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情報と職業

空間情報処理と防災応用をめぐる研究と事業化

畑山満則

防災研究所 社会防災研究部門

防災社会システム分野

情報学研究科 社会情報学専攻

地域・防災情報システム学講座

総合防災システム分野（協力講座）

東日本大震災で被災された方々にお見舞い申し上げます 一日も早い被災地の復興をお祈りしております

自己紹介 京都大学防災研究所 畑山満則

日立システムテクノロジー入社

主に日立中央研究所で

次世代型地理情報システムの開発研究に従事

大阪大学基礎工学部制御工学科 修了→ロボット工学

卒論「太陽電池パドルのモデリングとその振動抑制制御」

修論「双腕フレキシブル・マニピュレータのロバスト協調制御」

東京工業大学大学院総合理工学研究科知能システム科学専攻

博士論文

「災害時での利用を考慮した時空間地理情報システムに関する研究」

京都大学防災研究所

総合防災研究部門 防災社会構造分野

COE研究員

総合防災研究部門 自然社会環境防災分野 助手

社会防災研究部門 防災社会システム分野 助教授，准教授

自己紹介 京都大学防災研究所 畑山満則

阪神・淡路大震災時，神戸市長田区役所において

GISを用いた

倒壊家屋解体撤去受付支援活動に参加（GIS開発）

GISの防災応用に関する研究に従事

メーカ在籍時，地理情報システムの防災応用についての

研究活動中に阪神・淡路大震災が発生

【災害対応】 阪神・淡路大震災（神戸市長田区），トルコ地震，中越地震（川口町，山古志村，十日町）， 能登半島地震（穴水町），東日本大震災（那須烏山市，亘理町） 【防災活動】 呉田地区（東灘区），真陽地区，長田小学校区（長田区），婦中町（富山県） 清須市（愛知県新川流域），虎姫町（滋賀県姉川・高時川流域）

情報処理分野から防災分野に

担当講義：社会情報システム（全学共通科目），防災情報特論（情報学研究科大学院科目）

防災研究所

防災研究所の構成 津波・洪水・ 台風・渇水 土砂崩れ 地震・火山

地理情報システム

・計算幾何学 ・データベース

地図学

地理学

情報工学

土木工学

経済学

基本技術

応用技術

情報工学

建築工学

機械工学

地球で起きているさまざまな現象や状態について

１．どこで、どこに、

２．何が起こっているのか、何があるのか

を把握するためのツールであり，必要であれば

これらを定量的に把握することも可能なツール

農学

経営学

測量学

統計学

空間情報処理

計算幾何学

幾何学問題をコンピュータによって効率よく解くためのアルゴリズム体系で， 1970年代の中頃からはじまって急速な発展を遂げて今日に至っている． 古典幾何学が，「無限」や「連続」の概念を自由に用いて築かれているのに対して， 計算幾何学では，すべての問題に有限で効率のよい「手続き」の形でアルゴリズムを与える． 凸包問題 点位置決定問題 全最近点問題 郵便局の配置問題，巡回セールスマン問題，美術館問題など

点P

₁

,..,P

_n

により構成されるn角形の面積を求めよ．

ただしP

_i

(x

_i

,y

_i

)とする．

線分P

₁

P

₂

と線分P

₃

P

₄

が交差するか否かを判定せよ

P1(4893，2702）

P2(8565，7477）

P3(8113，3463）

P4(7516，9425）

点Q（x

_q

,y

_q

）と点P

₁

,..,P

_n

により構成されるn角形が与えられたとき，

Qはこのn角形に含まれるか否かを判定せよ．

参考文献

Computational Geometry ‐An Introduction: 

Franco P. Preparata, Michael I. Shamos, Springer‐Verlag, 1985.

