(57)【要約】【課題】土砂災害の発生を的確に予測することが可能な土砂災害予測システムを提供する。【解決手段】土砂災害予測システムは、判定対象区域の土地利用状況を記憶している判定対象区域データベースと、土地利用状況の種類毎に、地表から土壌への浸透水量、地表を伝って区域外へ流れ出す流出水量、及び降雨が地表に落下する前に植生に付着する付着水量のそれぞれに関するパラメータを記憶している土地利用状況データベースと、雨量に基づいて判定対象区域の地表に存在している水量である表面水量を計算する表面水量計算部であって、前記雨量及び前記各パラメータを用いて前記判定対象区域の地表に貯留される貯留水量を算出し、前記貯留水量と前記流出水量の和を前記表面水量として決定する表面水量計算部と、前記表面水量に基づいて前記判定対象区域における土砂災害の可能性を判定する土砂災害判定部と、を備える。【選択図】図５
2018031637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを用いて土砂災害の可能性を予測する土砂災害予測システムであって、
判定対象区域の土地利用状況を記憶している判定対象区域データベースと、
土地利用状況の種類毎に、地表から土壌への浸透水量、地表を伝って区域外へ流れ出す流出水量、及び降雨が地表に落下する前に植生に付着する付着水量のそれぞれに関するパラメータを記憶している土地利用状況データベースと、
雨量に基づいて判定対象区域の地表に存在している水量である表面水量を計算する表面水量計算部であって、前記判定対象区域の土地利用状況を前記判定対象区域データベースから取得し、取得した土地利用状況の浸透水量、流出水量、及び付着水量に関する各パラメータを前記土地利用状況データベースから取得し、前記雨量及び前記各パラメータを用いて前記判定対象区域の地表に貯留される貯留水量を算出し、前記貯留水量と前記流出水量の和を前記表面水量として決定する表面水量計算部と、
前記表面水量に基づいて前記判定対象区域における土砂災害の可能性を判定する土砂災害判定部と、
を備える土砂災害予測システム。
【請求項２】
前記付着水量に関するパラメータは、最大の付着水量を表す飽和付着水量を含み、前記表面水量計算部は、降雨による付着水量が前記飽和付着水量を超過する場合、当該超過量に応じて前記貯留水量が増加するように前記貯留水量を算出する、請求項１に記載の土砂災害予測システム。
【請求項３】
前記パラメータは、地表からの蒸発水量を更に含む、請求項１又は２に記載の土砂災害予測システム。
【請求項４】
前記土砂災害判定部は、河川又は河川の流域に対応する複数の判定対象区域のそれぞれについて計算された前記表面水量を合計した水量に基づいて、前記河川又は前記河川の流域に関する土砂災害の可能性を判定する、請求項１から３のいずれか１項に記載の土砂災害予測システム。
【請求項５】
前記土砂災害判定部は、過去に実際に土砂災害が発生した際の表面水量との比較に基づいて、土砂災害の可能性を判定する、請求項１から４のいずれか１項に記載の土砂災害予測システム。
【請求項６】
河川の水位を計算する河川水位計算部と、
土壌雨量指数を計算する土壌雨量指数計算部と、を更に備え、
前記土砂災害判定部は、前記表面水量と前記河川水位と前記土壌雨量指数の組み合わせに基づいて土砂災害の可能性を判定する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の土砂災害予測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土砂災害予測システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
土砂災害発生の危険性を判断するための指標として、土壌雨量指数が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「土壌雨量指数」、［online］、気象庁、［平成２８年７月２６日検索］、インターネット＜http://www.jma.go.jp/jma/kishou/know/bosai/dojoshisu.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
