(57)【要約】　　　（修正有）【課題】斜面要因又は渓流要因を考慮した個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを、精度よく容易に設定可能な方法及びこれらを用いた警戒避難支援システムを提供する。【解決手段】潜在危険度の異なる複数の斜面を含むデータを解析し、実効雨量と時間雨量と潜在危険度を有する三次元降雨データから斜面又は渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかを構築する工程と、その発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを、土砂災害の発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかの潜在危険度に対応する等高線として設定する工程と、２段階のステップを踏む設定方法であり、例えばＤＥＡのＣＣＲモデルを用い、発生データの包絡面として、潜在危険度を含む三次元の非線形発生下限面を構築する。【選択図】　図９
2004003274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々の斜面に対しては斜面要因によりあるいは個々の渓流に対しては渓流要因により評価した個々の解析地点の土砂災害発生の潜在危険度を演算する工程と、短期降雨指標と長期降雨指標の二次元の降雨データを解析して個々の潜在危険度を考慮しない土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかを設定する工程と、前記短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度の三次元の降雨データを解析し、個々の潜在危険度を含む三次元の発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかを設定する工程と、土砂災害の発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの当該斜面あるいは渓流の潜在危険度に対応する等高線を、当該斜面あるいは渓流の土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかとして設定する工程と、を有することを特徴とする土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかの設定方法。
【請求項２】
前記潜在危険度は、点数制を用いて評価した潜在危険度であって、斜面要因毎あるいは渓流要因毎にカテゴリー別の土砂災害発生率を算出し、その発生率を該カテゴリーの設定点数とし、斜面要因毎あるいは渓流要因毎の点数を加算した潜在危険度であることを特徴とする請求項１に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法。
【請求項３】
前記発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定、及び前記発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの設定を、ＤＥＡのＣＣＲモデルを用いた解析により行うことを特徴とする請求項１に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法。
【請求項４】
前記発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定、及び前記発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの設定を行う際に、散発的に発生する災害発生データについては削除して設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法。
【請求項５】
個々の斜面に対しては斜面要因によりあるいは個々の渓流に対しては渓流要因により評価した個々の解析地点の土砂災害発生の潜在危険度を演算する工程と、短期降雨指標と長期降雨指標の二次元の降雨データを解析して個々の潜在危険度を考慮しない土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかを設定する工程と、前記短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度の三次元の降雨データを解析し、個々の潜在危険度を含む三次元の発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかを設定する工程と、土砂災害の発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの当該斜面あるいは渓流の潜在危険度に対応する等高線を、当該斜面あるいは渓流の土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかとして設定する工程と、を有することを特徴とする土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかの設定を、コンピューターを用いて実行させるプログラム。
【請求項６】
請求項１に記載された方法で設定された個々の斜面あるいは個々の渓流の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを用いた警戒避難支援システム。
【請求項７】
請求項６に記載された方法として、現時点において今後に予測される予測雨量あるいは実測降雨データの少なくともいずれかを用いて、降雨の推移状況を示すスネーク曲線を作成し、前記発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを超えるかどうかを判定することで、土砂災害に対する警戒避難を行うことを特徴とする請求項６に記載の警戒避難支援システム。
【請求項８】
請求項１に記載された方法で設定された個々の斜面あるいは個々の渓流の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを有し、個々の斜面あるいは個々の渓流の土砂災害発生危険度判定結果の色表示、降り始めから前記予測雨量あるいは実測降雨データの少なくともいずれかを含めた降雨の推移状況を示すスネーク曲線の表示、避難場所情報の表示、被害想定の表示、被害情報の入力と集計、予測雨量に対する予測土砂災害発生危険度判定結果の表示の機能を有することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の警戒避難支援システム。
【請求項９】
地理情報システム（ＧＩＳ）を用いたことを特徴とする請求項６から請求項８に記載の警戒避難支援システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の設定方法とそのプログラム及び警戒避難支援システムに関し、特に、斜面要因又は渓流要因を考慮した非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法及びそれを実行するプログラムと現時点において今後に予測される予測雨量あるいは実測降雨データの少なくともいずれかを用いて、降雨の推移状況を示すスネーク曲線を作成し、前記発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを超えるかどうかを判定する警戒避難支援システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自然現象の中でも土砂災害（土石流、がけ崩れ、地すべり）は、毎年、全国各地で発生しており、尊い人命が失われ、貴重な財産が破壊されている。これは、我が国の国土の約７割が山地で地質的にも脆弱な地域が多く、急峻な地形が多い等の地理的条件や、都市化の進展による山麓部の土砂災害危険地域への人口増加等の社会的条件、更には土砂災害の誘因となる台風や梅雨等の集中豪雨に見舞われ易いといった気象的条件によるものであり、土砂災害は、我が国における宿命的な自然災害の一つとなっている。
【０００３】
かかる土砂災害の危険地域（土石流危険渓流、急傾斜地崩壊危険箇所、地すべり危険箇所）は、全国で約１８万箇所と多く、ハード対策による整備率は２５％台と低いのが現状であり、また、これだけ多くの危険箇所全てにハード対策を実施するには、予算的、時間的な制約もあることから、ソフト対策によりハ−ド対策の遅れをカバーする必要性が認識されてきている。ソフト対策の目的は、土砂災害から人命を守り、更には財産の破壊を最小限に留めることにあり、ソフト対策には、警報の発令や避難の指示、被害状況に応じた応急対応や二次災害の防止対応の支援などを的確かつ迅速に行う機能が必要であり、また、種々の防災情報の収集・整理・伝達を如何に迅速に行うかが求められる。特に、的確な警報の発令や避難の指示は重要であり、これらは、降雨要因として短期降雨指標と長期降雨指標を用いて設定された警戒や避難の基準線（例えば、非特許文献１参照）に基づき行われるが、地域全体で一つの基準線を用いている場合が多く、また、直線で近似した基準線が殆どである。即ち、従来の多くの基準線では、斜面毎或いは渓流毎に異なる土砂災害発生の潜在的な危険度（潜在危険度）は考慮されず、また、複雑な自然現象を直線近似で表現していることから、その精度については課題が残されている。
【０００４】
一方、本発明者らは、土砂災害による人的被害の軽減を目的として警戒避難を支援する警戒避難支援システムの構築を目指し、鋭意研究を重ねてきた。即ち、例えば、降雨要因として短期降雨指標と長期降雨指標を用い、渓流要因として最急渓床勾配や降雨集中度など、土石流危険渓流毎の地形特性を考慮した警戒基準線、避難基準線、及び発生限界線を設定し（非特許文献２参照）、文字や数字、画像などを地図と結び付けてコンピューター上でさまざまな情報を検索、結合、分析することができ、その結果を地図に表現する機能を有する地理情報システム（ＧＩＳ）を用い、渓流毎の土石流発生危険度判定結果の色表示、渓流毎スネーク曲線の表示、避難場所情報の表示、被害想定の表示、被害情報の入力と集計、予測雨量に対する予測土石流発生危険度判定結果の表示の機能を有する土石流警戒避難支援システムを提案した（非特許文献３参照）。また、斜面毎の線形がけ崩れ発生限界線を設定する方法を提案し（非特許文献４参照）、更に、非線形判別に優れたＲＢＦネットワークを用い、その学習機能を利用して最適な中間層と出力層との結線の重みを決定することにより、地域毎の非線形がけ崩れ発生限界線を設定する方法を提案した（非特許文献５参照）。然しながら、これらの基準線等は、複雑な自然現象を線形で表現した直線近似の基準線、或いは、斜面毎に異なる潜在危険度を考慮しない発生限界線であり、十分な精度を達成できたとは言い難い。
【０００５】
本発明者らは又、前述の状況に鑑み、ＲＢＦネットワークを用いて、斜面要因又は渓流要因を考慮した非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線を設定する方法を提案した（非特許文献６参照）。この方法は、精度の高い非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線を設定することができるが、モデルのパラメーターの設定や、学習による試行錯誤が必要であり、解析が煩雑で得られた結果も直感的には分かり難いという問題があった。このため、本発明者らは更に、ＤＥＡを用いた非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線を設定する方法を提案した（非特許文献７参照）が、これは、地域全体を対象とした、斜面毎に異なる潜在危険度を考慮しない発生限界線であり、その精度に問題が残されていた。
【０００６】
【非特許文献１】
建設省河川局砂防部砂防課：土石流災害に関する警報の発令と避難の指示のための降雨量設定指針（案）、１９８９
【非特許文献２】
高橋透、松岡充宏、瀬尾克美、荒木義則、古川浩平、水山高久：地形特性を考慮した土石流警戒避難基準雨量線の設定、新砂防、Ｖｏ．５３，　Ｎｏ．１，　ｐ．３５−４６，　２０００
【非特許文献３】
瀬尾克美、高橋透、荒木義則、古川浩平、水山高久：ＧＩＳを用いた土石流警戒避難支援システムの構築〜山口県大島郡におけるモデルの開発〜、砂防学会誌、Ｖｏ．５３，　Ｎｏ．４，　ｐ．３０−３７，　２０００
【非特許文献４】
倉本和正、鉄賀博己、菊地英明、守川倫、門間敬一、古川浩平：急傾斜地における斜面要因を考慮したがけ崩れ発生限界雨量線の設定手法に関する研究、土木学会論文集、Ｎｏ．６５８／ＶＩ−４８，　ｐｐ．２０７−２２０，　２０００．９
【非特許文献５】
倉本和正、鉄賀博己、東寛和、荒川雅生、中山弘隆、古川浩平：ＲＢＦネットワークを用いた非線形がけ崩れ発生限界雨量線の設定に関する研究、土木学会論文集、Ｎｏ．６７２／ＶＩ−５０，　ｐｐ．１１７−１３２，　２００１．３
【非特許文献６】
倉本和正、守川倫、鉄賀博己、荒川雅生、中山弘隆、古川浩平：斜面要因を考慮した斜面毎の非線形がけ崩れ発生限界雨量線の設定方法とその崩壊予測精度、土木学会論文集、Ｎｏ．７０７／ＶＩ−５５，　ｐｐ．６７−８１，　２００２．６
【非特許文献７】
佐藤丈晴、荒川雅生、中山弘隆、鉄賀博己、古川浩平：ＤＥＡを用いたがけ崩れにおける警戒避難基準雨量の設定，土木学会論文集、Ｎｏ．７０７／ＶＩ−５５，　ｐｐ．１５３−１６３，
２００２．６
