(57)【要約】【課題】土石流の警戒区域、特別警戒区域を人手と経験に頼らず得ることができるように、警戒区域、特別警戒区域の生成装置及び、生成するための支援装置を得ること。【解決手段】土石流警戒区域生成装置において、地理情報システムを用いて、地図に対して指定した範囲において、初期基準点を与え警戒区域探査条件により、次の基準点を探索し探索した基準点を結合し警戒区域を得る警戒区域生成手段と、警戒区域を出力する警戒区域出力手段を有するようにした。さらに、特別警戒区域においては、氾濫開始点と、流出土砂量を与えることにより、流出した流量と、地形によるピーク流量とから、土石流が被害を及ぼす範囲を得るようにした土石流特別警戒区域生成手段と特別警戒区域を出力する特別警戒区域出力手段を有するようにした。【選択図】  図１
2006154858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地理情報を記憶した地理情報記憶手段と、
表示装置と、
前記表示装置に前記地理情報を地形図を含む地図として表示する地理情報表示手段と、
入力装置と、
前記入力装置によって、前記地理情報表示手段によって前記表示装置に表示された前記地図に対して位置情報を入力する位置情報入力手段と、
前記表示装置に前記地理情報表示手段により表示された前記地図において、前記入力装置による動作に応じて、前記位置情報入力手段により指定された複数の位置により流線を設定する流線設定手段と、
前記表示装置に前記地理情報表示手段により表示された前記地図において、前記入力装置による動作に応じて、前記流線設定手段により設定された前記流線をまたぐ左右各岸の初期地点として設定する初期地点設定手段と、
前記初期地点の一方を基準点として設定する探索開始基準点設定手段と、
前記基準点を中心とする所定半径Ｒの各円周を前記地図上に設定する円周設定手段と、
前記円周設定手段により設定された円周において、前記流線を超えない領域で、円周上の最低標高地点を決定する最低標高決定手段と、
前記最低標高決定手段により決定された前記最低標高地点と、前記基準点との間の傾斜角度を演算する傾斜角度演算手段と、
前記最低標高決定手段により決定された前記最低標高点に対して前記円周上であって標高が高くなる方向に所定円周角だけ離れた点を臨界点として設定する臨界点設定手段と、
前記最低標高決定手段により決定された前記最低標高点と前記臨界点設定手段により設定された前記臨界点までの前記円周上の探索点において、その探索点の標高の前記基準点の標高からの差が所定値以下となる探索点を次の基準点とし、その探索点の標高の前記基準点の標高からの差が所定値以下となる探索点が存在しない場合には、前記臨界点を次の基準点として設定する基準点設定手段と、
前記傾斜角度演算手段により演算された前記傾斜角が所定角より小さいか否かを判定する探索終了判定手段と、
前記探索終了判定手段により前記傾斜角が所定角よりも小さいくないと判定された場合には、前記基準点設定手段により設定された次の基準点に対して、前記円周設定手段、前記最低標高決定手段、前記傾斜角度演算手段、前記臨界点設定手段、前記基準点設定手段、及び前記探索終了判定手段を起動して、次の基準点を探索し、前記探索終了判定手段により前記傾斜角が所定角よりも小さいと判定された場合には、次の基準点の探索を終了する探索制御手段と、
左右両岸の基準点を求める演算が終了していない場合には、前記探索開始基準点設定手段を起動して他の岸の初期地点を基準点として設定し、前記円周設定手段、前記最低標高決定手段、前記傾斜角度演算手段、前記臨界点設定手段、前記基準点設定手段、及び前記探索終了判定手段、前記探索制御手段を起動して、両岸での基準点を演算する全体制御手段と、
前記全体制御手段により、左右両岸の基準点の演算が終了した場合には、左岸の各基準点を通る連続線と、右岸の各基準点を通る連続線とを境界とする領域を土石流警戒区域として生成する警戒区域生成手段と、
生成された前記警戒区域を、前記地理情報表示手段の制御により前記表示装置に出力される前記地図の上に重畳して出力する警戒区域出力手段と
を有することを特徴とする土石流警戒区域生成装置。
【請求項２】
地理情報を記憶した地理情報記憶手段と、表示装置と、演算処理を実行する中央処理装置とを有するコンピュータに各処理を実行させるためのプログラムであって、
前記表示装置に前記地理情報を地形図を含む地図として表示する地理情報表示手順と、
入力装置と、
前記入力装置によって、前記地理情報表示手順によって前記表示装置に表示された前記地図に対して位置情報を入力する位置情報入力手順と、
前記表示装置に前記地理情報表示手順により表示された前記地図において、前記入力装置による動作に応じて、前記位置情報入力手順により指定された複数の位置により流線を設定する流線設定手順と、
前記表示装置に前記地理情報表示手順により表示された前記地図において、前記入力装置による動作に応じて、前記流線設定手順により設定された前記流線をまたぐ左右各岸の初期地点として設定する初期地点設定手順と、
前記初期地点の一方を基準点として設定する探索開始基準点設定手順と、
前記基準点を中心とする所定半径Ｒの各円周を前記地図上に設定する円周設定手順と、
前記円周設定手順により設定された円周において、前記流線を超えない領域で、円周上の最低標高地点を決定する最低標高決定手順と、
前記最低標高決定手順により決定された前記最低標高地点と、前記基準点との間の傾斜角度を演算する傾斜角度演算手順と、
前記最低標高決定手順により決定された前記最低標高点に対して前記円周上であって標高が高くなる方向に所定円周角だけ離れた点を臨界点として設定する臨界点設定手順と、
前記最低標高決定手順により決定された前記最低標高点と前記臨界点設定手順により設定された前記臨界点までの前記円周上の探索点において、その探索点の標高の前記基準点の標高からの差が所定値以下となる探索点を次の基準点とし、その探索点の標高の前記基準点の標高からの差が所定値以下となる探索点が存在しない場合には、前記臨界点を次の基準点として設定する基準点設定手順と、
前記傾斜角度演算手順により演算された前記傾斜角が所定角より小さいか否かを判定する探索終了判定手順と、
前記探索終了判定手順により前記傾斜角が所定角よりも小さいくないと判定された場合には、前記基準点設定手順により設定された次の基準点に対して、前記円周設定手順、前記最低標高決定手順、前記傾斜角度演算手順、前記臨界点設定手順、前記基準点設定手順、及び前記探索終了判定手順を起動して、次の基準点を探索し、前記探索終了判定手順により前記傾斜角が所定角よりも小さいと判定された場合には、次の基準点の探索を終了する探索制御手順と、
左右両岸の基準点を求める演算が終了していない場合には、前記探索開始基準点設定手順を起動して他の岸の初期地点を基準点として設定し、前記円周設定手順、前記最低標高決定手順、前記傾斜角度演算手順、前記臨界点設定手順、前記基準点設定手順、及び前記探索終了判定手順、前記探索制御手順を起動して、両岸での基準点を演算する全体制御手順と、
前記全体制御手順により、左右両岸の基準点の演算が終了した場合には、左岸の各基準点を通る連続線と、右岸の各基準点を通る連続線とを境界とする領域を土石流警戒区域として生成する警戒区域生成手順と、
