2015/3/31

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防災・減災（Resilience）と持続可能な開発 (Sustainability) へのDIASの貢献

環境情報技術を用いたレジリエントな国土のデザイン

2015年2月25日

環境学研究科 教授

持続的共発展教育研究センター センター長

林 良嗣

【目標】 2050年

【手段】 インフラ（整備）

土地利用（転換）

× =レジリエント度（安全度）

ハード

ソフト

避難誘導対策・継続的訓練

（具体の設定例）全地域においてレジリエント度(安全度)A・レベル2津波で人的被害ゼロ

・レベル1津波で浸水被害ゼロ

安全な国土

【仕掛け】

大学市民企業

自治体国従来

レジリエントな国土デザインのための連携・協働

レジリエント度（安全度）

1980 20502015

ハード

ソフト

目標とするレジリエント度実現に向けたロードマップ

A

B

C

年

提案

研究機関NPO

D

レジリエントな国土デザイン検討の全体枠組

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GRENE-Cityの概要

行政 専門家 市民

コミュニティ 企業NPO

ユーザーの要求

自然の猛威 脆弱な社会

・気候変動 （温暖化、海面上

昇）

・自然災害

（地震・津波など）

・生態系劣化

・少子高齢化

・インフラ老朽化

・スプロール化

・モータリゼーション

蓄積

実施案(コンパクト化と絆形成のための撤退と集約+インフラネットワーク整備)

TBLに基づく QOL評価

人間活動空間の自然社会状況

Well- Organizedとなる

土地利用－インフラ

レジリエントな国土・社会への再デザイン

視覚化

自然の変化 社会経済の変化

データ

分析結果

A:アーカイブ

D：人材育成

C:活用・展開

B:分析デザイン

DIAS上の進化型統合データベース（国土・都市施策検討のワークベンチ）

適用・改良・普及

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フィリピンの高潮・高波被害のアーカイブ

2013年に発生した台風Haiyanの被害調査を実施

高潮による浸水痕跡の高さや被害状況写真などの情報をアーカイブ（東日

本大震災のアーカイブスで構築したWebGISを活用）

台風ハイヤンに伴う高潮および高波による浸水高および打ち上げ高の分布

A.アーカイブ

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津波遡上地域の推定と地域性の特定

土地の自然条件に基づく災害リスク評価

遡上ラインとその標高のGISデータ

気仙沼，大島付近

東岸と西岸で系統的な差異あり．気仙沼湾内では谷奥には駆け上がっていない 波長の長い津波が影響か．太平洋側は駆け上がっている．短波長の津波が影響か．

鈴木ほか (2013) 一部改編

20m<

(太平洋側)

<10m

(気仙沼湾)

広域を網羅した系統的かつ詳細な均質データ

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A.アーカイブ

減災・防災につながるハザードマップの開発

高精度な切り盛り分布図

神城断層地震(2014.11)における活断層図の検証

A.アーカイブ

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切土・盛土頒布：切盛境界線付近や造成地盤と地震被害には相関が見られる

活断層図：いずれ大規模な地震を起こし得るものが多い（阪神大震災のような大地震）

災害脆弱性に関する土地条件の

地理情報を整備・解析することで、詳細な地理条件を活かした減災方策を考える

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建物単位のマイクロジオデータの整備

耐火性能築年代建物構造

全国の建築物（約6000万棟）を対象に、各戸の建築物詳細データを推定し、付与

(1) 市区町村、(2) 建物用途、(3)

建築面積・階数、(4) 緯度・経度、(5) 建物構造、(6) 築年代、(7) 耐火性能、(8) 居住者情報

地震災害リスク（建物倒壊・火災延焼リスク）と災害初期対応力を計算

日本全国の被災状況を推定できるミクロな基盤データの整備

A.アーカイブ

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大規模地震の建物倒壊による死者率の推定

入力地震動：50年超過確率2%

建物倒壊による死者率[%]

B.分析・デザイン

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TBL (Sustainability)評価による適応策（撤退・集結）の地区選定システム

市街地維持費用分布

環境負荷分布

QOL

分布

年齢別・種類別

インフラ分布

人口分布

住宅分布

環境負荷・市街地維持費用原単位，QOL価値観

地区・空間指標 評価指標

環境効率(ES)

効率性評価

費用効率(CS)

撤退・集結地区の選定へ

環境充足率=QOL/環境負荷

費用充足率=QOL/維持コスト

済)名古屋20km都市圏八王子市，(長野県) 全国展開,バン

コク 9

洪水増加に伴う期待被害額の推計

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2050年時点の空間分布（１人あたり）

災害（洪水）期待被害額[円/人]

1 - 15000

16000 - 31000

32000 - 55000

56000 - 11000

12000 - 170000

0.0

200.0

400.0

600.0

800.0

1000.0

1200.0

2010 2030 2050 2070 2090 2110

億円

年

気候変動

ＢＡＵ

100年後には約534億円/年増加

年平均期待被害額の推移

インフラ維持費用の増大

QOL指標への影響

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QOL(Well-being) の評価要素と使用データ

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居住者の価値観を表す重み生活環境質 × wLPsQOL =