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法に係わる前述の状況に鑑み、個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを、精度よく且つ容易に設定可能な方法及び予測降雨を用いて発生限界線との位置関係を考慮した警戒避難手法とそれを実行させるプログラム及びその非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを用いた警戒避難支援システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、個々の斜面に対しては斜面要因によりあるいは個々の渓流に対しては渓流要因により評価した個々の解析地点の土砂災害発生の潜在危険度を演算する工程と、短期降雨指標と長期降雨指標の二次元の降雨データを解析して個々の潜在危険度を考慮しない土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかを設定する工程と、前記短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度の三次元の降雨データを解析し、個々の潜在危険度を含む三次元の発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかを設定する工程と、土砂災害の発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの当該斜面あるいは渓流の潜在危険度に対応する等高線を、当該斜面あるいは渓流の土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかとして設定する工程を有する方法である。
【０００９】
請求項２の発明は、潜在危険度の評価方法に係り、請求項２の発明は、前記潜在危険度を、点数制を用いて評価した潜在危険度として、斜面要因毎又は渓流要因毎にカテゴリー別の土砂災害発生率を算出し、その発生率を当該カテゴリーの設定点数とし、斜面要因毎又は渓流要因毎の点数を加算した潜在危険度を用いた土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法である。
【００１０】
請求項３の発明は、データ解析法に係る形態であって、請求項３の発明は、前記土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの構築を、ＤＥＡのＣＣＲモデルを用いて行う土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法である。
【００１１】
請求項４の発明は、予測が不可能な災害発生データを削除する手法であり、非発生限界線の比率尺度を用いる。ここで非発生限界線とは前記ＤＥＡを用いて設定される二つの発生限界線の一つであり、他方は発生下限線である。前記非発生限界線を比率尺度倍することで、前記非発生限界線が原点を不動点とし縮小され、比率尺度ごとの領域ができ、その領域に含まれる災害が発生したときの降雨データ数と災害が発生しなかったときの降雨データ数の比を算定し、災害発生率が急激に上昇したときの比率尺度を求め、その比率尺度で縮小された上記非発生限界線に内包される領域にある災害発生データを予測不可能な災害発生データとして削除する土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法である。
【００１２】
請求項５記載のプログラムは、請求項１記載の個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定を、コンピューターを用いて実行させるプログラムである。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項１に記載された方法で設定された個々の斜面あるいは個々の渓流の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを用いたことを特徴とする警戒避難支援システムである。
【００１４】
請求項７の発明は、予測雨量あるいは実測降雨データの少なくともいずれかを用いて、現在あるいは今後の降雨状況から災害発生の危険度を把握し、発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを超えるような状況であれば速やかに警戒警報及び避難警報の少なくともいずれかを発令することを特徴とする警戒避難支援システムである。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項１に記載された方法で設定された個々の斜面あるいは個々の渓流の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを有し、個々の斜面あるいは個々の渓流の土砂災害発生危険度判定結果の色表示、スネーク曲線の表示、避難場所情報の表示、被害想定の表示、被害情報の入力と集計、予測雨量に対する予測土砂災害発生危険度判定結果の表示の機能を有することを特徴とする警戒避難支援システムである。
【００１６】
請求項９の発明は、地理情報システム（ＧＩＳ）を用いたことを特徴とする警戒避難支援システムである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、がけ崩れの非線形の発生限界線の設定を例にして説明を行う。まず、本発明ではがけ崩れの非線形の発生限界線にあたる基準として発生下限線（以下、‘発生下限線’若しくは‘がけ崩れ発生下限線’と略称することがある）と非発生限界線（以下、‘非発生限界線’若しくは‘がけ崩れ非発生限界線’と略称することがある）の二つの基準から成っている。本発明は、土石流などを含む土砂災害などにも適用できるものであり、がけ崩れに限定されるものではない。
【００１８】
本発明でいう発生下限線は、従来の実績として、がけ崩れが発生した最小（下限）の降雨条件を表すものであり、従来の基準‘発生限界線（ＣＬ）’に相当する。本発明でいう非発生限界線は、従来の実績として、がけ崩れが発生しなかった最大（上限）の降雨条件を表すものであり、本発明者らがＤＥＡを用いて非線形のがけ崩れ発生限界線を設定するに際し導入した（非特許文献７）、新しい概念である。即ち、非発生限界線は、これを超えた場合には、従来の実績からほぼ間違いなくがけ崩れが発生するという、極めて危険な領域を区分するものである。
【００１９】
先ず、本発明でいうがけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれか及びがけ崩れの非線形の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかについて説明する。がけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかは、短期降雨指標と、長期降雨指標と、個々の斜面を斜面要因によりがけ崩れ発生の潜在的な危険度を評価した潜在危険度をパラメーターとして、がけ崩れ発生の発生危険度を三次元座標で表したものであって、潜在危険度の異なる複数の斜面を含むデータを解析して構築したものである。なお、三次元座標と言っても、色を変え、或いは濃淡を設けるなどによりこれを二次元平面で表現できることは言うまでもない。がけ崩れの非線形の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかは、このがけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかを用いて設定することができ、がけ崩れの非線形の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかは、がけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかの斜面の潜在危険度に対応する等高線を意味し、通常、短期降雨指標と長期降雨指標を直交軸とする二次元平面上の線として表す。
【００２０】
斜面要因を考慮したがけ崩れの個々のかつ非線形の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかは、原理的には、個々の斜面のデータを用い直接的に設定できるが、実際上は、同一斜面で何度もがけ崩れが起こることは極めて少ないため、直接的に設定することは困難であり、設定できたとしても極めて精度の悪いものになる。また、この場合、対象とする斜面毎に解析・設定を行う必要があり、膨大な時間と労力が掛かるという問題もある。
【００２１】
これに対し、本発明の方法の大きな特徴は、潜在危険度の異なる複数の斜面を含むデータを解析し、短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度をパラメーターとしたがけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかを構築する工程と、がけ崩れの非線形の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを、構築したがけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかの当該個々の斜面の潜在危険度に対応する等高線として設定する工程と、大きく２段階のステップを踏む設定方法であって、先ず、潜在危険度が異なる多数の斜面のデータを、潜在危険度を含む三次元で解析することにより、データ不足を解消して、精度の高いがけ崩れの発生限界面を構築し、次に、このがけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかを用いることにより、精度の高いがけ崩れの個々の非線形の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定を行う方法である。
【００２２】
がけ崩れの個々の斜面ごとの非線形の発生下限線の設定に際しては、土砂災害が発生したデータのみを用いてがけ崩れの発生下限面を構築し、がけ崩れの非線形の発生下限線は、このがけ崩れの発生下限面の当該斜面の潜在危険度に対応する等高線として設定することができ、がけ崩れの非線形の非発生限界線の設定に際しては、土砂災害が発生しなかったデータのみを用いてがけ崩れの非発生限界面を構築し、がけ崩れの非線形の非発生限界線は、このがけ崩れの非発生限界面の当該斜面の潜在危険度に対応する等高線として設定することができる。
【００２３】
なお、構築したがけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかは、それが自然現象と矛盾していないかその妥当性を評価することが望ましい。例えば、潜在危険度が高い斜面では、相対的に少ない降雨でもがけ崩れが発生し易いのが自然であり、潜在危険度の増加に伴って安全領域が狭まっていれば‘自然現象に矛盾しない’ことを意味し、逆に、潜在危険度の増加に伴って安全領域が広がるような場合は、‘自然現象に矛盾している’ことになる。自然現象に矛盾している場合は，潜在危険度の評価・算出方法や解析に使用したデータの妥当性などを見直し、再度、がけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかの構築をやり直す必要がある。
【００２４】
がけ崩れの発生限界面の構築は、例えば、ＤＥＡ（Ｄａｔａ　Ｅｎｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ。‘刃根：経営効率性の測定と改善‐包絡分析法ＤＥＡによる‐、日科技連出版社、１９９３’等）を用いて好適に行うことができる。ＤＥＡは、事業体が行う活動の効率性を、（効果／投資）を比率尺度として測定する手法であり、この比が最大（＝１）になるような事業を効率的といい、これらを結んだ線を効率的フロンティアという。
【００２５】
先ず、説明を分かり易くするため、図１に基づき、ＤＥＡの原理について説明する。図１は、非発生データを用いて二次元の非発生限界線を直接設定するケースを例として、ＤＥＡのＣＣＲモデルを用いた包絡線（非発生限界線）の設定方法について説明するための概念図であって、Ａ〜Ｆは非発生のデータとする。非発生限界線上のデータは、安全な領域の最も危険側にあるデータであり、このデータよりも右上の領域には他のデータが無い（優位集合が無い）ことが条件となる。即ち、全ての点についてその点を通る直線を設定し、優位集合が存在しない直線を設定し得る点が、非発生限界線を構成する点として抽出される。例えば、図１の場合、点Ｃにおいて様々な傾きの直線を設定しているが、実線で示された直線には優位集合が存在せず、点Ｃは、非発生限界線を構成する点であり、Ａ、Ｆも同様である。一方、Ｂ、Ｄ、Ｅは、どのような傾きにしても優位集合が存在するため、非発生限界線に内包される点となる。なお、潜在危険度を含む三次元の非発生限界面を構築する場合には、線ではなく面を設定し、同様の操作を行う。
【００２６】
まず、潜在危険度を考慮しない二次元発生下限線を設定するために予測不可能な災害発生データを削除する方法について説明する。まず、すべての災害発生データを用いない理由として、発生下限線を設定する場合、災害発生の見逃しが許されないことである。つまり、発生下限線を超えていないのに災害が発生することは、行政が用いる場合大きな問題となる。しかしながら、がけ崩れの災害の場合には降雨が非常に少ない時でも発生する場合があり、そのような災害発生データまで予測しようとすると、降雨が始まったらすぐに基準を超えてしまい、土砂災害の予測としては意味を成さない基準となるため、ある程度の降雨で災害が発生したデータを用いるべきである。
【００２７】
そこで、本発明では二次元で設定した非発生限界線の比率尺度を用いることで、非発生限界線の内側にいくつかの領域をつくり、その領域に含まれる災害発生データと災害非発生データの比を算定し、災害発生データが急激に上昇する比率尺度を求め、その比率尺度倍した非発生限界線に内包された領域を散発的に発生する災害発生データとして削除する。
【００２８】
図２では、その一例を示す。図２では災害発生データの割合と非発生限界線の比率尺度の相関を示しており、この図より比率尺度０．５５を超えると災害発生データが急激に増大することから、この比率尺度０．５５を境界とし、比率尺度０．５５で縮小した非発生限界線に内包される領域（図３の影の部分）にある災害発生データを散発的に発生する災害発生データとする。
【００２９】