土壌雨量指数は、地中に浸透した水分の量を表すものであることから、降水に対する時間的な反応性は遅い。そのため、土壌雨量指数を指標として土砂災害の危険性を予測する方法には、次のような問題があると考えられる。第１に、例えば急激な雨が降った場合は、土壌雨量指数が上昇途中にあり警戒レベルに達する前であっても、土砂災害が発生する可能性がある。第２に、長雨が降った場合は、山の斜面などの実際の水量が少なくても土壌雨量指数は高いままであることがある。これらのことから、土壌雨量指数を指標とした土砂災害の予測は、見逃しや空振りにつながるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、土砂災害の発生を的確に予測することが可能な土砂災害予測システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、コンピュータを用いて土砂災害の可能性を予測する土砂災害予測システムであって、判定対象区域の土地利用状況を記憶している判定対象区域データベースと、土地利用状況の種類毎に、地表から土壌への浸透水量、地表を伝って区域外へ流れ出す流出水量、及び降雨が地表に落下する前に植生に付着する付着水量のそれぞれに関するパラメータを記憶している土地利用状況データベースと、雨量に基づいて判定対象区域の地表に存在している水量である表面水量を計算する表面水量計算部であって、前記判定対象区域の土地利用状況を前記判定対象区域データベースから取得し、取得した土地利用状況の浸透水量、流出水量、及び付着水量に関する各パラメータを前記土地利用状況データベースから取得し、前記雨量及び前記各パラメータを用いて前記判定対象区域の地表に貯留される貯留水量を算出し、前記貯留水量と前記流出水量の和を前記表面水量として決定する表面水量計算部と、前記表面水量に基づいて前記判定対象区域における土砂災害の可能性を判定する土砂災害判定部と、を備える土砂災害予測システムである。
【０００７】
また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記付着水量に関するパラメータは、最大の付着水量を表す飽和付着水量を含み、前記表面水量計算部は、降雨による付着水量が前記飽和付着水量を超過する場合、当該超過量に応じて前記貯留水量が増加するように前記貯留水量を算出する、土砂災害予測システムである。
【０００８】
また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記パラメータは、地表からの蒸発水量を更に含む、土砂災害予測システムである。
【０００９】
また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記土砂災害判定部は、河川又は河川の流域に対応する複数の判定対象区域のそれぞれについて計算された前記表面水量を合計した水量に基づいて、前記河川又は前記河川の流域に関する土砂災害の可能性を判定する、土砂災害予測システムである。
【００１０】
また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、前記土砂災害判定部は、過去に実際に土砂災害が発生した際の表面水量との比較に基づいて、土砂災害の可能性を判定する、土砂災害予測システムである。
【００１１】
また、本発明の他の一態様は、上記一態様において、河川の水位を計算する河川水位計算部と、土壌雨量指数を計算する土壌雨量指数計算部と、を更に備え、前記土砂災害判定部は、前記表面水量と前記河川水位と前記土壌雨量指数の組み合わせに基づいて土砂災害の可能性を判定する、土砂災害予測システムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、土砂災害の発生を的確に予測することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る土砂災害予測システム１００の構成を示すブロック図である。
【図２】判定対象区域データベース１１０の一例である。
【図３】土地利用状況データベース１２０の一例である。