生成された前記警戒区域を、前記地理情報表示手順の制御により前記表示装置に出力される前記地図の上に重畳して出力する警戒区域出力手順と
を前記コンピュータシステムの中央処理装置に実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地形情報から、土石流特別警戒区域及び土石流警戒区域を推定し推定した各区域を地形図に図示する方法、装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、土石流の警戒区域、特別警戒区域を推定するには、土石流の発生しそうな渓流及び、渓流の出口において、ある一定量の土砂流出があったとし、等高線表記のある地図、地形図、航空写真等を用いて、谷の断面積を計算し、渓流に対して、土石流がどれくらいの高さになるか計算していた。さらに、渓流の出口以降の下流域においては、土石流の進む方向、広がる範囲を等高線などから標高を得て、推測していた。
【０００３】
又、渓流の傾斜による、流出土砂の速度、破壊力なども、地図などから、渓流の幅、傾斜を計算し、流速を計算することで、推定していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、土石流が発生すると考えられる渓流、渓流の出口において、土石流が及ぶと仮定される警戒区域、人的、経済的被害が及ぶと考えられる特別警戒区域を設置して、土地利用の注意、住民への大雨時の注意喚起などを行ってきた。警戒区域の設定にあたっては、谷の形状、流域面積、渓流の斜度等から、一般的に危険渓流とされる判断基準があり、その下流域、谷の出口などにおいて、過去の災害情報、経験に基づいて警戒域の設定を行っていた。土石流の流れる経路、範囲については傾斜、標高などを考慮に入れ、複数の調査地点を設置し、地図から得れる情報を元に推定していた。
【０００５】
特別警戒区域の設定にあたっては、渓流の流域面積から、流出すると仮定される土砂量を推定し、推定した土砂量に対して、地形、地形断面、傾斜などを考慮し、土石流の流れる流線を推定し、流線に沿って、土石流の高さ、流れる方向、広がる範囲を推定していた。推定にあたっては、例えば、流線上に複数の調査ポイントを設け、調査ポイントごとに、地図から、地形断面積、傾斜などを計算し、流出土砂量を元に、土石流の高さ、流体力などを計算していた。
【０００６】
しかし、いずれの区域を推定する場合も、調査地点毎に地図から計算を行うことは、多大な時間と労力を要していた。さらに、経験を積んだ担当者が必要であった。
【０００７】
また、土石流が流れると推定される流線についても、地図を見て流線を設定するため、流線を設定する担当者の経験に頼ることとなり、客観的な情報を元にした設定ではなかった。
【０００８】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、誰にでも簡単にすばやく警戒区域の設定ができるようにすることである。
【０００９】
なお、上述したある１つの発明が、上記した全ての目的を同時に達成するものと解されるべきではなく、個々の発明が、それぞれの目的を達成するものと解されるべきである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決する為に、請求項１の発明による土石流警戒区域生成装置は、地理情報を記憶した地理情報記憶手段と、表示装置と、表示装置に地理情報を地形図を含む地図として表示する地理情報表示手段と、入力装置と、入力装置によって、地理情報表示手段によって表示装置に表示された地図に対して位置情報を入力する位置情報入力手段と、表示装置に地理情報表示手段により表示された地図において、入力装置による動作に応じて、位置情報入力手段により指定された複数の位置により流線を設定する流線設定手段と、表示装置に地理情報表示手段により表示された地図において、入力装置による動作に応じて、流線設定手段により設定された流線をまたぐ左右各岸の初期地点として設定する初期地点設定手段と、初期地点の一方を基準点として設定する探索開始基準点設定手段と、基準点を中心とする所定半径Ｒの各円周を地図上に設定する円周設定手段と、円周設定手段により設定された円周において、流線を超えない領域で、円周上の最低標高地点を決定する最低標高決定手段と、最低標高決定手段により決定された最低標高地点と、基準点との間の傾斜角度を演算する傾斜角度演算手段と、最低標高決定手段により決定された最低標高点に対して円周上であって標高が高くなる方向に所定円周角だけ離れた点を臨界点として設定する臨界点設定手段と、最低標高決定手段により決定された最低標高点と臨界点設定手段により設定された臨界点までの円周上の探索点において、その探索点の標高の基準点の標高からの差が所定値以下となる探索点を次の基準点とし、その探索点の標高の基準点の標高からの差が所定値以下となる探索点が存在しない場合には、臨界点を次の基準点として設定する基準点設定手段と、傾斜角度演算手段により演算された傾斜角が所定角より小さいか否かを判定する探索終了判定手段と、探索終了判定手段により傾斜角が所定角よりも小さいくないと判定された場合には、基準点設定手段により設定された次の基準点に対して、円周設定手段、最低標高決定手段、傾斜角度演算手段、臨界点設定手段、基準点設定手段、及び探索終了判定手段を起動して、次の基準点を探索し、探索終了判定手段により傾斜角が所定角よりも小さいと判定された場合には、次の基準点の探索を終了する探索制御手段と、左右両岸の基準点を求める演算が終了していない場合には、探索開始基準点設定手段を起動して他の岸の初期地点を基準点として設定し、円周設定手段、最低標高決定手段、傾斜角度演算手段、臨界点設定手段、基準点設定手段、及び探索終了判定手段、探索制御手段を起動して、両岸での基準点を演算する全体制御手段と、全体制御手段により、左右両岸の基準点の演算が終了した場合には、左岸の各基準点を通る連続線と、右岸の各基準点を通る連続線とを境界とする領域を土石流警戒区域として生成する警戒区域生成手段と、生成された警戒区域を、地理情報表示手段の制御により表示装置に出力される地図の上に重畳して出力する警戒区域出力手段とを有することを特徴とする。
【００１１】
地理情報システム（Geographic Information System:ＧＩＳ：以下ＧＩＳと記す。）のデータを用いる。本発明では、表示された地図に対して指定した範囲において、土石流が発生した場合土石流が流下すると仮定される流線に沿った土石流警戒区域の探索を行うようにした。土石流警戒区域の探索を行うために、先ず、流線をまたぐ左右各岸の初期基準点となる基準点Ｌi （i=0)、Ｒj （j=0)２点を位置情報入力手段により入力できるようにした。この初期基準点２点が入力されると、左右各岸の各々の基準点Ｌi(0 ≦ｉ≦ｍ) ，Ｒj(０≦ｊ≦ｎ) から左右岸それぞれ個別に地理情報を用いて探査を行う。
【００１２】
左岸においては、基準点Ｌi から所定の半径Ｒの円周上における流線を超えない領域で円周上の最低標高の地点との間の傾斜角度が、所定の基準値以下になるまで、警戒区域探査条件により得られる点を次の基準点Ｌi+1 とし探査を続け、所定の基準値以下になった場合に探査を終了する。
