平成１６年度
特許出願技術動向調査報告書
自然災害対策関連技術
（要約版）
＜目次＞
第１章 概要 . . . . 1
第２章 特許動向分析 . . . . 6
第３章 研究開発動向分析 . . . . 18
第４章 政策動向及び市場環境動向分析 . . . . 24
第５章 総合分析 . . . . 30
第６章 今後、日本が目指すべき研究開発／
技術開発の方向性. . . . 39
平成１７年３月
特 許 庁
問い合わせ先
特許庁総務部技術調査課 技術動向班
電話：０３−３５８１−１１０１（内線２１５５）
第 1 章 概 要
第 1 節 目 的 1． 背 景
我 が 国 で は 国 土 の 特 質 上 、 地 震 ・ 火 山 噴 火 、 大 雨 等 が 引 き 起 こ す 自 然 災 害 へ の 対 策 が 危 機 管 理 と い う 観 点 か ら 非 常 に 重 要 で あ り 、 災 害 を も た ら す 現 象 の 予 測 及 び 対 応 が 研 究 開 発 テ ー マ と し て 重 視 さ れ て い る 。 例 え ば 、 政 府 の 中 央 防 災 会 議 に お い て も 、 東 海 地 震 対 策 を は じ め と し た 専 門 調 査 会 が 設 置 さ れ 、 各 種 自 然 災 害 に 関 す る 予 知 や 警 報 等 、 対 策 技 術 の 検 討 が 行 わ れ て い る 。
一 方 、 電 磁 波 攪 乱 の 観 測 等 を 利 用 し た 地 震 予 知 、 局 所 領 域 を 対 象 と し た 集 中 豪 雨 予 測 等 、 各 種 の 自 然 災 害 に 関 す る 新 し い 予 知 技 術 の 研 究 が 各 機 関 で 開 始 さ れ て お り 、 技 術 の 発 展 に 伴 い 特 許 出 願 の 増 加 が 見 ら れ る 。
以 上 の よ う に 、 地 震 、 火 山 噴 火 、 集 中 豪 雨 等 の 自 然 由 来 の 災 害 の 対 策 技 術 は 、 我 が 国 の 危 機 管 理 と い う 観 点 か ら 重 要 な テ ー マ で あ る と と も に 、 そ の 対 象 が 広 範 囲 で あ る た め 、 特 許 を 中 心 と し つ つ 関 連 技 術 に つ い て の 技 術 動 向 を 調 査・分 析 し 、整 理 し て い く こ と が 重 要 で あ る 。
2． 目 的
本 調 査 に お い て は 、 背 景 で 示 し た 自 然 災 害 対 策 関 連 技 術 の 重 要 性 を 考 慮 し 、 技 術 動 向 調 査 と し て 、 特 許 の み な ら ず 技 術 文 献 等 の 広 汎 を 調 査 対 象 と し て 、 当 該 分 野 の 研 究 開 発 動 向 や 技 術 開 発 の 方 向 性 を 明 ら か に す る と と も に 、 技 術 発 展 と 政 策 の 相 関 性 等 を 示 す こ と に よ り 、 国 や 地 方 自 治 体 、 各 種 の 研 究 機 関 、 さ ら に は 民 間 企 業 に お け る 研 究 開 発 テ ー マ 等 の 決 定 の 際 に 有 益 と な る 情 報 を 提 示 す る こ と 目 的 と す る 。
第 2 節 調 査 対 象 自 然 災 害 の 概 要 1． 対 象 災 害 の 範 囲 と 分 類
本 調 査 に お け る 「 自 然 災 害 」 と は 、 地 震 か ら 気 象 に 至 る ま で の 自 然 現 象 が 原 因 で 発 生 す る 災 害 全 般 と す る 。
調 査 対 象 と す る こ の よ う な 自 然 災 害 に は 地 震 動 か ら 大 気 現 象 ま で 様 々 な も の が あ り 、 そ の 対 策 関 連 技 術 の 内 容 は 異 な る と 考 え ら れ る 。 そ こ で 、 本 調 査 で は 、 調 査 対 象 と す る 自 然 災 害 を 対 策 技 術 が 共 通 す る と 考 え ら れ る 「 地 震 ・ 火 山 」 分 野 及 び 「 大 気 ・ 海 洋 」 分 野 に 分 類 し 、 そ れ ぞ れ の 対 策 技 術 の 調 査 を 実 施 し た 。
第 1- 1 表 に 、 対 象 災 害 の 分 類 を 示 す 。 ま た 、 第 1- 2 表 に 、 具 体 的 な 調 査 対 象 災 害 を 示 す 。
第 1- 1 表 調 査 対 象 災 害 の 分 類
分 類 概 要
地 震 ・ 火 山 分 野 地 震 、 火 山 噴 火 、 津 波 、 そ の 他 地 盤 災 害
大 気 ・ 海 洋 分 野 気 象 関 連 、 大 気 質 、 海 洋 関 連 （ 津 波 以 外 ）、 宇 宙 関 連
第 1- 2 表 調 査 対 象 災 害 の 種 類
大 分 類 中 分 類 小 分 類 具 体 的 な 災 害 の 種 類
地 震 ・ 火 山 分 野 地 震 、 津 波 、 火 山 噴 火 、 土 砂 崩 れ ／ 地 す べ り
( 注1)
宇 宙 関 連 自 然 起 源 の 宇 宙 災 害 磁 気 嵐 ／ 太 陽 風 、 隕 石 落 下 ／ 小 惑 星 の 衝 突 等 海 洋 関 連 自 然 起 源 の 海 洋 災 害 異 常 潮 位 、 海 流 変 動 ( 黒 潮 蛇 行 ) 、 赤 潮 等
自 然 起 源 の 気 象 災 害
低 気 圧 、前 線 、大 雨 、集 中 豪 雨 、大 雪 、台 風 、ハ リ ケ ー ン 、サ イ ク ロ ン 、洪 水 、竜 巻 、ダ ウ ン バ ー ス ト 、 雷 、 霜 、 霧 、 雹 、 霰 等