【図４】表面水量計算部１３０による表面水量の計算手順を示すフローチャートである。
【図５】雨量と土地利用状況に関連するパラメータとを用いて表面水量を計算する方法の概念図である。
【図６】土砂災害判定基準データベース１５０の一例である。
【図７】表示部１８０の表示例である。
【図８】危険度インジケータの凡例の一例である。
【図９】表面水量と河川水位と土壌雨量指数の組み合わせに基づく土砂災害の可能性の判定基準例を示す。
【図１０】表面水量と河川水位と土壌雨量指数の組み合わせに基づく、時系列に変遷する土砂災害の可能性の判定結果例を示す。
【図１１】表面水量と河川水位と土壌雨量指数のそれぞれの時間変化の計算結果例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る土砂災害予測システム１００の構成を示すブロック図である。土砂災害予測システム１００は、判定対象区域データベース１１０と、土地利用状況データベース１２０と、表面水量計算部１３０と、土砂災害判定部１４０と、土砂災害判定基準データベース１５０と、河川水位計算部１６０と、土壌雨量指数計算部１７０と、表示部１８０とを備える。土砂災害予測システム１００は、例えば、コンピュータを用いて構成される情報処理システムとして実現することが可能である。
【００１６】
判定対象区域データベース１１０は、判定対象区域の土地利用状況及び地形情報を予め記憶する記憶装置である。判定対象区域は、地表を所定の大きさのエリア（例えば１０ｍ四方のメッシュ）に分割した個々の区域であり、後述する表面水量の計算における基本単位である。土地利用状況は、植生や地面の状態など、その土地が何に利用されているかを示す。地形情報は、当該区域上を流れる水流の径深と勾配（いずれも後述）を含む情報である。判定対象区域データベース１１０は、例えばある市町村や都道府県の全域について、各判定対象区域と、当該判定対象区域の土地利用状況及び地形情報とを対応付けて記憶している。図２は、判定対象区域データベース１１０の一例である。図２の例において、判定対象区域Ｍ１の土地利用状況は「杉（２５ｍ以上）」であり、これは、当該区域Ｍ１の植生が樹高２５ｍ以上の杉であることを示す。また判定対象区域Ｍ２の土地利用状況は「道路（舗装）」であり、これは、当該区域Ｍ２が舗装された道路であることを示す。
【００１７】
土地利用状況データベース１２０は、土地利用状況の種類毎に、後述する表面水量の計算に用いる各種のパラメータを予め記憶する記憶装置である。図３は、土地利用状況データベース１２０の一例である。図３に例示された土地利用状況データベース１２０は、表面水量の計算のためのパラメータとして、粗度係数Ｐ１、飽和水量Ｐ２、付着水蒸発量率Ｐ３、放出量率Ｐ４、降雨付着率Ｐ５、土壌浸透速度Ｐ６、地下浸透速度Ｐ７、及び地表面蒸発量率Ｐ８を含む。これら各パラメータのそれぞれの意味については後述する。
【００１８】
表面水量計算部１３０は、判定対象区域へ実際に降った雨量、又は判定対象区域へ今後降ることが予想される予想雨量に基づいて、当該判定対象区域の表面水量を計算する。表面水量は、その区域の地表面上（又は土壌のごく浅い表層部分）に存在している水量のことである。一般に、降雨の一部分は樹木の葉や幹などに付着し、その残りが直接地表へ落下する。更に、地表へ到達した雨水の一部分は土壌の深い場所へ浸透していく。そしてこれら以外の雨水は、その区域の地表に留まるか、あるいは隣接する下流側の区域へと流出していく。したがって、ある区域への降雨量から樹木などへの付着量と土壌深部への浸透量を除いた水量、即ち当該区域の地表の貯留量と下流側区域への流出量の和が、表面水量となる。
【００１９】
図４は、表面水量計算部１３０による表面水量の計算手順を示すフローチャートである。ステップＳ４０２において、表面水量計算部１３０は、図１に不図示のネットワークを介して、判定対象区域の雨量データを取得する。一例として、雨量データは、気象庁などによって提供される降水情報としてインターネットを介して入手可能である。雨量データは、実際に観測された降水量、又は各種の気象データから予測された予測降水量のいずれであってもよい。次にステップＳ４０４において、表面水量計算部１３０は、判定対象区域データベース１１０を参照して、判定対象区域の土地利用状況と地形情報を取得する。次にステップＳ４０６において、表面水量計算部１３０は、土地利用状況データベース１２０を参照して、ステップＳ４０４で取得した土地利用状況に対応する各パラメータを取得する。次にステップＳ４０８において、表面水量計算部１３０は、ステップＳ４０２で取得した雨量データ及びステップＳ４０６で取得した各パラメータを用いて、判定対象区域の表面水量を計算する。