次に、ＤＥＡのＣＣＲモデルを用いて、潜在危険度を考慮しない二次元の発生下限線を直接設定するケースについて説明する。このようにして設定した発生下限線は、後述するように、地域で最大危険度を有する斜面の発生下限線とし、潜在危険度を考慮した三次元の発生下限面の上端面（地域での最大危険度に対応する面）を構成するデータとして使用できる。図４は、ＤＥＡを用いて、潜在危険度を考慮しない二次元での発生下限線を直接設定する方法について説明するための概念図であって、Ａ〜Ｃは、発生データであり、発生下限線の設定は、例えば、以下のような手順により行うことができる。即ち、（１）上述の二次元の非発生限界線を直接設定するケースと同様にして‘発生限界線’を設定し、（２）内包データのうち最も比率尺度の高い内包データに最も近接した優位集合データ（‘発生限界線’上のデータ）を削除し、（１）〜（２）の手順を内包されたデータが無くなるまで繰り返すことにより、発生下限線が得られる。発生下限線の一例を図５に示す。例えば、図４の場合、内包データのうち最も比率尺度の高い内包データを点Ａとして、点Ａに最も近接した優位集合データであるＣを削除して、再計算を行う。なお、潜在危険度を含む三次元の発生下限面を構築する場合には、‘発生限界線’ではなく‘発生限界面’を用いて、同様な操作を行う。
【００３０】
図１と図３と図４と図５は、ＤＥＡのＣＣＲモデルによる設定を示したものであるが、ＤＥＡには、ＣＣＲモデル以外に、ＧＤＥＡ、ＢＣＣ、ＤＲＳ、ＩＲＳ、ＧＲＳモデルなど様々なモデルがあり、特に本発明を限定するものではないが、パラメーターの設定が不要で、データのみからがけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかの構築が可能なＣＣＲモデルが好適である。
【００３１】
ＤＥＡを用いてがけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかを構築するに際し、実際の発生データのみを用いて構築した場合には、通常、斜面の災害発生データは非常に少ないため、最大の潜在危険度を有する斜面やそれに近い潜在危険度を有するがけ崩れの非線形の発生下限線が、設定されない可能性が大きい。地域で設定される発生下限線は災害発生の見逃しをなくすため、最大の潜在危険度の斜面を対象にして設定していることから、地域全体で設定された発生下限線の構築に使用する全データを、最大の潜在危険度を有する降雨データとし、その他の災害発生データについては実際に災害が発生した斜面の潜在危険度を、短期降雨指標と長期降雨指標に加えた三次元降雨データとしてがけ崩れの発生下限面を構築する。
【００３２】
図６では、本発明における従来手法との相違を端的に表現した図である。従来の発生限界線は短期降雨指標と長期降雨指標の軸で作成されていた面上で評価されていたが、本発明ではこれに潜在危険度軸を加えて三次元で評価する。図７では、降雨データに潜在危険度を加えることについて説明した図である。まず地域で設定された発生下限線上のデータは、最大の潜在危険度を与えることから、図７中の▲のデータは発生下限線上のデータということで、最大潜在危険度の高さになる。これに対してその他の災害発生データについては、災害が発生した箇所の潜在危険度を降雨データに加えることで、図７の●のように降雨データによって、発生した危険箇所の潜在危険度が異なることから、様々な高さをとることが出来る。このようにして出来た三次元降雨データを基にがけ崩れの発生下限面を構築する。
【００３３】
なお、非発生のデータは、最大の潜在危険度を有する斜面でも多数存在するため、がけ崩れの非発生限界面を構築するに際しては、通常、かかる考慮を要さないが、がけ崩れの非発生限界面の構築に使用する全データを、すべての潜在危険度を有する斜面データとし、上述のようにして、短期降雨指標と長期降雨指標にすべての潜在危険度を加えた三次元降雨データとする。非発生限界面は上記３次元非発生降雨データに加えて発生降雨も考慮に入れる。発生降雨に関しては、発生した斜面の潜在危険度よりも小さい潜在危険度側に３次元の非発生降雨データを追加する。これらの３次元非発生降雨データから、がけ崩れの非発生限界面を構築する。
【００３４】
図８は図７と同様の真横から見た図である。非発生降雨についてはどの斜面危険度においても非発生であったことから、一つの非発生降雨に対して、すべての斜面危険度を与える。図８では３つの非発生降雨が示されているが、それぞれの非発生降雨に対して、潜在危険度ごとにデータが与えられ、縦三列に平行にデータが与えられる。これに対して発生降雨では、実際に発生した潜在危険度より下の部分に非発生降雨が追加されている。このようにして与えられたデータを基にしてがけ崩れの非発生限界面を構築する。
【００３５】
このようにして設定した発生限界面から潜在危険度ごとの発生限界線の設定を行う。図９は、潜在危険度Ａの発生下限線を求めている概念図であり、高さ（潜在危険度）がＡである等高線を発生下限線として設定している。
次に、潜在危険度の評価に係わる実施の形態について説明する。公知の如く、斜面要因は、大きな区分として、地形要因、地質・土質要因、環境要因、或いは地震要因などに区分でき、さらにそれぞれの区分毎に、例えば、地形要因としては、傾斜度、斜面高さ、斜面方位、斜面形状、横断形状、遷急線などに細分され、潜在危険度は、これらの斜面要因による評価として求められる。
【００３６】
要因に基づく具体的なその評価方法は、例えば、公知の多変量解析、ファジイ理論、或いは点数制などが使用でき、本発明を特に限定するものではなく、また、上述のように、構築したがけ崩れの発生限界面が自然現象に矛盾した場合などには、変更して試行するパラメーターの１つであるが、点数制を用いた評価が好ましい。例えば、斜面要因毎にカテゴリー別のがけ崩れ発生率を算出し、その発生率を当該斜面要因・当該カテゴリーの設定点数とし、このようにして設定した斜面要因毎の得点を加算することにより斜面の潜在危険度を評価するのが好ましい。この方法は、非常に簡易であり、経験的な判断を必要とせず、更に斜面要因間のウェイトを自動的に調整できるものであり、実際の崩壊現象（潜在危険度との関係においての崩壊確率、或いは崩壊傾向）を非常に良く再現できる方法である。
【００３７】
次に、がけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかを構築する際の降雨要因に係わる実施の形態について説明する。本発明で好適に使用し得る降雨要因としては、短期降雨指標と長期降雨指標の組み合わせを用いる。従来から用いられている短期降雨指標は時間雨量、有効降雨強度、実効雨量等が用いられており、長期降雨指標としては、累加雨量、有効雨量、実効雨量等が用いられている。
【００３８】
次に、本発明の警戒避難支援システムについて説明する。本発明の警戒避難支援システムは、本発明の方法で設定した個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを用いたことを特徴とする警戒避難支援システムであって、その詳細な構成は、本発明を限定するものではなく、例えば、前述の本発明者らが提案した土石流警戒避難支援システム（瀬尾、他：ＧＩＳを用いた土石流警戒避難支援システムの構築〜山口県大島郡におけるモデルの開発〜、砂防学会誌、Ｖｏ．５３，　Ｎｏ．４，　ｐ．３０−３７，　２０００）と同様な構成において、本発明を実施できることは明らかである。
【００３９】
予測降雨を用いることの利点として、降雨の推移状況を示すスネーク曲線が、今後どのように変化するかが、それ以前に判断できることである。したがって、これを用いることにより近い将来スネーク曲線が土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを超えるか超えないかが判断でき、それによって避難警報あるいは警戒警報を発令することが出来る。これを用いることで避難基準線あるいは警戒基準線の役目を果たすことも出来、さらに精度の良い警戒避難支援システムを構築できる。
【００４０】
例えば、本発明の方法で設定された個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを記憶する手段と、実績降雨情報及び予測降雨情報を入力する手段と、記憶手段に記憶された個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの情報と入力された実績降雨情報及び予測降雨情報とを用い、個々の斜面あるいは個々の渓流毎に、実績降雨情報に基づく土砂災害発生危険度及び予測降雨情報に基づく予測土砂災害発生危険度を判定する手段と、判定手段で判定した土砂災害発生危険度を、個々の斜面あるいは個々の渓流毎のスネーク曲線として、表示する手段を有する警戒避難支援システムとして実施できる。また、ＧＩＳを用い、土砂災害発生危険度及び予測土砂災害発生危険度を、その地理情報中に表示する機能を有する警戒避難支援システムとして実施するのが好ましい。更にまた、個々の斜面毎のがけ崩れ発生危険度判定結果の色表示、避難場所情報の表示、被害想定の表示、被害情報の入力と集計等の機能を有する警戒避難支援システムとして実施できる。
【００４１】
また、本発明の方法を実現するプログラムを含み、例えば、ハード対策等の最新情報を反映させた個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの更新を行い、その信頼性を保持、或いは向上させることができる。
【００４２】
以上のような実施の形態により、本発明は、個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを、精度よく且つ容易に設定可能な方法とそれをコンピューターにおいて実行させるプログラム及びその高精度な土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを用いた信頼性の高い警戒避難支援システムを提供することが出来る。
【００４３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明がこれらの実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。先ず、本実施例において、解析に用いた対象データについて説明する。対象地域は、山口県の平成９年度急傾斜地崩壊危険箇所調査報告書で調査された急傾斜地の内、柳井・岩国地域であり、対象とする斜面は、対象地域内の花崗岩分布域に含まれる５７６箇所の自然斜面である。対象降雨データは、この地域に位置する気象庁観測所（安下庄、岩国、柳井、下松、玖珂）のアメダスデータであり、対象期間は、１９７６〜２００１年である。発生降雨は、がけ崩れ発生推定時刻を含む一連降雨（前後に２４時間以上の無降雨期間を有するひとまとまりの降雨）であり、解析に用いた発生降雨要因は、発生推定時刻から３時間以内の最大時間雨量時における短期降雨指標と長期降雨指標である。一方、非発生降雨は、対象降雨から発生降雨を除いた一連降雨である。先ず、これら発生降雨データ、非発生降雨データの中から時間雨量２０ｍｍ／ｈ未満、且つ累積雨量８０ｍｍ未満のデータを削除した。これは、散発的に発生する災害発生データを削除して的中率を高め、実用上意味のあるがけ崩れ発生限界線を設定するために、通常、用いられている方法である。
【００４４】
次いで、散発的に発生する災害発生データを削除した集中的に発生する災害発生データの抽出を用い、潜在危険度を考慮しない、地域全体を対象とした発生下限線をＤＥＡのＣＣＲモデルを用いて設定した。図５は、その発生下限線であり、破線の左上の領域には降雨データが存在しないことを示している。
【００４５】
本実施例の潜在危険度（潜在的な崩壊危険度）は、点数制を用いて算出したものであり、斜面要因毎にカテゴリー別のがけ崩れ発生率を算出し、その発生率を当該斜面要因・当該カテゴリーの設定点数とし、この評価表により得られた各要因の点数を合計したものである。図１０は、評価した全斜面の潜在危険度分布を示したものであり、図中、黒□、白□は発生斜面数、非発生斜面数をそれぞれ表し、折れ線は発生率（発生斜面数／全斜面数）を示している。図１０によれば、発生率が潜在危険度の増加に伴い増大しており、これは本実施例の評価法が妥当であることを意味する。この潜在危険度の評価法は、非常に簡易な方法であると共に、経験的な判断を必要とせず、客観的に決定する方法であり、更に、要因間のウェイト付けを自動的に調整できる好ましい方法である。
【００４６】
以上のようにして抽出した降雨データと、斜面の潜在危険度を用い、ＤＥＡのＣＣＲモデルにより、三次元の発生下限面と非発生限界面を構築した。図９には発生下限面の一例を示す。なお、発生下限面の構築に際しては、上記のようにして設定した潜在危険度を考慮しない地域の発生下限線を、地域で最大危険度を有する斜面の発生下限線とし、潜在危険度を考慮した三次元の発生下限面の上端面を構成するデータとして使用した。以上のようにして構築した発生下限面と非発生限界面を用い、斜面毎の潜在危険度に対応する等高線として、斜面毎の発生下限線と非発生限界線を設定することができる（図９）。図１１は、その設定した発生下限線の一例であって、最大危険度（１０８）、中間位の危険度（８９）、及び最小危険度（７４）の３斜面の発生下限線であり、潜在危険度の増加に伴い、がけ崩れ発生の危険性が低い領域が減少することを示し、自然現象と矛盾せず、妥当なものであることを示している。
【００４７】
次に、以上のようにして設定した、斜面毎の非線形がけ崩れ発生下限線の予測精度について、従来技術による予測精度と比較して説明する。比較する従来技術は、国土交通省（旧建設省）の基準（前述の国土交通省‘降雨量設定指針（案）’）による地域毎の線形ＣＬと、本発明者らが開発した地域毎の非線形発生限界線（前述の‘ＤＥＡを用いたがけ崩れ発生限界雨量線の設定手法’）である。発生の正判別率は各ケース共に１００％であり、評価は、非発生に対する正判別率を比較して行った。対象データは７４，３７２であり、非発生の正判別率は、従来の斜面毎の線形ＣＬと地域毎の非線形発生限界線とが、それぞれ８５．９％と８８．０％であるのに対し、本実施例の非線形がけ崩れ発生下限線は９０．４％であり、高精度の予測が可能であった。
【００４８】