大 気 ・ 海 洋 分 野
気 象 関 連
大 気 ／ 気 象 現 象 に 密 接 に 係 る 大 気 汚 染
( 注2) 黄 砂 、 塩 害 、 大 気 汚 染 ( 光 化 学 ス モ ッ グ を 含 む ) 。 ( 注 1) 地 震 等 に よ る も の だ け で は な く 、 大 雨 等 に よ る 土 砂 崩 れ ／ 地 す べ り も 含 む
( 注 2) 特 定 の 気 象 条 件 下 で 発 生 す る 、 そ の 原 因 の 一 部 が 自 然 起 源 と 考 え ら れ る 大 気 汚 染
2． 対 策 技 術 の 範 囲 と 分 類 ( 1) 対 策 技 術 の 範 囲
一 般 に 自 然 災 害 対 策 関 連 技 術 と し て は 、現 象 を 解 明 す る た め の「 観 測 ／ 測 定 」及 び「 解 析 」 に 係 る 技 術 、「 予 知 ／ 予 報 ／ 警 報 」に 関 連 す る 技 術 及 び「 震 災 対 策 」、「 風 水 害 対 策 」等 の 防 災 関 連 技 術 が 考 え ら れ る 。
本 調 査 で 対 象 と す る 自 然 災 害 対 策 関 連 技 術 は 、 自 然 災 害 の 発 生 メ カ ニ ズ ム 解 明 の た め の 技 術 か ら 災 害 発 生 時 の 警 報 技 術 ま で と し 、 災 害 発 生 後 の い わ ゆ る 防 災 対 策 技 術 は 調 査 の 範 囲 外 と し た 。す な わ ち 、上 記 し た 自 然 災 害 対 策 関 連 技 術 の う ち で 、「 観 測 ／ 測 定 」、「 解 析 」及 び「 予 知 ／ 予 報 ／ 警 報 」 に 関 連 す る 技 術 を 対 象 と す る 。
( 2) 技 術 俯 瞰 図
① 地 震 ・ 火 山 分 野
地 震 ・ 火 山 分 野 の 自 然 災 害 は 、 地 震 は プ レ ー ト 境 界 面 の 近 傍 や 活 断 層 、 火 山 噴 火 は 活 火 山 と い う よ う に 、 そ の 発 生 箇 所 は あ る 程 度 限 定 さ れ て い る 。 し か し 、 発 生 の 時 間 的 な 側 面 か ら は 、 災 害 事 象 の 発 生 前 後 で 、 そ の 対 策 技 術 の 内 容 は 大 き く 異 な る と 考 え ら れ る 。 こ の た め 、 地 震 ・ 火 山 分 野 の 対 策 技 術 の 調 査 に お い て は 、 事 象 発 生 前 後 で 対 策 技 術 を 分 類 し 、 対 応 す る 技 術 を 整 理 し て い く こ と が 重 要 で あ る と 考 え ら れ る 。
本 調 査 で は 、 自 然 災 害 対 策 関 連 技 術 を 「 観 測 」、「 解 析 」 及 び 「 予 知 ／ 予 報 ／ 警 報 」 技 術 に 分 類 し て 調 査 す る 。 地 震 ・ 火 山 分 野 で は 、 こ れ ら の 技 術 の う ち 「 予 知 」 技 術 は 事 象 発 生 前 の 対 策 技 術 、「 観 測 」 技 術 は 事 象 発 生 後 の 対 策 技 術 と し て 捉 え る こ と が で き る 。「 予 報 ／ 警 報 」技 術 に つ い て は 、地 震 と 火 山 で は 異 な り 、そ れ ぞ れ 事 象 発 生 後 の 技 術（ 地 震 ）、事 象 発 生 前 の 技 術 （ 火 山 ） に 分 類 さ れ る 。 こ れ は 、 地 震 は そ の 発 生 メ カ ニ ズ ム に 未 解 明 な 部 分 が 多 く 、「 予 知 」 技 術 が 研 究 段 階 で あ る た め 、「 予 報 ／ 警 報 」 が 地 震 発 生 直 後 の 対 策 技 術 と し て 開 発 さ れ つ つ あ る こ と に 対 し て 、 火 山 噴 火 は 前 兆 事 象 が 明 確 で あ り 「 予 知 」 技 術 が あ る 程 度 の 実 用 段 階 ま で 開 発 さ れ 、 そ の 結 果 に 基 づ い た 「 予 報 ／ 警 報 」 を 発 す る こ と が 可 能 で あ る こ と に よ る 。 さ ら に 、「 解 析 」 技 術 の 要 素 技 術 は 、「 予 知 」 及 び 「 観 測 」 技 術 を 構 成 す る 要 素 技 術 に 含 ま れ る と 考 え ら れ る 。
「 予 知 」 技 術 と 「 観 測 」 技 術 は 、 そ れ ぞ れ の 目 的 に 応 じ て 測 定 す べ き 物 理 量 の 「 測 定 」 技 術 と 測 定 し た 物 理 量 の 「 解 析 」 技 術 、 さ ら に 解 析 し た デ ー タ を 評 価 目 的 用 に 加 工 す る た め の「 評 価 」技 術 等 の 要 素 技 術 か ら 構 成 さ れ る 。ま た 、「 予 報・警 報 」技 術 に つ い て は 、「 予
知 」 及 び 「 観 測 」 技 術 を 構 成 す る 要 素 技 術 に 加 え て 、 デ ー タ 収 集 や 情 報 伝 達 に 関 す る 情 報 シ ス テ ム 技 術 が 重 要 な 要 素 技 術 で あ る 。
以 上 を 踏 ま え た 地 震 ・ 火 山 分 野 の 自 然 災 害 対 策 関 連 技 術 の 技 術 俯 瞰 図 を 第 1- 1 図 及 び 第 1- 2 図 に 示 す 。
第 1- 1 図 地 震 ・ 火 山 分 野 の 技 術 俯 瞰 図 （ 地 震 ）
・長期的な予知
・高精度地震 計
・観測網
・データ収集システム
・震源/ 震央解析
・津波予測
