熱海市土石流災害における点群データの活用〜オープンデータ、３D表現の効果〜

静 岡 県

静岡県交通基盤部 建設政策課 未来まちづくり室 課長代理
杉本 直也（NAOYA SUGIMOTO）＜プロフィール＞
・ 1971年静岡県藤枝市生まれ（実家は建設業）
・ 1994年に土木技師として静岡県入庁
・ 静岡県GIS、ふじのくにオープンデータカタログ、Shizuoka PointCloudDBの構築
・ 現在、i-Construction、自動運転、スマートシティ関連業務を担当＜その他所属＞・ Code for Kakegawa所属
・ 静岡大学情報学部（土木情報学研究所）客員教授＜委員など＞
・ 推奨データセット検討委員会（デジタル庁：2022年〜）
・ 地域情報化アドバイザー（総務省：2021年〜）
・ 測量行政懇談会 基本政策部会（国土地理院：2020年〜）
・ 地盤情報活用検討会（国土交通省・総務省：2016〜2018年）
・ オープンデータ自治体普及作業部会（内閣官房：2015〜2017年）

皆さんはどんなポイント貯めてますか？
静岡県はポイントクラウド貯めてます！
（PointCloud：点群）

VIRTUAL SHIZUOKA の点群データでバーチャルツアー体験

出典：スタジオジブリ 「常識の範囲内でご自由にお使いください！」ライセンス

VIRTUAL SHIZUOKA の点群データ

点群データ：レーザスキャナ等で計測したＸ,Ｙ,Ｚの位置情報を持つ膨大な点の集まり

点群データじゃなくても航空写真で良くない？

航空写真では撮影できない地表面が取得できる

オリジナルデータ

グラウンドデータ

これぐらいの隙間があればデータ取得できています光明山遺跡（浜松市天竜区）

写真提供：（株）フジヤマ

光明山遺跡（浜松市天竜区）

オリジナルデータ

写真提供：（株）フジヤマ

グラウンドデータ

航空レーザ測深（ALB）

航空レーザ計測（LP）

移動計測車両（MMS）

VIRTUAL SHIZUOKA 実現のため広範囲・高密度にデータ取得
航空レーザ計測

航空レーザ測深

移動計測車両（LP：Laser Profiler）（ALB：Airborne Laser Bathymetry）（MMS：Mobile Mapping System）

地表面及び樹木・建物など

海岸及び水中部の地形

道路及び周辺部の地物16点/m2以上

1点/m2以上

400点/m2以上

計測方法

計測内容

計測密度

統合データ（LP＋ALB）の事例

静岡県伊東市富戸
LP+ALB（建物・植生除去済み）

ALBデータでみる水中の溶岩地形 富戸海岸
LPデータ（2019）のみ
伊東市都市計画図との重ね合わせALBデータでみる水中の溶岩地形 富戸海岸
LP+ALB（2019）伊東市都市計画図との重ね合わせ

水中のみ着色
おおよそ水深20m程度まで計測できている。

海中に伸びる溶岩ローブに開口亀裂があることがわかる
すごい！

波による侵食で崩れ落ちた巨石の様子もわかる。

総面積：6,700km²（全域：7,777km²）
総事業費：1,728,847千円（国費： 365,717千円）

令和３年度
950ｋｍ²320,000千円（内閣府：50,000+県：270,000）

令和３年度
令和元年度

砂防基礎調査4,000ｋｍ²
877,140千円（国土交通省：265,717+県：611,423）

1050km²
306,713千円（県：306,713）

令和２年度
700ｋｍ²
224,994千円（内閣府：50,000+県：174,994）

VIRTUAL SHIZUOKA のデータをオープンデータ（CC-BY）として公開

https://www.geospatial.jp/ckan/dataset/shizuoka-2019-pointcloudVIRTUAL SHIZUOKA のデータをオープンデータ（CC-BY）として公開