【００１３】
右岸においては、基準点Ｒi から所定の半径Ｒの円周上における流線を超えない領域で円周上の最低標高の地点との間の傾斜角度が、所定の基準値以下になるまで、警戒区域探査条件により得られる点を次の基準点Ｒi+1 とし探査を続け、所定の基準値以下になった場合に探査を終了する。
【００１４】
次に、初期基準点Ｌ0 、Ｒ0 を結ぶ辺を含む各基準点Ｌi(0 ≦ｉ≦ｍ) ，Ｒj （０≦ｊ≦ｎ) を順次連結し、最終基準点Ｌm 、Ｒn を結ぶことにより得られる多角形を土石流警戒区域とする。この一連の探索、設定を行う警戒区域生成手段を有し、さらに、生成された警戒区域が地図上に出力する警戒区域出力手段を有することを特徴とする。
【００１５】
さらに、警戒区域探査条件は、左右各岸のそれぞれの基準点から所定の半径の円周上における流線を超えない領域で円周上の最低標高の地点Ａと、同一円周上において、地点Ａから所定の角度下流の山側の地点Ｂとを結ぶ円弧上を地点Ｂに向かって探索し、基準点の標高から所定の標高だけ低い標高を有する地点Ｃを次の基準点とする。
【００１６】
請求項２の発明は、地理情報を記憶した地理情報記憶手段と、表示装置と、演算処理を実行する中央処理装置とを有するコンピュータに各処理を実行させるためのプログラムであって、表示装置に地理情報を地形図を含む地図として表示する地理情報表示手順と、入力装置と、入力装置によって、地理情報表示手順によって表示装置に表示された地図に対して位置情報を入力する位置情報入力手順と、表示装置に地理情報表示手順により表示された地図において、入力装置による動作に応じて、位置情報入力手順により指定された複数の位置により流線を設定する流線設定手順と、表示装置に地理情報表示手順により表示された地図において、入力装置による動作に応じて、流線設定手順により設定された流線をまたぐ左右各岸の初期地点として設定する初期地点設定手順と、初期地点の一方を基準点として設定する探索開始基準点設定手順と、基準点を中心とする所定半径Ｒの各円周を地図上に設定する円周設定手順と、円周設定手順により設定された円周において、流線を超えない領域で、円周上の最低標高地点を決定する最低標高決定手順と、最低標高決定手順により決定された最低標高地点と、基準点との間の傾斜角度を演算する傾斜角度演算手順と、最低標高決定手順により決定された最低標高点に対して円周上であって標高が高くなる方向に所定円周角だけ離れた点を臨界点として設定する臨界点設定手順と、最低標高決定手順により決定された最低標高点と臨界点設定手順により設定された臨界点までの円周上の探索点において、その探索点の標高の基準点の標高からの差が所定値以下となる探索点を次の基準点とし、その探索点の標高の基準点の標高からの差が所定値以下となる探索点が存在しない場合には、臨界点を次の基準点として設定する基準点設定手順と、傾斜角度演算手順により演算された傾斜角が所定角より小さいか否かを判定する探索終了判定手順と、探索終了判定手順により傾斜角が所定角よりも小さいくないと判定された場合には、基準点設定手順により設定された次の基準点に対して、円周設定手順、最低標高決定手順、傾斜角度演算手順、臨界点設定手順、基準点設定手順、及び探索終了判定手順を起動して、次の基準点を探索し、探索終了判定手順により傾斜角が所定角よりも小さいと判定された場合には、次の基準点の探索を終了する探索制御手順と、左右両岸の基準点を求める演算が終了していない場合には、探索開始基準点設定手順を起動して他の岸の初期地点を基準点として設定し、円周設定手順、最低標高決定手順、傾斜角度演算手順、臨界点設定手順、基準点設定手順、及び探索終了判定手順、探索制御手順を起動して、両岸での基準点を演算する全体制御手順と、全体制御手順により、左右両岸の基準点の演算が終了した場合には、左岸の各基準点を通る連続線と、右岸の各基準点を通る連続線とを境界とする領域を土石流警戒区域として生成する警戒区域生成手順と、生成された警戒区域を、地理情報表示手順の制御により表示装置に出力される地図の上に重畳して出力する警戒区域出力手順とをコンピュータシステムの中央処理装置に実行させるプログラムである。
【００１７】
地理情報システム（Geographic Information System:ＧＩＳ）のデータを地図情報として用いている。
【発明の効果】
【００１８】
本欄では、各請求項に記載の発明に関して、主としてその作用及び効果を記載する。発明の理解を容易にするために、例示的に具体化して説明しているが、請求項の構成を限定するものではない。そして、例示的に具体化して説明した部分は、発明の実施の形態の説明でもある。
【００１９】
請求項１に記載の土石流警戒区域生成装置によれば、ＧＩＳのデータを用いて、地形図、地図を表示することが可能となり、表示された地図に対して、様々な位置情報を、例えば、マウス、キーボード、タッチペンなどを用いて入力指示することが可能となる。さらに、警戒区域生成手段は、先ず、地図に対して指定した範囲において、土石流が発生した場合土石流が流下すると仮定される流線に沿った土石流警戒区域の探索を行うために流線をまたぐ左右各岸の初期基準点となる基準点Ｌi （i=0)、Ｒj （j=0)２点が位置情報入力手段により与えられると、地理情報を用いて、左右各岸の各々の基準点Ｌi(0 ≦ｉ≦ｍ) ，Ｒj(０≦ｊ≦ｎ) から左右岸それぞれ個別に探査を行う。
【００２０】
左岸においては、基準点Ｌi から所定の半径Ｒの円周上における流線を超えない領域で円周上の最低標高の地点との間の傾斜角度が、所定の基準値以下になるまで、警戒区域探査条件により得られる点を次の基準点Ｌi+1 とし探査を続け、所定の基準値以下になった場合に探索を終了する。例えば、次の基準点Ｌi+1 の探査を終了し基準点Ｌi を最終基準点Ｌm とするか、次の基準点Ｌi+1 を探索した後、この点を最終基準点Ｌm とする。すなわち、探索終了のための傾斜角度の判定は、次の基準点を探索する前の事前判定でも、次の基準点を探索した後の事後判定であっても良い。また、所定の基準値以下となるという判断は、所定の基準値よりも小さい場合であっても良い。
【００２１】
一方、右岸においては、基準点Ｒi から所定の半径Ｒの円周上における流線を超えない領域で円周上の最低標高の地点との間の傾斜角度が、所定の基準値以下になるまで、警戒区域探査条件により得られる点を次の基準点Ｒi+1 とし探査を続け、所定の基準値以下になった場合、次の基準点Ｒi+1 の探査を終了する。この場合の条件判定と次の基準点の探索終了時に関しては、左岸の場合と同様である。このようにして、最終基準点Ｒn まで求められる。このように、基準点Ｒj から、さらに次の基準点Ｒj+1 を順次探索し、最終基準点Ｒn まで探索を行う。このようにすることにより、土石流が起こりえる警戒区域の判断基準を警戒区域探査条件とすることが可能となり、担当者の経験に頼る必要が無くなる。また、担当者による判断ミスも防ぐことが可能となる。さらに、基準点探索の終了条件として、例えば、一般的に、土石流が発生すると考えられている、一般の渓流の場合の渓床の傾斜角度２度を用いることができる。しかし、２度よりも緩やかな傾斜を設定して探索の終了条件としても良い。このようにして探索された基準点Ｌ0 、Ｒ0 を結ぶ辺を含む各基準点Ｌi(0 ≦ｉ≦ｍ-1) ，Ｒj （０≦ｊ≦ｎ-1) を順次連結し、さらに最終基準点Ｌm 、Ｒn を結ぶことにより得られる多角形を土石流警戒区域とすることができるようになる。