・震源情報 提供システム
・余震予測解 析
・余震警報システム
・リアルタイム警 報システム
・津波予測情 報提供システム 地震
発生
地震発生後の対策技術地震発生前の対策技術
・短期的な予知 対策技術の目標 対策技術を構成する要素技術
・地震現象の 把握/ 解明
・地震DB の 充実
・地震被害の 軽減
測定技術 解析技術
測定データ解析 予知・予測の ための解 析
・過去地震 データ解析
・震度予測
・ハザードマップの作成 (確率論的震 度予想 図）
・収集データの 解析 / 分析結果に基 づく 地震予知
・地殻構造解 析
・地震波解析
・活断層分析
・航空写真による 解析
・収集データ解 析 / 分析技術
・収集データ解 析 / 分析技術
・ノイズ除 去
・人工地震調 査
・地震波分析
・空中磁気測 量
・トレンチ
・航空写真
・精密測量
・GP S による測量
・重力異常測 定
・地下水位測 定
・地下水成分 分析
・地中電流測 定
・大気イオン分析
・大気電磁気 分析
・警報システム
・地震現象の 観測
・地殻構造解 明 による予 測
・活断層データ による予 測
・地殻変動データ による予 測
・電磁気学的 手法 による予 知
本調査における具体的な調査対 象技術 を示 す 下線付(○○○○)は、火山噴 火対策 技術と同様の 技術
・長期的な予知
・高精度地震 計
・観測網
・データ収集システム
・震源/ 震央解析
・津波予測
・震源情報 提供システム
・余震予測解 析
・余震警報システム
・リアルタイム警 報システム
・津波予測情 報提供システム 地震
発生
地震発生後の対策技術地震発生前の対策技術
・短期的な予知 対策技術の目標 対策技術を構成する要素技術
・地震現象の 把握/ 解明
・地震DB の 充実
・地震被害の 軽減
測定技術 解析技術
測定データ解析 予知・予測の ための解 析
・過去地震 データ解析
・震度予測
・ハザードマップの作成 (確率論的震 度予想 図）
・収集データの 解析 / 分析結果に基 づく 地震予知
・地殻構造解 析
・地震波解析
・活断層分析
・航空写真による 解析
・収集データ解 析 / 分析技術
・収集データ解 析 / 分析技術
・ノイズ除 去
・人工地震調 査
・地震波分析
・空中磁気測 量
・トレンチ
・航空写真
・精密測量
・GP S による測量
・重力異常測 定
・地下水位測 定
・地下水成分 分析
・地中電流測 定
・大気イオン分析
・大気電磁気 分析
・警報システム
・地震現象の 観測
・地殻構造解 明 による予 測
・活断層データ による予 測
・地殻変動データ による予 測
・電磁気学的 手法 による予 知
本調査における具体的な調査対 象技術 を示 す 下線付(○○○○)は、火山噴 火対策 技術と同様の 技術
第 1- 2 図 地 震 ・ 火 山 分 野 の 技 術 俯 瞰 図 （ 火 山 噴 火 ）
・長期的な予知
・火山情報提 供システム 火山
噴火 発生
火山噴火発生後の対策技術火山噴火前の対策技術
・短期的な予知 対策技術の目標 対策技術を構成する要素技術
・火山噴火 被害の軽減
測定技術 解析技術
測定データ解析
・収集データ解 析 / 分析技術
・人工地震調 査
・地震波分析
・精密測量
・GP S による測量
･地熱測定
・重力異常測 定
・地下水位測 定
・噴出ガス測定 / 成分分析
・地磁気観測
・地中磁気測 量
・警報システム
・火山の内部 構造 解明による予 測
・地殻変動測 定 によるマグマ 溜まりの推定
・常時観測による 火山噴火予 測
本調査における具体的な調査対 象技術 を示 す 下線付(○○○○)は、地震対 策技術 と同様 の技術 予知・予測の ための解 析
・火山内部構 造解析
・収集データの 解析 / 分析 結果に基 づく火 山噴火 予知
・マグマ溜まりの推定
・高精度地震 計
・固体噴火物 の 収集/ 分析
・噴出ガスの 収集/ 分析
・観測網
・データ収集システム
・噴火状況の 監視
・火山噴火終 息評価/ 判 定
・火山噴火現 象の 把握/ 解明
・火山噴火データ の充実
・火山噴火の 観測
・長期的な予知
・火山情報提 供システム 火山
噴火 発生
火山噴火発生後の対策技術火山噴火前の対策技術
・短期的な予知 対策技術の目標 対策技術を構成する要素技術
・火山噴火 被害の軽減
測定技術 解析技術
測定データ解析
・収集データ解 析 / 分析技術
測定データ解析
・収集データ解 析 / 分析技術
・人工地震調 査
・地震波分析
・精密測量
・GP S による測量
･地熱測定
・重力異常測 定
・地下水位測 定
・噴出ガス測定 / 成分分析
・地磁気観測
・地中磁気測 量
・人工地震調 査
・地震波分析
・精密測量
・GP S による測量
･地熱測定
・重力異常測 定
・地下水位測 定
・噴出ガス測定 / 成分分析
・地磁気観測
・地中磁気測 量
・警報システム
・火山の内部 構造 解明による予 測
・地殻変動測 定 によるマグマ 溜まりの推定
・常時観測による 火山噴火予 測
本調査における具体的な調査対 象技術 を示 す 下線付(○○○○)は、地震対 策技術 と同様 の技術 予知・予測の ための解 析
・火山内部構 造解析
・収集データの 解析 / 分析 結果に基 づく火 山噴火 予知
・マグマ溜まりの推定 予知・予測の ための解 析 予知・予測の ための解 析
・火山内部構 造解析
・収集データの 解析 / 分析 結果に基 づく火 山噴火 予知
・マグマ溜まりの推定
・高精度地震 計
・固体噴火物 の 収集/ 分析
・噴出ガスの 収集/ 分析
・観測網
・データ収集システム
・噴火状況の 監視
・火山噴火終 息評価/ 判 定
