簡易ＧＩＳを用いた環境情報データ整理の試み
兵庫県立健康環境科学研究センター 鶴川 正寛
１．目的
国や地方自治体では，環境中における多種類の有害化学物質の常時監視モニタリングや発生源情報の把握を行っている。しかし，このような環境データは空間的，時間的に多岐にわたっており，現在このようなデータを一元化して統合管理，解析に用いることが充分になされているとは言い難い。
そこで，これらの有益なデータの情報共有をはかり，例えば汚染が発生した際の原因究明や被害の予測，発生源削減対策等に活用するための第一歩として，地理情報システム GIS（Geographical InformationSystem，以下 GIS と略)を用いて，位置情報を含めたデータ整理を行う例を紹介する。以下は，GIS に関して全くの初心者である演者が，試行したものである。
今後どのような活用方法があるのか，その発展の可能性を模索する上で，同様のデータ整理を試みられる方と情報交換できればと考えている次第である。
２．はじめに一般に市販されている GIS ソフトは，Arcview（ESRI社開発）や SIS（Cadcorp 社開発）などが知られているが，非常に高価である上に，初心者には操作が困難である。また，実際に使用する目的を考えた場合，市販ソフトにあるような高度な機能は必要ない場合が多い。
これらのソフトは高度な機能が必要となってから後に考慮しても遅くはないと思われるので，まずは機能を絞った簡易 GIS ソフトを用いることとした。
そこで，機能的には制約があるが，安価で操作が比較的容易な地理情報支援ソフト MANDARA（谷謙二氏作成）を用いて各種環境データの整理を試みることとした。
（ソフトダウンロードサイト
http://www5c.biglobe.ne.jp/ mandara/）
ここでは，本ソフトを用いて，環境データ等を整理した例を紹介したい。

・レイヤ概念があり，異なる種類のデータを重ねあわせられる。
・時間概念があるため，オブジェクトが変化しても一つの地図ファイルを継続して使用でき，任意の時期の地図を表示可能。などがある。
図１，２に MANDARA のデータ構造と機能をホームページから引用して示した。
３．方法（１）位置座標の把握
GIS を使用するには，第一にマップ上に表示したいオブジェクトの位置座標を把握する必要がある。
多くのデータが国土地理院のメッシュコード体系を基本として作成されているケースが多く，後々の活用の利便性を考えて，緯度経度座標を拾っておくのが良いと思われる。緯度経度座標は市販の地図ソフトから求めると比較的楽ではあるが，一番時間と労力を要する作業となる。市販の地図ソフトと連携して，この作業を容易にしたソフト１）も提供されているので，これらを利用すると作業が幾分，省力化される。
緯度経度座標は目的に応じた座標系に変換して用いられるように，データベースとして保存した。
（２）国土地理院メッシュコード
ここで，多くの統計データで使用されている国土地理院のメッシュコードについて，簡単に説明を引用する。２）
地図上の情報をデジタル化したり，各種統計情報をとるために地図上の経緯度方眼として地域メッシュが定められている(日本地図センター，1982)。
第 1 次メッシュは 20 万分の 1 地勢図の図郭を単位区画とし 1 区画の経度幅は 1°，緯度幅は 40'である。
第1 次地域区画は4 桁のコードで識別され，上2 桁は，メッシュの南西端の緯度を1.5倍した数字，下2桁は，同じ点の経度の下 2 桁の数である。

MANDARA の機能としては，・スキャナで読み込んだ地図を自動的にベクトルデー
第 2 次メッシュは第 1 次メッシュを経緯度方向にそれタに変換して簡単に地図データが作成できる。
ぞれ 8 等分に細分して得られるメッシュで 2 万 5 千分
・距離概念があり，面積計測が可能。また，点，線，の1地形図の図郭に相当し，1区画の経度幅は7'30''，面のオブジェクト概念を持つ。
・属性データの取り込みが表計算ソフトから簡単にで〒654‑0037 神戸市須磨区行平町 3‑1‑27 兵庫県立健康環境科学研究センター 鶴川 正寛
TEL.
きる。078‑735‑6918, FAX. 078‑735‑7817 E‑mail: Masahiro̲Tsurukawa@pref.hyogo.jp