LPデータ ダウンロードページ

ALBデータ ダウンロードページ

MMSデータ ダウンロードページ「選択範囲の指定」をクリックして領域を選択し、「ダウンロード」をクリックするとデータが取得できます

https://www.geospatial.jp/ckan/dataset/shizuoka-19-20-pointcloud18

なぜ、VIRTUAL SHIZUOKAを作りたいのか？

明日起こるかもしれない災害に備えて３次元点群データを蓄積しておく

３次元点群データの蓄積による災害復旧の迅速化

土量計算

被災後の３次元点群データ

蓄積していた被災前のデータと重ね合わせ横断面図作成

熱海市伊豆山土石流災害（2021年7月3日）

2021/07/13 日本経済新聞（掲載許可済）

2021/07/30 朝日新聞（掲載許可済）© 2021 Symmetry Dimensions Inc. All rights reserved. Confidential.

災害とデータの関係■ 阪神淡路大震災（1995/1/17）
・ 様々な被災状況を重ねて表示できる地図がない⇒ GISの普及■ 東日本大震災（2011/3/11）
・ 津波によりGISサーバが流出（データ喪失）⇒ オープンデータ化の必要性■ 熱海市伊豆山土石流災害（2021/7/3）
・ 速やかな災害情報の把握⇒ 点群データの有用性

オ ー プ ン デ ー タ の 活 用 に よ る 初 動 対 応〜産学官の有志による「静岡点群サポートチーム」の役割〜「災害の発生状況把握」と「捜索活動の安全確保」をテーマに活動2021年7月3日（土）15:41
Facebookメッセンジャー上に（仮称）静岡点群サポートチーム
グループを作成

県職員、大学関係、民間企業の有志で構成
必要に応じて新たにメンバーを追加し、最終的に16名で活動

静岡点群サポートチーム

産学

官

大矢 洋平
田中 義朗
沼倉 正吾
松尾 泰晴
宮谷 聡
大伴 真吾
伊藤 武仙藤原 龍
久田 智之
沢田 和秀
鈴木 雄介
古橋 大地
増田 慎一郎
杉本 直也
芹澤 啓
佐藤 和也

（株）正治組、YDN（やんちゃな土木ネットワーク）
日本工営（株）（富士山チャレンジプラットフォーム代表理事）
Symmetry Dimensions Inc. CEO/Founder
Yasstyle代表、（元）YDN
ScanX Chairman & CEO
朝日航洋株式会社（G空間情報センター）
株式会社ホロラボ（toMap）
岐阜大学教授、インフラマネージメント技術研究センター長
STORY ブラタモリ案内人（熱海・伊豆・天城越え・下田）
青山学院大学地球社会共生学部教授
静岡県交通基盤部政策管理局建設政策課
静岡県交通基盤部政策管理局建設政策課
静岡県交通基盤部政策管理局建設政策課
静岡県危機管理部危機情報課

Zoomによる情報共有（2021年7月3日：19時48分）

点群データから作成した詳細地図を用いて発生場所を確認

伊豆山神社
丸越酒店

伊豆山港

伊豆山港～ 崩壊地までの地図

崩れた盛土

崩れた盛土

点群データの比較による地形差分抽出（2009年国土交通省取得）1〜4点/m2 （2019年VIRTUAL SHIZUOKA）16点/m2

非オープンデータ

オープンデータ（CC-BY4.0）

差分抽出結果をチーム内で共有（2021年7月3日：23時24分）

副知事にメールにより情報共有（2021年7月4日：0時05分）

差 分 解 析 図（静岡点群サポートチーム）

UAVによる4K動画（2021年7月3日）
株式会社東日撮影

G 空 間 情 報 セ ン タ ー か ら
オ ー プ ン デ ー タ と し て 公 開

点群データの比較による地形差分抽出（2020年VIRTUAL SHIZUOKA）16点/m2（2021年被災後県取得）120点以上/m2

オープンデータ（CC-BY4.0）

オープンデータ（CC-BYとODbLのデュアルライセンス）

2021Symmetry
SymmetryDimensions
Dimensions Inc.
©©
2022Inc. All
Allrights
rightsreserved.
reserved.