なお、上記の‘予測精度’は、設定に用いたデータを対象とした、謂わば‘再現精度’であるが、１９７６年〜１９９９年のデータを用いて設定したＣＬ、発生下限線を用い、２００１年の降雨データ（対象データ１，８１０）を対象とした予測を行った結果、発生の正判別率は、従来の斜面毎の線形ＣＬと地域毎の非線形発生限界線とが、それぞれ８５．４％と８５．４％であるのに対し、本実施例の非線形がけ崩れ発生下限線は９０．６％であり、同様に、高精度の予測が可能であった。即ち、本実施例によれば、過去のデータに基づき設定した個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかによりがけ崩れ発生の危険性を予測するという本来の目的を、従来技術より高い精度で達成することができる。以上、本発明の実施例を説明したが、特許請求の範囲で規定された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、その形態や細部に種々の変更がなされても良いことは明らかである。
【００４９】
例えば、実施例で採用した重要要因は一例であって、地域の特性等を考慮し、これに追加、或いは削除して実施でき、また、実施例では、潜在危険度を点数制で評価しているが、公知の多変量解析やファジイ理論などを用いて評価しても良い。更にまた、実施例ではＤＥＡを用いた土砂災害の発生限界面の構築について説明したが、短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度を加えた三次元の土砂災害の発生限界面を構築できる方法であればよく、特に本発明を限定するものではない。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は、潜在危険度の異なる複数の斜面を含むデータを解析し、短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度を有する三次元降雨データから斜面あるいは渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかを構築する工程と、斜面あるいは渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを、その斜面あるいは渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかの当該斜面の潜在危険度に対応する等高線として設定する工程と、大きく２段階のステップを踏む設定方法であって、先ず、潜在危険度が異なる多数の斜面のデータを、潜在危険度を含む三次元で解析することにより、データ不足を解消して、精度の高い斜面あるいは渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかを構築し、次に、この斜面又は渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかを用いることにより、精度の高い個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを容易に設定できる効果がある。また、その高精度且つ設定容易な個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線と予測降雨を用いた信頼性の高い警戒避難支援システムを提供できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】非発生データを用いて二次元の非発生限界線を直接設定するケースを例として、ＤＥＡのＣＣＲモデルを用いた包絡線（非発生限界線）の設定方法について説明するための概念図である。
【図２】ＤＥＡのＣＣＲモデルを用い直接設定した地域の非発生限界線に対する比率尺度をパラメーターとし、発生降雨の占める割合を示した図である。
【図３】比率尺度を縮小させることによって災害発生データと非発生データの比を取り、予測不可能な災害発生データの削除を行うための概念図である。
【図４】ＤＥＡのＣＣＲモデルを用いて、潜在危険度を考慮しない二次元での発生下限線を直接設定する方法について説明するための概念図である。
【図５】ＤＥＡのＣＣＲモデルを用い直接設定した、潜在危険度を考慮しない、地域全体を対象とした発生下限線を示す図である。
【図６】従来の発生限界線は短期降雨指標と長期降雨指標の軸で作成されていた面上で評価されていたが、本発明ではこれに潜在危険度軸を加えて三次元で評価する。その三次元の図である。
【図７】図６を真横から見た図であり、縦軸に潜在危険度、横軸に雨量をとった図である。発生降雨に潜在危険度を加えたときの説明図である。
【図８】図７と同様図６を真横から見た図であり、非発生降雨の潜在危険度の与え方を説明した図である。
【図９】発生下限面から潜在危険度ごとの発生下限線を設定する手法を示す図である。図では潜在危険度Ａにおける発生下限線を示している。
【図１０】実施例の潜在危険度の算出に係わり、評価した全斜面の潜在危険度分布を示した図であり、図中、黒□、白□は発生斜面数、非発生斜面数をそれぞれ表し、折れ線は発生率（発生斜面数／全斜面数）を示している。
【図１１】潜在危険度ごとの発生下限線例を示した図である。潜在危険度が高くなるにつれて安全領域が小さくなっている。
【図１】
2004003274.tif 000003
【図２】
2004003274.tif 000004
【図３】
2004003274.tif 000005
【図４】
2004003274.tif 000006
【図５】
2004003274.tif 000007
【図６】
2004003274.tif 000008
【図７】
2004003274.tif 000009
【図８】
2004003274.tif 000010
【図９】
2004003274.tif 000011
【図１０】
2004003274.tif 000012
【図１１】
2004003274.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月18日(2003.4.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個々の斜面に対しては斜面要因によりあるいは個々の渓流に対しては渓流要因により評価した個々の解析地点の土砂災害発生の潜在危険度を演算する工程と、短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度の三次元の降雨データを解析し、個々の潜在危険度を含む該三次元の土砂災害の発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかを設定する工程と、該土砂災害の発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの当該斜面あるいは渓流の潜在危険度に対応する等高線を、当該斜面あるいは渓流の土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかとして設定する工程と、を有することを特徴とする土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかの設定方法。
【請求項２】
前記短期降雨指標と長期降雨指標の二次元の降雨データを解析して個々の潜在危険度を考慮しない該二次元の地域の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかを設定する工程を更に有し、前記発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかを設定する工程は、該地域の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかを前記個々の斜面あるいは個々の渓流の潜在危険度のうち最大又は最小の潜在危険度に対応する等高線として、該発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかを設定する工程であることを特徴とする請求項１記載の土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかの設定方法。
【請求項３】
前記潜在危険度は、点数制を用いて評価した潜在危険度であって、斜面要因毎あるいは渓流要因毎にカテゴリー別の土砂災害発生率を算出し、その発生率を該カテゴリーの設定点数とし、斜面要因毎あるいは渓流要因毎の点数を加算した潜在危険度であることを特徴とする請求項１に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法。
【請求項４】
前記発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの設定、及び／又は前記地域の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかの設定を、ＤＥＡのＣＣＲモデルを用いた解析により行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法。
【請求項５】
前記発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの設定、及び／又は前記地域の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかの設定は、散発的に発生した災害時の降雨データを含まない降雨データを解析して行う設定であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法。
【請求項６】
個々の斜面に対しては斜面要因によりあるいは個々の渓流に対しては渓流要因により評価した個々の解析地点の土砂災害発生の潜在危険度を演算する工程と、短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度の三次元の降雨データを解析し、個々の潜在危険度を含む該三次元の土砂災害の発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかを設定する工程と、該発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの当該斜面あるいは渓流の潜在危険度に対応する等高線を、当該斜面あるいは渓流の土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかとして設定する工程と、を有することを特徴とする土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかの設定方法を、コンピューターを用いて実行させるプログラム。
【請求項７】
請求項１に記載された方法で設定された個々の斜面あるいは個々の渓流の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを警戒避難の基準線として用いた警戒避難支援システムであって、降り始めから現時点までの実測雨量データあるいは更に今後に予測される予測雨量を含めたデータを用いて、降雨の推移状況を示すスネーク曲線を作成し、該スネーク曲線が該基準線を超えるかどうかを判定可能に表示でき、該スネーク曲線と該基準線との関係を、土砂災害に関する警戒警報の発令及び／又は避難勧告の発令を行うかどうかの判断資料として表示及び／又は出力可能であることを特徴とする警戒避難支援システム。
【請求項８】
個々の斜面あるいは個々の渓流の土砂災害発生危険度判定結果の色表示、降り始めから現時点までの実測雨量データあるいは更に今後に予測される予測雨量を含めたデータに基づく降雨の推移状況を示すスネーク曲線の表示、避難場所情報の表示、被害想定の表示、被害情報の入力と集計、予測雨量に対する予測土砂災害発生危険度判定結果の表示の機能を有することを特徴とする請求項７に記載の警戒避難支援システム。
【請求項９】
地理情報システム（ＧＩＳ）を有し、該地理情報システムを用い、地理情報と結び付けて、個々の斜面毎あるいは個々の渓流毎の前記土砂災害発生危険度判定結果を判別可能に表示する機能を有することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の警戒避難支援システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の設定方法とそのプログラム及び警戒避難支援システムに係り、特に、斜面要因又は渓流要因を考慮した斜面毎あるいは渓流毎の非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法とそれを実行させるプログラム及びその斜面毎あるいは渓流毎の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを用いた警戒避難支援システムに関する。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明者らは又、前述の状況に鑑み、ＲＢＦネットワークを用いて、斜面要因又は渓流要因を考慮した非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線を設定する方法を提案した（非特許文献６参照）。この方法は、精度の高い非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線を設定することができるが、モデルのパラメーターの設定や、学習による試行錯誤が必要であり、解析が煩雑で得られた結果も直感的には分かり難いという問題があった。このため、本発明者らは更に、ＤＥＡを用いた非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線を設定する方法を提案した（非特許文献７参照）が、これは、地域全体を対象とした、斜面毎に異なる潜在危険度を考慮しない発生限界線であり、その精度に問題が残されていた。なお、ＤＥＡについては、例えば、非特許文献８にその詳細が示されている。