【００２２】
さらに、警戒区域出力手段により、生成された警戒区域を地図上に出力することができるようになる。これにより、危険な土石流の警戒区域を多大な時間と労力を要することなく土石流警戒区域生成装置を用いることにより、地図上で、警戒区域を得ることが可能となる。すなわち、建築を見合わせた方が良い区域や災害に当たって警戒をした方が良い区域が、より正確にかつ迅速に得られる。
【００２３】
さらに、土石流警戒区域生成装置によれば、警戒区域探査条件は、左右各岸のそれぞれの基準点から所定の半径の円周上における流線を超えない領域で円周上の最低標高の地点Ａと、同一円周上において、地点Ａから所定の角度下流の山側の地点Ｂとを結ぶ円弧上を地点Ｂに向かって探索し、基準点の標高から所定の標高だけ低い標高を有した地点Ｃを次の基準点とするようにしたので、幾何学的に次の基準点を得ることができるようになる。従って、担当者の経験に頼ることなく、土石流警戒区域生成装置上にて、警戒区域を得ることが可能となる。ここで、基準点の標高から所定の標高だけ低い標高を有した地点Ｃは、基準点と同一標高であることも含む。すなわち、所定の標高は０を含むものである。これにより、基準点より標高の高い方向に次の基準点が探索されることを防止している。
【００２４】
請求項２のプログラムに関する発明は、それぞれ、請求項１の土石流警戒区域生成装置の発明に対応する。すなわち、請求項２に記載の手順をコンピュータに実行させるためのプログラムは、そのプログラムをコンピュータにおいて実行するとき、請求項１に記載の土石流警戒区域生成装置の動作及び効果を奏するものである。よって、発明の作用及び得られる効果は、請求項１の装置発明の作用及び効果と同一であるので、重複記載を省略する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の望ましい実施の形態について説明する。発明の実施の形態の一部は、上記の作用及び効果の欄に記載されている。
【００２６】
以下、本発明の土石流警戒区域生成装置について図面を参照して説明する。図１に本発明の土石流警戒区域生成装置の一実施例を示す。本発明の土石流警戒区域生成装置は、制御装置１０、入力装置２０、表示装置３０により構成され、制御装置１０は、ＣＰＵ４０、記憶手段６１、ＧＩＳ６０により構成される。
【００２７】
ＣＰＵ４０は、警戒区域を生成する警戒区域生成手段４１、警戒区域を地図上に出力するようＧＩＳ制御部６８に指令を出力する警戒区域出力手段５１、特別警戒区域を生成する特別警戒区域生成手段４２、特別警戒区域を地図上に出力するよう指令を出力する特別警戒区域出力手段５２、所定の半径の円周上における最低標高点を探索する最低標高点探索手段４６、中心となった格子点から、探索した最低標高点を結ぶ矢印表示を行うようＧＩＳ制御部６８に指令を出す最低標高点矢印出力手段５６、地図上の複数のポイントを指示することにより流線を設定する流線設定手段４７、設定した流線を地図上に出力するよう指令する流線出力手段５７、流線断面図表示手段６７により表示されている流線断面図の表示に対して、流線断面図位置入力手段６５により流線上の任意の地点を指示することにより、地図上の対応する流線上の位置を設定する流線断面図指示位置設定手段４８及び、指示された位置を地図上の位置として出力するよう指令する流線断面図指示位置連動表示出力手段５８からなり、記憶手段６１は、ハードディスク装置、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ、ＲＡＭ，ＲＯＭなどの１種又はそれらの組み合わせからなり、必要な情報、プログラム等が予め記憶され、必要な情報を一時的に記憶する。なお、ＣＰＵ４０が上記の各手段を構成しているように説明したが、各手段は、ハードウエアとしてはＣＰＵ４０で構成され、ソフトウエアとしてはＣＰＵ４０の実行する処理ステップによっても構成されている。また、請求項のプログラムに関する発明を記述した手順は、これらの各手段において実行されるＣＰＵ４０の処理手順を意味する。
【００２８】
ＧＩＳ６０は、位置情報入力手段６３により、入力された位置情報と、記憶手段６１の地理情報記憶手段６２に記憶されたデータベースを用いて、ＧＩＳ制御部６８により、文字や数字、画像などを地図と結びつけて、位置や場所から標高、傾斜などの情報を分かりやすく地理情報表示手段６６により、地図表現するものである。位置情報入力手段６３は、表示された地理情報に対し、入力装置２０であるマウスなどのポインティングデバイスにより、位置を入力すると、内部的な位置情報として認識するものである。地理情報表示手段６６は、ＧＩＳ制御部６８の指令により地理情報記憶手段６２から読み出された地理情報を画像に変換し表示装置３０へ送るものである。ＧＩＳ制御部６８は、上述した以外に、ＣＰＵ４０からの指令を受けて、位置情報入力手段６３からの入力情報をＣＰＵ４０へ与えたり、地理情報表示手段６６を介して、表示装置３０への必要な表示を行う制御を行う。なお、土石流警戒区域生成装置は、図示した以外に、ＲＯＭ、ＲＡＭ、システムバス、外部バス、外部記憶メモリ、及びＲＯＭ内のプログラムから構成されるコンピュータ装置により構成される。地理情報システム６０に付いては、ＧＩＳエンジンなどが用いられる。
【００２９】
さらに、地理情報の一部として、例えば、Ｔｉｎ（Triangulated Irregular Network: 不規則三角網）を模した形式の３次元ポリゴンデータを使用することにより、任意点の地形傾斜および任意区間の平均傾斜、あるいは流線上の計測地点における支配勾配をＧＩＳ制御部６８に指令することにより、得ることができるようになる。任意区間の平均傾斜とは、２点間の直線上平均傾斜角のみでなく、複雑に屈曲した任意線上での、任意区間平均傾斜も求めることが可能となる。
【００３０】
さらに、このようなデータを利用することで、任意地点の傾斜を連続的に取得できるので、要求される傾斜角のために、何らかの関数が介在する変則的な角度の決定にも対応できるようになる。このようなＧＩＳのデータの形、利用方法に付いては良く知られているので、ここでは、詳しく説明しない。
【００３１】
次に、本発明による、土石流警戒区域の生成の方法と、土石流警戒区域生成装置の動作及び、処理手順について図を用いて詳細に説明する。先ず、図２、図３、図４を用いて土石流警戒区域の設定について説明し、合わせて、図９、図10、図１１のフローチャートを用いて処理の手順について説明する。
【００３２】
先ず、表示装置３０に、土石流が発生すると考えられる地域をＧＩＳのデータベースである地理情報を用いて、表示させる。次に、表示させた地図に対してマウスなどを用いて、位置情報入力手段６３により範囲を指定する。指定した範囲において、土石流が発生した場合土石流が流下すると仮定される流線に沿った土石流警戒区域の探索を行うために流線をまたぐ左右各岸の初期基準点となる基準点Ｌ0、Ｒ0 、２点を位置情報入力手段６３により与える（ステップ１００）。ここで用いる流線は、あとで詳述する流線設定手段４７により設定されたものである。