【００２０】
図５は、雨量と土地利用状況に関連するパラメータとを用いてどのように表面水量が計算可能であるかを概念的に示す図である。図５に示されるように、判定対象区域への降雨のうち一部分Ａ１は樹木等へ付着し、残りＡ２は直接地表へ落下する。判定対象区域への降雨量全体Ａ（＝Ａ１＋Ａ２）に対する樹木等への付着分Ａ１の割合が、降雨付着率Ｐ５である。樹木等への付着分Ａ１と地表への直接落下分Ａ２はそれぞれ、
Ａ１＝Ａ×Ｐ５
Ａ２＝Ａ×（１−Ｐ５）
と表される。
【００２１】
樹木等に付着している水量である付着水量Ｂは、降雨によりＡ１だけ増加する。また付着水量Ｂのうちの一部分Ｃは、一定割合の付着水蒸発量率Ｐ３で空気中へ蒸発して失われ、付着水量Ｂのうちの別の一部分Ｄは、一定割合の放出量率Ｐ４で地表へ放出される。更に、樹木等に付着することが可能な水量には限界があり、この最大限度量を飽和水量Ｐ２で表す。飽和水量Ｐ２を超えるような降雨があった場合には、飽和水量Ｐ２を超過した分の水量Ｅが、追加的に地表へ放出される。現在の付着水量Ｂから飽和水量Ｐ２までの余裕量Ｘは、蒸発Ｃと地表への放出Ｄを考慮すると、
Ｘ＝Ｐ２−（Ｂ−Ｃ−Ｄ）
と表すことができる。判定対象区域への降雨がＸ≧Ａ１を満たす場合、付着水量Ｂは飽和しないので、更新後の付着水量Ｂ’は
Ｂ’＝Ｂ−Ｃ−Ｄ＋Ａ１
と計算され、また地表への追加の放出水量Ｅはゼロである。一方、判定対象区域への降雨がＸ＜Ａ１である場合は、付着水量Ｂは飽和することになり、更新後の付着水量Ｂ’は飽和水量Ｐ２と一致し（Ｂ’＝Ｐ２）、飽和水量Ｐ２を超過したことによって追加で地表へ放出される水量Ｅは、
Ｅ＝Ａ１−Ｘ
＝Ａ１−｛Ｐ２−（Ｂ−Ｃ−Ｄ）｝
と計算される。
【００２２】
地表面に溜まっている水量である貯留水量Ｆは、上記説明から理解されるように、降雨によりＡ２＋Ｄ＋Ｅだけ増加する。また貯留水量Ｆのうちの一部分Ｇは、一定割合の地表面蒸発量率Ｐ８で空気中へ蒸発して失われ、貯留水量Ｆのうちの別の一部分Ｈは、一定割合の土壌浸透速度Ｐ６で土壌中へ浸透する。但し、土壌中の水量にも許容限度量があり、地表面から土壌への浸透水量Ｈは、土壌中の水量が当該許容限度量を超えないように制限される。地表面の貯留水量Ｆの更に別の一部分Ｊは、地表面上を流れて下流側に隣接する判定対象区域へと流出する。この下流への流出水量Ｊは、当該判定対象区域から下流側の隣接判定対象区域へ流れる水の流速ｖと流積（流れの断面積）Ｓを用いて、
Ｊ＝Ｓ×ｖ
と表すことができる。また流速ｖは、マニングの式によって
ｖ＝（１／ｎ）×Ｒ２／３×Ｉ１／２
と与えられる。ここで、ｎは粗度係数Ｐ１であり、Ｒは水の流れの径深（水理学的平均水深）であり、Ｉは水の流れの経路の勾配（判定対象区域間の標高差）である。更にまた、判定対象区域の地表面へは、上流側に隣接する判定対象区域から地表面を流れて流出した水量Ｋが流入し、この流入水量Ｋも貯留水量Ｆの増加に寄与する。以上から、判定対象区域の更新後の貯留水量Ｆ’は、
Ｆ’＝Ｆ＋Ａ２＋Ｄ＋Ｅ＋Ｋ−Ｇ−Ｈ−Ｊ
と計算することができる。
【００２３】
上述したように、表面水量計算部１３０は、貯留水量Ｆと流出水量Ｊの和を表面水量として決定する。
【００２４】
再び図１を参照すると、土砂災害判定部１４０は、表面水量計算部１３０により計算された表面水量（＝Ｆ＋Ｊ）に基づいて、判定対象区域における土砂災害の可能性を判定する。例えば、土砂災害判定部１４０は、表面水量を（以下に説明する土砂災害判定基準データベース１５０に記憶されている）所定の閾値と比較し、その比較結果に基づいて当該判定対象区域における土砂災害の可能性を判定する。また例えば、土砂災害判定部１４０は、河川又は河川の流域に対応する複数の判定対象区域のそれぞれについての表面水量を合計し、その合計した表面水量と所定の閾値とを比較し、その比較結果に基づいて、当該河川又は河川の流域に関する土砂災害の可能性を判定する。所定の閾値として、例えば、その場所で過去に実際に土砂災害が発生した際の表面水量を採用することができる。また別の例として、その場所で過去に土砂災害が発生したことがない場合には、所定の閾値は、他の地域での災害事例を基に設定した値であってもよい。
