採掘坑の半径ｒ、採掘坑の深さｄが操業年度毎に指定されている。図２０に示すように、位置（ｘ，ｙ）は、例えば、採掘坑を掘る領域の地表での中心位置を示し、緯度及び経度で表される。半径ｒは、採掘坑を掘る領域の水平方向の広がりを示し、深さｄは、採掘坑を掘る領域の地表からの深さを示す。なお、鉱山操業計画データ１８０６は、図１９に示される例に限定されず、採掘坑の位置と規模を特定することができれば、いかなるデータであってもよい。
【００７４】
産出量・純度計算部１８０７は、鉱床推定データ１８０５及び鉱山操業計画データ１８０６に基づいて、採掘される鉱石の量及びその場所の鉱石の純度を操業年度毎に計算する。さらに、産出量・純度計算部１８０７は、採掘される鉱石の量及び鉱石の純度から、得られる鉱物の産出量を操業年度毎に計算する。産出量・純度計算部１８０７によって計算された産出量及び純度と、鉱山操業計画データ１８０６に含まれる採掘坑の位置（すなわち、鉱山の位置）と、鉱床推定データ１８０５に含まれる鉱物種とが、仮想鉱山データとして鉱山ＤＢ１０３に格納される。すなわち、本実施形態の鉱山ＤＢ１０３は、操業年度毎に、位置、産出量、純度、及び鉱物種を対応付けて仮想鉱山に関するデータを格納する。
【００７５】
本実施形態では、仮想鉱山データ生成部１８１０によって生成された仮想鉱山データを鉱山ＤＢ１０３に格納することにより、生物多様性評価指標計算部１０６は仮想鉱山の生物多様性評価指標を計算することができる。このように鉱山開発を開始する前に、その生物多様性影響を評価することで、生物多様性影響の少ない鉱山開発が可能になる。
【００７６】
（第５の実施形態）  
鉱山周辺には採掘した後の土が積まれている。鉱山周辺に雨が降ると、この土に含まれている有害物質が地下水に流入し、鉱山周辺に拡散する。雨による有害物質の拡散は生物多様性に影響を与えると考えられる。第５の実施形態では、このような雨の影響を生物多様性評価指標に組み入れる方法を説明する。
【００７７】
図２１は、第５の実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置２１００を概略的に示している。図２１に示される生物多様性評価指標計算装置２１００は、図１に示される生物多様性評価指標計算装置１００の構成に加えて、降水量データベース（ＤＢ）２１０１を備える。降水量ＤＢ２１０１には、降水量に関する情報が記録されている。降雨量は、例えば、セル単位又は他の領域単位で記録されている。
【００７８】
本実施形態の生物多様性評価指標計算部１０６は、鉱山ＤＢ１０３とともに降水量ＤＢ２１０１を参照することで、雨の影響を含む生物多様性評価指標を計算する。具体的には、生物多様性評価指標計算部１０６は、図２２に示すように、鉱山影響範囲計算部７０１、積算部７０２、資源採掘係数乗算部７０３、及び降水量影響評価部（降水量影響指標計算部ともいう）２２０１を備える。降水量影響評価部２２０１は、降水量ＤＢ２１０１に記録されている降水量から降水量影響指標を評価する。降水量影響指標は、生物多様性評価指標に雨の影響を反映させるために使用される。
【００７９】
降水量影響評価部２２０１を含む生物多様性評価指標計算部１０６の構成については様々なバリエーションが考えられる。本実施形態では、生物多様性評価指標計算部１０６についての３つの構成例を説明する。
【００８０】
図２３は、本実施形態の第１例に係る生物多様性評価指標計算部１０６を概略的に示している。第１例は、第１から第４の実施形態で説明した方法で計算した生物多様性評価指標に、雨の影響を反映させるための係数（すなわち、降水量影響指標）を掛けることで、雨の影響を含む生物多様性評価指標を計算するものである。
【００８１】
降水量影響評価部２２０１は、鉱山位置の降水量から降水量影響指標を計算する。降水量がセル毎に記録されている場合、鉱山位置の降水量は、例えば、鉱山影響範囲計算部７０１によって計算される鉱山影響範囲に含まれるセルの降水量の平均値とする。さらに、降水量影響評価部２２０１は、下記数式（１２）に示すように、計算した降水量影響指標を資源採掘係数乗算部７０３で算出された生物多様性評価指標に乗算して、生物多様性評価指標（降水量）を求める。数式（１２）の生物多様性評価指標（降水量）は、雨の影響を含む生物多様性評価指標を示す。
【００８２】
生物多様性評価指標（降水量）＝数式（７）で計算される生物多様性評価指標