【００３３】
次に、警戒区域生成手段４１において、地理情報記憶手段６２に記憶された地理情報を用いて、左右各岸の各々の基準点Ｌi(0 ≦ｉ≦ｍ) ，Ｒj(０≦ｊ≦ｎ) から左右岸それぞれ個別に探査行う（ステップ１０２、ステップ１０４）。先ず、図２を用いて説明する。図中においては、Ｌ0 、Ｌ1 、と、左岸を例にとって図示している。左岸においては、先ず、初期基準点Ｌ0 を中心に、例えば半径３０ｍの円を考える。この時、円周が、流線に掛かる場合は、流線を越えない領域で考えることとする。次に、円周上で、標高の最も低い地点を探索する。この標高の低い地点の探索は、ＧＩＳ６０において、ＧＩＳ制御部６８に対して警戒区域生成手段４１から指令を出すことにより、各点の標高データが得られる。上記領域内で且つ円上において、標高の最も低い地点を、Ａ0 とする（ステップ１２０）。
【００３４】
基準点Ｌ0 から半径３０ｍの円周上における流線を超えない領域で円周上の最低標高の地点Ａ0 との間の傾斜角度が、所定の基準値、例えば、２度以下になると、これ以降の探索を行わないので、先ず、傾斜角度を調べる（ステップ１２２）。ステップ１２４にて、傾斜角度を調べ、判断する。２度以上の場合は、探索を続けるので、Ａ0 から、下流方向で、山側に、例えば30度の地点をＢ0 とする（ステップ１２６）。A0から、B0の円弧上で、基準点の標高に対して所定値だけ低く（等しい又は高い）なる、流線に最も近い点を探索するために、探索地点をCkとして初期位置として、地点Akの位置をセットする（ステップ１２８) 。
【００３５】
次に、探索する地点を山側に１STEP、例えば、１度山側に移動させ、この地点をCkとする（ステップ１３０) 。次に、地点Ckが、地点Bkの位置を越えていないかチェックする（ステップ１３２) 。これにより、探索範囲が、基準点から所定の角度以上となるのを防ぐ。超えていない場合は、地点Ckの標高と基準点Dkの標高差が所定のdZを超えていないか判断する。超えていなければ、ステップ１３０に戻り、もう１STEP山側の地点をセットし、ステップ１３４までを繰り返し、探索を続ける。ステップ１３２において、地点Bkの位置を超えた場合と、ステップ１３４において、（地点Ckの標高−基準点Dkの標高）が標高差dZを超えた場合は、ステップ１３６に進み、K=k+1 とし、ステップ１３８において、現在の探索地点Ckを次の基準点Dkとする。ステップ１２０へ戻り、次の基準点の探索を続ける。
【００３６】
基準点Ｌi から所定の半径Ｒの円周上における流線を超えない領域で円周上の最低標高の地点Ａi との間の傾斜角度が、所定の基準値例えば、２度になるまで、警戒区域探査条件により得られる点を次の基準点Ｌi+1 とし探査を続ける（ステップ１２４) 。傾斜が、２度以下になった場合、次の基準点Ｌi+1 の探査を終了し基準点Ｌi を最終基準点Ｌm として左岸の基準点の探索を終える。（図３参照。）
【００３７】
図２における具体的な探索結果で説明すると、次のようになる。地点A0から地点B0に向けて地点C0の探索を開始するが、地点B0までの間に、基準点標高に対する標高差が所定値以上となる地点が存在しないので、地点B0が、次の基準点L1とされる。また、地点L1を中心とする円周上では、A1とB1の間で、基準点標高に対する標高差が所定値（実施例では０、一般的には負値を採用）以上となる地点が存在するので、この地点C1が、次の基準点L2とされる。このように探索することにより、円弧AkBk上で、次の基準点Ｌk+1 が探索できるようになる。なお、所定値に正値を採用すると、基準点よりも所定値だけ高い標高を次の基準点とすることになり、特別な場合を除いては、山側に警戒区域が拡大するので、望ましくない。
【００３８】
ここで、半径３０ｍ、所定の角度を３０度としているのは、経験的に、この数値を用いることにより、最も、土石流の警戒区域として適正な区域が得られるためである。しかし、警戒区域を設定する地域の傾斜、地質、形状、その他要因によっては、その数値を、増減させても良い。標高差dZ、傾斜角度についても、同様に、最も適切な値が、dZ＝０m 、傾斜角度＝２度であるが、これも、警戒区域を設定する地域の傾斜、形状、地質、その他要因により変化させても良い。尚、傾斜角度２度は、従来、土石流危険渓流を設定する時に使用されてきた渓床の傾斜である。
【００３９】
右岸においても同様に、基準点Ｒi から所定の半径Ｒ例えば、３０m の円周上における流線を超えない領域で円周上の最低標高の地点との間の傾斜角度が、２度になるまで、警戒区域探査条件により得られる点を次の基準点Ｒi+1 とし探査を続け、所定の基準値以下になった場合、次の基準点Ｒi+1 の探査を終了し基準点Ｒi を最終基準点Ｒn として探索を終了する。図４には、左右岸同数の基準点を探索しているが、もちろん左右岸異なる数の基準点が、探索されることもある。  
【００４０】
次に、初期基準点Ｌ0 、Ｒ0 を結ぶ辺を含む各基準点Ｌi(0 ≦ｉ≦ｍ) ，Ｒj （０≦ｊ≦ｎ) を順次連結し、さらに最終基準点Ｌm 、Ｒn を結ぶことにより得られる多角形を土石流警戒区域とする（ステップ１０６）。（図４参照。）
【００４１】
次に、警戒区域生成手段４１において、生成された警戒区域を地図上に出力する指令をＧＩＳ制御部６８に対して、警戒区域出力手段５１が行い、地図上に警戒区域が表示されるよう、表示装置３０に表示される（ステップ１０８）。
【００４２】
上記の実施例では、傾斜角が２度より小さい場合に探索を終了し、その時の基準点を最終基準点Ｌm 、Ｒn とした。しかし、傾斜角が２度より小さくなった場合に、円上の探索を行って上記の所定条件を満たす次の基準点Ｌi+1 、Ｒj+1 を求めた後に、探索を終了するようにしても良い。よって、この場合には、基準点Ｌi+1 、Ｒj+1 が最終基準点Ｌm 、Ｒn となる。
【００４３】
次に、特別警戒区域の生成の方法と、土石流警戒区域生成装置の動作及び、処理手順にについて図を用いて詳細に説明する。図５、図１６、図１７を用いて土石流警戒区域の設定について説明し、合わせて、図１２、図１３、図１４、図１５のフローチャートを用いて処理の手順について説明する。
【００４４】
先ず、土石流特別警戒区域を設定しようとする区域を表示装置３０へ表示させる。次に、予め設定されている流線上に位置情報入力手段により氾濫開始点Ｋ0 を設定する（ステップ２００）。この氾濫開始点は、例えば、後で詳しく説明する流線断面図表示手段により、流線の傾斜を確認し、さらに流線断面図指示地点連動表示出力手段により、流線の傾斜の変化する所と、地図上の対応する地点が、地形的にも氾濫開始点として適当か判断し設定する。
【００４５】
次に、調査実施点を設定するために、流線上に、ポイントを入力又は、調査実施点の間隔等を入力し、調査実施点（Ｋ1 ，Ｋ2 ）を設定する。次に、調査実施点で、流線に直交する地形の横断測線の幅（ｌ）を入力し、横断測線( Ｄ0 、Ｄ1 、Ｄ2 ）を設定する。このとき、規定値を用いる場合は、特に入力を必要としない（ステップ２００）。
【００４６】