災害発生後のデータと被災前データの差分による地形変化の把握

約55,500㎥が崩壊

約7,500㎥を砂防ダムが捕捉

残りの大部分が下流へ

崩壊箇所の地形差分

崩壊前と崩壊後の地形差分により、崩壊土車両を約56,000 ㎥と算出
盛土の一部は残存
2009年より前の盛土も崩壊

砂防えん堤付近の地形差分
2019年（崩壊前）と崩壊後の地形差分により、えん堤に捕捉された土砂量を約7,500 ㎥と見積もる。
計画された効果量（4200㎥）よりも多くの土砂を捕捉。新幹線などの重要施設を守ったかもしれない。

複数時期のレーザー計測データによる地形変化の把握

2021年 UAVレーザー計測（10cm-DEM）
2009年
2019年
航空レーザー計測（1m-DEM）
航空レーザー計測（50cm-DEM）
国土交通省沼津河川国道事務所
静岡県

赤色立体地図点群データの比較による地形差分抽出

2009年以降に作られた盛土のうち、この辺りが崩れ残っていることがわかってきた2009年
国土交通省LPデータ（非オープンデータ）

2019年
静岡県LPデータ（崩壊前点群データ）

2021年7月9日
UAVレーザデータ（崩壊後点群データ）

2019年 – 2009年

2021年 – 2019年

盛土量の算出

崩壊後の土砂移動量の算出
2021年 – 2009年

7月3日に崩れなかった盛土の抽出と残存土砂量の算出

BA

紫破線の範囲が盛土が残存していると推定される範囲。
A領域は現在変状の見られる範囲
B領域は現在は変状が見られない範囲
A 領域に含まれると推定される残存盛土体積 約 9,400㎥
A+B領域に含まれると推定される残存盛土体積 約20,000㎥

伸縮計

崩れ残った盛土A

不安定（と考えられる）残存盛土部には伸縮計が設置された。
→しきい値を超えるとエリアメールで警報が送られる仕組みが作られた。

崩壊地の監視計画

VIRTUAL SHIZUOKAデータを活用したその他の検証

2021年7月5日（発生2日後） 水はどこからきたのか？

盛土点群データを活用した流水シミュレーションにより、崩壊した盛土に集まる表流水の経路や集水域を可視化

MMSデータ活用による橋梁緊急点検
被災前のMMSデータと被災後の現地計測データで変位をチェック
至小田原 ↑
A2橋台

逢初川 →

A1橋台
至熱海市街 →

小田原 ↑

小田原 ↑

高欄

高欄

歩道

歩車道境界
ブロック

歩車道境界
ブロック
地覆
歩道

地覆

難波副知事（国交省出身）の記者会見コメント
データを県庁に閉じずオープンにすることで、外の人がサポートしてくださる。
昔であれば権威ある先生を集めた委員会をこれから立ち上げるが、データをオープンにしているので、すでにいろいろな方がどんどん解析してくださっている。
これが凄い参考になっている。
昔のような自前主義だと外注して解析する必要があるが、オープンデータにすることで日本中、場合によっては世界中から解析して助けてくれる時代。
オープンイノベーションだと口では言っていたが、オープンデータがここまで力を発揮するとは思っていなかった。
データをどんどんオープンにすることで、解析してくれる人同士が話合い、論争するのではなく、お互いに改善していく。本当に時代が変わったことを実感している。

