G空間セミナー2023 in GIFU
オンライン開催

グリーン変革（GX）に向けたDXの推進--- 統合型GIS・デジタルアースの利用を加速するには2023年10月31日（火）13：40－14：30

福井 弘道
中部大学

副学長

中部高等学術研究所
国際ＧＩＳセンター

所長

センター長

1

本日お話すること
自己紹介

統合型GISとは、DX・Society5.0の基盤
Digital Earth × SDGs
デジタルアース（俯瞰型情報基盤）研究
気候変動×災害×生物多様性×
デジタルツイン、Society5.0

2

１

自己紹介
背景
Where I am from

3

自己紹介

福井弘道 1956年生、兵庫県出身
名古屋大学理学部地球科学 一人学際
Think Tank 環境・国土計画

10y
10y

慶應大学SFC 総合政策、メディア・ガバナンス 15y
中部大学中部高等学術研究所（2011～）
11y
国際GISセンター（デジタルアース共同利用・共同研究拠点）
一般社団法人環境創造研究センター 理事長（2013 ～ ）中部大学副学長（2022.4 ～ ）恵那SDGs先端研究拠点長
研究分野：地球環境学、空間情報科学、持続可能システム、山と温泉
4中部大学の概要
自然の豊かな恵那キャンパス
現在は学生が研修で利用

総合大学の強みを生かして、文理融合、深く広く学び、専門性を備えた万能型人材である「スペシャライズド・ジェネラリスト」を養成

34万m²

学生集団が人口100人の村だったら
恵那市にある唯一の総合大学連携協定（2020）

28

工学部
経営情報学部

10

国際関係学部

2

人文学部
8

春日井市にある唯一の総合大学連携協定（2006）

開学 1964年 中部工業大学
建学精神 「不言実行、あてになる人間」
愛知県春日井市にメインキャンパスをもつ私立の総合大学
岐阜県恵那市に恵那キャンパスを持ちSDGｓ研修活動を推進
8学部27学科、6研究科（博士前期・修士）、5研究科（博士後期）
理事長・学長：竹内芳美 総長：家泰弘 名誉総長：飯吉厚夫
教職員：752名 学生数：11358名 （2023.5.1）

6

6

現代教育学部

43万m²

5

9

生命健康学部

2023.5.1学生数
大学
10969
大学院修士 349
大学院博士 40
計1135823

応用生物学部

濃尾平野の天香具山：春日井キャンパス

2（女子28.67%）
7

3

3

理工学部

2

1

大学院

2

1

【女性比率】
学生
28.67％
専任教員
31.12％
専任職員
38.59％

5中部大学のSDGsの取組み
学長認定資格（合計20単位）「自学科SDGs科目」8単位「全学共通SDGs科目」8単位「他学部SDGs科目」4単位

本学のSDGs活動：研究 / 教育 / 地域・国際連携

大学と社会をつなぐ
SDGs超学際研究を先導（自然との共生、CN）

超伝導先端研究、
脱炭素先進研究

学部横断型のSDGs発表会、 SDGs教育の国際ネット
シンポジウムワーク（ESD-RCE）

社会実装「未来のありたい地域社会像」
大学が持つポテンシャルを活かして、産学官による研究開発・社会実装を推進

6

7

中部大学

国際GISセンター

International Digital Earth Applied Science Research Center (IDEAS)
at Chubu Institute for Advanced Studies, Chubu University
地域で発生している現象をモニタリング、生データを共有し、処理・分析してその意味を解釈するとともに、全体を俯瞰して分かりやすく多次元で表示／広報し、さらには将来を設計、合意形成していくといった「新しい実学」の創造を社会実験を通して探求◼ 2011.4 中部高等学術研究所の附置研究所◼ 国際GISセンター開所◼ 2012.4

私立大学戦略的拠点形成事業◼ デジタルアース（俯瞰型情報基盤）による「知の統合」拠点（5年）◼ 2014.4

文部科学省共同利用・共同研究拠点◼ 問題複合体を対象とするデジタルアース研究拠点（6年）第一期◼ ISDE Japan Chapter 2017-◼ 2020.4

共共拠点継続認定

第二期（2020.4－2026.3）
8

Henri Poincare Science et méthode (1908)“We do not study nature because it is useful;we study it because we delight in it,
and we delight in it because it is beautiful.”

Photo taken by Fukui“If nature were not beautiful, it would not be worth knowing,
and if were not worth knowing, life would not be worth living”
9Early Warning System --Case Study on Imja Glacial Lake in Himalayan Range

Amadablam

radio relay station
at avant-grade peak of Chukhung Ri)

3D visualization modelwith satellite imagery（ALOS)
draped on the terrain model（SRTM)
10氷河湖の形成

1955

Imja Tso glacier, Everest Region, Nepal 1955

Both Photos:
Alton Byer

2006

Lake Imja Tso

Imja Tso glacial lake formation 2006
11

GLOF Oct2023 India Sikkim
Glacial lake outburst
flood kills 14 in Sikkim,
102 people missing
Flooded Teesta river in north Sikkim,
Wednesday, Oct. 4, 2023. (PTI photo)https://indianexpress.com/article/explained/explained-climate/glacial-lake-outburst-flood-glof-sikkim-8968562

12

Altitude Air
DHM
UNDP National program

13
13

Survey Flight Root(2016.10)

14

GLOF（氷河湖決壊洪水）への対応

15エベレストベースキャンプからサウスコル

16

名古屋市とGIS等を活用した防災・減災対策を推進（目的）
災害時の情報収集から意思決定、初動対応までのプロセスの迅速化を目指すとともに、ＧＩＳを活用した大規模な情報の解析・可視化による意思決定の高度化を図るため、俯瞰型の防災情報共有・対応支援システムを構築する。
平成28年11月4日

市政記者クラブ発表内容

17

防災ヘリの活用

18

災害時の被災状況の詳細把握に活用19名古屋市のGISを活用した図上演習訓練（10月25日）
災害対策本部におけるGIS等を活用した各種情報の収集・分析
体制の構築を目指す

図上演習訓練（2023.10.25）
20

われわれはこれからどこへ ?