【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
【非特許文献１】
建設省河川局砂防部砂防課：土石流災害に関する警報の発令と避難の指示のための降雨量設定指針（案）、１９８９
【非特許文献２】
高橋透、松岡充宏、瀬尾克美、荒木義則、古川浩平、水山高久：地形特性を考慮した土石流警戒避難基準雨量線の設定、新砂防、Ｖｏ．５３，　Ｎｏ．１，　ｐ．３５−４６，　２０００
【非特許文献３】
瀬尾克美、高橋透、荒木義則、古川浩平、水山高久：ＧＩＳを用いた土石流警戒避難支援システムの構築〜山口県大島郡におけるモデルの開発〜、砂防学会誌、Ｖｏ．５３，　Ｎｏ．４，　ｐ．３０−３７，　２０００
【非特許文献４】
倉本和正、鉄賀博己、菊地英明、守川倫、門間敬一、古川浩平：急傾斜地における斜面要因を考慮したがけ崩れ発生限界雨量線の設定手法に関する研究、土木学会論文集、Ｎｏ．６５８／ＶＩ−４８，　ｐｐ．２０７−２２０，　２０００．９
【非特許文献５】
倉本和正、鉄賀博己、東寛和、荒川雅生、中山弘隆、古川浩平：ＲＢＦネットワークを用いた非線形がけ崩れ発生限界雨量線の設定に関する研究、土木学会論文集、Ｎｏ．６７２／ＶＩ−５０，　ｐｐ．１１７−１３２，　２００１．３
【非特許文献６】
倉本和正、守川倫、鉄賀博己、荒川雅生、中山弘隆、古川浩平：斜面要因を考慮した斜面毎の非線形がけ崩れ発生限界雨量線の設定方法とその崩壊予測精度、土木学会論文集、Ｎｏ．７０７／ＶＩ−５５，　ｐｐ．６７−８１，　２００２．６
【非特許文献７】
佐藤丈晴、荒川雅生、中山弘隆、鉄賀博己、古川浩平：ＤＥＡを用いたがけ崩れにおける警戒避難基準雨量の設定，土木学会論文集、Ｎｏ．７０７／ＶＩ−５５，　ｐｐ．１５３−１６３，２００２．６
【非特許文献８】
刃根薫：経営効率性の測定と改善‐包絡分析法ＤＥＡによる‐、日科技連出版社、１９９３