緯度幅は 5'である．第 2 次メッシュ区画の位置は，それの属する 1 次メッシュ区画を行列に見立てると，南から北に向けて 0 から 7 まで振られた行番号と西から東に向けて 0 から 7 まで振られた列番号を組み合わせた番号をそれの属する 1 次メッシュコードに続けて示される。
第 3 次メッシュは標準(基準)地域メッシュとも呼ばれ第2次メッシュを経緯度方向にそれぞれ10等分に細分して得られる。 1 区画の経度幅 45''，緯度幅 30''である．第 3 次メッシュ区画の位置は，それの属する2 次メッシュ区画を行列に見立てると，南から北に向けて 0 から 9 まで振られた行番号と西から東に向けて0 から 9 まで振られた列番号を組み合わせた番号をそれの属する 2 次メッシュコードに続けて示される。例
えば 5438‑23‑23 という基準地域メッシュコードは5438 という 1 次地域区画中の南から 2 番目西から 3 番目にある 2 次地域区画中のさらに南から 2 番目西から3 番目の 3 次地域区画を示していることになる。
緯度経度座標を上記のメッシュコード系に変換する式を EXCEL で作成して使用した。例を表１に示す。
これらのメッシュコードを点又は面オブジェクトとして設定すると，国土地理院第 3 次メッシュコード
系の地図上に対象ポイントを属性情報とともにプロットすることが可能となる。
(３）国土地理院数値情報データを用いた表示例
国土地理院の数値情報は平成13年4月からインターネットにより無償提供されている。３）
MANDARA で利用できる国土数値情報データは行政界・海岸線，道路，鉄道，公共施設，埋立・干拓区域，河川流路などがある。その際，必ず行政界・海岸線のデータが必要になってくるのでダウンロードしておく。
河川流路のデータをダウンロードして，地図上に表示した例を図３に示した。各々の河川に「線」としてオブジェクトが割り当てられている。▲に付随している番号が河川名及び河川コード番号（水系域番号３桁＋河川コード３桁）となっている。
（４）環境データ、事業者による届出データの表示
環境測定データの例として，海域・河川の水質の平成 12 年度から 14 年度のダイオキシン濃度(pg‑TEQ/L)
測定結果を兵庫県のマップ上に示した。(図４)
淡路南部地域で他地域よりやや濃度が高く推移していることが示されている。
将来の利用可能性としては，詳細な異性体別濃度等を，位置情報とともに属性情報として保存することで，流系別の特徴を容易に把握できるなど解析に役立てることができると考えられる。
また，位置情報とともにデータベースとして登録することで，検索や統計解析を容易に行うこともできる。
さらに，サンプリングポイントの画像データを同時に登録しておくと，周辺環境の経年変化の把握にも利用範囲を広げることができる。
次に，平成 12 年度，兵庫県下（神戸市除く）でダイオキシン類対策特別措置法に規定されている特定施設の緯度経度座標を調べた。これらを地図上にプロットし，事業者の届出に基づく発生源緒源データ（排出ガス量，濃度，煙突高さ等）を属性情報として入力した。図５,６に排ガス濃度（ng‑TEQ/m3）と年間排出量（mg‑TEQ/year）の発生源マップを示した。円の大きさの比率が濃度，排出量の大小に対応している。
この図からどの地域で濃度が高いのか，また，濃度は低いが，排出量が多いのかといった情報を一目瞭然に把握することができる。これらの情報は，これまでペーパーあるいはエクセルファイルで個々に管理されているのが実情であるが，このように位置情報とともに，経年的にデータベース化することが，地域に応じた削減効果の把握やシミュレーションを行うにあたって重要であると考える。
また，平成１４年度から PRTR 法（Pollutant Releaseand Transfer Register:環境汚染物質排出移動登録）により，対象事業所からの化学物質排出量や移動量を都道府県経由で，国に毎年届け出ることが義務づけられている。これら届出データを環境汚染対策に生かすべく，GIS で活用できるようにデータベースを作成することは，有意義であると考えている。
しかし，PRTR データは，位置情報が住所表示のみであるため，現在これらのデータを GIS で活用するのは困難な状況である。
（５）シミュレーション結果のコンター表示，メッシュ表示
パーソナルコンピュータを用いて，汚染物質の拡散現象をシミュレートした結果を表示する場合も，メッシュコードデータを用いれば瞬時に地図上に表示することができる。図７にコンター表示，図８にメッシュ表示の一例を示した。（ここでは，仮想的にある物質の発生源データを与えて，簡易拡散モデルで計算した結果を表示している）
両者の表示はメニューで容易に切り替えることができ，メッシュをクリックすると，対象メッシュの属性情報を表示することができる。
また３次元表示もメニュー画面で操作することにより，容易に可能となっている。