計算幾何学入門：

F.P.プレパラータ，M.I.シェーモス著，浅野孝夫，浅野哲夫訳，総研出版，1992．

計算幾何プログラミング：杉原厚吉著，岩波書店，1998．

計算幾何学入門―幾何アルゴリズムとその応用 ： 譚 学厚， 平田 富夫著 ，2001

仕事の転機

1995年1月17日 阪神・淡路大震災発生

京都大学防災研究所亀田研究室と防災GISに関する共同研究 →防災に関連する情報のGISデータ化と検索効率の高度化に関する研究 東京都小平市役所に自治体業務へのGIS導入に関するデモの直後 →研究開発中の次世代GIS基盤を利用したデモンストレーション

神戸の復旧，復興支援活動を開始

→災害対応に空間情報処理が役に立つということを示すため

パソコン・インターネット・

携帯電話・デジタルカメラの普及

阪神・淡路大震災

中越地震

1995年

2004年

Windows3.1

ノートPC（カラー）

インターネット

携帯電話

GUI操作

可搬性

新しい通信手段

被災者個人の利用への

期待の高まり

東日本大震災

2011年

パソコン・インターネット・

携帯電話・デジタルカメラの定着化

ソーシャルネットの台頭

×：罹災死者 ×：建物倒壊

倒壊家屋の分布

航空写真判読：国土地理院

道路閉鎖調査

実地確認：奈良大

統合データベース構築

被災情報の収集整理

罹災者の分布

_{アンケート調査毎日新聞}

図 各種被災データの統合管理

×：罹災死者 ×：建物倒壊

統合被災データの表現

阪神淡路大震災と東日本大震災の比較

阪神・淡路大震災時 通れない道路マップ （奈良大学調査） 東日本大震災 通過実績マップ （ITSジャパン提供）

技術の進歩により迅速に多くの人に情報提供が可能となった

神戸市長田区での倒壊家屋解体撤去受付支援

阪神・淡路大震災時，神戸市長田区役

所において地理情報システム（GIS ）を

用いた倒壊家屋解体撤去受付支援活動

に参加（システム開発）

建物被害が神戸市の中でもっとも激し

かった長田区において、

神戸市による公費建物解体の受付業

務の効率化を目指し、

京都大学防災研究所をはじめとする研

究グループが行った支援活動

Intel DX4 HDD：500MB 588 1020 1394 701 541 385 245 112 346370 236229 139 5845 299 208 134 255 125 0 2 261 123148108₈₁ 7 37 300 129 435₃₉₆ 363 247308 404 353₃₁₀ 249 178 221 470₄₂₄₄₂₅ 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1月 29日 1月 31日 2月 2日 2月 4日 2月 6日 2月 8日 2月 10日 2月 12日 2月 14日 2月 16日 2月 18日 2月 20日 2月 22日 2月 24日 2月 26日 2月 28日 3月 2日 3月 4日 3月 6日 3月 8日 3月 10日 3月 12日 3月 14日 申請日 申請件数

家屋解体

最終処分場

搬送

３００

情報システムを導入することで迅速で効率的な対応が可能になる

阪神・淡路大震災における倒壊家屋解体撤去申請受付件数（長田区）

倒壊家屋解体撤去受付の流れ

申請者 申請 書 住宅地図 （紙地図） 発注 依頼書 現地地図 転記 コピー 手作業 書類 担当者 記入 確認 家屋情報 調査 住宅地図 (電子地図) 入力 手作業 ソフト 書類 電子データ 地図 ＤＢ 申請者 ＤＢ 統合 ＤＢ 発注 依頼書 現地地図 申請 書 家屋情報 調査 申請者 記入 確認 担当者 情報システム導入前 情報システム導入後

受付開始から1ヶ月は紙ベースで行われていた作業を、

すべて電子化し作業の効率化を成功させた

倒壊家屋解体撤去受付の流れ

申請者 申請 書 住宅地図 （紙地図） 発注 依頼書 現地地図 転記 コピー 手作業 書類 担当者 記入 確認 家屋情報 調査 住宅地図 (電子地図) 入力 手作業 ソフト 書類 電子データ 地図 ＤＢ 申請者 ＤＢ 統合 ＤＢ 発注 依頼書 現地地図 申請 書 家屋情報 調査 申請者 記入 確認 担当者 情報システム導入前 情報システム導入後