--総合智で望ましい未来へ

ポカラ山岳博物館の写真展で、100年前のスイスと現在のネパールを比較?

http://www.bbc.com/news/magazine-29765623

http://savechildrennepal.org/
http://lamakarma.net/shorter-trekking-routes/the-helambu-valley-trek-7-days/

https://rtrp.jp/articles/2094/

21

地球科学（自然の科学）への動機
地球を設計するー社会地球科学の提唱 (1970) 科学情報社
環境アセスメント(1977） NHKブックス
国土学への道ー資源・環境・災害の地域科学（1983）名古屋大学出版会
市民からの環境アセスメント NHKブックス

22

島津 康男（しまづ やすお、1926年９月17日~2019年6月21日）に学ぶ＜バイキング１、２号の火星着陸でクローズアップされた学者。
・・・・・・・
宇宙から一転、今は研究の焦点を地球の「環境保全問題」に絞っている。持論は「学問は個別のジャンルに分離していてはダメ」。
政治、経済、化学、工学などすべて学問の情報を整理してコン
ピューターにぶち込む。これをシステム化して環境保全に役立てる。
地震、異常気象、農作物の不作---国土は狂い始めているようだ。
異変には目を光らせざるを得ない。島津研究室のスタッフ3人が、3か月前から愛知県西加茂郡三好町の農家に泊まり込んでいる。
村人から稲や野菜の作柄、川の汚染について情報を集める。昆虫の生態の異常も調べた。
「わかったのは、自然のナワバリに人間が土足で踏み込んではいけないということだ」。みずから「環境の現場監督」と称する。
サファリを着て、いつでも研究室を飛び出せる用意をしている＞（抜粋）
中部読売新聞1976（昭和51）年９月19日付の記事

当時４９歳

23

島津資料：環境アセスメントライブラリ
中部大学・国際ＧＩＳセンターに収められた、初代環境アセスメント学会会長の
島津資料は約850点で、著作物や報告書、アセス図書をはじめ、ファイルや紙封筒にまとめられた資料群などからなる。
・国内の環境アセスメントに関するもの：約700点
アセス手続き図書だけではなく、委員会資料や利害関係者とのやりとり、NGOから提供された資料、関連する図書など

・韓国をはじめ海外の環境アセスメントに関するもの：約60点
・島津地球環境科学（SMLES）に関するもの：約50点
・その他（核の冬研究、著書、購入書籍など）：約40点

書架Ｃと故島津康男先生（2015年傘木宏夫氏撮影）

左列（１）

中列（２）

右列（３）

原発関係

東通原発

八重山

関西国際空港等

京滋バイパス
名古屋環二

石狩湾、書籍立命館大学
龍谷大学

関空、名環二、むつ
小川原、苫小牧東

新石垣

中部国際空港

愛知万博、藤前

普天間

中部国際空港

愛知万博

中部国際空港愛知万博

日野工業団地（多種）

リニア、清渓川東京外環
韓国、八重山、三番瀬（多種）

島津先生の思い入れの強い資料群（書架Ｃにおける資料配置）
大まかな目録（背表紙やファイル名など）は作成済
特に藤前干潟については、詳細目録がある。

中部大学 デジタルアース共同利用共同研究拠点に寄贈された
島津ライブラリーと福井共共拠点代表（2020年傘木宏夫氏撮影）

故島津先生宅リビングの見取り図

24Bucky に学ぶ

Buckminster Fuller(1895-1983)‘Operating Manual forSpaceship Earth’ - 1969

・専門分化が包括的な思考を妨げる
Specialization precludes comprehensive thinking
・本来、無数の専門分野は、潜在的に統合可能な技術的/経済的利益を社会に生む
the potentially-integratable techno-economic
advantages accruing to society
・フラーの思想は、時空を超え、ジョブズに受け継がれ、世界を変えていく（NHK:映像の世紀 ﾊﾞﾀﾌﾗｲｴﾌｪｸﾄ）（「世界を変えた“愚か者”フラーとジョブズ」）
・デジタルアースの父"With the Geoscope humanity would be
able to recognize formerly invisible
patterns and thereby to forecast andplan in vastly greater magnitude thanheretofore. The consequences ofvarious world plans could be computed
and projected, using the accumulated
history.“ – Buckminster Fuller, 1940

"Geoscope" is a tool for planning and stewardship25The Earth is a complex system of systems

Data are required from multiple observation networks and systems
26

地球トータルシステム（３Ｅ）
相互に連関した縫い目なしの自然を扱うためには、相互運用可能な情報システムが必要（Digital Earth)• Seamless Earth Science(SMLES) 一人学際• 3E(Earth Science, Ecology, Economy)
地球規模の環境変動

物理系

生態系

人間系

物理系

陸・海・空の循環

光合成・呼吸

災害・資源

生態系

呼吸・分解

食物連鎖

食料

人間系

廃棄物

耕作

生産・消費

地球科学
地学の重要性は高まる
一方、今年の大学入試共通テスト

化学の受験者
地学の受験者

182,224人
1659人！！

物理系
人間系
生態系

27

地球人間圏科学

学術会議

持続可能な日本，アジア，世界の実現への道28一般社団法人

環境創造研究センター
・昭和51年（1976）に愛知県知事認可（環境部所管）法人として、地域における自然・社会の複合的環境に関する科学的研究を行うとともに、その体系化の確立と普及を図り、望ましい人
間環境の保全と創造に寄与することを目的として社団法人「環境アセスメン
トセンター」を設立。

・平成元年（1989）「環境創造研究センター」に改称。
・平成25年（2013）一般社団法人
環境創造研究センターに。

29

Evidence-base: （アセスで藤前干潟を守った地図）

大潮の日の干潟の干出状況とシギ、チドリの分布

リビングとキッチン

環境影響評価干潟埋め立て事業

アセスとは・環境影響を最小にする
技術ツール
・合意形成のための情報ツール〇採餌 ●休息30

GISコミュニティフォーラムでの活動
GIS in Action→
GIS: Designing our Future→
Opening the World to Everyone→
Changing Our Society →GIS—Creating the World
GIS – Opening Our World →You Want to See
GIS – Transforming Our World →GISであなたが見たい未来を共創する
Applying Geography Everywhere → 持続可能で公平かつ豊かな世界を創造
GIS – Enabling a Smarter World →Applying the Science of Where →GIS – Inspiring What’s Next for Planet →GIS – Interconnecting Our World →GIS – Creating a Sustainable Future →GIS – Mapping Common Ground →Evolving our understanding, envisioning our future31