【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法に係わる前述の状況に鑑み、個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを、精度よく且つ容易に設定可能な方法とそれを実行させるプログラム及びその斜面毎あるいは渓流毎の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを用いた警戒避難支援システムを提供することを目的とする。


【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明者は鋭意研究を重ねた結果、請求項１の発明においては、個々の斜面に対しては斜面要因によりあるいは個々の渓流に対しては渓流要因により評価した個々の解析地点の土砂災害発生の潜在危険度を演算する工程と、短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度の三次元の降雨データを解析し、個々の潜在危険度を含む該三次元の土砂災害の発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかを設定する工程と、該土砂災害の発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの当該斜面あるいは渓流の潜在危険度に対応する等高線を、当該斜面あるいは渓流の土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかとして設定する工程と、を有することを特徴とする土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかの設定方法としたものである。


【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
請求項２の発明は、前記短期降雨指標と長期降雨指標の二次元の降雨データを解析して個々の潜在危険度を考慮しない該二次元の地域の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかを設定する工程を更に有し、前記発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかを設定する工程は、該地域の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかを前記個々の斜面あるいは個々の渓流の潜在危険度のうち最大又は最小の潜在危険度に対応する等高線として、該発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかを設定する工程である土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかの設定方法である。


【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項３の発明は、潜在危険度の評価方法に係り、前記潜在危険度を、点数制を用いて評価した潜在危険度として、斜面要因毎又は渓流要因毎にカテゴリー別の土砂災害発生率を算出し、その発生率を当該カテゴリーの設定点数とし、斜面要因毎又は渓流要因毎の点数を加算した潜在危険度を用いた土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法である。


【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
請求項４の発明は、データ解析法に係る形態であって、前記発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの設定、及び／又は前記地域の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかの設定を、ＤＥＡのＣＣＲモデルを用いた解析により行う土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法である。


【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
請求項５の発明は、解析に用いる降雨データの選別に係り、前記発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの設定、及び／又は前記地域の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかの設定は、散発的に発生した災害時の降雨データを含まない降雨データを解析して行う設定であることを特徴とする土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかの設定方法である。かかる降雨データの選別は、例えば、土砂災害が発生しなかった非発生の降雨データを用い、短期降雨指標と長期降雨指標の二次元データを解析して二次元の地域の非発生限界線を設定し、原点からその非発生限界線までの距離を所定の比率尺度で縮小した縮小線に内包される領域を、比率尺度を変えて複数形成し、その領域毎に土砂災害の発生率を算定してその災害発生率が急激に上昇する比率尺度を求め、求めた比率尺度で縮小された縮小領域中の土砂災害発生降雨データを、散発的に発生した災害時の降雨データとして削除することによって行うことができる。


【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項６の発明は、個々の斜面に対しては斜面要因によりあるいは個々の渓流に対しては渓流要因により評価した個々の解析地点の土砂災害発生の潜在危険度を演算する工程と、短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度の三次元の降雨データを解析し、個々の潜在危険度を含む該三次元の土砂災害の発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかを設定する工程と、該発生限界面、警戒基準面及び避難基準面の少なくともいずれかの当該斜面あるいは渓流の潜在危険度に対応する等高線を、当該斜面あるいは渓流の土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかとして設定する工程と、を有することを特徴とする土砂災害の発生限界線、警戒基準線及び避難基準線の少なくともいずれかの設定方法を、コンピューターを用いて実行させるプログラムである。


【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項７の発明は、請求項１の発明の方法で設定された個々の斜面あるいは個々の渓流の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを警戒避難の基準線として用いた警戒避難支援システムであって、降り始めから現時点までの実測雨量データあるいは更に今後に予測される予測雨量を含めたデータを用いて、降雨の推移状況を示すスネーク曲線を作成し、該スネーク曲線が該基準線を超えるかどうかを判定可能に表示でき、該スネーク曲線と該基準線との関係を、土砂災害に関する警戒警報の発令及び／又は避難勧告の発令を行うかどうかの判断資料として表示及び／又は出力可能であることを特徴とする警戒避難支援システムである。


【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
請求項８の発明は、更に、個々の斜面あるいは個々の渓流の土砂災害発生危険度判定結果の色表示、降り始めから現時点までの実測雨量データあるいは更に今後に予測される予測雨量を含めたデータに基づく降雨の推移状況を示すスネーク曲線の表示、避難場所情報の表示、被害想定の表示、被害情報の入力と集計、予測雨量に対する予測土砂災害発生危険度判定結果の表示の機能を有することを特徴とする警戒避難支援システムである。


【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項９の発明は、更に、地理情報システム（ＧＩＳ）を有し、該地理情報システムを用い、地理情報と結び付けて、個々の斜面毎あるいは個々の渓流毎の前記土砂災害発生危険度判定結果を判別可能に表示する機能を有することを特徴とする警戒避難支援システムである。


【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、がけ崩れの非線形の発生限界線の設定を例にして説明を行うが、本発明は、土石流などを含む土砂災害一般に適用できるものであり、がけ崩れに限定されるものではない。以下では、発生限界線として、がけ崩れが発生した発生降雨データ（以下、‘発生データ’と略称することがある）を用いて設定する発生下限線（以下、‘発生下限線’若しくは‘がけ崩れ発生下限線’と称することがある）と、がけ崩れが発生しなかった非発生降雨データ（以下、‘非発生データ’と略称することがある）を用いて設定する非発生限界線（以下、‘非発生限界線’若しくは‘がけ崩れ非発生限界線’と称することがある）について説明する。なお、‘潜在危険度を考慮しない’発生限界線、避難基準線及び警戒基準線（以下、‘発生限界線等’と総称することがある）は、通常、上述のように、地域全体で一つの基準線として設定されるものであって、本発明においては、潜在危険度を考慮した発生限界線等と明確に区分するために、これを‘地域の’発生限界線等、若しくは‘地域’発生限界線等と称する。


【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
先ず、本発明でいうがけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面（以下、‘発生限界面等’と総称することがある）と、がけ崩れの発生限界線等について説明する。この発生限界面等は、短期降雨指標と、長期降雨指標と、個々の斜面を斜面要因によりがけ崩れ発生の潜在的な危険度を評価した潜在危険度をパラメーターとして、がけ崩れ発生の発生危険度を三次元座標で表したものであって、潜在危険度の異なる複数の斜面を含むデータを解析して設定（以下、‘構築’とも言う）したものである。なお、三次元座標と言っても、色を変え、或いは濃淡を設けるなどによりこれを二次元平面で表現できることは言うまでもない。がけ崩れの斜面毎の非線形の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線は、このがけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面のいずれかを用いて、その三次元面における当該斜面の潜在危険度に対応する等高線として設定することができ、通常、短期降雨指標と長期降雨指標を直交軸とする二次元平面上の線として表す。


【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
斜面要因を考慮した個々の斜面毎かつ非線形の発生限界線等は、原理的には、個々の斜面のデータを用い直接的に設定できるが、実際上は、同一斜面で何度もがけ崩れが起こることは極めて少ないため、直接的に設定することは困難であり、設定できたとしても極めて精度の悪いものになる。また、この場合、対象とする斜面毎に解析・設定を行う必要があり、膨大な時間と労力が掛かるという問題もある。


【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
これに対し、本発明の方法の大きな特徴は、潜在危険度の異なる複数の斜面を含むデータを解析し、短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度をパラメーターとしたがけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかを構築する工程と、がけ崩れの非線形の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを、その構築した発生限界面等の当該個々の斜面の潜在危険度に対応する等高線として設定する工程と、大きく２段階のステップを踏む設定方法であって、先ず、潜在危険度が異なる多数の斜面のデータを、潜在危険度を含む三次元で解析することにより、データ不足を解消して、精度の高いがけ崩れの発生限界面等を構築し、次に、この構築した精度の高い発生限界面等を用いることにより、精度の高い個々の斜面毎かつ非線形の発生限界線等を設定することができる。


