防災分野における GIS 技術の活用事例
解析事業部 解析情報部 環境情報課

白倉 尚拓

１．はじめにを作成し公表している。

近年、一極集中型の豪雨による水害や未確認それらの動きを受け、現在では全国の各地方自の断層による地震災害が発生し、各地に甚大な被治体では、洪水・地震等の各種ハザードマップを害を及ぼすようになっている。そのため、緊急的に活用した防災教育を多く行っており、市民の防災それらの災害に対して対策を立てる必要が出てきへの意識も非常に高まっている。

た。
緊急対策を行うために、内閣府では第 11 回中

2．洪水ハザードマップ作成における GIS の活用

央防災会議（平成 16 年 7 月 28 日開催）において、洪水ハザードマップの作成にあたっては、浸水防災対策の重点として防災教育の普及とハザード想定区域図の作成が必要となる。浸水想定図は主マップ作成が提案された。また、平成 17 年 7 月以に以下のフローチャートに従って作成する。

降に水防法の一部が改訂され洪水ハザードマップ

START等を用いて洪水予報等の伝達方法や避難場所その他洪水時の円滑かつ迅速な避難の確保を図る

河道データの整理ために必要な事項等について、住民に周知することが義務化された。それらの背景として、自治体が検討対象流量の設定行う河川改修工事や構造物の耐震補強などのハード対策には莫大な時間と費用がかかってしま流下能力の把握い、緊急的な対策が取れないという現実がある。そのため、自助努力の意識を高め被害を軽減すると氾濫計算実行

いった、ソフト面の対策が必要となる。そのため、国土交通省では「洪水ハザードマップ作成の手引き」を公表し、洪水ハザードマップ作成が向こう 5浸水想定区域図の作成年で完了するように促した。また、地震ハザードマップについては内閣府が「地震防災マップ作成END技術資料」を公開しており、多くの自治体でこの資
図１ 浸水想定区域図作成のフロー料を基に地震ハザードマップ（揺れやすさマップ）33

主に、「氾濫計算実行」の過程で GIS 技術を活・地盤高メッシュデータ用する。

国土地理院に現在「基盤地図情報」として 50m・氾濫計算メッシュ、5m メッシュの 2 種類の地盤高データが氾濫計算には「流下型」、「貯留型」、「拡散型」公開されている。しかし、全国整備されている 50mの 3 種類が存在するが、市民が居住する地域にメッシュ標高は Z 方向の精度が１ｍ単位であるたは拡散型計算が適用されることが多い。

め、氾濫計算には使用出来るだけの精度ではな

拡散型の氾濫計算（2 次元不定流氾濫）は土木

い。5m メッシュ標高は Z 方向の精度が 0.1m 単位研究所より「氾濫シミュレーション・マニュアル(案)」であるため、氾濫計算への使用に耐えうる精度のが公開されており、以下のフローチャートで実行さデータであるが 2008 年 8 月時点では一部の地域れる。

のみの公開となっており、目的の地盤高データがSTART得られない可能性がある。よって、5m メッシュ標高が整備されていない地域の地盤高メッシュデータ基盤(基礎)データ作成を作るためには別の手法が必要となる。
第一の方法として航空レーザー測量（LP 測量）データが存在する場合はそのデータを使用するこ計算実行とが出来る。LP 測量成果を基に目的のメッシュサ
イズにデータを平均化して代表メッシュ地盤高としデータ修正結果表示て作成する。ただし変換する場合は、局所的な丘陵地、道路（アンダーパス）、窪地等局所的に高い

結果評価
妥当か？

ところ、低いところなどは除いて平均化するなど留意が必要となる。

END
図 2 拡散型氾濫計算のフロー
基盤（基礎）データには以下のものが必要となる・地盤高メッシュデータ
・土地利用メッシュデータ
・メッシュ毎の建物占有率データ
これらのデータを各方面から入手または作成する必要がある。

図 3 局所的に高い地盤の例（数値地図 5m メッシュ標高より抽出）

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LP 測量データが存在しない場合は都市計画図

Spatial Analyst を使用してスプライン補間を行ったを参照して作成する手法がある。都市計画図の整結果である。以上より、氾濫計算で必要な地盤高備状況は地方自治体によって異なるが、都市部でメッシュデータを作成する。メッシュ分割は統計局

は DM データ等の GIS データ、又は DXF 等のが提唱する「地域メッシュ」の分割を基本として分CAD データで整備されているが、地方になると紙割を行う。地域メッシュの区分については、表 1 に地図によるアナログデータでの整備もまだ多い。ア示すとおり。50m メッシュ作成の場合は 3 次メッ

ナログデータで地盤高を作るにはまず、スキャンしシュを 20 分割して行う。（図 6）た都市計画図を GIS 上で読める形に変換（ジオリファレンス）を行う必要がある。その後、GIS 上でポイント及びコンターラインをプロットする。コンターラインの読み取りには ArcGIS のエクステンションである ArcScan を活用することも可能である。

図 5 内挿補間後の結果

図 4 都市計画図(アナログ)の標高判読例
地盤高データの作成は読み取ったポイント及びコ ン タ ー ラ イ ン を 用 い IDW(Inverse DistanceWeighed)補間やスプライン補間を使用して行う。図
5 は内挿補間に AｒｃGIS のエクステンションである

図 6 50m メッシュ分割結果例

表 1 地域メッシュの区分方法
区画の種類

区分方法緯度の間隔 経度の間隔 一辺の長さ
全国の地域を偶数緯度及びその間隔(120分）
第１次地域区画を３等分した緯度における緯線並びに１度ご40分
１度
約80kmとの経線とによって分割してできる区域
第１次地域区画を緯線方向及び経線方向に８
第２次地域区画5分
7分30秒
約10km等分してできる区域
第３次地域区画第２次地域区画を緯線方向及び経線方向に1030秒45秒
約1km(基準地域メッシュ) 等分してできる区域