長田区役所での支援活動は、結果的に

被災者である家屋解体依頼者と自治体職員が直接対話するための 時間的な余裕を自治体職員にもたらた。 解体家屋の空間的な集合を作ることで 効率のよい解体作業を可能とした。 解体作業の工程管理は復旧状況のモニタリンクにつながり、 その後の復興まちづくりの基礎資料としても利用された。

阪神・淡路大震災での教訓

災害時において情報処理で被害の軽減化はできるのか？

最終的な目標は何か？

限られた資源を用いて被災地全体の被害を最小限にとどめるためには • 時々刻々と変化する状況に合わせ、適材適所に資源を配分すること • 活動する人々がその人のなすべき事柄に十分な時間をかけられるような環境を作ること 被災者の安否確認の重要性（ある新聞記事から） 現状を把握するための情報を収集し、様々な検索要求に対して 柔軟に対応できるデータベースシステムを構築しておくことが有効 建物の安全確認と同じスキーム より早いタイミングからの利用

災害直後から復興までの様々な活動を支援可能な情報システムの構築

ほとんどの災害対応業務は同じスキームが利用できるという着想

毎日新聞（1995年3月12日）

阪神・淡路大震災での事例

「瓦礫の下の声をどうやってひろうのか？」

災害時と平常時の連続性

被災者の

安全確保

災害廃棄

物処理

生活環境

の回復

都市の

復興

住民情報

管理

固定資産

情報管理

道路・上下水

施設管理

都市計画

位置座標／時間履歴

を基準に管理

必要に応じて

相互参照

ライフライン

情報

住民情報

家屋情報

時空間データベース

基本地図

災害時

平常時

時空間情報システム

によるデータ管理

リスク対応型地域空間情報システム

( Risk-Adaptive Regional Management Spatial Information System )

災害時システムの必要条件

アプローチ

最新の地域データベースを 構築できるシステム 専門家でなくても 使用できるシステム 平常時に使用している システム 可搬型情報システム 複数システム間での 情報統合が可能なシステム

災害時と平常時の

連続性

自律分散協調型

システム

空間データと

時間情報の統合

位置に付随して情報を管理できるＧＩＳを基盤とすることが最適

システム運用

上の課題

技術的な課題

時々刻々と変化する 地域情報を蓄積管理

RARMIS概念実現に向けてのアプローチ

DiMSISの開発 1台のPCから開始でき、特別なサーバを必要としない形で システム拡張が可能であり、記憶デバイスの手渡しを含む 複数の通信手段に対応可能なシステム構成 一説によれば、行政情報の 約8割は「地理空間情報」に 相当するといわれている

・震災地区産業高度化システム開発事業(旧通産省)(1996‐1998) RARMIS概念を実現するため家屋地番管理（INS），定点モニタリング（NHK）， 衛星画像による復興モニタリング（大阪ガス，日立情報）を行った． 共通基盤としてDiMSIS‐EXを開発．

企業の中での支援活動

プロモーション活動 → 大規模な開発プロジェクトの獲得

（社会に役立つ）

（企業の利益）

1997年9月 日立システムテクノロジーを退社 1998年4月 東京工業大学博士後期課程

支援活動から開発プロジェクトへの移行に伴い様々な問題が．．

東日本大震災ではどうか？ 地理情報システム学会 東日本大震災支援チームの結成 阪神・淡路大震災，中越地震などの大災害時にGISを用いた自治体支援活動を展開 地理情報システム学会の災害支援活動 神戸市長田区 十日町市，川口町， 旧山古志村 特に罹災証明・被災者台帳発行業務での時空間GISの有効性について提唱 東日本大震災支援チーム 地理情報システム学会である産・官・学のGIS技術者 これまでの支援活動を通して協力関係を維持している自治体 学会外からの有志の情報技術者 50名程度 平常時と災害時が連続的に利用できる統合型GIS構築 →リスク対応型地域空間情報システム（RARMIS）の概念 GIS 可視化 空間DB 空間分析 緊急時対応に有効 時々刻々と変化する状況 復旧・復興フェーズで活用