２

統合型GISとは、
DX・Society5.0の基盤
32

• GISは、地図を基盤として地理情報を管理することで、地理空間を理解するためのシステムです。DXの進展に

GISとは
DX・Society 5.0の基盤ツール

よって、リアルタイムに理解できるようになってきまし
た。GIS は、データ管理（データベースとデータモデ
ル）、空間分析、センシング（画像と Internet ofThings）、コンピューティング（クラウド）、モバイル（携帯端末と分散コンピューティング）、自動化（機械学習と人工知能）といったさまざまな分野の技術の進歩とともに発展してきました。
• GISによって、私たちを取り巻く世界をより深く理解することが可能になり、将来の生活や出来事を予測し、それに対応する方法を先導して、より良い計画や意思決定を行うことができるようになります。私たちは GIS を使って、空間情報の管理、デジタルツインの構築、多様な分析やモデリングの実行、そして市民参加を支援できます。今日のGIS の継続的な進化は、日々のニーズや将来の課題解決に向けた、新たな活用方法を見出す機会を生み出しています。

33

ジオインフォマティクス（GＩ）の3層の統合
Geo-enabling a smart society
GI Services

価値観･信条・理念の創造

人間行動・情報流のモデル化→Engagement

GIS
Knowledge
HUB

シミュレーション
GI Sciences 状態方程式
場の方程式→Insight（プロセスモデル）GI Systems

環境・空間の認知

流通・広報
行動規範
政策立案
合意形成

人間圏

→ Dataモニタリング
センシング（観測／野外調査）
GIS・RS

ｇ-コンテンツ34

今年のGIS学会の企画セッションから
GIS＋AI 空間情報システムから空間知能システムへ
マイクロジオデータ、人流データ
住所・土地のデータ化 ---- 法務省地図XML
シビックテック
地理空間情報標準
デジタルアース35

GISとは岐阜県県域統合型GISの資料から

ＧＩＳとは？
地理情報システム（Geographic Information System）の略称です。文字や数字、画像などの情報を地図と結びつけて、コンピュータ上に再現し、位置や場所からさまざまな情報を分析し、分かりやすく地図表現したりすることができる仕組みのことです。

高等学校「地理」の教科書では （内容抜粋）
地図上に示されている地形や、人口のような地域的な数値情報は、地理情報を称され、これら膨大な地理情報をコンピュータを操作して、必要な情報を取り出したり、解析したりできるものが地理情報システムである。

もっと簡単にいえば・・・・

従来紙で見ていた地図（位置情報）や地図上に存在する様々な情報がパソコン上で見ることができる業務ツールです。
36

2022年度から「地理総合」が必履修科目に、GISの学び

ESD
グローバル
防災
GIS

GISことはじめGISって，何？
WebGISを活用しよう
地理院地図
RESAS
jSTAT MAP
https://sorabatake.jp/27699/

https://www.teikokushoin.co.jp/hs2021/supportgis.html

37

GISとは岐阜県県域統合型GISの資料から

GIS（Geographic Information System：地理情報システム）

デジタル化された地図（背景図）データと、位置に関連したデータ（統計データなどの属性情報）を、統合的に扱う地理情報システム

名称
分類
内容等

「個別空間データ２」（レイヤー）２
位置情報（ポイント）＋属性情報
重
ね
て
１
つ
の
地
図
と
し
て
利
用

「個別空間データ１」（レイヤー）１

位置情報（ポリゴン）＋属性情報

38

GISとは岐阜県県域統合型GISの資料から

民間企業でのＧＩＳ活用事例○店舗管理、出店計画（ファーストフード、コンビニ等）
人口/世帯分布、他店出店状況等から、出店計画において活用○顧客管理、新戦略検討（レンタル、ドラックストア等）
顧客の住所、頻度、販売データから、ＰＲ強化エリア（チラシ配布）、新戦略の検討○施設、顧客情報の総合管理、ＧＩＳサービス提供（通信、運輸等）
施設管理、業務解析、社内情報共有、情報提供、電子申請etc

行政機関でのＧＩＳ活用○施設管理（道路、上下水道等）
道路、上下水道管の施設管理、工事管理、点検管理等○自然、環境情報の管理（森林、動植物、不法投棄監視等）
森林の樹種、林齢の管理、動植物の生息状況管理、公害、ゴミ投棄の場所の管理等○情報提供サービス（安心安全、観光等の地理情報の提供）
犯罪発生マップ、浸水想定区域、各種法規制（自然公園等）、ホタルマップetc
39熊出没・捕獲管理マップ○過去の出没場所が簡単に可能○分布状況が視覚的に把握可能

令和４年

令和５年

https://news.yahoo.co.jp/articles/83cc455da098d6edfb
c6d9b7d38bbd1ef24b96b8/images/000

40地理空間情報活用推進基本法（NSDI法の概要）
地理空間情報活用推進基本法（National Spatial Data Infrastructure：NSDI法）
平成19年5月23日(2007年）成立、5月30日公布。

1-1 目的（抜粋）
国民が安心して豊かな生活を営むことができる経済社会を実現する上で地理空間情報を高度に活用することを推進することが極めて重要であることにかんがみ、
地理空間情報活用推進に関する基本理念を定め、地理空間情報活用推進に関する施策を計画的に推進することを目的とする

1-2 基本理念

地理空間情報の正確かつ適切な整備・提供
人材の育成
関係機関の連携の強化等の施策の総合的かつ体系的な実施
行政運営の効率化、機能の高度化などクリントン大統領令12906(1994)

デジタル庁「包括的データ戦略」
2021.6
地理空間情報は全てのデータの基盤
デジタル社会実現-- スマートシティ-- デジタル田園都市
市民の幸福（ウェルビーング）

41

地方公共団体が取り組むべき項目（地方公共団体の責務）
第５条 地方公共団体は、基本理念にのっとり、国との適切な役割分担を踏まえて、当該地域の状況に応じた地理空間情報の活用の推進に関する施策を策定し、及び実施する責務を有する。
取り組み項目