図1

図２

図３ 河川流路表示例

表 1 緯度経度座標からメッシュコードへの変換例
経度
経度

緯度

第１次メッシュコード

12
34
5
65134
5234
5335
5134
5135
5235

緯度分秒

2.00
0.00
34.00
25.00
32.00
4.00

45.20
45.20
45.18
15.20
15.2045.18

XY座標系における第１次
XY座標系における第2次第2次メッ
第３次メッ
メッシュコード原点
メッシュコード原点
シュコード X座標
シュコード
X座標
Y座標
Y座標

メッシュ
コード

4824000
4824000
4860000
4824000
4860000
4860000

51340054
52344014
53352398
51345607
51356343
52354392

1 134.0518 34.04589
2 134.0518 35.01256
3 135.4768 35.57922
4 134.8393 34.4209
5 135.4143 34.53756
6 135.4018 35.07922

度
134
134
135
134
135
135

1224000
1248000
1272000
1224000
1224000
1248000

分秒

3.00
3.00
28.00
50.00
24.00
24.00

6.60
6.60
36.60
21.60
51.60
6.60

00
40235663434824000
4824000
4873500
4851000
4873500
4873500

度3435353434351224000
1260000
1278000
1239000
1242000
1260000

541498074392

図４ 水質のダイオキシン類濃度の経年変化（平成 12 年度〜14 年度）

50ng‑TEQ/m3
1010.1濃度(ng‑TEQ/m3)0

図５ 排ガス濃度（ng-TEQ/m3）

20km

2400mg‑TEQ/year
1600
800

0排出量(mg‑TEQ/year)

図６ 排出量(mg-TEQ/year)

20km

（６）PCB 保管状況データを用いた表示例

図７コンター表示例

兵庫県では，毎年，PCB 特別措置法に基づき PCB 廃棄物の保管状況をとりまとめている。これらの廃棄物の形状は多岐にわたり，高圧・低圧トランス，高圧・低圧コンデンサ，安定器，感圧紙，汚泥，ウェス等が各事業所において保管されている。これらの中から，例として平成１４年度集計の政令市分の安定器について，図９に示した。
廃棄物無害化処理が進むにともなって，保管場所，量が変化することから，経時的にこれらの情報を把握しておくことは重要である。
将来的には，このような空間的，時間的変化を伴うデータ管理に，廃棄物の輸送経路や距離といった情報を加味して，地理情報システムを活用できればと考えている。

【参考文献】
1) 兵庫県立人と自然の博物館ホームページ
http://hitohaku.jp/rsc/ecology/databank/tool_down
load.htm2)http://staff.aist.go.jp/n.takeno/mapmodules/node4.
html
3)国土地理院数値情報
http://nlftp.mlit.go.jp/ksj/
図８ メッシュ表示例

図９ PCB 保管状況の表示例（安定器）