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・土地利用メッシュデータ
土地利用メッシュデータは「国土数値情報 土地利用細分メッシュ」より作成する。このデータは精度レベル 1/2,500 のデータが無い地域では都市計画図等から建物を抽出しポリゴンを作成する必要がある。

日本全国を 100m メッシュ単位で土地利用分類

アナログデータで整備されている地域の場合は、（16 分類）されたものが公開されており、データ変前述のジオリファレンスを行い、建物形状をポリゴ換ツールを使用することによって GIS データへのン化する必要がある。GIS データで整備されている変換も可能である。メッシュデータは 3 次メッシュ

地域の場合は、建物ポリゴンデータを抜き出すことの 10 分の 1 細分メッシュを採用しているため、メッが可能である。しかし、CAD データで都市計画図シュ分割が容易に行える。

が作成されている場合は、建物形状のラインを抽・メッシュ毎の建物占有率データ出してポリゴン化する必要がある。

国土地理院「基盤地図情報」には 2008 年 8 月
現在では日本全国の「建築物の外周線」データが公開されている。しかし、精度レベル 1/25,000 であるため、氾濫計算を行うために十分な精度が得られない。また、場所によっては広い範囲でデータが抜け落ちている箇所があるなど、氾濫計算には使用できないデータである。一方、一部の地域ではメッシュ標高同様に精度レベル 1/2,500 の高い精度での「建築物の外周線」が公開されており、このデータは使用することが可能である。
図 8 都市計画図(デジタル)の例

図 7 精度レベル 1/2,500 の建物形状を
Google Earth に重ねた例

図 9 建物抽出結果

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建物を抽出した後、メッシュにより建物形状を分を特定し、データの修正後、再計算を実行する。

断し、メッシュ毎に面積比を算出する。面積の算出は GIS の機能により容易に行うことができる。

3．氾濫計算での GIS の効用
氾濫計算ではデータ作成作業が非常に時間のかかる作業である。かつて GIS ソフトが普及していない時代には、地盤データを作成するにはデジタイザーなどを使用しデータを作成していた。また、面積算出などはプラニメータを使用しなければならず、データの検証・修正などの作業を含めると、かなりの作業ボリュームが発生していた。その点、GIS 技術を用い作業を行うことによりデータ作成が簡便化され、検証・修正作業も容易に行うことが可能となった。

4．おわりに
図 10 建物分断例
これらの情報の他、流量ハイドロ・河川横断デー
タ等のデータを入力し氾濫計算を行う。
計算結果はメッシュ毎の浸水深で出力されるため、それらの結果を GIS で表示して評価を行う。

GIS 技術は活用の方法によって、様々な分野において大きな効果をもたらす。GIS を活用する上で特に重要なことは、データ（コンテンツ）を状況に応じて取捨選択し、要件に適した形で加工し、表現することであると考える。
近年、検索サイトの大手 Google は Google Map
や Google Earth などで地理情報を無償提供して話題を得ている。特に空中写真をいち早く整備し、表現する技術を確立したことが、大きな話題を得る要因になったと思われる。また、先述した ArcGISの開発元である ESRI 社では Google Earth に追随する形ではあるが、データビュアーである ArcGIS
Explorer を無償提供している。機能はほぼ Google
Earth と同様であるが、ArcGIS Online において地形分類や道路地図等の様々なデータ（コンテン図 11 浸水結果表示例ツ）を無償提供し差別化を図っている。

不自然な結果が出た場合にはその結果の原因

このように、GIS 技術においてデータ（コンテン37ツ）の整備が非常に重要な位置にある。
日本においては、データ（コンテンツ）を充実さ・ArcGIS Explorer（本家サイト）

せ活用するために、「地理空間情報活用推進基本

http://resources.esri.com/arcgisexplorer/法（NSDI 法）」が 2007 年 5 月 23 日に成立した。こ(日本語版)の法律により、政府は信頼性の高い空間データ基

http://www.esrij.com/products/arcgisexplorer/ind

盤を無償で提供し、さらに適時の更新を義務付け

ex.shtmlられることになった。この法律は政府だけではなく・ArcGIS Online

地方公共団体にも適用され、今後益々データ（コhttp://resources.esri.com/arcgisonlineservices/ンテンツ）の充実が図られると予想できる。このよう・地理空間情報活用推進基本法(NSDI 法)

な状況では、データ（コンテンツ）を活用して新た

http://www.mlit.go.jp/kisha/kisha08/02/020414̲.

なソリューションを生み出すことが様々なサービスhtmlを生み出すことにつながると考える。
<参考文献>
・内閣府中央防災会議ホームページ
http://www.bousai.go.jp/chubou/chubou.html
・洪水ハザードマップ作成の手引き（国土交通省）
http://www.mlit.go.jp/kisha/kisha05/05/051206̲.
html
・地震防災マップ作成技術資料（内閣府）
http://www.bousai.go.jp/oshirase/h17/050513zisi
nmap.html
・氾濫シミュレーション・マニュアル(案)土木研究所資料
・国土地理院基盤地図情報
http://www.gsi.go.jp/kiban/index.html
・ArcGIS ファミリー製品紹介（ESRI ジャパン）
http://www.esrij.com/products/arcgis/index.shtml
・地域メッシュ統計（総務省・統計局）
http://www.stat.go.jp/data/mesh/h12̲j1.htm
・土地利用細分メッシュ（国土交通省）
http://nlftp.mlit.go.jp/ksj/jpgis/datalist/KsjTmplt-L03-b.html

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