次に、次の初期値の設定を行う（ステップ２０１）。
砂礫密度        σ（ｔ/ ｍ3 ）  ＝2.6 
泥水密度        ρ（ｔ/ｍ3 ）  ＝1.2 
内部摩擦角      φ（度）        ＝35
粗度係数ｎ      Ｎ*             ＝0.1 
容積濃度Ｃ      Ｃ*             ＝0.6   上限値＝0.9 
流域面積係数    α              ＝7.3 
流域幅算定係数  β              ＝0.5 
【００４７】
次に、初期値の算出を行う（ステップ２０２）。
先ず、地理情報記憶手段６２に記憶された地理情報により、氾濫開始点を基準点として、その基準点実傾斜角θr 、基準点傾斜角θを取得する。傾斜角は、現地点と、現地点からから所定の距離だけ上流側にさかのぼった地点間の平均傾斜である。ここでの実傾斜角θr とは、流線に沿って、上流方向にとった一定区間の平均勾配であり、演算値をそのまま用い、傾斜角θは、下流方向に対する傾斜が上り勾配となったとき、直前の下り勾配を使用することで、上り勾配を無視して、計算に用いる傾斜角のことである。
【００４８】
基準点土石流濃度Ｃd0を求める。土石流濃度Ｃd0は全体に対する土砂／（土砂＋水）の体積比である。
傾斜角θ（指定距離間の平均傾斜角) とした時、
基準点土石流濃度Ｃd0は、式（１）で求められる。
（数１）
Ｃd0 ＝ρ・Tanθ/(σ−ρ）/（Tanφ−Tanθ）  …（１）
但し、基準点土石流濃度の上限値は、Ｃd0≦Ｃ* ・0.9  とする。（１）式の意味するところは、Ｃd0 は傾斜角θの関数であり、０度からある値までは増加し、その後減少する特性を示す。すなわち、傾斜角が大きいほど、水成分が下流に流出するので、全土石流に対する土砂成分が大きくなることを意味している。
【００４９】
次に、流水量Ｗを求め、基準点ピーク流量Ｑ0 を求める。流水量Ｗは土石流のうちの水成分の流量をいい、ピーク流量は時間軸上で見た最大流量を意味する。
ピーク流量は、流量が逓減する場合と、逓減しない場合がある。
先ず、流量が逓減する場合は、流水量Ｗは、流出土砂量をＶとすると、式（２）で与えられる。流出土砂量は氾濫開始点において、その点付近における地形や地質を評価して見積もられた値であり、以下の演算モデルにおいて、氾濫開始点において流出土砂量Ｖの土石流が沸き出したとするものである。
（数２）
Ｗ＝0.6・Ｖ・（１−Ｃd0 )/Ｃd0              …（２）
（２）式の意味するところは、流水量Ｗは土石流濃度Ｃd0が大きくなるほど小さくなるという特性を示している。すなわち、全土石流に対する土砂成分が大きいほど水成分が少ないので、その土石流からの流水量Ｗは小さくなるという当然のモデルを表している。
逓減土砂量ｄＶは、  
（数３）
ｄＶ＝Ｗ・Ｃd0/(１−Ｃd0)                 …（３）
流量が逓減する場合の基準点ピーク流量Ｑ0 は、式（４）により求めることができる。逓減土砂量ｄＶは、土石流が下流に向かうにしたがって土砂を堆積していくというモデルである。
（数４）
Ｑ0＝0.01・Ｃ*・ｄＶ/Ｃd0                              …（４）
【００５０】
一方、流量が逓減しない場合の基準点ピーク流量Ｑ0 は、式（５）により求めることができる。
（数５）
Ｑ0＝0.01・Ｃ*・Ｖ/Ｃd0                                …（５）
ここで、流出土砂量Ｖは、経験的に、川の流域面積、降水量等から求められる数値である。また、降雨量、流出土砂量を変化させることで、被害の想定を行うことも可能である。
【００５１】
次に、ステップ２０４において、調査実施点における土石流の水深Ｈを求める。図１４、図１５のフローチャートを用いて説明する。
先ず、ステップ２５０において、地理情報から、土石流の水深Ｈを求める調査地点での地形実傾斜角θr 、傾斜角θ、土石流の水準標高ｈを求めるために先ず、仮定標高ｈを取得する。土石流の仮定標高ｈは、調査地点の横断測線断面上の最低標高と、最大標高の中間標高である。つまり、谷の半分の深さの標高を初期値とする。この時の最大標高は、谷の高さが右岸と左岸で異なる場合は、低い方の標高を用いることとする。土石流の仮定標高ｈは、式（６）により与えられる。
（数６）
ｈ＝（断面最低標高＋最大標高）／２              …（６）
【００５２】
調査地点ｎでの、土石流濃度Ｃdn を式（７）により求める。
（数７）
Ｃdn ＝ρ・Tanθ/（σ−ρ）/（Tanφ−Tanθ）      …（７）
但し、土石流濃度Ｃd ≦Ｃ*・0.9。これは、基準点での土石流濃度と同一意味である。  
【００５３】
次に、流量が逓減する場合のピーク流量Ｑn を求めるために、逓減土砂量ｄＶを式（８）により求める。
（数８）
ｄＶ＝Ｗ・Ｃdn/（１−Ｃdn)               …（８）
流水量Ｗは、直前の横断測線位置で求められたピーク流量Ｑn-1 、又は、基準点（氾濫開始点）でのピーク流量Ｑ0 を用いる。すなわち、流水量として、一つ前の調査地点でのピーク流量を用いる。
（数９）
Ｗ＝Ｑn-1                 …（９）
（ｎ−１の横断測線位置での計算済みのものを使用。基準地点ピーク流量Ｑ0 ）
【００５４】
流量が逓減する場合のピーク流量Ｑn を式（１０）により求める。
（数１０）
Ｑn ＝0.01・(Ｗ＋ｄＶ）                  …（１０）
【００５５】
流量が逓減しない場合のピーク流量Ｑn を式（１１）により求める。
（数１１）
Ｑn ＝Ｑn-1・（Ｃ*−Ｃd0）/（Ｃ*−Ｃd)                …（１１）
ここでの、土石流濃度についても、基準点の土石流濃度Ｃd0を用いたが、比較断面となる直前の横断測線位置での計算値Ｃdn-1 を用いても良い。
【００５６】
次に、流下土石量Ｖn を式（１２）により求める。流下土石量Ｖn は第ｎ調査地点における流出土石流量を意味し、初期値は氾濫開始点における流出土砂量Ｖである。
基準地点ピーク流量  Ｑ0 
基準地点土石流濃度  Ｃd0
土石流濃度  Ｃd n     
（数１２）
Ｖn ＝Ｑ0・Ｃdn・(Ｃ*−Ｃd0）/0.01/Ｃ* /(Ｃ*−Ｃdn ) …（１２）
【００５７】
すなわち、流下土石量Ｖn はその第ｎ調査地点におけるＣdnの関数、したがって、その地点における傾斜角θの関数で与えられる。
ここでは、比較元のピーク流量として、基準点ピーク流量Ｑ0 を用いたが、直前の調査地点の横断測線でのピーク流量Ｑn-1 を比較地点ピーク流量として用いても良い。土石流濃度についても同様に、基準点土石流濃度Ｃd0を用いたが、直前の調査地点の横断測線での土石流濃度Ｃdn-1 を用いても良い。
【００５８】
次に、レジューム流域推定幅Ｂを式（１３）により求める。
（数１３）
Ｂ＝α・（Ｑn**β）      …（１３）
ただし、「**」の記号は巾乗を意味する。すなわち、Ｑn**βは、Ｑnのβ乗を意味する。以下、同一定義とする。
地形的な制限により、地形幅を求められない場合に用いる。また、レジューム幅は、増加しないものとする。
【００５９】