・火山噴火現 象の 把握/ 解明
・火山噴火データ の充実
・火山噴火の 観測
② 大 気 ・ 海 洋 分 野
大 気 ・ 海 洋 分 野 の 自 然 災 害 の 発 生 メ カ ニ ズ ム は 、 地 震 ・ 火 山 噴 火 と 比 較 す る と 明 ら か に さ れ て い る 物 理 現 象 が 多 く 、 観 測 網 の 整 備 を 合 わ せ て 一 定 レ ベ ル の 予 報 、 予 測 が 実 施 さ れ て い る 。 し か し 、 災 害 の 種 類 に よ っ て は 、 詳 細 な メ カ ニ ズ ム が は っ き り と し て い な い 現 象 が あ る 等 、 対 策 技 術 の 確 立 の た め に 観 測 、 解 析 、 予 知 ・ 予 報 等 の 技 術 基 盤 の 研 究 開 発 が 重 要 な 課 題 に な っ て い る 。
大 気 ・ 海 洋 分 野 の 自 然 災 害 の 発 生 要 因 は 大 気 、 海 洋 等 の 空 間 的 な 広 が り に よ り 被 害 の 発 生 状 況 や 予 報 の た め の 観 測 手 法 等 が 異 な っ て く る 。 こ の た め 、 こ れ ら の 災 害 に 関 し て は 、 地 震 ・ 火 山 分 野 と は 異 な り 、 発 生 す る 現 象 の 空 間 的 な ス ケ ー ル に 基 づ い て 分 類 し 、 対 応 す る 観 測 技 術 や 予 知 ・ 予 報 モ デ ル を 整 理 し て い く こ と が 適 切 で あ る と 考 え る 。
以 下 に 、 空 間 的 な ス ケ ー ル の 分 類 に 対 応 す る 大 気 ・ 海 洋 分 野 の 自 然 災 害 の 種 類 と そ の 対 策 技 術 の 概 要 を 示 す 。
・ 大 規 模 ス ケ ー ル
宇 宙 災 害 か ら 低 気 圧 等 の 数 100km以 上 の 規 模 の 現 象 が 該 当 す る 。 観 測 技 術 と し て 面 的 な 把 握 が 可 能 な 衛 星 セ ン サ ー に よ る 測 定 技 術 、 測 定 さ れ た ス ペ ク ト ル デ ー タ の 受 信 解 析 技 術 等 を 用 い て 、 広 域 で の 水 蒸 気 量 、 温 度 、 風 速 等 を 解 析 す る 。 こ れ ら の 物 理 量 は 時 空 間 的 に 合 成 さ れ 、 予 報 シ ス テ ム に 用 い ら れ る 。
・ 中 規 模 ス ケ ー ル
数 10∼ 100km程 度 の 規 模 の 現 象 で 、 集 中 豪 雨 、 豪 雪 、 台 風 、 洪 水 が 該 当 す る 。 上 述 の 衛 星 デ ー タ に よ る 観 測 に 加 え て 、 レ ー ダ ー に よ る 観 測 が 測 定 技 術 と し て 特 徴 的 で あ る 。 こ の ス ケ ー ル の 現 象 は 大 規 模 ス ケ ー ル の 現 象 と 比 較 し て 、 現 象 の 推 移 す る 時 間 進 行 が 早 く 、 予 報 や 警 報 に 緊 急 を 要 す る 。 レ ー ダ ー で は 雨 量 と 風 速 を 測 定 し 、 そ の 結 果 が そ の ま ま 予 報 や 警 報 と な る 可 能 性 も あ り 、 予 報 モ デ ル の 入 力 と し て も 用 い ら れ る 。
・ 小 規 模 ス ケ ー ル
数 km∼ 数 10km程 度 ま で の 規 模 の 現 象 で 、 竜 巻 、 ダ ウ ン バ ー ス ト 、 雷 、 霜 、 雹 、 霧 が 該 当 す る 。 こ れ ら の 現 象 は 、 時 空 間 的 に 小 さ な 現 象 で あ り 、 観 測 で は レ ー ダ ー 等 の み に よ っ て 捉 え る こ と が で き る 。 こ れ ら の デ ー タ は 予 報 や 警 報 の 解 析 用 の デ ー タ と し て 用 い ら れ る 。
な お 、 広 域 観 測 網 （ 日 本 の 場 合 ア メ ダ ス ） よ り 得 ら れ た 観 測 デ ー タ は 、 す べ て の ス ケ ー ル の 予 報 等 で 用 い る デ ー タ と し て 利 用 さ れ る 。
以 上 を 踏 ま え 、 第 1- 3 図 に 、 大 気 ・ 海 洋 分 野 の 自 然 災 害 対 策 関 連 技 術 の 技 術 俯 瞰 図 を 示 す 。
第 1- 3 図 大 気 ・ 海 洋 分 野 の 技 術 俯 瞰 図
予知/ 予報/ 警報 解析技術
観測/ 測定技術
大規模
中規模
小規模
・メソ数値予報
・台風進路予測システム
・洪水予測システム
・大気汚染気象予報
・高潮数値予測システム
・地方海上予報
・時間外挿短時間予測
・マイクロスケールモデル
・竜巻予測システム
・落雷予測システム
・霧予測システム
・大気汚染気象予報
・赤潮発生予測モデル
・時間外挿短時間予測
・客観解析 - データ同化 (最適内挿入法 / 変分法)
・バックワード トラジェクトリ
･センサー解析 - 水蒸気/ 湿度/ 温度 / 風速 / 風向/ シアー / 雨量/ 雲分布 / 雲構造/ 降水強度 / 大気組成
- 磁場/ 電場/ 電流 / 電子密度
･地表観測データ解析 - 気温/ 風/ 気圧/ 湿度 / 視呈 / 雲量/ 雲形 / 放射量
･能動型( active) センサー - サウンダー/ レーダー / 衛星
･受動型( pas sive) センサー - イメージャー/ 衛星
･地表/ 海上観測
・低気圧/ 台風
・黄砂
・海流変動
・磁気嵐/ 太陽風
・隕石落下 / 小惑星衝突