令和３年７月８日 国土交通大臣 現地視察
令和３年７月８日 報道発表

VIRTUAL SHIZUOKA構想

3次元点群データで創るデジタルツイン

３次元点群データを使うことでリアルな「疑似体験」ができイメージが共有できる！
合意形成や意思決定に有効では⁉

シミュレーション

津波浸水想定区域マップ

https://news.nicovideo.jp/watch/nw9109753

津波浸水シミュレーション（静岡県賀茂郡河津町）

出典：静岡県危機管理部

自動運転

３次元点群データを車上から取得

自動運転用の地図（ ダイナミックマップ ）に使える⁉

出典：http://www.zmp.co.jp/news/pressrelease_160805

出典：ダイナミックマップ 基盤株式会社

しずおか自動運転 Show CASE プロジェクト

オープンデータを活用

ダイナミックマップ作製

実証実験（自動走行の有用性・社会受容性確認）

自動運転車を走らせたいわけではないMobility as a Service
誰がこの領域を担うのか熾烈な競争の真っ最中！

「道路」や「まちづくり」の考え方が変わる！

交通
サービス

・MONET（TOYOTA＋SB）
・Google ・Uber ・Apple・Whim ・百度 .etc

交通システム運営プラットフォーム
自動運転車・ソフトウェア

提供者
一次
サプライヤー

移動革命から「まち」の再デザインが始まる！

次世代駆動装置
提供者
一次
サプライヤー

部品メーカー

部品メーカー

自動車産業の構造
出典：ADL「モビリティ進化論」を参考に作成

出典：https://www.bosch.co.jp/press/group-1807-02/

Woven City（静岡県裾野市）

出典：https://global.toyota/jp/newsroom/corporate/31170943.html

Woven City予定地の３次元点群データ

先ずは仮想空間に作ってみるデジタルツインの実現・・・ VIRTUAL SHIZUOKA
バーチャル世界でシミュレーションを行い、現実世界における将来の変化を予測する

バーチャル世界（仮想）

現実世界（フィジカル）

蓄積

分析

３次元モデル

シミュレーション

収集

活用

モニタリングフィードバックデジタルツイン＝メタバース？

デジタルツイン≠メタバース？

デジタルツイン
現実空間をコピーした仮想空間を再現することで、シミュレーションやフィードバックを可能にする仕組み

メ タ バ ー ス
必ずしも既存の現実空間を再現する必要はないものの、現実空間と同じように人々（アバター）が集まって人間活動ができる「仮想の人間空間プラットフォーム」

デジタルツイン※（Digital Twin = 双子のデジタルデータ）※ Michael Grieves, 2002 (ミシガン大学)が提唱した概念

デジタルの世界

現実の世界© 2021 Symmetry
Dimensions Inc.
All rights reserved.
出典：2022Symmetry
Dimensions
Inc.

デジタルツインは原寸（縮尺１：１）の世界

もともと製造業で発達した概念「 ま ち 」 に 拡 張 さ れ て き た

VITUAL SHIZUOKA は デジタルツイン（ 現実空間をコピーした仮想空間 ）VIRTUAL SHIZUOKA ？？？
VIRTUAL SINGAPORE のパクリ？？

出典：Uses of Virtual Singapore（https://youtu.be/y8cXBSI6o44）

電線や高圧線など上空の点群データも重要だと考えています※

VIRTUAL SINGAPOREとの大きな違い（優位性）

原寸の静岡県が仮想空間にある‼

空の移動革命の実現に必要

出典：経済産業省ウェブサイト（https://www.meti.go.jp/press/2018/12/20181220007/20181220007.html）

デジタルツイン＝ シミュレーション空間

現実空間をコピーした仮想空間を再現することで、シミュレーションやフィードバックを可能にする仕組み

メ タ バ ー ス ＝ コミュニケーション空間
必ずしも既存の現実空間を再現する必要はないものの、現実空間と同じように人々（アバター）が集まって人間活動ができる「仮想の人間空間プラットフォーム」

でも、国交省のPLATEAUも３Dモデルだよね。。。
静岡県は国に喧嘩売ってるの？ ？ ？

Map the New World.