【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
がけ崩れの個々の斜面毎の非線形の発生下限線の設定に際しては、がけ崩れが発生した発生データのみを用いてがけ崩れの発生下限面を構築し、がけ崩れの非線形の発生下限線は、このがけ崩れの発生下限面の当該斜面の潜在危険度に対応する等高線として設定することができる。がけ崩れの個々の斜面毎の非線形の非発生限界線の設定に際しては、がけ崩れが発生しなかった非発生データのみを用いてがけ崩れの非発生限界面を構築し、がけ崩れの非線形の非発生限界線は、このがけ崩れの非発生限界面の当該斜面の潜在危険度に対応する等高線として設定することができる。


【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
がけ崩れの発生限界面等の構築は、例えば、ＤＥＡ（Ｄａｔａ　Ｅｎｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　Ａｎａｌｙｓｉｓ。非特許文献８等）を用いて好適に行うことができる。ＤＥＡは、事業体が行う活動の効率性を、（効果／投資）を比率尺度として測定する手法であり、この比が最大（＝１）になるような事業を効率的といい、これらを結んだ線を効率的フロンティアという。


【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
先ず、説明を分かり易くするため、図１に基づき、ＤＥＡの原理について説明する。図１は、潜在危険度を含まない二次元の非発生データを用いて二次元の非発生限界線を直接設定するケースを例として、ＤＥＡのＣＣＲモデルを用いた包絡線（非発生限界線）の設定方法について説明するための概念図であって、Ａ〜Ｆは非発生のデータとする。非発生限界線上のデータは、安全な領域の最も危険側にあるデータであり、このデータよりも右上の領域には他のデータが無い（優位集合が無い）ことが条件となる。即ち、全ての点についてその点を通る直線を設定し、優位集合が存在しない直線を設定し得る点が、非発生限界線を構成する点として抽出される。例えば、図１の場合、点Ｃにおいて様々な傾きの直線を設定しているが、実線で示された直線には優位集合が存在せず、点Ｃは、非発生限界線を構成する点であり、Ａ、Ｆも同様である。一方、Ｂ、Ｄ、Ｅは、どのような傾きにしても優位集合が存在するため、非発生限界線に内包される点となる。なお、潜在危険度を含む三次元の非発生限界面を構築する場合には、直線ではなく平面を設定し、同様の操作を行う。


【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
次に、解析に用いる降雨データの選別について説明する。即ち、衆知の如く、土砂災害には過去の累積した降雨条件等によって散発的に発生するものがあり、かかる散発的に発生する土砂災害は、現状の技術では予測不可能な土砂災害であって、これを含めた解析により警戒避難に係る発生限界線等の基準線を設定した場合には、降雨が始まってすぐに基準を超えてしまい、土砂災害の警戒避難に係る予測としては意味を成さない基準となる可能性が高く、本発明の実施においては、かかる散発的に発生した災害時の降雨データを削除し、これを含まない降雨データを解析して発生限界線等を設定するのが好ましい。


【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
散発的に発生した災害時の降雨データの選別は、例えば、非発生データの短期降雨指標と長期降雨指標との二次元データを解析して設定した地域の非発生限界線の比率尺度を用い、その地域の非発生限界線の内側に比率尺度を変えて幾つかの縮小領域をつくり、その領域に含まれる降雨データ中の発生データ数の比率を算定し、その災害発生率が急激に上昇する比率尺度を求め、その比率尺度で縮小した地域の非発生限界線に内包された領域の発生データを、散発的に発生した災害時の降雨データとして削除することによって行うことができる。


【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
図２は、その一例を示す。図２では災害発生データの割合と地域の非発生限界線の比率尺度の相関を示しており、この図より比率尺度０．５５を超えると災害発生データが急激に増大することから、図２の例では、この比率尺度０．５５を境界とし、比率尺度０．５５で縮小した地域の非発生限界線に内包される領域（図３の影の部分）にある災害発生データを散発的に発生した災害時の降雨データとして削除するのが好ましい。なお、散発的に発生した災害時の降雨データの削除は、短期降雨指標と長期降雨指標とのそれぞれにつき所定の境界値を設定し、短期降雨指標と長期降雨指標のデータが共にそれぞれの境界値未満の降雨データを、散発的に発生した災害時の降雨データとして削除する、通常、用いられている方法によって行うこともできる。


【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
次に、発生下限面の構築に係り、発生データを用いて潜在危険度を考慮しない地域の発生下限線を設定するケースを例として、ＤＥＡのＣＣＲモデルを用いた包絡線（本例では、地域の発生下限線）の設定方法について説明する。このようにして設定した地域の発生下限線は、後述するように、解析の対象とした斜面のうち最大の潜在危険度を有する斜面の発生下限線に対応させるべく、潜在危険度を考慮した三次元の発生下限面の上端（その最大の潜在危険度に対応する等高線）を構成するデータとして使用できる。図４は、ＤＥＡを用いて、潜在危険度を考慮しない二次元での発生下限線を直接設定する方法について説明するための概念図であって、Ａ〜Ｃは、発生データであり、発生下限線の設定は、例えば、以下のような手順により行うことができる。即ち、（１）上述の二次元の非発生限界線を直接設定するケースと同様にして‘発生限界線’を設定し、（２）内包データのうち最も比率尺度の高い内包データに最も近接した優位集合データ（‘発生限界線’上のデータ）を削除し、（１）〜（２）の手順を内包されたデータが無くなるまで繰り返すことにより、発生下限線が得られる。発生下限線の一例を図５に示す。例えば、図４の場合、内包データのうち最も比率尺度の高い内包データを点Ａとして、点Ａに最も近接した優位集合データであるＣを削除して、再計算を行う。なお、潜在危険度を含む三次元の発生下限面を構築する場合には、‘発生限界線’ではなく‘発生限界面’を用いて、同様な操作を行う。


【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
ＤＥＡを用いてがけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかを構築するに際し、実際の発生データのみを用いて構築した場合には、通常、斜面の災害発生データは非常に少ないため、最大の潜在危険度を有する斜面やそれに近い潜在危険度を有する斜面のがけ崩れ発生下限線等が、自然現象に矛盾しない妥当なものとしては設定されない可能性が大きい。従って、最大の潜在危険度を有する斜面の発生データを補充して発生限界面等を構築するのが好ましく、例えば、上述のようにして、先ず潜在危険度を考慮しない地域の発生下限線を設定し、然る後、その地域の発生下限線を構成するデータを、三次元の発生下限面上で、その最大の潜在危険度に対応する等高線を構成するデータとして追加して使用するのが好ましい。即ち、地域の発生下限線を構成する二次元データに最大の潜在危険度を付加して作成した三次元データを追加して、発生下限面を構築するのが好ましい。或いは又、地域の発生下限線を設定することなく、個々の潜在危険度を有する三次元の発生データと、最大の潜在危険度を有する斜面以外の発生データについてその潜在危険度を最大潜在危険度に変更して作成した三次元の発生データと、を用いてがけ崩れの発生下限面を構築することもできる。即ち、潜在危険度を最大潜在危険度に変更して作成した三次元の発生データを追加して用いることにより、がけ崩れの発生下限面を構築する際に、地域の発生下限線を設定する際と同様な操作を合わせて行わせることができ、予め地域の発生下限線を設定することなくがけ崩れの発生下限面を構築することができる。


【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
図６は、本発明の方法と従来手法との相違を端的に表現した図である。従来の発生限界線は短期降雨指標と長期降雨指標の軸で作成されていた面上で評価されていたが、本発明ではこれに潜在危険度軸を加えて三次元で評価する。図７は、二次元の降雨要因（図７中、‘雨量軸’で代表）に潜在危険度を加え、三次元の発生降雨データを作成する方法について説明した図である。先ず、最大の潜在危険度に対応する三次元の発生降雨データは、例えば、潜在危険度を考慮せず設定した地域発生下限線上の短期降雨指標と長期降雨指標の二次元データに最大潜在危険度を付加することによって作成でき、図７中の△のデータは、そのようにして作成した地域発生下限線上のデータを用いた三次元の発生降雨データである。これに対してその他の災害発生データは、短期降雨指標と長期降雨指標のデータに災害が発生した箇所の潜在危険度をそれぞれ付加して作成した三次元の降雨データであり、図７の●のように、降雨データによって潜在危険度が異なることから、様々な高さをとることが出来る。このようにして作成した三次元の発生降雨データを基に、がけ崩れの発生下限面を構築する。


【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
なお、非発生のデータは、最大の潜在危険度を有する斜面を含め多数存在するため、がけ崩れの非発生限界面を構築するに際しては、通常、上述の発生下限面を構築するに際してのような考慮を要さず、短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度から成る三次元の非発生降雨データを用いて非発生限界面を構築できるが、例えば、短期降雨指標と長期降雨指標とから成る二次元データを用いて潜在危険度を考慮しない地域の非発生限界線を設定し、それを構成するデータを、三次元の非発生限界面上でその最小の潜在危険度に対応する等高線を構成するデータとして、追加して非発生限界面を構築することもできる。