大学（防災研究所）での支援活動

・EMT活動 都道府県の受入実績と受入可能数（支援チーム独自の活動） 保健師派遣状況地図の作成（厚生労働省健康局総務課保健指導室との共同） ・栃木県那須烏山市役所の支援 那須烏山市より罹災証明の発行に関して問い合わせがあり，システム支援 ・宮城県亘理町の支援 災害対応FM「FMあおぞら」の支援をきっかけとして

東日本大震災支援チームの活動

現地での活動とバックサポートで構成

活動の詳細は，こちらでご確認ください http://rarmis.jp/dpgissig/

保健師派遣状況地図の作成

背景・目的 効果 厚生労働省健康局総務課保健指導室に提供し，派遣される保健師に対する補足情報， 予算の説明や派遣調整の検討などにも利用された 2011年3月15日に厚生労働省から全国の保険所設置自治体に対して保健師の派遣要請 被害報では総数の記載はあるものの派遣元，派遣先のデータは存在しなかった 避難生活の長期化に伴い，健康面での不安が大きく，保健師の存在がクローズアップ 被災地での活動の苛酷さから2週間程度で派遣者の交代が必要 派遣先の隔たり，派遣元の隔たりがないように派遣側の調整が必要であろうと推測 保健師の派遣先と派遣元が確認できる地図の作成 保健師の派遣状況 ＋保健所管区，避難所の位置（避難者数による色分け） ＋保険所管区ごとの避難者数の集計情報 ＋福島第1原発20km，30km圏の同心円 ＋計画的避難区域 ＋市町村保健センターおよび類似施設と損壊状況の色分け －避難所のプロットや保険師等派遣状況の数値表現 レイヤ 更新状況 最初の版は各県のHPや新聞報道から情報を収集 4月以降は更新データ提供を受けている 3/29作成

4/22作成

第3段階（6月～7月）

都道府県・市町村の受入実績と受入可能数

背景・目的 効果 レイヤ 3月25日時点で日本の全都道府県が被災者の受け入れを表明 ネット上では受入内容に関するまとめページが多数存在（対象領域や更新頻度はバラバラ） 受入実績については，まとめページは存在しなかった 受入可能数と受入実績がそろっていれば，避難先の選択肢が見えるのではないかと推測 被災者受入可能数と受入実績が確認できる地図の作成 当初考えていたほどに，疎開型の避難は取られなかった 福島第1原発事故による計画的避難区域の設定，ホットスポットや土壌のセシウム沈着量 マップ，各地での放射線量測定結果の公開などが重なったことで，人の移動は収束してい ない（GWごろに一気に減少したが） 「避難者等の所在都道府県別・所在施設別の数」が政府より（ 6月より内閣府，8月より東 日本大震災復興対策本部事務局から）公開されている →県レベル・被災地内移動を含む・地図表現なし 更新状況 各県のHPで公開されているものを収集している 3月30日に第1版を作成，以降データ収集体制を整備し， 4月26日以降は2日ごと，8月18日以降は1週間ごとに更新し現在も更新中 都道府県別受入実績 ＋都道府県別受入可能数，市町村別受入可能数・受入実績

http://rarmis.jp/dpgissig

那須烏山市での自治体支援活動

被災地の自治体職員は事務作業に時間をとられ、 本来なすべき仕事に時間をかけられなくなっている 情報処理技術を用いてこれらの事務作業を軽減することにより 自治体職員に被災者とのコミュニケーションをとることができる時間を 確保することが目的