【００２５】
土砂災害判定基準データベース１５０は、土砂災害判定部１４０が土砂災害の可能性を判定する際に利用する情報を予め記憶する記憶装置である。図６は、土砂災害判定基準データベース１５０の一例である。図６に例示された土砂災害判定基準データベース１５０は、土砂災害判定対象と、土砂災害判定対象構成区域と、判定基準値の各項目を含む。土砂災害判定対象は、土砂災害判定部１４０が土砂災害の可能性を判定する対象物であり、例えば○○川、△△川流域、□□地区などである。土砂災害判定対象構成区域は、土砂災害判定対象を構成している判定対象区域を特定する情報である。図６の例において、例えば○○川は、判定対象区域Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、…の集合から構成されている。判定基準値は、土砂災害判定部１４０が土砂災害の可能性の判定に用いる基準値（上述した所定の閾値）である。
【００２６】
例えば、○○川に関して土砂災害の可能性を判定する場合、土砂災害判定部１４０は、土砂災害判定基準データベース１５０を参照して、判定対象区域Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、…のそれぞれについての表面水量のデータが必要であることを認識する。次いで、土砂災害判定部１４０は、表面水量計算部１３０から各判定対象区域Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、…の表面水量のデータを取得し、取得した各判定対象区域Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、…の表面水量を合計する。次いで、土砂災害判定部１４０は、土砂災害判定基準データベース１５０を参照して○○川の判定基準値を取得し、表面水量の合計値が判定基準値の何％であるかを示す指数値を計算する。そして土砂災害判定部１４０は、得られた指数値に応じた危険度インジケータを表示部１８０に表示する。
【００２７】
図７は、表示部１８０の表示例である。図７（Ａ）の表示例は、土砂災害判定対象が河川である場合の例であり、土砂災害判定対象の河川７０２を含む地図７０４上に複数の危険度インジケータ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃ、及び７０６ｄを表示している。各危険度インジケータ７０６ａ、７０６ｂ、７０６ｃ、及び７０６ｄは、河川７０２の本流や支流に対応する位置に配置され、それぞれが配置された本流や支流に関連付けられている判定対象区域の合計の表面水量を反映する。例えば、危険度インジケータ７０６ｄは、河川７０２の支流区間７０２ｄに対応する複数の判定対象区域（不図示）についてそれぞれ計算された表面水量の合計値を反映している。同様に、図７（Ｂ）の表示例は、土砂災害判定対象が河川の流域である場合の例であり、流域７０８を含む地図７０４上に危険度インジケータ７０６ｅを表示している。危険度インジケータ７０６ｅは、流域７０８内に存在する判定対象区域の合計の表面水量を反映している。
【００２８】
なお、一例として、危険度インジケータは、図８に示されるように、指数値が０％以上２５％未満の範囲にある場合は水色の丸印、指数値が２５％以上５０％未満の範囲にある場合は青色の丸印、指数値が５０％以上７５％未満の範囲にある場合は黄色の丸印、指数値が７５％以上１００％未満の範囲にある場合は赤色の丸印、指数値が１００％以上１２０％未満の範囲にある場合は赤色の星印、指数値が１２０％以上の場合は紫色の星印で表示することが考えられる。
【００２９】