出典：国土交通省 PLATEAU（https://www.mlit.go.jp/plateau/perspective/02_interview/）

VIRTUAL SINGAPREやPLATEAU のような作成方法が現在の主流

３Dモデルを作成する概念が変わるかもしれない!?

３次元点群データから３Dモデルを作成する（Scan to BIM）

３次元点群データから３Dモデルを作成する（Scan to BIM）

出典：スキャン・エックス株式会社

３次元点群データから３Dモデルを作成する（Scan to BIM）

出典：スキャン・エックス株式会社

３次元点群データから３Dモデルを作成する（Scan to BIM）

出典：スキャン・エックス株式会社

出典：スキャン・エックス株式会社

VIRTUAL SHIZUOKAから３D都市モデルを（Scan to BIM）で自動作成する
LOD3は精緻でリアルな３D都市表現が可能であるが作成コストが高い

LOD２（コスト低）

LOD3（コスト高）

VIRTUAL SHIZUOKAから３D都市モデルを（Scan to BIM）で自動作成する
LOD2で不足する建物などの情報を点群で補うことが可能なのでは？

LOD２

自動作成

点群データ

建物だけでなくインフラ（道路、河川、港湾等）の３D都市モデルを作成する
インフラの施設情報の意味付けが可能になる（３D台帳・管内図のベースに）

LOD２

自動作成

点群データ

熱海市のPLATEAUデータ（ CityGML）があったら。。。

LOD 1（建物＋高さ）のデータがあり、都市計画基礎調査情報がオープンデータ化されていれば、流出した建物の戸数、世帯数などが把握できたのではないか？

まちのデジタルツイン化の流れ東京都も・・・ VIRTUAL TOKYO構築へ！

出典：令和４年度 東京都予算案の概要「主要な施策」

まちの「記憶」も「記録」しています
VIRTUAL SHIZUOKAのデータは、まちの「記憶」を３次元点群データにより仮想空間に「記録」したものとも言えます。
VR（バーチャルリアリティー）等を使えば、過去の思い出の場所に戻ることができる「デジタルアーカイブ」データでもあります。

ノートルダム大聖堂の点群データが取得されていた！

出典：建設ITブログ（2019/04/17）

ノートルダム大聖堂の点群データが取得されていた！

出典：建設ITブログ（2019/04/17）

地域の記録を点群で残す活動

掛川城

VRで点群データの中に入る

韮山反射炉

韮山反射炉（伊豆の国市）

「まち」の記憶としてのデジタルアーカイブも進む

出典：https://mag.tecture.jp/culture/20220413-57356/

出典：建通新聞（掲載許可済）清 水 忠 霊 塔
設計者は文化勲章を受章した建築家“吉田五十八”(1894〜1973) 氏で、全山丸ごと聖地としたスケールの大きさと、洗練された繊細なデザイン。
地上から見上げると正面に92段の階段がそそり立ち、一気に絞り込んだ階段の両ささら桁が柱となり天空を指す。対称に丘の上から2本の柱がのび、4本の柱は交差しさらに尖塔を造る。
当時の市政だよりによれば“神社の千木を表現した”デザインと報じている。

個人で簡単に点群を取得できるようになってきたiPhone12 Pro,ProMaxにLiDAR搭載

次は・・・屋外の３次元空間と重ねたくなってくる

観光伊豆ジオパークのＶＲ化

写真点群

伊豆ジオパークのＶＲ化

体験者とガイドが同一のＶＲ空間に入り込み、自由な視点でジオサイトを体感するツアーを実施

・ アフターコロナの訪問動機につなげる
VR空間

・ 高齢者や障害者がアクセス困難な場所を案内する⇨バリアフリー施策としてのサービスが期待できる
ガイド

体験者

富 士 山※ データ容量が大きいため５mメッシュに１点に間引いています点群データをオープンにしたらみんなが使い始めた！！

118

119

120

出典：アジア航測株式会社

出典：アジア航測株式会社

デジタル・ディスラプション
あらゆる産業において、新たなデジタル技術を活用して、これまでにないビジネスモデルを展開する
新規参入者が登場しゲームチェンジが起きつつある