これで各調査地点における傾斜角θに依存した各変数の初期値が求められる。次に、土石流の水深を求めるために、土石流の仮定標高をｈとして、地理情報を用いて、調査地点の仮定標高ｈまでの断面積、及び潤辺長を求める（ステップ２５２）。潤辺とは、横断測線断面図において土石流と接触している地形部分の辺（ｖ字形状の曲線辺）をいい、潤辺長とはその長さを意味する。すなわち、上記の各変数の初期値は、横断測線断面図における地形が考慮されていないので、以下の手順は、横断測線断面図における地形を考慮して、土石流の水深Ｈを求めている。
【００６０】
次に、仮定標高ｈの時の地形から、求められるピーク流量Ｑh を式（１４）により求める（ステップ２５４）。
（数１４）
Ｑh=(1/Ｎ*)・((断面積/潤辺長）**(2/3))・(sinθ)**(1/2)・断面積    …（１４）
すなわち、Ｑh は横断測線断面図における地形を考慮して求められるピーク流量となる。
【００６１】
次に、ステップ２５６において、先に求めた第ｎ調査点での初期値であるピーク流量Ｑn と、地形から求められるピーク流量Ｑh を比較し、Ｑh のほうが小さい場合、仮定標高ｈを増加させる（ステップ２５８）。Ｑh のほうが大きいか、一致する場合、ステップ２６０に進む。ステップ２６０において、再び、ピーク流量Ｑn と比較し、Ｑｈが大きい場合は、仮定標高ｈを低くする（ステップ２６２）。
【００６２】
ここで、ｈの増減の方法についてのべる。初期値が、谷の深さの1/2 であったので、増加させる場合は、谷の深さの(1/2)**2の高さを仮定標高h へ増加させる。低くする場合も、同様に谷の深さの(1/2)**2の高さを仮定標高h から減少させる。
つまり、繰り返し回数をｊとすると、ｊ回目の仮定標高ｈは、式（１５）により得られる。
【００６３】
（数１５）
ｈ＝（断面最低標高＋最大標高）／２
±（最大標高−断面最低標高）・(1/2)**2
±（最大標高−断面最低標高）・(1/2)**3
±（最大標高−断面最低標高）・(1/2)**4  
±        ……
±（最大標高−断面最低標高）・(1/2)**(j+1)    …（１５）
となる。また、ここでは、分かりやすくするために、一致した場合のみ、ステップ２６４に進むが、実際は、一定の許容範囲内にＱh が入った時点で、計算を終了させる。
【００６４】
仮定標高ｈを増減させた場合は、ステップ２５２に戻り、再び、同様の計算をし、許容範囲内に入るまで、仮定標高ｈを増減させ、ピーク流量Ｑn と一致する仮定標高ｈを求める。すなわち、地形から求められるピーク流量Ｑｈが傾斜角から求められた初期値としてのピーク流量Ｑn と一致する標高ｈを決定することになる。
【００６５】
仮定標高ｈによる横断測線断面図の地形を考慮したピーク流量Ｑh が、それを考慮しない傾斜角だけ考慮したピーク流量Ｑn と一致すると、ステップ２６４へ進む。この時点において決定された仮定標高ｈは土石流の水準標高ｈとなる。
【００６６】
ここで、図１６により具体的な地形において水準標高ｈを求める場合について説明する。図１６は、横断測線による地形断面図の説明図である。図１６(a) は、谷の断面において、最高標高と、最低標高の中間の標高に仮定標高ｈを設定した例である。この例の場合、谷の右側の標高が、左側の標高より低いので、左側の標高により谷の断面の最高標高とする。仮定標高ｈまで、土石流の高さが有ったとした場合、斜線を付した部分が、土石流の断面積となり、土石流が谷の地形に接している部分（谷の輪郭の太線の部分) が、潤辺である。仮定標高h と地形線との交点から土石流の幅が得られる。このとき土石流の水深は、仮定標高h と、断面最低標高の差である。仮定標高h から、潤辺長と、断面積をＧＩＳから得る。得られた潤辺長と断面積を用いて、上述した方法により、ピーク流量Ｑh を求める。求めた地形によるピーク流量Ｑh が流出土砂量による流量Ｑn より少ない場合は、仮定標高ｈを谷の深さの((1/ 2)**2) 高くする。
【００６７】
高くした例が、（ｂ）図である。土石流が仮定標高ｈまで有るとして、再び、断面積、潤辺長を仮定標高ｈと、ＧＩＳにより得る。同様の手順により、地形によるピーク流量Ｑh を得、流出土砂量による流量Ｑn と比較する。次に、地形によるピーク流量Ｑh のほうが多い場合については、仮定標高ｈの高さを谷の深さの((1/2)**3)低くする。（ｂ）の仮定標高ｈより、谷の深さの((1/2)**3)低くした例が、（ｃ）である。（ｃ）の場合も同様に、地形によるピーク流量Ｑh を演算し、流出土砂量による流量Ｑn と比較する。一致した場合は、仮定標高ｈと、地形断面との交点座標（KLi ，KRi)と、土石流幅を得る。また、土石流水深Ｈを仮定標高ｈと断面最低標高から得る。
【００６８】
ステップ２６４において、水準標高ｈから、地理情報により、横断測線断面図におけるＶ字形状の地形輪郭線との交点を求める。このとき、地形により、土石流幅を規定できない場合は、レジューム理論により、推定幅Ｂを用いて、座標値（ＫLi，ＫRi）を得る。地形により、土石流幅を規定できない場合とは、谷の片側が、土石流の高さより低い場合などである。
【００６９】
次に、土石流水深Ｈ（換算値）を水準標高ｈと、地理情報から得られる横断測線断面図におけるＶ字形状の地形の最低標高との差により得る。しかし、地形による制約のためレジューム理論を適用する場合は、式（１8 ）により求める。この土石流水深Ｈは土石流体力、建築物耐力を求めるために使用される換算深さである。
（数１６）
ｖ0 ＝0.01・Ｎ*・Ｃ*・Ｖ・(σ−ρ）・(Tanφ−Tanθ）…（１６）
（数１７）
ｖ1 ＝ρ・Ｂ・Sqr(Sinθr）・Tanθ                …（１７）
（数１８）
Ｈ＝（ｖ0/ｖ1）0.6             …                …（１８）
但し、Sqr(Ａ) は、Ａの平方根を求める関数である。
【００７０】
ここで、図１７における具体的な地形におけるレジューム理論の適用例で説明する。図１７は、横断測線による地形断面図である。この地形の場合、谷の右側の標高が低く土石流の高さより、低くなる。この場合、谷の断面積を得ることが不可能となるため、レジューム理論を用いて、式 (１３) により土石流の幅Ｂを推定する。この推定した幅Ｂを用いて土石流の水深を式（１８) により得る。式の意味としては、谷の傾斜、泥水密度等を反映した流量を土石流の推定幅Ｂと傾斜から得られる値により除することで高さを得ると言う意味である。また、推定幅Ｂを用いて、地形との交点の座標（ＫLi，ＫRi）を得る。
【００７１】
ステップ２０６において、土石流水深Ｈを用いて、建築物の耐力ｐ2 を式（１９）により求める。
（数１９）
ｐ2 ＝35.5/(Ｈ・(5.6−Ｈ))                  …（１９）
但し、高さの上限は2.8 ｍとする。建築物の耐力ｐ2 は土石流水深Ｈが大きくなるほど、耐力が減少する特性を示している。
【００７２】
次に、ステップ２０８において、土石流の流体力Ｆd を求める。
先ず、土石流密度ρd を式（２０）により求める。
（数２０）
ρd ＝ρ・Tanφ/(Tanφ−Tanθ)           …（２０）
【００７３】
次に、土石流の流速Ｕを式（２１）により求める。