×降水量影響指標                      （１２）
降水量影響指標を設定する方法としては、様々な方法が考えられる。図２４は、降水量影響指標の決定方法の一例を示している。図２４の例では、降水量影響指標は、降水量が多いほど大きくなるように設定される。降水量が年間０メートルである場合、雨が生物多様性評価指標に影響することがないので、降水量影響指標は１とする。降水量が年間Ａメートルである場合に有害物質の地下水への流入量がＢ倍になるという観測データが得られているものとする。この観測データに基づいて、降水量が年間Ａメートルである場合、降水量影響指標はＢとする。図２４に示されるグラフは、既知の二点（０，１）、（Ａ，Ｂ）間を滑らかに結ぶことで得ることができる。また点（Ａ，Ｂ）は理論的推定に基づいていてもよい。ここでは、降水量影響指標を表す曲線を１つの観測値から推定する方法を示したが、複数の鉱山或いは複数の降水量についての観測値が得られる場合、補間又はフィッティングなどの方法で曲線を推定することもできる。
【００８３】
図２５は、降水量影響指標の決定方法の他の例を示している。図２５の例では、降水量影響指標は、降水量に対して段階的に変化する。具体的には、降水量影響指標は、年間降水量が０メートル以上Ｃメートル未満である場合には１、年間降水量がＣメートル以上Ｄメートル未満である場合にはＦ、年間降水量がＤメートル以上Ｅメートル未満である場合にはＢのように設定する。ここで、０＜Ｃ＜Ｄ＜Ａ＜Ｅ、１＜Ｆ＜Ｂである。
【００８４】
図２６は、本実施形態の第２例に係る生物多様性評価指標計算部１０６を概略的に示している。第２例では、鉱山の影響範囲での降水量の総和が考慮される。図８に示されるように、鉱山は、その規模に応じた鉱山影響範囲ｒａを持つ。この鉱山影響範囲ｒａ内に雨が降ることにより、有害物質が地下水に流入すると考えることができる。
【００８５】
第２例では、降水量影響評価部２２０１は、鉱山影響範囲内のセル毎に、降水量影響指標を決定する。降水量影響指標の決定は、第１例で説明した方法に従って実行することができる。このとき、降水量としては、年間降水量を採る。
【００８６】
積算部７０２は、降水量影響評価部２２０１でセル毎に算出された降水量影響指標を使用して、鉱山影響範囲内のセルの生物多様性価値を足し合わせた積算値を計算する。例えば、積算部７０２は、下記数式（１３）に従って、積算値を計算する。
【数１０】
2013141252.tif 000012
【００８７】
ここで、生物多様性価値は、生物多様性価値計算部１０５によって数式（２）に従って算出される。また、βｉは、数式（５）のように、セルｉと鉱山影響範囲とが重なる部分の面積がセルｉの面積に占める割合である。
【００８８】
数式（１３）に従って積算値を計算することにより、鉱山影響範囲の面的な広がりの効果と、その範囲内におけるセル毎の降水量の効果を生物多様性影響指標に組み入れることができる。
【００８９】
即ち、第２例の生物多様性評価指標計算部１０６は、下記数式（１４）に従って、生物多様性評価指標を計算する。
【数１１】
2013141252.tif 000013
【００９０】
図２７は、本実施形態の第３例に係る生物多様性評価指標計算部１０６を概略的に示している。第３例は、地下水を通して有害物質（生物多様性影響物質ともいう）が流出することにより、生物多様性が影響を受ける範囲が拡大する効果を取り入れるものである。この効果は、降雨量に応じて鉱山影響範囲を拡大することによって生物多様性評価指標に組み込むことができる。
【００９１】
鉱山影響範囲計算部７０１は、降水量影響評価部２２０１によって決定された降雨量影響指数を用いて、降水量を考慮しなかった場合の鉱山影響範囲ｒａ（例えば数式（３）に従って計算される。）を補正して、降水量影響考慮後の鉱山影響範囲ｒａ´を計算する。一例では、降水量影響考慮後の鉱山影響範囲ｒａ´は、下記数式（１５）に従って算出される。即ち、降水量影響指標は、降水量を考慮しない場合の鉱山影響範囲ｒａに対して、降水量影響考慮後の鉱山影響範囲ｒａ´がどれだけ大きくなるかの係数として与えられる。
【００９２】
ｒａ´＝ｒａ×降水量影響指標      （１５）