・集中豪雨
・豪雪
・台風
・洪水
・光化学スモッグ
・異常潮位
・竜巻
・ダウンバースト
・雷
・霧/ 霜
・雹/ 霰
・光化学スモッグ
・赤潮
・塩害
･能動型( active) センサー - サウンダー/ レーダー / 雲レーダー/ ライダー / ウィンドプロファイラー / ゾンデ/ ソーダー
･受動型( pas sive) センサー - イメージャー
・地表/ 海上観測
･センサー解析 - 水蒸気/ 湿度/ 温度 / 風速 / 風向/ シアー / 雨量/ 雲分布
/ 雲構造/ 降水強度 / 大気組成
･地表観測データ解析 - 気温/ 風/ 気圧/ 湿度 / 視呈/ 雲量/ 雲形 / 放射量
・客観解析 - データ同化 (最適内挿入法 / 変分法)
・パターン解析
・バックワード トラジェクトリ
・パターン解析
・統計解析
・週間天気予報
・天気予報
・黄砂予測モデル
・宇宙天気予報
・隕石軌道計算システム
・全般海上予報
・海面水温予報 対策技術を構成する要素技術
対象災害
スケール 種類 広域観測網
(アメダス/ ウィンダス等)
：本調査における具体的な調査対象技術を示す 予知/ 予報/ 警報 解析技術
観測/ 測定技術
大規模
中規模
小規模
・メソ数値予報
・台風進路予測システム
・洪水予測システム
・大気汚染気象予報
・高潮数値予測システム
・地方海上予報
・時間外挿短時間予測
・マイクロスケールモデル
・竜巻予測システム
・落雷予測システム
・霧予測システム
・大気汚染気象予報
・赤潮発生予測モデル
・時間外挿短時間予測
・客観解析 - データ同化 (最適内挿入法 / 変分法)
・バックワード トラジェクトリ
･センサー解析 - 水蒸気/ 湿度/ 温度 / 風速 / 風向/ シアー / 雨量/ 雲分布 / 雲構造/ 降水強度 / 大気組成
- 磁場/ 電場/ 電流 / 電子密度
･地表観測データ解析 - 気温/ 風/ 気圧/ 湿度 / 視呈 / 雲量/ 雲形 / 放射量
･能動型( active) センサー - サウンダー/ レーダー / 衛星
･受動型( pas sive) センサー - イメージャー/ 衛星
･地表/ 海上観測
・低気圧/ 台風
・黄砂
・海流変動
・磁気嵐/ 太陽風
・隕石落下 / 小惑星衝突
・集中豪雨
・豪雪
・台風
・洪水
・光化学スモッグ
・異常潮位
・竜巻
・ダウンバースト
・雷
・霧/ 霜
・雹/ 霰
・光化学スモッグ
・赤潮
・塩害
･能動型( active) センサー - サウンダー/ レーダー / 雲レーダー/ ライダー / ウィンドプロファイラー / ゾンデ/ ソーダー
･受動型( pas sive) センサー - イメージャー
・地表/ 海上観測
･センサー解析 - 水蒸気/ 湿度/ 温度 / 風速 / 風向/ シアー / 雨量/ 雲分布
/ 雲構造/ 降水強度 / 大気組成
･地表観測データ解析 - 気温/ 風/ 気圧/ 湿度 / 視呈/ 雲量/ 雲形 / 放射量
・客観解析 - データ同化 (最適内挿入法 / 変分法)
・パターン解析
・バックワード トラジェクトリ
・パターン解析
・統計解析
・週間天気予報
・天気予報
・黄砂予測モデル
・宇宙天気予報
・隕石軌道計算システム
・全般海上予報
・海面水温予報 対策技術を構成する要素技術
対象災害
スケール 種類 広域観測網
(アメダス/ ウィンダス等)
予知/ 予報/ 警報 解析技術
観測/ 測定技術
大規模
中規模
小規模
・メソ数値予報
・台風進路予測システム
・洪水予測システム
・大気汚染気象予報
・高潮数値予測システム
・地方海上予報
・時間外挿短時間予測
・マイクロスケールモデル
・竜巻予測システム
・落雷予測システム
・霧予測システム
・大気汚染気象予報
・赤潮発生予測モデル
・時間外挿短時間予測
・客観解析 - データ同化 (最適内挿入法 / 変分法)
・バックワード トラジェクトリ
･センサー解析 - 水蒸気/ 湿度/ 温度 / 風速 / 風向/ シアー / 雨量/ 雲分布 / 雲構造/ 降水強度 / 大気組成
- 磁場/ 電場/ 電流 / 電子密度
･地表観測データ解析 - 気温/ 風/ 気圧/ 湿度 / 視呈 / 雲量/ 雲形 / 放射量
･能動型( active) センサー - サウンダー/ レーダー / 衛星
･受動型( pas sive) センサー - イメージャー/ 衛星
･地表/ 海上観測
・低気圧/ 台風
・黄砂
・海流変動
・磁気嵐/ 太陽風
・隕石落下 / 小惑星衝突
・集中豪雨
・豪雪
・台風
・洪水
・光化学スモッグ
・異常潮位
・竜巻
・ダウンバースト
・雷
・霧/ 霜
・雹/ 霰
・光化学スモッグ
・赤潮
・塩害
･能動型( active) センサー - サウンダー/ レーダー / 雲レーダー/ ライダー / ウィンドプロファイラー / ゾンデ/ ソーダー
･受動型( pas sive) センサー - イメージャー
・地表/ 海上観測
･センサー解析 - 水蒸気/ 湿度/ 温度 / 風速 / 風向/ シアー / 雨量/ 雲分布
/ 雲構造/ 降水強度 / 大気組成
･地表観測データ解析 - 気温/ 風/ 気圧/ 湿度 / 視呈/ 雲量/ 雲形 / 放射量
・客観解析 - データ同化 (最適内挿入法 / 変分法)
・パターン解析
・バックワード トラジェクトリ
・パターン解析
・統計解析
・週間天気予報
・天気予報
・黄砂予測モデル
・宇宙天気予報
・隕石軌道計算システム
・全般海上予報
・海面水温予報 対策技術を構成する要素技術
対象災害
スケール 種類 広域観測網
(アメダス/ ウィンダス等)
：本調査における具体的な調査対象技術を示す
：本調査における具体的な調査対象技術を示す