地理情報システムの利用の拡大並びにこれによる公共サービスの多様化及び質の向上（第１４条）
国民が安心して地理空間情報を利用するため、個人情報を保護する適切な取扱の確保（第１５条）
国が定める技術上の基準に適合した基盤地図情報の整備及び適時の更新（第１６条）行政の各分野において地図を作成する場合には、既に整備された基盤地
図情報の活用に努める（第１７条）
基盤地図情報及び地理空間情報の社会への積極的提供（第１８条）
42

岐阜県県域統合型ＧＩＳの二つの目的
県と市町村あわせて年間に約9億円かかった費用を約6億円に抑えられたという。
計42市町村が独自に導入した場合の維持管理費に比べて、各自治体の負担分を平均20分の
1の約50万円に抑えた。
（日経の記事）

情報の共有・公開・交流
今までは、県、市町村、さらに各部、各課が所管する情報を個別に管理し、他部局の情報は簡単に閲覧することはできませんでした。
県域統合型ＧＩＳは、それぞれの部局が持つ地図情報を一つの基盤で運用することにより、情報共有、公開を促進し、縦割り行政の弊害を解消することを目指しています。
行政コストの縮減
今までは、県、市町村、さらに各部、各課が個別に地図整備、地理情報システム整備を行い、重複した投資をしてきた部分もありました。
県域統合型ＧＩＳは、１つの共有地図を共同で整備するため、重複投資がなくなるとともに、システムや地図デー
タを一括して管理するため、管理費用の削減が見込まれます。
43

統合型GISはDXの要

地図情報、
行政DXの要に「統合型」
1099自治体導入（2021年4月1日）。

11年度から約7割増加した。
自治体が税務や都市計画など部署ごとにバラバラに整備してきた地図の統合を加速している。統合型の地
理情報システム（GIS）は行
政デジタルトランスフォー
メーション（DX）の要の一
つで全1741市区町村の6割が
導入した。

44

岐阜・恵那、豪雨を機に
日経新聞

災害地図リアルタイム更新に

2023年2月10日 21:00

45

災害対応の基本
名古屋市危危機管理局との共同研究から

人的・物的リソースが限られる中で、迅速かつ効果的に災害対応を行うためには、被害状況等の情報収集・情報分析・情報共有が重要となる
46

従来の情報収集・分析・共有方法
名古屋市危危機管理局との共同研究から

紙地図

電話

メール
テキストベースのシステム
ホワイトボード

無線

情報の可視化、共有に課題あり
47

名古屋市防災GIS構成図

48

情報共有Webサイト

主題図ごと
にメニュー
分け

主題図ごとに適したアプリケーションを表示
Dashboard
Web Mapping
Application等

・内閣府のISUTサイトを参考に作成
・市役所内の各部局や区役所、外部関係機関に共有
49

情報種別
種別

内容

被害状況

人的被害、住家被害、火災、道路被害、等

被害範囲

浸水範囲、液状化範囲、土砂災害範囲、各範囲の影響人口・世帯数、
等

避難所状況

開設状況、避難者数、等

避難情報発令状況

発令範囲、影響人口・世帯数

交通機関状況

市営地下鉄、市バスの運行状況

職員投稿（ｽﾏｰﾄﾌｫﾝ等） 被害内容、現場写真、等
ドローン

静止画、動画、オルソ画像、等

SIP４D

道路状況、医療機関状況、ライフライン状況、等その他

JAXA衛星画像、等

今後も拡充予定50

搭載しているGIS基礎データ
種別

内容

区域

区境、学区境、町字、等

市有施設

区役所、消防署、土木事務所、環境事業所、小中学校、等

避難施設

指定避難所、指定緊急避難場所、福祉避難所、帰宅困難者一時滞在施設、等

防災拠点

広域防災拠点、物資集配拠点、備蓄倉庫、等

医療

災害拠点病院、災害協力病院、医療救護所、等

被害想定

浸水想定区域、推定震度分布、土砂災害警戒区域、火災延焼危険度分布、等

過去実績

浸水実績、がけ崩れ被害箇所、等

都市計画基本図

都市計画基本図、用途地域、防火地域、公園、等

交通

道路、緊急輸送道路、鉄道路線、駅、バス路線、等

その他

人口、世帯数、オープンスペース、等
51

被害状況

52

被害範囲

53

関係部署・関係機関との協働・連携強化

市役所の他部署と防災GISの活用について協議
各部署で必要な情報
各部署で保有している情報のGISへの取込
各部署で必要な主題図の準備
各部署で必要な機能
効果的な運用方法の検討
訓練での活用防災以外の業務での活用

外部関係期間との連携

関係機関に閲覧用アカウントを配布
愛知県、愛知県警、自衛隊、国土交通省中部地方整備局
中部電力、東邦ガス、JR、NTT、等

必要に応じて各機関とGISの運用について協議予定
54

３D都市モデルの整備・活用

PLATEAU（プラトー）

https://www.mlit.go.jp/plateau/

55

CPS（Cyber Physical System）

DX

デジタルトランスフォーメーション
物理空間でアクセスが難しい都市機能は
サイバー空間で実現する
社会的共通資本のイノベーション

大量のジョブ転換
フレキシキュリティ

Digital Twin, Cloud Computing

・センシング、アクチュエ―ション
・大量・高速処理

非言語的な力
共感力
集合知
発案力から実現力へ

CPS（Cyber Physical System）/ IoT社会
大量データの取得、分析、実行の循環が可能に

56

Society 5.0

57Society 5.0で実現する社会

58

59

デジタルツインにおける空間情報の役割（オランダの例）

60

DestinE
The overall objective of DestinE is therefore to develop a dynamic, interactive,
computing and data intensive “Digital Twin (DT) of the Earth”: a digital, multidimensional replica of a physical entity, the Earth (system), which would enabledifferent user groups (public, scientific, private) to interact with vast amounts ofnatural and socio-economic information
Physical world: Planet Earth
Flows of observations fromthe physical world
Digital twin: computer model, a digital replication of the state
and temporal evolution of the Earth system constrained byavailable observations and the laws of physics
Revisit the past/ understand the present/ predict the future

https://ec.europa.eu/digital-single-market/en/destination-earth-destine61

３

デジタルアースとは62

デジタルアースの背景

Digital Twin
Geo-AI
オープンサイエンス

市民科学

地理空間情報活用推進基本法（NSDI法）小型衛星

Disruptors

・地球ｼｽﾃﾑﾓﾃﾞﾘﾝｸﾞ
・環境ｼｽﾃﾑﾓﾃﾞﾘﾝｸﾞ
・都市情報ﾓﾃﾞﾘﾝｸﾞ
・建築情報ﾓﾃﾞﾘﾝｸﾞ

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.