建設業界がゲームエンジンを使う時代に!?
３D CAD
3次元設計の基本ツール

VR・ゲームエンジン
3次元情報を可視化するためのツール

解析
3次元データの分析ツール

マインクラフト

動画提供：Code for Kakegawa 小神 陽介氏

Unity

動画提供：海行（うみゆき）氏

３次元モデルによる河川計画（河川CIM）

出典：日本工営株式会社 佐藤氏（本人承諾済）

レーシングゲームへの活用（スペイン）
パブロからの手紙
I’m Pablo Vidaurre, from Barcelona, Spain, I’m a construction and civil engineer, currently I work as anindependent video game developer for PC, Microsoft Xbox and Sony Play Station platforms.
Shizuoka data is easily the most complete publicly available LIDAR dataset in the world, while USGS offerssome stunning resolution aerial LIDAR, it is uncoloured and offers no MMS, public MMS data is almost
non-existent, and of such quality, definitely one of a kind. I’m extremely grateful to Shizuoka authorities
for making this data available and to Geospatial.jp for the data being technically available in such aconvenient way, thank you.
私はスペインのバルセロナ出身のパブロ・ヴィダウレです。建築・土木のエンジニアですが、現在は個人で、パソコン・マイクロソフトXbox・ソニープレイステーションなどのプラットフォームに対応したゲームを開発・提供しています。
静岡県のデータは、世界で最も完全に公開されたLIDAR データセットです。USGS（アメリカ地質調査所）でも幾つかの解像度の航空LIDAR を提供していますが、カラーではありませんし、一般のMMS データは殆ど存在していません。このデータを公開してくれた静岡県、そして技術的にこのような便利な方法でデータ提供をしてくれたG 空間情報センターに大変感謝しています。

レーシングゲームへの活用（スペイン）

VIRTUAL SHIZUOKAをデジタルツイン基盤として新たな価値の創出へ！

未来を予測する最良の方法は未来を創りだすことである〜アラン・ケイ〜※ アラン・ケイ：アメリカの計算機科学者。元アップルコンピュータのフェローでパーソナルコンピューターの父と呼ばれる。

点群利用ソフトウェア等

https://youtu.be/TXp3UuITmZ0

VIRTUAL SHIZUOKA データセット（コンセプト説明及びダウンロードチュートリアル）

ハンズオン体験動画

https://youtu.be/TXp3UuITmZ0

バーチャル・シズオカの点群データをダウンロード&３Dでみる方法【CloudCompare】

https://youtu.be/TXp3UuITmZ0「バーチャル・シズオカ」の点群データをダウンロードして「QGIS」で解析する方法

城ヶ崎海岸 https://youtu.be/TXp3UuITmZ0

観光VRコンテンツ

紹介動画
堂ヶ島 https://youtu.be/pG7xLAlr36w

龍宮窟 https://youtu.be/GYrEu6G5MC8鮎壺の滝 https://youtu.be/9arFmA9JV5M

バーチャル・シズオカでVR体験

「 静岡県 未来 ま ち づ く り 室 」 の Y o u T ub e チャンネル では 情報 発信 を行 って いま すhttps://www.youtube.com/channel/UCN35ibWE1Xq2xxwX4IKvTOA静岡県 交通基盤部
政策管理局 建設政策課 未来まちづくり室
杉本 直也 / Naoya Sugimoto
E-mail：naoya2_sugimoto@pref.shizuoka.lg.jp
名刺：Eight（URL）
https://8card.net/virtual_cards/i0vtyJ5Afy-7tv9sgKNcDQ_12743209024↓