（専門調査） 4月11日～15日 4月16日～22日 簡易（一部） 4月23日～28日 簡易（一部：受付会場 5月12日～19日 6/6～7/7まで 6月14日～26日 7/8～7/31まで 6月28日～8月31日 8/1～8/31まで 9月1日～ 9/1～ + ＝ 1802 165 88 229 23 10 13 7 5 1 2 9 3 6 20 26 21 66 84 96 51 312 15 32 17 125 23 1947 14 23 2396 2,708 全壊 大半 半壊 一部 10 23 106 1 37 18 1 94 宇都宮市 足利市 栃木市 佐野市 鹿沼市 日光市 小山市 真岡市 大田原市 矢板市 那須塩原市 さくら市 下野市 上三川町 西方町 益子町 茂木町 市貝町 芳賀町 壬生町 野木町 岩舟町 塩谷町 高根沢町 那須町 那珂川町 那須烏山市 合計 本市の％ 235 11 115 114 9 6 9 1 11 6 1 51 11 1 19 17 16 7 39 76 35 23 137 73 111 781 137 1,048 175 45 1,013 16,091 3,236 14,036 2,142 1,744 699 670 879 538 16,335 3,248 14,162 2,262 1,745 700 673 888 544 1,760 2,485 3,126 1,140 870 1,904 2,269 45 1,061 175 442 257 1,536 152 66 1 2 1 13 4 7 3,150 11 2,007 1,360 2,113 262 2,083 63,525 65,870 3,224 2,708 67 121 2,521 4.1 5.8 4 25.2 大半 半壊 一部 全壊 824 1,880 1,670 2,358 2,338 141 141 合計 438 257 152 2,018 9月13日現在

那須烏山市の被害

栃木県那須烏山市での応用

津波エリア

これまでの活動経過 データについて 航空写真 家屋・地番形状 税務課の許可を得て，地元業者より提供 データ形式変換は震災支援チームの手で システム設計について 3月24日 相談の連絡を受ける 4月4日 那須烏山市訪問 4月6日 データ提供をうける 4月8日 那須烏山市での活動開始 4月17日 栃木県庁にて県下の被災自治体への説明会 5月23日 罹災証明に係るワンストップサービス シーケンス図の作成 クラス図の作成

システム構築の際に注意すべきこと

１）コンピュータ内だけでなく人間系を含むシステムデザイン

２）時々刻々と変化する町と支援事業の管理

３）罹災建物，被災者情報の登録・管理の重要性

４）帳票の標準化の難しさ

５）システム管理のわずらわしさ

占有者 所有者 管理者 被災建物 支援事業１ 罹災度判定 罹災証明 被災者証明 罹災証明 罹災証明 仮設住宅 被災者生活再建支援法 災害復旧等支援金 義捐金配分 国民年金保険料免除 後期高齢者医療保険料減免 固定資産税減免 被災者証明 支援事業２ 支援事業３ 支援事業４ 支援事業５ 支援事業６ 誰が対象？ どの建物が対象？ 事業申請 事業開始 事業終了 事業完了 対応はどう 遷移していく？ 一物件当たり 一回申請可能 占有（6002） GM_POINT 転入日 〃 転出日 〃 罹災者番号（占有者） 振込情報 展開コード番号（6003） 対象者（占有者）１ ： 対象者（占有者）N 占有者（6003） 氏名 フリガナ 生年月日 性別 職業 連絡先〒 連絡先住所 連絡先住所コード 連絡先電話番号 備考 所有（6004） GM_POINT 所有開始日 〃 所有終了日 〃 罹災者番号（所有者） 振込情報 展開コード番号（6005） 対象者（所有者）１ ： 対象者（所有者）N 所有者（6005） 氏名 フリガナ 生年月日 性別 職業 連絡先〒 連絡先住所 連絡先住所コード 連絡先電話番号 備考 建物（6001） GM_POINT 建物発生日 〃 建物滅失日 〃 建物書類ファイルパス 住所 住所コード 物件番号 台帳延べ床面積 種類 用途 構造 屋根 階数 罹災度（6020） GM_POINT 被災日 行政判定確定日 判定変更日 〃 調査書類ファイルパス 罹災度調査番号 総合判定結果コード 総合判定結果 全壊判定コード 損傷割合1A 損傷割合1B 損傷割合2 備考 罹災証明（6010） GM_POINT 合意判定確定日 〃 発行終了日 〃 申請者種別 展開コード番号（6011） 発行履歴１ ： 発行履歴N 罹災事実証明（6012） GM_POINT 罹災事実確定日 〃 発行終了日 〃 申請者種別 展開コード番号（6013） 発行履歴１ ： 発行履歴N 支援事業１（6301） GM_POINT 事業申請日 事業開始日 事業終了日 事業完了日 書類ファイルパス 申請番号 申請者コード 申請者登録番号 事業用項目１ 事業用項目２ ： 事業用項目N クラス図作成