UAVs
Earth Observation Explosion
Internet of Things
Open Source, Open Data
Developers, Involving Citizen..
Wearable Computing
3D Data Capture
Cloud Computing
Big Data
Automation, AI, Deep learning
Citizen Science63GoreのDigital Earth Vision： デジタルアースの構築を
地球の現状を知り、将来を考える道具• 1998.1 ゴア米国副大統領（当時）の提唱によりスタート• ネットワーク上にある膨大な地理空間情報を統合して、様々な解像度で可視化することが可能な多次元のジオブラウザ• 人間と環境の相互作用を理解するための共同実験室として利用（科学コミュニケーションや計画のプラットフォーム）

2014年11月
名古屋で国連ESDの10年最終会合に合わせて
第５回デジタルアースサミットを主催

64

The Digital Earth Vision
I believe we need a ‘ Digital Earth’, a multi-resolution,
three-dimensional representation of the planet, into
which we can embed vast quantities of geo-referenceddata.
a ‘Collaboratory’ for research scientists seeking tounderstand the complex interaction between humanityand our environment.
a ‘user interface’ -- a browsable, 3-D version of the planet
available at various levels of resolution, a rapidly growing
universe of networked geospatial information, and themechanisms for integrating and displaying informationfrom multiple sources.
(The Digital Earth: Understanding our planet in the 21st Century(Gore,1998))
65

What Digital Earth is NOT

Fancy
3D
ViewerHuge
Database66

What Digital Earth Is (in part)Web
ViewerImmersive
Desktop
Wall-Sized
3D Viewer Museum Viewer
GIS

CatalogServices

Internet
Map
Server

Map
ServerService
Repository

Data
ServerShared Standards
67International Society for Digital Earth▪ ISDE, founded in Beijing in 2006, is ainternational scientific organization
principally promoting academic exchange,science and technology innovation,
education, and international collaboration
towards Digital Earth.
▪ The Mission of the Society is to benefit
society by promoting the development andrealization of Digital Earth.

••

Time: May 2006
Place: Beijing ,China•

Official Launch of ISDEand the first Executive
Committee Meeting
学会成立大会The First EC Meeting

EC Member of ISDE, 2006

Launch Ceremony of ISDE
68

International Society for Digital Earth

http://www.digitalearth-isde.org/
69

国際共同研究

ＤＸは進んだが、環境と人間社会の持続可能性を実現するＧＸで、意思決定支援するために、ＤＥを社会実装して運用するには至っていない
70

ISDE WG6 : Contribution of Digital Earth to
Sustainable Development Goals

71持続可能な開発目標（SDGs）マッピング

Global Agenda ：SDGs 17 Goals 169 Targets 232 Indicators
指標間のリンク、インパクト・カスケーディング の可視化

72

An integrative data ecosystem (SD4SD)
17
Goals
169
Targets

GlobalOutputs andReporting232
Global IndicatorsAn
integrativedata
ecosystem

Official Aggregation and Integration into
Indicator Framework by National Statistical Offices.
Captures data integrity and validation.
SDG metrics for measuring and monitoring progress.
Data compiled and disaggregated by income, gender, age, race,
ethnicity, migratory status, disability, geographic location, etc.

Earth
Observations
and Monitoring

Source: UN-GGIM

National
Spatial Data
Infrastructure

National
Sustainable
Development
Indicators

National Statistics,
Other Data
Accounts, Administrative
sources,
Registers, Demographics incl. Big Data

National
Information
Systems

Geodetic positioning
Mobile phone
Imagery
Population
Elevation
Social media
Water/Ocean
Demographics
Topography
Sensors
Land use/cover
Poverty
Land use & cover
Automated devices
Observations
Trade/Business
Satellite imagery
In situ monitoring Transport/Infrastruct.
Environment
Cadastre/Parcels
VGI
Air/Pollution
Labour/Economics
Water & Oceans
Crowd sourcing
Ecosystems
Agriculture
Cities & Settlements??
Forest/Agriculture
Disability/GenderLocal
to national social,economic and environmental
conditions and circumstances
Administrative Blds.
Climate
CRVS.

73

Data
InputsFundamental
baseline dataand new
data sources73人間安全保障指数（HIS)の可視化
指標は全国共通とし，命指標（生命，健康保険分野の23指標），生活指標（経済・労働，教育，福祉，生活習慣・環境分野の42指標），尊厳指標（子ども・女性，公への信頼，地域
社会・連帯感・国際性，満足度分野の26指標）から構成．総合的な指標（91指標）

命指数

生活指数

尊厳指数
総合指数
74

ゴアの1998年ビジョンの主要要素とそのこれまでの成果の評価
Digital earth: yesterday, today, and tomorrow(2023) https://doi.org/10.1080/17538947.2023.2187467

1998年にゴアが提案したビジョンの要素

それは達成できたか？

・DEを使用して、ズームインして大陸、国、都市、個々の家、樹木、その他の自然物や人工物を見ることができる、魔法のじゅうたんに乗るのと同じ体験。

・部分的には達成された。（仮想地球儀がいくつか利用可能。地球観測衛星の爆発的な増加、解像度も向上した。高解像度のデータには、自由にアクセスできない）

・システムの音声認識機能を使って、土地被覆や動植物の分布図、リアルタイムの天気、道路状況、政治的な境界線、人口などに関する情報を要求できる。

・制限付きで達成された。音声認識や自然言語処理は、大幅に進歩して音声インタ
フェースを使って、Webにクエリを実行できるが、DEに対しては、まだ初期段階。

・世界中の学生がGLOBEプロジェクトの一環として収集した環境情報を、デジタル

・部分的に達成された。クラウドソーシングやEU-Citizen Scienceのオンラインプ
ラットフォームでは、多くの市民科学プロジェクトが試行的に行われ来た。