( 3) 技 術 要 素 の 分 類
( 2) で 示 し た よ う に 、調 査 対 象 と す る 対 策 技 術 は 、地 震・火 山 分 野 及 び 大 気・海 洋 分 野 と も に 、 多 岐 の 分 野 に 渡 る 。 こ の た め 、 後 述 す る 特 許 出 願 動 向 分 析 及 び 研 究 開 発 動 向 分 析 で は 、 当 該 特 許 及 び 技 術 文 献 に 対 し て 、( 2) の 技 術 俯 瞰 図 の 作 成 時 に 検 討 し た 自 然 災 害 対 策 関 連 技 術 の 要 素 技 術 に 分 類 し て 、 分 析 を 実 施 し た 。
以 下 に 、 本 調 査 に お け る 自 然 災 害 対 策 関 連 技 術 の 要 素 技 術 の 分 類 項 目 を 示 す 。
・ 対 象 災 害 （ 地 震 ・ 火 山 分 野 5 項 目 、 大 気 ・ 海 洋 分 野 18 項 目 ）
・ 災 害 発 生 要 因 （ 14 項 目 ）
・ 観 測 物 理 量 （ 15 項 目 ）
・ 解 析 技 術 （ 7 項 目 ）
・ 技 術 段 階 （ 4 項 目 ）
・ 技 術 目 的 （ 7 項 目 ）
・ 災 害 ス ケ ー ル （ 4 項 目 ）
・ 適 用 時 期 （ 3 項 目 ）
な お 、 各 特 許 文 献 及 び 技 術 文 献 の 分 析 に お い て は 、 1 文 献 に 対 し て 、 上 記 分 類 項 目 内 の 複 数 の 項 目 が 対 応 す る 場 合 が あ り 、 そ の 場 合 に は 、 複 数 項 目 に 対 応 す る も の と し て 、 文 献 を 分 類 し た 。
第 2 章 特 許 動 向 分 析
第 1 節 特 許 文 献 の 収 集 1． 国 内 特 許 及 び 海 外 特 許
国 内 特 許 文 献 は 、特 許 デ ー タ ベ ー ス パ ト リ ス（ Pat ent On- l i ne I nf or mat i on Sy s t em：PATOL I S、 以 下 、「 パ ト リ ス 」 と い う ） を 用 い て 検 索 し た 。 検 索 対 象 期 間 は 、 1971 年 7 月 1 日 ∼ 2003 年 12 月 31 日 の 間 に 出 願 さ れ た 特 許 の う ち 、 出 願 公 開 さ れ た も の と し 、 特 許 出 願 日 に よ っ て 分 類 し た 。
海 外 特 許 文 献 は 、 特 許 デ ー タ ベ ー ス DWPI （ Der went Wor l d Pat ent s I ndex、 以 下 、「 WPI 」 と い う ） を 用 い て 検 索 し た 。 WPI に 収 録 さ れ て い る 特 許 情 報 は 、 国 ご と に そ の 収 録 開 始 期 間 が 異 な る 。 こ の た め 、 海 外 特 許 の 検 索 に お い て は 、 WPI で 遡 れ る 可 能 な 範 囲 か ら 2003 年 12 月 31 日 を 検 索 対 象 期 間 と し た （ 検 索 開 始 日 を 設 定 せ ず 検 索 ）。
特 許 デ ー タ ベ ー ス の 検 索 結 果 に は 、 直 接 調 査 対 象 と は な ら な い （ 当 該 技 術 分 野 で は な い ） 特 許 文 献 も 含 ま れ る こ と が 予 想 さ れ る た め 、 デ ー タ ベ ー ス か ら 抽 出 し た 特 許 文 献 に 対 し て 、 タ イ ト ル 目 視 及 び 抄 録 目 視 の ス ク リ ー ニ ン グ を 実 施 し 、 詳 細 解 析 対 象 と す る 特 許 文 献 を 抽 出 し た 。
第 2- 1 表 に 、 国 内 外 の 特 許 の 検 索 及 び ス ク リ ー ニ ン グ 結 果 を 示 す 。
第 2- 1 表 国 内 外 の 特 許 検 索 結 果 及 び ス ク リ ー ニ ン グ 結 果
対 象 災 害 DB検 索 結 果
目 視 ス ク リ ー ニ ン グ 結 果
抄 録 ス ク リ ー ニ ン グ 結 果
3, 781 2, 491 641
地 震 ・ 火 山 分 野
2, 358 1, 339 287
9, 307 2, 202 956
大 気 ・ 海 洋 分 野
3, 278 669 501
※ 上 段 ： 国 内 特 許 、 下 段 ： 海 外 特 許
2． パ テ ン ト フ ァ ミ リ ー
国 内 外 の 詳 細 解 析 対 象 特 許 に 対 し て パ テ ン ト フ ァ ミ リ ー 分 析 を 実 施 し 、 最 終 的 な 特 許 出 願 動 向 分 析 で 分 析 対 象 と す る 特 許 を 抽 出 し た 。
第 2- 2 表 に 、 パ テ ン ト フ ァ ミ リ ー の 分 析 結 果 を 示 す 。
第 2- 2 表 自 然 災 害 対 策 関 連 技 術 の 特 許 出 願 件 数 （ パ テ ン ト フ ァ ミ リ ー 分 析 結 果 ） 出 願 件 数 （ パ テ ン ト フ ァ ミ リ ー 数 ）
国 籍 （ 優 先 権 主 張 国 ）
地 震 ・ 火 山 分 野 大 気 ・ 海 洋 分 野 合 計
日 本 574 903 1, 477
米 国 82 123 205
欧 州 110 188 298
ロ シ ア 125 220 345
中 ・ 韓 ・ 台 31 17 48
そ の 他 12 6 18
合 計 934 1, 457 2, 391
第 2 節 地 震 ・ 火 山 分 野 1． 特 許 出 願 動 向 ( 1) 全 体 動 向 分 析