平常時に管理するデータの災害時での利用に関して

固定資産管理データ

家屋

家屋番号 住所 所有区分 種類 建築年 構造 階層 １階床面積 延べ床面積

家屋

家屋番号 所有区分 種類 建築年 構造 階層 １階床面積 延べ床面積 GM_Polygon 1

家屋

GM_Polygon 1

罹災証明管理データ

倒壊家屋

被災度判定 家屋番号 所有区分 種類 建築年 構造 階層 １階床面積 延べ床面積 1

所有者

1

所有者

1

所有者

1

所有者

倒壊家屋

平常時と連動した罹災証明管理データ

居住者

居住者

住所は情報の位置を 絞り込む領域にしか過ぎない

複合的な領域の知識が必要とされる 罹災度判定：建築 復旧復興支援施策：土木計画、都市計画 情報管理：??? 精度を理解していないと 有効なシステム設計はできない 実際に利用している様子

DiMSISの事業化

・次世代GISモデル事業(旧通産省)（1998‐1999） 多次元GISを用いた被害調査・解体撤去作業支援システムを開発 対象自治体 無し ・地域生活空間創造情報システム整備事業(旧通産省)(1999‐2000) 鳥取県智頭町 ・計算科学技術活用型特定研究開発推進事業（JST，旧科技庁）(1999‐2000) トルコ Duzce市 ・環境・防災時空間情報システム基盤の日中共同研究（国交省）(2000‐2002) 対象自治体 無し ・大都市大震災軽減化特別プロジェクト（文科省）(2003‐2007) 新潟県川口町，十日町，（旧）山古志村 ・安全安心科学技術プロジェクト（文科省）(2008‐2011) 北海道遠軽町 DiMSISを利用したプロジェクト RARMIS概念を満たすシステム構築を検討する自治体の出現 →富山県婦中町，岐阜県白川町，鳥取県智頭町 DiMSISを正式導入するにはどうしたらいいか？ →事業化を模索（オープンソース化は断念）

DiMSISの事業化

問題点：開発に携わった企業が複数にわたる →権利を京大に移転してもらう →TLOひょうごにライセンスを移転し，販売ライセンス管理を委託 →ライセンス獲得企業は，DiMSISを用いた製品を販売できる →ライセンス料は納品システムの2%か5万円の選択 現在，24社がライセンスを取得している 平常業務に導入されている自治体は 北海道遠軽町，富山県婦中町（合併に伴い縮小），宮崎県清武町（合併に伴い縮小） 岐阜県白川町，秋田県由利本荘市，トルコDuzce市など それ以外での利用 （財）統計情報研究開発センター，IAEA（国際原子力機関）

どんな人材が求められるか？

システムインテグレーターやとりまとめのセンスを磨いておきましょう

何がやりたいのかを考えましょう

自分の得意内容を作りましょう

グローバル化により下流過程の仕事は減っていきます

下流もできる人がデザインする上流の仕事

http://imdr.dpri.kyoto-u.ac.jp/

防災研究所

社会防災研究部門

防災社会システム分野

地域・防災情報システム学講座

総合防災システム分野

ー安全で安心な社会の実現へ向けてー