QOL向上要素（Life Prospects）

（アンケート調査をもとにコンジョイント分析で推定）

評価指標 評価要素 評価項目 使用データ

QOL

災害安全性SS

地震危険性 地震による想定死亡者数 確率論的地震動予測地図

洪水危険性 河川浸水による想定死亡者数 国土数値情報

犯罪危険性 年間刑法犯遭遇率 犯罪情勢

交通事故危険性 年間人身事故遭遇率 交通事故統計年報

居住快適性AM

居住空間使用性 一人当たり居住床面積 国勢調査地域メッシュ統計

建物景観調和性 空家率 マイクロ建物ポイントデータ

生活空間快適性 体感温度(スコア化) 気象統計情報

周辺自然環境性 緑地面積 国土数値情報

交通利便性AC

買物施設利便性 小売店舗までのAC 商業統計H17

企業施設利便性 就業場所までのAC 国勢調査地域メッシュ統計

医療施設利便性 2次病院までのAC 2次医療圏データ

文化施設利便性 公共文化施設までのAC 国土数値情報

名古屋20km圏を対象としたTBL評価結果（2005年）

市街地維持費用

名古屋市内や周辺都市の中心部など人口密度が高い地区で低い

都心・郊外の両極で高い。鉄道沿線は辺縁部においても低い

結果得られる費用効率性（QOL/費用）、環境効率性（QOL/CO2）から低炭素で魅力的な都市圏実現のための集約策を決定

CO2

西部に広がる洪水危険性の高い地区で顕著に低い

QOL

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名古屋都市圏を対象としたTBL評価（費用）

費用原単位

将来市街地維持費用

インフラ年齢別存在量

推計対象：市町村道、上水道、下水道、農業集落排水、合併処理浄化槽

土地利用データ財政統計資料

[円/人/年]

0.000 - 7630

7640 - 10100

10200 - 12400

12500 - 15200

15300 - 20100

20200 - 32400

32500 - 908000

2050年（単年度）

0 5 102.5 km

最大 90万円/人

最小 9千円/人

•名古屋市内や周辺都市の中心部など人口稠密部で低い

• 2050年には、人口減少の著しい西部で特に費用上昇13

100倍差!!

名古屋都市圏を対象としたTBL評価（CO2）

交通起源CO2

•発生地ベース

住宅起源CO2

•戸建or集合の区別•ライフサイクルを考慮

将来CO2排出量

交通発生量

人口コーホートによる人口予測（500mメッシュ）

住宅ストック

00

0 5 102.5 km

[kg-CO2/人/年]

672 - 2430

2440 - 2590

2600 - 2710

2720 - 2820

2830 - 2930

2940 - 3110

3120 - 4870

2050年（単年度）

最大4.8kg-CO2/人

最小0.6kg-CO2/人

8倍差!!

• 名古屋市内では低く、郊外では高い• 郊外の、特に鉄道非沿線地区では顕著に高い• 郊外では、名古屋市内の約1.5倍のCO2排出 14

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レジリエンスとサステナビリティ

バランスを失わずに，復元可能であれば次の一歩を踏み出せる

長期的な動的安定性

QOL回復力としてのResilience尺度の定義

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被災者のQOL低下を防ぐためには、発災時の直接被害だけでなく、その後の様々な被害から早期に回復することが求められる

死亡は回復しない

→不可逆

生存者のQOLは時間とともに

回復

時間

QOLの地区総計

QOL

低下

発災

直接被害による死亡

生活

生命・健康

二次死亡

直接被害の低減は事前対応が中心

事前準備のほか，発災直後からの生存者に対する迅速な支援が必要

この積分値を小さくする

= Resilience度を高める

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災害復旧・復興支援システム

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• 発災時に詳細な情報が無い（収集が容易でない）• 発災後速やかに、被害の全体像と必要な対応が分かることが重要• しかし、予測には時間がかかる

いつ，どこに，どの程度の被害が発生するかを、あらかじめ多数ケースで予測し結果をデータベース化

事前防災や、発災直後の擬似リアルタイム情報として活用

高野ら（2012）

発災後復旧状況を住民のQOLの時系列変化で表示

唐津ら（2013）

予想される災害を発生確率とともにリスクカーブとして整理

被害状況1想定地震1

被害状況2

被害状況X

：

想定地震2

想定地震X

：

データベース化発災時、最も近い想定を活用

・ 段階に応じた欲求が充足されるか否か(0 or 1)

下位の欲求が充たされるにつれて上位の欲求が顕在化

特に発災1週間までは命に関わるため，より詳細な状況把握が必要

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健康・衛生

の保持

生命の保持

文化的生活の保持

社会的生活の保持

南海トラフ巨大地震を想定したQOLステージの推計

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道路啓開に伴い広域幹線網周辺地区が回復し，徐々に沿岸部へと広がり，ステージ1からステージ2に移行