降水量影響考慮後の鉱山影響範囲ｒａ´は、図２８に示すように、降水量を考慮しない場合の鉱山影響範囲ｒａより拡大する。第２例では、積算部７０２における積算値の計算では、降水量影響考慮後の鉱山影響範囲ｒａ´が使用される。このように鉱山影響範囲を降水量に応じて拡大することにより、雨の影響を生物多様性評価指標に組み込むことが可能になる。
【００９３】
第３例では、降水量影響指標は、地下水の影響で有害物質がどのくらい広がる可能性があるか推定することによって見積もられる。観測或いは理論的な推定により鉱山の位置の降水量が年間Ａメートルのときに鉱山から排出された土に含まれる有害物質が半径ｒａ´ｋｍまで広がっていると推定されたとする。このときの降水量影響指標ｂは、下記数式（１６）のように計算することができる。
【００９４】
ｂ＝ｒａ´／ｒａ      （１６）
例えば、降水を考慮しないときに鉱山影響範囲ｒａが１０ｋｍと見積もられた鉱山で、観測により有害物質が１２ｋｍまで広がっていることがわかった場合、降水量影響指標は１．２となる。この場合、図２４に示すように２点（０，１）、（Ａ，１．２）を滑らかに結ぶ、或いは、図２５に示すように段階的に結ぶことにより、降水量と降水量影響指標の関係を決めることができる。ここでは、降水量と降水量影響指標の関係を１つの観測値から推定する方法を示したが、複数の鉱山又は複数の降水量についての観測値が得られる場合、補間又はフィッティングなどの方法で曲線を推定することもできる。
【００９５】
上述した３つの方法はそれぞれ独立した観点から降水量の影響を定量的に組み込んでいる。従って、これら３つの方法を組み合わせて降水量影響を評価することも可能である。
【００９６】
以上のように、本実施形態に係る生物多様性評価指標計算装置では、降水量に応じて降水量影響指標を評価し、この降水量影響指標を使用して生物多様性評価指標を計算することにより、雨の影響を生物多様性評価指標に組み込むことができる。この結果、雨の影響を含めて鉱山採掘の生物多様性に対する影響を定量的に評価することが可能になる。
【００９７】
上述の実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用の計算機システムが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した生物多様性評価指標計算装置による効果と同様な効果を得ることも可能である。上述の実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータまたは組み込みシステムが読み取り可能な記録媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態の生物多様性評価指標装置と同様な動作を実現することができる。もちろん、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合はネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。  
また、記録媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（ミドルウェア）等が本実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。  
さらに、本実施形態における記録媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記録媒体も含まれる。  
また、記録媒体は１つに限られず、複数の媒体から本実施形態における処理が実行される場合も、本実施形態における記録媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。
【００９８】
なお、本実施形態におけるコンピュータまたは組み込みシステムは、記録媒体に記憶されたプログラムに基づき、本実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。  
また、本実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。
【００９９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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