地図や地形データと融合して視覚化することができる。
・DEを使用して、ハイパーリンクをクリックすることで、目にする多くの地物に関する詳細情報を取得できる。

・部分的には達成された。多くのプラットフォームで、ハイパーリンクを含むオブジェクトが表示されているが、対話手段としてのDEは、まだ一般的でなく複合現実
MRなどの発展に期待。

・国立公園で休暇を過ごす旅行の準備として、ハイキングプランを計画している人が、出かける前にその旅行の最初から最初まで、視覚的に軌跡をたどれる。

・制限付きで達成された。多くのプラットフォームで旅行計画は可能。POIとして
多くのリンクがプラットフォームにあるが網羅的でなく、検証/認証されていない。

・空間だけでなく、時間を移動することができる。ルーブル美術館に仮想フィール
ドトリップした後、フランスの歴史を遡り、古地図やオーラルヒストリーに触れる。
恐竜について知りたければ、地質自体までも遡れる。

・制限付きで達成された。NASAの気候タイムマシンなど、時間を移動できるプラッ
トフォームがあるが、一部の地域に利用可能な過去の画像は限られ、時空間で現在のデータと比較することはできない。過去のデータの再構築は困難な課題。

・WWWと同じように、何十万といった個人、企業、大学研究者、政府機関によってDEプロジェクトは、草の根的に取り組まれる。

・限定的でまだ課題が多い。研究を進める学術部門とプラットフォーム開発やデー
タ収集の民間部門の貢献によるが、個人や政府機関のデジタルガバナンスは不足。

・DEのデータの一部は、パブリックドメインになるが、膨大な商用画像や付加価値
情報サービスを提供する企業のデジタルマーケットプレースとして使われる。

・達成できた。デジタルプラットフォーム市場の爆発的な拡大で、規制の必要性などの問題も新たに発生。明確なデジタルガバナンスの欠如は利用者に問題を与える。

・人類と環境の間の複雑な相互作用を理解しようとする、研究者や科学者にとって、壁のない実験室である「共同研究室」になる。

・部分的には達成された。科学者がデータやモデルを共有するためにDEを使用している例はあるが、特定のPJのためのツールで、普遍的なフレームワークでない。
相互運用できない、使い捨てのプラットフォームが急増している。
75

デジタルアース (俯瞰型情報基盤)による熟議、知の統合
リアルタイムモニタリング

IoT、オープンデータ、
市民科学

技術情報
支援技術
ニーズ把握

企業

自治体

各種主題図
都市計画図
ハザードマップ

スマートグリッド
ユビキタスセンサ
インフラ空間データ
統計・地図
災害時 被災状況等
収集データ
ロボット

環境分野
データ

地理分野
データ

衛星・UAV・センサー・情報収集車・調査

迅速な状況把握
対策検討
情報発信
発言・議論
合意形成

意思決定支援

結
果
の
フ
ィ
ー
ド
バ
ッ
ク

工学分野
データ

Physical
リアル空間
専門的説明
根拠説明
発言・議論

Cyber
デジタル空間

大学

社会分野
データ…

データの融合ビッグデータリアルタイムシミュレーション
不確実性の可視化

AI

知の統合・再編成 デジタルアース
集合知(俯瞰型情報基盤)

観測値
計算値
研究データ

市民・NGO
口コミ等
個別情報
災害時：避難状況

様々な主体が相互の情報を統合
し閲覧、包括的な議論ができる「場」を提供連動
大型マルチモニター付き会議室
危機管理・対応検討室

防災情報
発言・議論

サイバー会議室

状況把握
情報発信
発言・議論

エビデンスに基づく熟議を支援

Digital Twin, CPS（Cyber Physical System）/ IoT社会, DX76

４

デジタルアース共同利用・共同研究拠点77

デジタルアース拠点の全体の研究計画
現在は地域から地球レベルの様々な「リスク」に直面し、そのリスクは相互に関連し、複数の学術分野を横断する、不確実性をはらんだ「問題複合体」を構成している。

78

共同研究公募（特定課題研究、一般課題研究、研究集会）
特定設定課題「社会―生態システム」の持続可能性探求（世話人：福井弘道）
カテゴリ１：デジタルアースの技術要素の統合
１−１：センシングデータ利用のための高機能ＡＰＩプラットフォームとアプリ開発（世話人：本多潔）
１−２：基盤データ構築および分析・不確実性可視化手法（3次元データ、時系列データ（世話人：渡部展也）
研究課題１ 都市域の基盤的情報の構築・分析についての研究
研究課題２ 不確実性を可視化・表現する手法研究
１−３：サイエンス・コミュニケーション・システム開発（世話人：福井弘道）
１−４：ビッグデータ解析のデジタルアースへの応用（世話人：杉田暁）
研究課題１ ビッグデータの分析・解析「手法」に関する研究課題
研究課題２ 具体的な問題複合体に関するビックデータを取り扱い、解題に貢献する研究課題
カテゴリ2：問題複合体の具体的事例への取り組み
２−１：防災・減災情報のデジタルアースへの投入と利用サービス（世話人：井筒潤）
２−２：環境、エネルギー情報のデジタルアースへの投入と利用サービス（世話人：竹島喜芳）
２−３：ＳＤＧｓ指標に関する情報のデジタルアースへの投入と利用サービス（世話人：福井弘道）
２−４：感染症対策に関する情報のデジタルアースへの投入と利用サービス（世話人：安本晋也）
79

デジタルアースの共同利用研究設備
デジタルアースルーム

衛星インターネット
360度3次元カメラ
GPSなど搭載

エビデンスベースの熟議を支援

電子テーブル
危機管理情報収集車両

3D プリンタ
無人飛行機（UAV）
デジタルアース
サーバ群80

拠点における共同利用・共同研究の実績

採択課題数

研究業績
査読付論文
査読なし 論文
会議抄録
図書
招待講演
国際会議発表国内会議発表論文数

2020年 2021年 2022年
28
19
26
61
44
42
8
7
9
6
9
10
13
16
22
13
14
8
82
96
74

81

共同研究課題の事例拠点が整備したデジタルアースを用いて、多用な空間データの構築、解析・分析や公開が行われている。
多数の共同研究成果のアーカイブについては、拠点ウェブサイトにて公開。
http://gis.chubu.ac.jp/wp_data/