計測震度が5強程度の三重県北部や愛知県北部ではステージ4まで回復

安全性

避難所

仮設住宅

住宅

耐震

風呂

トイレ

換気洗濯遮音

冷暖房

スペー

ス

電気

上水道

下水道

ガス通信

大規模小売店

薬局

スー

パー

小学校

中学校

高校

保育所

道路

公共交通

自動車

ガソリン

防波堤

水門

河川堤防

飲料水

食料

生活用品

毛布

医薬品

燃料

電源車

給水車

通信

臨時診療所

仮設トイレ

仮設風呂

瓦礫撤去

各種サー

ビス

機会獲得性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○居住快適性 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○安全安心性 ○ ○ ○ ○教育 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○就業 ○ ○ ○ ○ ○買物 ○ ○ ○ ○ ○ ○住宅 ○ ○ ○ ○ ○ ○医療 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

食料（質） ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○入浴 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○トイレ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○衣類 ○ ○ ○ ○

空気環境 ○ ○ ○ ○温熱環境 ○ ○ ○ ○プライバシー ○ ○ ○ ○救急医療 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

薬 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○飲料水 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○食料（量） ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○寝るところ ○ ○ ○ ○寒さ・暑さ ○ ○ ○ ○ ○ ○介護 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

QOL構成要素

4

3

2

1

備蓄

支援物資 臨時施設 人的支援衛生 快適性

医療施設

小売店

入浴施設

介護施設

インフラ・建物・サービス

居住施設住宅性能/設備

ライフライン利便施設

教育施設

就業施設

交通 防災施設

②復旧シナリオ

③QOL充足・非充足判定

①災害シミュレーション

発災3日後

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発災60日後

発災30日後

低ステージ状態が長期化する地域では，被災直後から一時移転の検討，QOLステージが高い地域で受け入れ準備も重要

ライフライン供給が安定化，道路被害箇所も道路啓開の段階から応急復旧の段階となり一般開放も進むため，地震動直接被害が大きかった地域でもステージ3，ステージ4へ移行

南海トラフ巨大地震を想定したQOLステージの推計

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発災当日のDALY分布

死亡による損失

健康被害による損失

失われた健康な年数

＋=

DALY（Disability-Adjusted Life Year）= 「健康な1年の損失」

(1)直接被害(2)被災後の避難所生活を考慮した間接被害による人的被害量と，回復過程を推計

震度・津波高

医療対応能力

負傷者・避難人口

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人的被害量の低減施策（地区トリアージ）の検討

【早期復旧シナリオ】

• 同一県内で医療体制の整っている

病院に搬送

• 高齢者を優先的に地域外も含めた

安全な医療機関に搬送

負傷者の早期回復，避難所での二次死亡の減少により，DALY総量は25%

減少

発災30日後

損失余命(LLE)

• 沿岸部のようなQOLの回復が遅かった地域ほど大きい• 早期復旧した高速道路の周辺地区は小さい• 内陸部は早急なQOLの回復により小さい 22

南海トラフ地震発災日を基準日とし，基準日から60日後まで被災地区に住み続けた場合の1人当たりの損失余命

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まとめ

DIASのアーカイブデータ，社会/環境情報を用いた自然災害による被害の予測

QOLステージ/DALYによる被害量の定量化

発災から復旧までの時間推移を考慮した推計

被害低減施策の検討

分析結果をDIASにフィードバックすることにより，データ自体に付加価値をもたせ，実際の施策検討に貢献できる

Resilience, Sustainabilityの両方をQOL(Well-Being)で統一表現できるようになった。

ΣQOL=GDH（ブータン）

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目指すべき国土と社会–ResilienceとSustainabilityの両立-

自助・公助・共助のバランス

Awareness

Preparednes

s

個人の意識・知識社会の選択

Resilience(短期的）Sustainability（長期的）

QOLの安定的確保

知恵の伝達／合意形成

社会の目的

社会の資質

目的達成の戦略と手法の代替案の提示

社会的議論と意思決定の基盤

・少子高齢化・財政制約・インフラ老朽化・スプロール化・モータリゼーション

人間環境

・気候変動 （温暖化、海面上昇）・自然災害（地震・津波など）・生態系劣化

自然環境

インフラ 土地利用 情報

社会インフラ・土地利用の上で展開される人間活動のTBL評価

社会 経済 環境

国土基盤

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CO2・費用計算に必要となるデータ

CO2排出量

住宅（維持，更新，廃棄）

交通（鉄道，バス，自動車など）：パーソントリップ調査によるODの結果

から算出

インフラ維持費用

市町村道[延長]，公園[面積]

上水道，下水道[延長]

農業集落排水[延長]

合併処理浄化槽[基]

ガス[m]

課題) 赤データ状況の確認，エネルギー消費量

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