① 全 体 出 願 動 向
第 2- 3 表 に 、 地 震 ・ 火 山 分 野 の 国 籍 別 ・ 出 願 先 別 の 特 許 出 願 件 数 を 示 す 。
地 震・火 山 分 野 の 出 願 件 数 は 、国 籍 別 に 見 た 場 合 に は 日 本 が 最 も 多 く 、次 い で 、ロ シ ア 、 欧 州 、米 国 の 順 と な っ て い る（ 第 2- 2 表 を 参 照 ）。国 籍 別 の 出 願 先 の 傾 向 を 見 る と 、日 米 欧 に つ い て は 相 互 の 出 願 が 見 ら れ る が 、 ロ シ ア に つ い て は 基 本 的 に 自 国 の み の 出 願 と な っ て い る 。 ま た 、 米 欧 に つ い て は 、 そ の 他 国 （ カ ナ ダ 、 オ ー ス ト ラ リ ア 等 ） に 積 極 的 に 出 願 を 行 っ て い る 。
第 2- 3 表 地 震 ・ 火 山 分 野 の 国 籍 別 ・ 出 願 先 別 特 許 出 願 件 数 出 願 先 （ 複 数 国 ・ 地 域 へ の 出 願 は 重 複 し て カ ウ ン ト ） 国 籍 ( 優 先 権 主 張 国 )
日 本 米 国 欧 州 ロ シ ア 中 韓 台 そ の 他 WO
日 本 569 20 21 0 9 7 2
米 国 19 64 34 0 1 45 25
欧 州 38 23 107 0 10 48 20
ロ シ ア ( 旧 ソ 連 を 含 む ) 0 0 0 125 0 0 1
中 ・ 韓 ・ 台 2 1 0 0 31 0 0
そ の 他 1 1 2 0 0 12 4
② 三 極 間 で の 出 願 動 向
第 2- 1 図 に 、 地 震 ・ 火 山 分 野 の 日 米 欧 の 三 極 間 の 特 許 出 願 動 向 を 示 す 。 ま た 、 第 2- 2 図 に 、 全 分 野 の 日 米 欧 の 三 極 間 の 特 許 出 願 動 向 を 示 す 。 地 震 ・ 火 山 分 野 の 日 米 欧 の 三 極 そ れ ぞ れ の 特 許 出 願 の 割 合 は 、 全 分 野 の 動 向 と ほ ぼ 同 様 の 傾 向 を 示 し て い る 。
第 2- 1 図 地 震 ・ 火 山 分 野 の 日 米 欧 三 極 出 願 動 向
日本 626件
米国 107件
欧州 162件 日→米
20件
日→欧 21件 米→日
19件
欧→日 38件
欧→米 23件 米→欧
34件
64 60％ 23
21％
20 19％
569 91％ 19
3％ 38 6％
107 66％
34 21％ 21 13％ 日本
626件
米国 107件
欧州 162件 日→米
20件
日→欧 21件 米→日
19件
欧→日 38件
欧→米 23件 米→欧
34件
64 60％ 23
21％
20 19％
569 91％ 19
3％ 38 6％
107 66％
34 21％ 21 13％ 日本
626件
米国 107件
欧州 162件 日→米
20件
日→欧 21件 米→日
19件
欧→日 38件
欧→米 23件 米→欧
34件
64 60％ 23
21％
20 19％
569 91％ 19
3％ 38 6％
107 66％
34 21％ 21 13％
第 2- 2 図 全 分 野 の 特 許 の 日 米 欧 三 極 出 願 動 向
（ 特 許 行 政 年 次 報 告 書 2004 年 版 、 諸 外 国 に お け る 2001 年 の 国 籍 別 出 願 件 数 表 よ り 作 成 ）
日本 476, 644件
米国 327, 199件
欧州 252, 279件 日→米
66, 578件
日→欧 24, 633件 米→日
47, 750件
欧→日 40, 504件
欧→米 69, 714件
米→欧 50, 077件
388, 390 82％ 47, 750
10％
40, 504 8％
66, 578 21％
19, 0907 59％
66, 578 20 ％
24, 633 10％
50, 077 20％
177, 569 70％ 日本
476, 644件
米国 327, 199件
欧州 252, 279件 日→米
66, 578件
日→欧 24, 633件 米→日
47, 750件
欧→日 40, 504件
欧→米 69, 714件
米→欧 50, 077件
日本 476, 644件
米国 327, 199件
欧州 252, 279件 日→米
66, 578件
日→欧 24, 633件 米→日
47, 750件
欧→日 40, 504件
欧→米 69, 714件
米→欧 50, 077件
388, 390 82％ 47, 750
10％
40, 504 8％
66, 578 21％
19, 0907 59％
66, 578 20 ％
24, 633 10％
50, 077 20％
177, 569 70％
388, 390 82％ 47, 750
10％
40, 504 8％
66, 578 21％
19, 0907 59％
66, 578 20 ％
24, 633 10％
50, 077 20％
177, 569 70％
③ 出 願 件 数 の 推 移
第 2- 3 図 に 、 出 願 人 国 籍 別 の 特 許 出 願 件 数 の 推 移 を 示 す 。
地 震 ・ 火 山 分 野 の 出 願 件 数 は 、 1970 年 代 か ら 1990 年 代 に か け て 増 加 傾 向 を 示 し 、 1995 年 を ピ ー ク に 1990 年 代 の 出 願 件 数 が 多 い こ と が わ か る 。1995 年 の ピ ー ク は 、日 本 の 阪 神 ・ 淡 路 大 震 災 に 対 応 し て お り 、 こ の 地 震 の 影 響 で 出 願 件 数 が 増 加 し た こ と が 伺 え る 。