82

COVID-19による 第一次 緊急事態宣言: 2020年4月~5月
NO₂
社会変化(衛星観測）夜間光量
移動量・NO2・夜間光量

夜間光量変化(%) Suomi-NPP(VIIRS) 東京、名古屋、大阪 30㎞圏
2020年2月から5月の変化（10㎞2：Hexagon）

NO₂ の変化(%)

Sentinel 5P 東京、名古屋、大阪 30㎞
圏
2020年5月と2021年5月の変化（5㎞2：Hexagon）

第二次 緊急事態宣言: 2020年１月~３月
夜間光量

NO₂

東京の時系列変化（2020年1月から2021年4月）
夜間光量変化(%) Suomi-NPP(VIIRS) 東京、名古屋、大阪 30㎞圏
2020年2月から2021 年２月の変化（10㎞2：Hexagon）

Story Map: URL: https://storymaps.arcgis.com/stories/b6860ad6c361448eb1285b308c7010a4

NO₂ の変化(%)

Sentinel 5P 東京、名古屋、大阪 30㎞
圏
2020年2月と2021年2月の変化（5㎞2：Hexagon）

83

Visualization: 20 September
愛知県 + 岐阜県 + 三重県

2019

2020
84

拠点の今後の展開
Phase I : デジタルアースの技術要素の統合（平成２６年度～２８年度～…）
Phase II: 具体的な問題複合体への応用（平成２９年度～）「技術要素の統合」と「具体的応用」の間で、フィードバックと最適化

認識科学

設計科学

現象の解明
あるものの探求

予測、意思決定あるべきものの探求

探求するもの

この世の法則

価値の探求
未来の法則

背景の現象、
対象

自然現象

社会現象、人為的コンテンツ、
データの特徴一様、
多くは公共が提供

多様、多くは個人が提供

研究者の
スタンス

客観的

主観的

デジタルアース
1.0

デジタルアース
2.0
85

デジタルアースシンポジウム(10月25日）

86

×

５ GIS、DE × SDGs
気候変動×災害×生物多様性×
国土形成計画・Geo Design87わが国の自然共生圏の特徴
地球規模
気候変動

経済社会
変化

均質・固有の文化
水に流す国民性

降水、気温、水温変動
緩和と適応

少子高齢化、デジタル化

モニタリング

農業・木材生産力

汚染に強い
水田

災害国

照葉樹林帯
緑の国

アジア
モンスーン

重化学工業
組立・機械

フロー経済

水系を中心とした川沿い文化
台風・豪雨
地震・火山
山岳地域

豊かな土壌、海
生物多様性

海沿い文明

高温多雨
偏西風・海流風土（気象、地形、植生）

造山帯の弧状列島

中緯度地帯

88

少ない資源
ものづくり
分断
（上流と下流、
川と海）

どうする？

川沿い文明
流域
環境
（生態系）
生業
文化
共感
参加と協働
物語
グローカル
88

わが国の人口の変化

経済社会変化
少子高齢化、デジタル化

第三次全国総合開発計画（1977）
流域定住圏構想

300の定住圏
人口：20~30万人
全国で200~300

明治の始めに日本を訪れた外国の知識人は、鎖国時代に醸成された風景の美しさ、生活様式の清潔さに深く感動をしている。文化・伝統（江戸幕藩体制）

89

宇宙船地球号の操縦
Planetary Boundary

気候変動

窒素循環

生物多様性
の消失

Johan RockstrÖm(2009)

The iterative nature of bending system trajectories towards desirable futures.

A safe operating space for humanity

https://doi.org/10.1080/17538947.2018.1561761

90

Digital Earth for Planetary Boundary, Planetary Health

関係性、インパクトチェーンやカスケーディングを可視化
91Transform the Society by Digital Earth92

GX （Green Transformation）
グリーン・ニューディール

莫大な公共投資同時に格差や失業などの社会問題を解決

就業保障
消費増加
炭素税

GDP成長とCO2排出はデカップリング（切り離し）

労働時間短縮

エネルギー効率向上

輸出減少

Global Northのみ？

再エネ

グリーン
成長

エネルギーと資源利用を計画的に減少社会不平等是正
Well-being向上

消費減少

労働生産性向上

脱成長

富裕税

O’Neill, DW (2020) Beyond green growth. Nature Sustainability, 3 (4). pp. 260-261. ISSN2398-9629
https://doi.org/10.1038/s41893-020-0499-4
93

94

95

無居住地化する国土（2050年には2015年の有人メッシュの約２割が無居住化）
コンパクト＋ネットワーク（デジタルを活かすDX）（生態系を活かすGX）
定住人口
交流人口
関係人口（継続的に関わる）
全員参加で考える

人の住み方、土地の使い方

人口減少が進む必要とされない土地が増える
国土（農地・山林）が荒れていく
風水害の被害が大きくなる
国土の防衛に支障をきたす
国土の半分に人が住む(2015）↓2050年うち2割に人が住まなくなる
うち3割で人口は半分以下に人が分散して住むと・国土に人の眼が届く（管理）・暮らしに必要なサービスやインフラに費用がかさむ
バランス、均衡をどうするか「地域生活圏」
人々が安心して暮らし続けることができる圏域（新たに10万人？を単位）
地域の関係者がデジタルを活用して自らデザインする新たな生活圏
96

中部圏７県の人口推移（2030-2015）

97

中部圏７県の人口推移（2040-2015）

98中部圏７県の人口推移（2050-2015）

99

中部圏７県の人口推移（2015-2030）

2015年人口分布

1646万人

2030年人口想定分布1546万人100

浸水想定区域内の人口
2015年浸水想定区域内人口
1157万人

人口の約70.3%が洪水エリアに住む2030年浸水想定区域内人口
1091万人

人口の約70.5%が洪水エリアに住む101

流域生態系、グリーンインフラから考える国土（中部）

都市化×流域

生物多様性×流域

102

人の住み方土地の利用の仕方•

自然の力、生態系サービスの限界（環境容量）を知る•

その範囲で自然を制御し、生態系サービスを最大化、持続性を担保する。

•

農業・工業用水•

伊勢三河湾集水域

CN（ｶｰﾎﾞﾝﾆｭｰﾄﾗﾙ）
生物多様性

水源域
＝奥山＋里山
奥山＋生態系×人間
30by30OECM
One Healthグローバル化ウィルス、微生物
動物由来感染症

アニマル
ウェルフェア
家畜飼育管理
気候変動適応中部広域協議会
水資源分科会資料

人/㎢

アジアの流域圏へ
GLOF（ヒマラヤ）
103

気候変動は生物多様性の劣化をもたらす原因

気候変動
×
生物多様性

IPBES 生物多様性と生態系サービスに関する地球規模評価報告書 政策決定者向け要約© 2019生物多様性及び生態系サービスに関する政府間科学－政策プラットフォーム（IPBES）