【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
図８は、図７と同様、図６を真横から見た図である。どの斜面でもがけ崩れが発生しなかった非発生降雨については、当該降雨時の短期降雨指標と長期降雨指標との二次元データに、全ての斜面についてそれぞれの潜在危険度を付加することによって、潜在危険度を含む三次元の非発生降雨データを作成できる。図８では、かかる非発生降雨の降雨データが、３つの非発生降雨について、模式的に縦三列（図８中、左から１番目、２番目及び４番目）に示されている。これに対して、どれかの斜面でがけ崩れが発生した発生降雨では、当該降雨時の短期降雨指標と長期降雨指標との二次元データに、がけ崩れが発生しなかった斜面についてそれぞれの潜在危険度を付加することによって、潜在危険度を含む三次元の非発生降雨データを作成できる。図８では、かかる発生降雨の降雨データが、３つの発生降雨について、模式的に縦三列（図８中、左から３番目、５番目及び６番目）に示されている。


【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
このようにして設定した発生下限面から潜在危険度ごとの発生下限線の設定を行う。図９は、潜在危険度Ａの発生下限線を求めている概念図であり、高さ（潜在危険度）がＡである等高線を発生下限線として設定している。以上のような実施の形態により、個々の斜面毎あるいは個々の渓流毎の非線形の発生下限線と非発生限界線とを設定することができる。


【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
次に、潜在危険度の評価に係わる実施の形態について説明する。公知の如く、斜面要因は、大きな区分として、地形要因、地質・土質要因、環境要因、或いは地震要因などに区分でき、さらにそれぞれの区分毎に、例えば、地形要因としては、傾斜度、斜面高さ、斜面方位、斜面形状、横断形状、遷急線などに細分され、潜在危険度は、これらの斜面要因による評価として求められる。要因に基づく具体的なその評価方法は、例えば、公知の多変量解析、ファジイ理論、或いは点数制などが使用でき、本発明を特に限定するものではなく、また、上述のように、構築したがけ崩れの発生限界面が自然現象に矛盾した場合などには、変更して試行するパラメーターの１つであるが、点数制を用いた評価が好ましい。例えば、斜面要因毎にカテゴリー別のがけ崩れ発生率を算出し、その発生率を当該斜面要因・当該カテゴリーの設定点数とし、このようにして設定した斜面要因毎の得点を加算することにより斜面の潜在危険度を評価するのが好ましい。この方法は、非常に簡易であり、経験的な判断を必要とせず、更に斜面要因間のウェイトを自動的に調整できるものであり、実際の崩壊現象（潜在危険度との関係においての崩壊確率、或いは崩壊傾向）を非常に良く再現できる方法である。


【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
次に、がけ崩れの発生限界面、避難基準面及び警戒基準面の少なくともいずれかを構築する際の降雨要因に係わる実施の形態について説明する。本発明で用いる降雨要因は、短期降雨指標と長期降雨指標の組み合わせである。短期降雨指標としては、従来、時間雨量、有効降雨強度、実効雨量等が用いられ、長期降雨指標としては、従来、累加雨量、有効雨量、実効雨量等が用いられているが、本発明は、それらの如何なる組み合わせも可能であり、短期降雨指標と長期降雨指標の具体的な組み合わせは、本発明を何ら限定するものではない。


【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
次に、本発明の警戒避難支援システムについて説明する。本発明の警戒避難支援システムは、本発明の方法で設定した個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかを警戒避難の基準線として用いたことを特徴とする警戒避難支援システムであって、降り始めから現時点までの実測雨量データあるいは更に今後に予測される予測雨量を含めたデータを用いて、降雨の推移状況を示すスネーク曲線を作成し、スネーク曲線がその基準線を超えるかどうかを判定可能に表示でき、スネーク曲線と基準線との関係を、土砂災害に関する警戒警報の発令及び／又は避難勧告の発令を行うかどうかの判断資料として表示及び／又は出力可能な警戒避難支援システムである。更にその詳細な構成は、本発明を限定するものではなく、例えば、前述の本発明者らが提案した土石流警戒避難支援システム（非特許文献３）と同様な構成において、本発明を実施できることは明らかである。


【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明がこれらの実施例に限定されるものではないことは言うまでもない。先ず、本実施例において、解析に用いた対象データについて説明する。対象地域は、山口県の平成９年度急傾斜地崩壊危険箇所調査報告書で調査された急傾斜地の内、柳井・岩国地域であり、対象とする斜面は、対象地域内の花崗岩分布域に含まれる５７６箇所の自然斜面である。対象雨量データは、この地域に位置する気象庁観測所（安下庄、岩国、柳井、下松、玖珂）のアメダスデータであり、対象期間は、１９７６〜２００１年である。発生降雨は、がけ崩れ発生推定時刻を含む一連降雨（前後に２４時間以上の無降雨期間を有するひとまとまりの降雨）であり、解析に用いた発生降雨要因は、発生推定時刻から３時間以内の最大時間雨量時における短期降雨指標と長期降雨指標である。一方、非発生降雨は、対象降雨から発生降雨を除いた一連降雨である。


【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
先ず、これら発生降雨データ、非発生降雨データの中から時間雨量２０ｍｍ／ｈ未満、且つ累積雨量８０ｍｍ未満のデータを削除した。これは、散発的に発生した災害時の降雨データを削除して的中率を高め、実用上意味のあるがけ崩れ発生限界線を設定するために、通常、用いられている方法である。次いで、この散発的に発生した災害時の降雨データを削除して抽出した発生降雨データを用い、潜在危険度を考慮しない、地域の発生下限線をＤＥＡのＣＣＲモデルを用いて設定した。図５は、その発生下限線であり、破線の左上の領域には降雨データが存在しないことを示している。


【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
以上のようにして抽出した短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度との三次元の降雨データを用い、ＤＥＡのＣＣＲモデルにより、三次元の発生下限面と非発生限界面を構築した。図９には発生下限面の一例を示す。なお、発生下限面の構築に際しては、上記のようにして設定した潜在危険度を考慮しない地域の発生下限線を、地域で最大危険度を有する斜面の発生下限線とし、潜在危険度を考慮した三次元の発生下限面の上端面を構成するデータとして使用した。以上のようにして構築した発生下限面と非発生限界面を用い、斜面毎の潜在危険度に対応する等高線として、斜面毎の発生下限線と非発生限界線を設定することができる（図９）。図１１は、その設定した発生下限線の一例であって、最大の潜在危険度（１０８）、中間位の潜在危険度（８９）、及び最小の潜在危険度（７４）の３斜面の発生下限線であり、潜在危険度の増加に伴い、がけ崩れ発生の危険性が低い領域が減少することを示し、自然現象と矛盾せず、妥当なものであることを示している。


【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
次に、以上のようにして設定した、斜面毎の非線形がけ崩れ発生下限線の予測精度について、従来技術による予測精度と比較して説明する。比較する従来技術は、国土交通省（旧建設省）の基準（前述の非特許文献１）による地域毎の線形ＣＬと、本発明者らが開発した地域毎の非線形発生限界線（前述の非特許文献７）である。発生の正判別率は各ケース共に１００％であり、評価は、非発生に対する正判別率を比較して行った。対象データは７４，３７２であり、非発生の正判別率は、従来の地域毎の線形ＣＬと地域毎の非線形発生限界線とが、それぞれ８５．９％と８８．０％であるのに対し、本実施例の斜面毎の非線形がけ崩れ発生下限線は９０．４％であり、高精度の予測が可能であった。


【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
なお、上記の‘予測精度’は、設定に用いたデータを対象とした、謂わば‘再現精度’であるが、１９７６年〜１９９９年のデータを用いて設定したＣＬ、発生下限線を用い、２００１年の降雨データ（対象データ１，８１０）を対象とした予測を行った結果、発生の正判別率は、従来の地域毎の線形ＣＬと地域毎の非線形発生限界線とが、それぞれ８５．４％と８５．４％であるのに対し、本実施例の斜面毎の非線形がけ崩れ発生下限線は９０．６％であり、同様に、高精度の予測が可能であった。即ち、本実施例によれば、過去のデータに基づき設定した個々の斜面あるいは個々の渓流に対する非線形の土砂災害の発生限界線、避難基準線及び警戒基準線の少なくともいずれかによりがけ崩れ発生の危険性を予測するという本来の目的を、従来技術より高い精度で達成することができる。


【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
以上、本発明の実施例を説明したが、特許請求の範囲で規定された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、その形態や細部に種々の変更がなされても良いことは明らかである。例えば、実施例で採用した重要要因は一例であって、地域の特性等を考慮し、これに追加、或いは削除して実施でき、また、実施例では、潜在危険度を点数制で評価しているが、公知の多変量解析やファジイ理論などを用いて評価しても良い。更にまた、実施例ではＤＥＡを用いた土砂災害の発生限界面の構築について説明したが、短期降雨指標と長期降雨指標と潜在危険度を加えた三次元の土砂災害の発生限界面を構築できる方法であればよく、特に本発明を限定するものではない。


【手続補正４０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
比率尺度を縮小させることによって災害発生データと非発生データの比を取り、散発的に発生した災害時の降雨データの削除を行うための概念図である。


【手続補正４１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】ＤＥＡのＣＣＲモデルを用い直接設定した、潜在危険度を考慮しない、地域の発生下限線を示す図である。
以　上