再び図１を参照すると、河川水位計算部１６０は、公知の方法を用いて河川の水位を計算する。土壌雨量指数計算部１７０は、公知の方法を用いて土壌雨量指数を計算する。河川の水位を計算する方法として、例えば、特開２０１５−１２９６８９号公報に開示された水位予測システムを適用することが可能である。また土壌雨量指数を計算する方法として、例えば、非特許文献１に開示された方法が知られている。
【００３０】
土砂災害判定部１４０は、表面水量計算部１３０によって計算された表面水量と、河川水位計算部１６０によって計算された河川水位と、土壌雨量指数計算部１７０によって計算された土壌雨量指数の組み合わせに基づいて、土砂災害の可能性を判定することとしてもよい。図９は、表面水量と河川水位と土壌雨量指数の組み合わせに基づく土砂災害の可能性の判定基準例を示す。図９の例において、判定結果は、避難指示９０２、避難勧告９０４、及び避難検討９０６の３種類である。土砂災害判定部１４０は、表面水量の指数値が１２０％以上であり且つ河川水位の指数値も１２０％以上である場合に、避難指示を発令すべきであると判定する。これは、もっとも土砂災害の危険性が迫っている状況に対応する。また土砂災害判定部１４０は、１）河川水位の指数値が１２０％以上である場合、２）表面水量の指数値が１２０％以上である場合、３）表面水量の指数値が１００％以上１２０％未満の範囲にあり且つ河川水位の指数値も１００％以上１２０％未満の範囲にある場合、４）土壌雨量指数の指数値（判定基準値に対する比率）が１２０％以上であり且つ河川水位の指数値が１００％以上１２０％未満の範囲にある場合、及び５）土壌雨量指数の指数値が１２０％以上であり且つ表面水量の指数値が１００％以上１２０％未満の範囲にある場合には、避難勧告を発令すべきであると判定する。これは、避難指示に次いで土砂災害の危険性が高い状況に対応する。更に、土砂災害判定部１４０は、１）土壌雨量指数の指数値が１２０％以上である場合、２）表面水量の指数値が１００％以上１２０％未満の範囲にある場合、及び３）河川水位の指数値が１００％以上１２０％未満の範囲にある場合は、避難検討を発令すべきであると判定する。これは、避難勧告までには至らないが、土砂災害の危険性が高まってきているため避難することが推奨される状況に対応する。
【００３１】
図１０は、表面水量と河川水位と土壌雨量指数の組み合わせに基づく、時系列に変遷する土砂災害の可能性の判定結果例を示す。図１０の危険度インジケータ１００６ａに示されるように、１５時３０分に河川水位の指数値が１００％以上１２０％未満の範囲に到達することが、土砂災害予測システム１００によって予測される。土砂災害判定部１４０は、図９の判定基準例に従って、避難検討を発令すべきであると判定する。この判定結果を受けて、市町村などの行政機関は、例えば２時間のリードタイムを見込んで１３時３０分に実際の避難検討を発令する。また、危険度インジケータ１００６ｂに示されるように、１６時００分には、河川水位の指数値が１００％以上１２０％未満の範囲にあり且つ表面水量の指数値が１００％以上１２０％未満の範囲に到達することが、土砂災害予測システム１００によって予測される。土砂災害判定部１４０は、図９の判定基準例に従って、避難勧告を発令すべきであると判定する。この判定結果を受けて、市町村などの行政機関は、例えば２時間のリードタイムを見込んで１４時００分に実際の避難勧告を発令する。更に、危険度インジケータ１００６ｃに示されるように、１６時３０分になると、河川水位と表面水量の指数値が共に１２０％を超えることが、土砂災害予測システム１００によって予測される。土砂災害判定部１４０は、図９の判定基準例に従って、避難指示を発令すべきであると判定する。この判定結果を受けて、市町村などの行政機関は、例えば２時間のリードタイムを見込んで１４時３０分に実際の避難指示を発令する。
【００３２】
以上、様々な実施態様について説明してきたように、土砂災害予測システム１００は、判定対象区域の地表に存在している水量である表面水量に基づいて、土砂災害の可能性を予測する。したがって、地中に浸透した水分の量を表す土壌雨量指数を用いた予測と比較して、土砂災害発生の危険性をいち早く捉えることが可能である。図１１は、表面水量と河川水位と土壌雨量指数のそれぞれの時間変化の計算結果例を示すグラフである。図示されるように、土壌雨量指数は時間的に緩やかに増加していくのに対して、表面水量は降雨の発生に素早く反応して急速に増加している。また河川水位の増加は、土壌雨量指数よりは急速に立ち上がっているが、表面水量の増加よりは遅れている。これは、表面水量は河川に流れ込む前の水を捉えたものだからである。このように、各指標の時間変化は、表面水量、河川水位、土壌雨量指数の順に早い。したがって、表面水量を用いることにより土砂災害を素早く的確に予測することが可能である。