104

６

今後の展開
105

学際領域展開ハブ形成プログラム
地域社会経済発展＋グローバル課題解決を牽引

106

Japan’s Satoyama landscapes are small
mosaics composed of various types of
ecosystems including secondary woodlands,
irrigation ponds, rice paddies, pastures andgrasslands, from which landholders havetraditionally harvested resources including
plants, fish, fungi, leaf litter and wood, ina sustainable way. Satoyama landscapes
have evolved out of the long term interaction
between people and the environment.
Activities such as the periodic clearing offorests and the harvesting of forest litter,
prevent the system from being dominatedby a few species and allow for a greater
diversity of species to exist in the system.
107

里山イニシアティブ

108

岐阜県森林研究所が整備している三次元データ

109

気候変動×生物多様性の同時解決を目指すDEPF
地域ゼロカーボン達成支援プラットフォームの構築（排出量削減＋吸収量最大化＋地域課題（気候変動×生物多様性）の同時解決）”Drawdown Japan“
プロジェクト概要
2050カーボンニュートラル（CN）達成に向けて、各地域が将来に向けたシナリオを描き、気候変動の緩和と適応策を実施、さらには政策を総動員して生物多様性などの課題や地域が抱える課題の同時解決を実現することが求められている。本提案は都市域だけでなく、
１）中山間地域に焦点を当て、吸収源として森林などの生態システムの評価等を組み入れ、
２）国土や流域管理、生物多様性の視点からの対応策を創出、これを踏まえ
３）中山間地域にも対応可能で、気候変動CNとともに30by30の生物多様性（OECMなどの活用等）も同時解決できる統合プラットフォームを構築する。さらには、これを４）都市と中山間地域の連携、流域治水などの一体的な取り組みに資するツールとして活用する体制の構築を行う。

110

気候変動への適応
現在の脆弱性評価
気候変動脆弱性＝（ハザード）

将来予測

気候変動予測• 気候モデルA.B...
• 予測年 t..
• ダウンスケール s..

×（感受性）－（適応能力）社会変動予測• 人口構造変化• ライフスタイル変化• 都市構造変化

適応戦略の選択適応策 a
適応策 a + b
何もしない（趨勢）

適応策 a
適応策 a + b
何もしない（趨勢）脆弱性を低減（感受性を低減・能力Up)
暴露を低減（移転）→リスクを低減

過去から現在のトレンド解析

将来の暴露解析
適応能力の計測指標

適応策オプション立案
費用対効果分析
リスク分析
合意形成

ハザード：大雨、猛暑日＋暴露人口・面積
感受性：社会経済文化的属性（年齢構成・所得構成）
物理的・生態的属性（土壌の種類・洪水調整能力（保水力）・建物特性）
能力：短期的な対処能力と適応能力（早期警報システム、知識や機会を生かす能力）111

DECO活愛称は、 「デコ活」「脱炭素につながる新
しい豊かな暮らしを創る国民運動」

二酸化炭素（CO₂）を減らす（DE）脱炭素（Decarbonization）と、環境に良いエコ（Eco）
を含む"デコ"と活動・生活を組み合わせた新しい言葉です。

112

衛星AI基盤モデルと環境DNAによる時空間分解能の高い
生物多様性指標(EBVs）を用いた、炭素中立と自然再興のシナジー効果を評価する
総合指標の可視化プラットフォームの構築+ additional forecasted information
en
co
der

de
co
der

113

炭素中立と自然再興のシナジー効果を評価する
総合指標の可視化プラットフォームの構築

114

循環研究ループ流の加速
学問の総合化と研究成果の社会実装研究には、①分析的方法に依拠する「観察型研究」、②設計的方法に依拠する「構成型研究」、③統合的方法に依拠する「開発型研究」の流れがある。
これらの研究に基づいた提案を、「行動者」が受け取り、提案を選択して行動することで、「社会および自然」に効果と変化を与え、さらにそれを評価する観察型研究が再スタートするといった研究の循環系のループを加速する。

115

領域統合と役割連携によるフルスケールの研究の実施

サステナブル中部圏を実現する課題の例・地域・地球規模での気候変動の科学的理解の促進と予測に基づいた社会の具体的な適応計画・ダイナミックに激甚化す
る自然災害のメカニズムの解明と予測に基づいた社会の減災計画「デジタルツイン」構築と拠点機能の強化：拠点機能の強化
1-1 デジタルツインの構築
1-2 オープンデータ、サービスのオンライン交流拠点の整備
1-3 オープンサイエンス、ネットワークの強化
116

人新世の社会生態学に向けて（ポストSDGs）
デジタルツイン（統合型GIS）の社会実装
Evidence based Policy Making

Spatial SearchPrediction
GeoAI Disruption Generative AI

分野横断した協働の風土醸成

sharing Data, Apps (Modeling)117

Digital Earth as Virtual and Open Globe
Virtual Globe definition :The Vespucci 2020 Vision
空間的な文脈、世界観で集められた、
デジタルなデータやサービスの集合

Virtual Collaborative Globe

協働・参加によって構築されるVirtual Globe

Virtual andOpen Globes

Data + services providers(信憑性（Credibility） and 信頼性（Reliability）)
trust

Scientists as data, model-providers(peer-reviewed results)

Citizens as sensors, actors and IoT(perception, individual actions)
データの共有・可視化
モデルやサービスの共有
プラットフォーム
（コミュニケーション・協働）Open Globe definition :The Vespucci 2020 Vision
オープンアクセス政策のもとで、誰もが安心して使える
信頼できる空間データやサービスの集合
118

30年前

Kevin Costner leads the Yankees and White Sox out of thecornfield at MLB at Field of Dreams!
2021
119

If you built it, he will come!
120

Digital Earth for Future Earth,
SDGs, ..

Call for collaboration!