（数２１）
Ｕ＝（Ｈ**( 2/3))・Sqr（Sinθr)/Ｎ*         …（２１）
【００７４】
土石流体力Ｆd を土石流密度ρd と、流速Ｕを用いて、式（２２）により求める。
（数２２）
Ｆd ＝ρd・Ｕ2                               …（２２）
すなわち、土石流体力Ｆd は、土石流密度の増加及び流速の増加に応じて増加する特性であり、その土石流密度は傾斜角の増加に応じて増加し、流速は土石流水深Ｈの増加に応じて増加する。よって、土石流体力Ｆd は傾斜角の増加と土石流水深の増加に応じて増加する特性を示している。
【００７５】
ステップ２１８において、土石流流体力Ｆd と、建築物耐力ｐ2 を比較して、土石流流体力が、ｐ2 を上回る地点では、建物に被害が及ぶと考えられるので、特別警戒区域とし、次の断面を設定するステップ２２２へ進む。下回ると、特別警戒区域の境界点のを得るための次の調査地点の設定を止め、ステップ２２４に進み、各調査地点の横断測線に沿った地形断面で求めた、境界点((ＫL0，ＫR0）、（ＫL1，ＫR1）、（ＫL2，ＫR2）) 、を上流から順に結合して、特別警戒区域多角形を生成する。
【００７６】
ステップ２２２において、次の調査地点の横断測線に沿った地形断面を設定する。ステップ２０４へ戻り、ステップ２１８において、土石流流体力Ｆd ＜建築物耐力ｐ2 となるまで、特別警戒区域の生成を繰り返す。ステップ２２６において、特別警戒区域出力手段５２により、生成された特別警戒区域を地図上に表示するようにＧＩＳ制御部６８に指令を出力する。このようにして生成された土石流特別警戒区域の中で、土石流の高さが、例えば、１ｍを超す区域を横断測線毎に調査し、調査座標を連結することにより、１ｍ超区域としても良い。さらに、流体力においても、所定の流体力、例えば、50kN/m2 を超える区域を調査し、  50kN/m2 超区域としても良い。
【００７７】
次に、最低標高点方向矢印表示について説明する。矢印表示の例を図６に示す。この最低標高点方向矢印表示は、地理情報表示手段に表示された地図に対して位置情報入力手段により指定した範囲内で、離散的にとられた格子点から最低標高点の方向への矢印を表示するものである。最低標高点探索手段において、格子点を中心に、例えば、２０ｍの半径の円を想定し、円周上において、最低標高点を地理情報から得る。次に、最低標高点方向矢印出力手段により、地図上に、各格子点を始点とし、最低標高点を終点とする２０ｍの矢印を表示する。一般的に、水は、標高の高い地点から、標高の低い地点に流れるので、この最低標高点方向矢印表示により、水が流下する方向を知ることができるようになる。半径を、例えば、２０ｍ、４０ｍ等、複数の設定で、矢印の色を変えて、重ねて表示させることにより、水の集まる方向を知ることが可能となる。また、格子点の間隔は、等間隔であっても、それ以外の間隔でも良い。さらに、格子点の間隔として、ある標高を指定して、同一標高で、離散的に格子点を取り、矢印表示をさせ、次に、矢印の終点を格子点とし、繰り返し回数を指定して、矢印表示をさせるようにしてもよい。
【００７８】
このようにして、最低標高点方向矢印が表示された地図上において、矢印表示を参照して、流線を設定する。図７（ａ）において、例えば、矢印表示の集まった所を流線としたい谷線として想定する。次に、流線ポイント入力手段により、複数の地点を上流から順次指定する。図７（ｂ）のように、流線設定手段は、指定された点を上流から順次連結し得られる連続した線を流線とする。流線出力手段は、このようにして、設定された流線を流線として地図上に出力する指令をＧＩＳ制御部６８に出力する。このようにすることにより、水の流下する方向を矢印表示により、推定しながら、流線を設定することができるようになる。このようにして設定された流線を用いて、警戒区域の生成、特別警戒区域の生成を行う。
【００７９】
さらに、流線断面図表示手段により、設定された流線に沿った地形断面図（図８（ａ））を表示する。この流線断面図表示において、流線断面図位置入力手段により、流線断面図上の任意の地点を指定すると、流線断面図指示位置設定手段により、入力された流線断面図位置を地図上の対応する位置に設定する。流線断面図指示地点連動表示出力手段により、地理情報表示手段に表示された地図に設定された地図上の位置を出力する。このようにすることにより、流線断面図において、例えば、カーソルで、断面図上の位置を指示することで、地図上の位置を連動させて表示させることができるようになる。土石流は、急傾斜の渓流の谷の出口、渓流の傾斜が変化する所で発生しやすいことが知られているため、流線断面図表示により谷の連続した傾斜を、視覚的に捉えることができるようになる。その中で、傾斜が変わり、地図上では、谷の出口と一致するような地点を探すことが容易となる。このことは、氾濫開始点としてよりふさわしい地点をより簡単に設定することができるようになることである。従って、より正確な土石流特別警戒区域の生成が可能となる。
【００８０】
上述した実施形態は、本発明の一例であって、これに限定されるものではなく、発明の本質に照らして、様々な変形例が考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の土石流警戒区域生成装置の接続ブロック図。
【図２】土石流警戒区域の生成の為の基準点探索の説明図。
【図３】土石流警戒区域の生成の説明図。
【図４】土石流警戒区域の生成例の説明図。
【図５】特別警戒区域の生成例の説明図。
【図６】最低標高点方向矢印表示例。
【図７】流線の設定の説明図。
【図８】流線断面図指示位置連動表示例。
【図９】警戒区域の生成のフローチャート（その１) 。
【図１０】警戒区域の生成のフローチャート（その２) 。
【図１１】警戒区域の生成のフローチャート（その３) 。
【図１２】土石流特別警戒区域生成フローチャート（その１) 。
【図１３】土石流特別警戒区域生成フローチャート（その２) 。
【図１４】土石流水深算出フローチャート（その１) 。
【図１５】土石流水深算出フローチャート（その２) 。
【図１６】横断測線位置における地形断面図を用いた水準標高ｈを求める説明図。
【図１７】横断測線位置における地形断面図を用いたレジューム時の説明図。
【符号の説明】
【００８２】
１…土石流警戒区域生成装置
１０…制御装置
２０…入力装置
３０…表示装置
４０…ＣＰＵ
４１…警戒区域生成手段
４２…特別警戒区域生成手段
４６…最低標高点探索手段
４７…流線設定手段
４８…流線断面図指示位置設定手段
５１…警戒区域出力手段
５２…特別警戒区域出力手段
５６…最低標高点矢印出力手段
５７…流線出力手段
５８…流線断面図指示位置連動表示出力手段
６０…地理情報システム
６１…記憶手段
６２…地理情報記憶手段
６３…位置情報入力手段
６４…流線ポイント入力手段
６５…流線断面図位置入力手段
６６…地理情報表示手段
６７…流線断面図表示手段
【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８】
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