一 方 、日 本 以 外 の 各 国 の 出 願 件 数 を 見 る と 、1980 年 代 半 ば 頃 か ら 出 願 件 数 が 増 え 、2000
年 に ピ ー ク が 見 ら れ る 。2000 年 に は 台 湾 、ト ル コ 等 で 大 地 震 が 発 生 し て お り 、こ の 影 響 が 推 測 さ れ る 。
な お 、2003 年 等 の 直 近 の 特 許 に つ い て は 公 開 前 も し く は デ ー タ ベ ー ス 未 収 録 等 の も の が 想 定 さ れ 、 件 数 が 実 際 よ り も 少 な く な っ て い る 可 能 性 が あ る 。
第 2- 3 図 地 震 ・ 火 山 分 野 の 出 願 人 国 籍 別 出 願 件 数 推 移 （ 世 界 ）
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
その他 中・韓・台 ロシア 欧州 米国 日本
( 2) 技 術 区 分 別 動 向 分 析
① 対 象 災 害
第 2- 4 図 に 、 国 籍 ご と の 対 象 災 害 別 の 出 願 件 数 を 示 す 。
対 象 災 害 別 で は 、 圧 倒 的 に 地 震 に 関 す る 出 願 が 多 く 、 津 波 に つ い て は 日 本 と ロ シ ア の 出 願 が あ り 、 火 山 及 び 地 す べ り に 関 し て は 日 本 と 欧 州 の 出 願 が あ る 。
第 2- 4 図 地 震 ・ 火 山 分 野 の 国 籍 別 対 象 災 害 別 出 願 件 数
地震 津波
火山
地す べり
/ 土 砂崩
れ
日本 米国 欧
州 ロ 中 シア
・ 韓
・ 台 その他
0 100 200 300 400 500
② 観 測 物 理 量
第 2- 5 図 に 、 国 籍 ご と の 観 測 物 理 量 別 の 出 願 件 数 を 示 す 。
地 震 ・ 火 山 分 野 の 観 測 物 理 量 と し て は 圧 倒 的 に 振 動 （ 地 震 波 ） が 多 く 、 日 本 及 び 欧 州 に お い て は 、 電 磁 波 や 電 位 等 の 電 磁 気 的 な 物 理 量 が 観 測 物 理 量 と な っ て い る 。
な お 、 測 定 物 理 量 が そ の 他 の も の は 、 当 該 特 許 が 過 去 の 地 震 記 録 デ ー タ の 分 析 や シ ミ ュ レ ー シ ョ ン 技 術 等 を 対 象 と し た 測 定 物 理 量 が 存 在 し な い も の 、 岩 盤 崩 壊 時 や 海 中 の 音 波 測 定 に 係 る も の 等 が 含 ま れ て い る 。
第 2- 5 図 地 震 ・ 火 山 分 野 の 国 籍 別 観 測 物 理 量 別 出 願 件 数
振 動
電 磁
波 地
殻 変
位 気 圧
/圧 力
化 学
成 分
/同 位
体
放 射
同 位
体 温 度
/温 位
電 位
/電 流
/電 場
/磁 場
時 間
/時 刻
そ の
他 その他
中・韓・台 ロシア
欧州 米国
日本
0 50 100 150 200 250 300 350
③ 解 析 技 術
第 2- 6 図 に 、 国 籍 ご と の 解 析 技 術 別 の 出 願 件 数 の 推 移 を 示 す 。
地 震 ・ 火 山 分 野 の 解 析 技 術 別 の 出 願 傾 向 と し て は 、 ロ シ ア が 直 接 物 理 量 測 定 の 割 合 が 高 い 点 、 米 国 で I T 関 連 技 術 、 応 用 ／ 実 用 化 技 術 の 割 合 が 高 い 点 が 特 徴 と し て 挙 げ ら れ る 。
日 本 は 、 各 技 術 と も 満 遍 な く 出 願 さ れ る 傾 向 が あ り 、 予 知 ／ 予 測 の 割 合 が 高 い 点 が 特 徴 と な っ て い る 。
第 2- 6 図 地 震 ・ 火 山 分 野 の 国 籍 別 解 析 技 術 別 出 願 件 数
直接 物理
量測 定 間接
的診 断 現象
解析 予知
/ 予測 応用
/ 実用 化 I T関
連技 術 その 他
日本 米国 欧州 ロシ
ア 中・
韓
・ 台 その
他
0 50
100 150 200
2． 出 願 人 別 動 向 ( 1) 出 願 人 の 属 性
第 2- 7 図 に 、 地 震 ・ 火 山 分 野 の 国 籍 別 の 出 願 人 属 性 別 の 出 願 件 数 を 示 す 。
地 震 ・ 火 山 分 野 全 体 の 出 願 人 属 性 別 の 出 願 傾 向 は 、 民 間 企 業 が 最 も 多 く （ 約 63％ ）、 つ い で 個 人 （ 約 23％ ）、 研 究 機 関 （ 政 府 及 び 大 学 を 含 む ）（ 約 14％ ） の 順 と な っ て い る 。
国 籍 別 の 特 徴 と し て は 、 日 米 欧 と も に 研 究 機 関 の 割 合 は 同 程 度 で あ る が （ 約 10％ ）、 民 間 企 業 の 占 め る 割 合 は 日 本 、 米 国 、 欧 州 の 順 で 低 く な っ て い る 。 ま た 、 ロ シ ア は 研 究 機 関 の 割 合 が 高 い 。
第 2- 7 図 地 震 ・ 火 山 分 野 の 国 籍 別 出 願 人 属 性 別 の 出 願 件 数
企業
研究 機関
（含 む政
府・大 学）
個人 そ の
他 中
・ 韓
・ 台 ロ シ
ア 欧
州 米
国 日
本 0 100
200 300 400 500