【００３３】
また、土砂災害予測システム１００は、河川や河川の流域に対応する合計の表面水量に基づいて土砂災害を予測するようにも構成される。したがって、土砂災害の危険度を河川毎に（あるいは例えば河川の支流単位で）予測することが可能であり、避難警報を発令すべき地域をピンポイントに絞り込んで特定することができる。これにより、的確な避難行動計画を作成するのに効果的に役立つことができる。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されず、その要旨を逸脱しない範囲内において様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１００  土砂災害予測システム
１１０  判定対象区域データベース
１２０  土地利用状況データベース
１３０  表面水量計算部
１４０  土砂災害判定部
１５０  土砂災害判定基準データベース
１６０  河川水位計算部
１７０  土壌雨量指数計算部
１８０  表示部
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年12月7日(2016.12.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを用いて土砂災害の可能性を予測する土砂災害予測システムであって、
判定対象区域の土地利用状況を記憶している判定対象区域データベースと、
土地利用状況の種類毎に、地表から土壌への浸透水量、地表を伝って区域外へ流れ出す流出水量、及び降雨が地表に落下する前に植生に付着する付着水量のそれぞれに関するパラメータを記憶している土地利用状況データベースと、
雨量に基づいて判定対象区域の地表に存在している水量である表面水量を計算する表面水量計算部であって、前記判定対象区域の土地利用状況を前記判定対象区域データベースから取得し、取得した土地利用状況の浸透水量、流出水量、及び付着水量に関する各パラメータを前記土地利用状況データベースから取得し、前記雨量及び前記各パラメータを用いて前記判定対象区域の地表に貯留される貯留水量を算出し、前記貯留水量と前記流出水量の和を前記表面水量として決定する表面水量計算部と、
前記表面水量を所定の閾値と比較し、その比較結果に基づいて前記判定対象区域における土砂災害の可能性を判定する土砂災害判定部と、
を備える土砂災害予測システム。
【請求項２】
前記付着水量に関するパラメータは、最大の付着水量を表す飽和付着水量を含み、前記表面水量計算部は、降雨による付着水量が前記飽和付着水量を超過する場合、当該超過量に応じて前記貯留水量が増加するように前記貯留水量を算出する、請求項１に記載の土砂災害予測システム。
【請求項３】
前記パラメータは、地表からの蒸発水量を更に含む、請求項１又は２に記載の土砂災害予測システム。
【請求項４】
前記土砂災害判定部は、河川又は河川の流域に対応する複数の判定対象区域のそれぞれについて計算された前記表面水量を合計し、その合計した表面水量と所定の閾値とを比較し、その比較結果に基づいて、前記河川又は前記河川の流域に関する土砂災害の可能性を判定する、請求項１から３のいずれか１項に記載の土砂災害予測システム。
【請求項５】
前記土砂災害判定部は、過去に実際に土砂災害が発生した際の表面水量との比較に基づいて、土砂災害の可能性を判定する、請求項１から４のいずれか１項に記載の土砂災害予測システム。
【請求項６】
河川の水位を計算する河川水位計算部と、
土壌雨量指数を計算する土壌雨量指数計算部と、を更に備え、
前記土砂災害判定部は、前記表面水量と前記河川水位と前記土壌雨量指数の組み合わせに基づいて土砂災害の可能性を判定する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の土砂災害予測システム。