gisa学術研究発表web大会 小川芳樹
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GISA学術研究発表Web大会
東京大学大学院新領域創成科学研究科 柴崎研究室
○小川芳樹 秋山祐樹 仙谷裕明 柴崎亮介
広域地震災害の被害想定のための 日本全土における建物単体データの開発
2
現状の被害想定における技術的課題 利用データの問題：集計データ（建物構造，築年数など） 市区町村単位のデータを建物棟数でメッシュに按分．
⇒・集計データの分布には，メッシュにより偏りがある．
研究背景
・個別建物データの利用 ・集計データの利用
木造
非木造
木造
非木造
木造
非木造
木造
非木造
個別建物データ（マイクロジオデータ）の全国整備
3 個別データでの被害評価
個別建物データの利用 被害評価方法の改善： 例：火災
⇒個別建物データの業種，
地震動を考慮
空間分布を考慮した初期対応力
（公助・共助）の導入
リスクコミュニケーションの促進： 全国統一基準でのミクロな
わかりやすい評価
自治体を超えた具体的な防災計画
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統合的なリスク評価
研究目的
個別建物データの整備 既存の被害評価手法を改良し全国統一基準での被害推定
空間分布を考慮した初期対応力の改善
建物構造，耐火性能，築年数，居住者 業種・地震動を考慮した出火率
住民分布、ネットワーク距離，消防力・消防団数 具体的な意思決定支援データ
個別建物データ(全国6000万棟)
本研究のフローチャート 5
確率的地震動入力(PGV)
消火期待棟数
救助期待人数
建物構造
築年数
耐火性能
地震リスク 統合的な リスク評価
倒壊率
人口分布
出火率
(延焼考慮)
個別建物データ(全国6000万棟)
データ整備（耐火性能） 6
確率的地震動入力(PGV)
消火期待棟数
救助期待人数
建物構造
築年数
耐火性能
地震リスク 統合的な リスク評価
倒壊率
人口分布
出火率
(延焼考慮)
7
住宅地図 電話帳 商業集積統計
個別建物の調査結果 (世田谷区)
木造率
耐火造 準耐火造 防火造
面積
階数
商業集積 用途
住宅土地統計
教師データ
強い 弱い
パラメータ
の調整
耐火性能（耐火・準耐火・防火造）の推定
8
建築面積の大きい建物や幅員の広い道路周辺では耐火が進んでいることが分かる．一方中央の川を挟んで東側の住宅地では多くが防火造になっている．
耐火性能（耐火・準耐火・防火）の推定結果（例）
静岡県菊川市
耐火・準耐火・防火構造の推定結果の信頼性検証 9
世田谷区の公開データの一部を利用して信頼性検証.
耐火 準耐火 防火 合計 信頼性
耐火 1191 158 82 1431 83.2%
準耐火 284 483 379 1146 42.1%
防火 341 694 4807 5842 82.3%
合計 1816 1335 5268 8419 77.0%
検証データ(真値)
推定データ
検証データ
個別建物データ(全国6000万棟)
データ整備（建物構造） 10
確率的地震動入力(PGV)
消火期待棟数
救助期待人数
建物構造
築年数
耐火性能
地震リスク 統合的な リスク評価
倒壊率
人口分布
出火率
(延焼考慮)
11 建物構造（木造・非木造）の推定
住宅地図 電話帳 商業集積統計
木造率
木造 非木造
面積
階数
商業集積 用途
住宅土地統計
耐火性能
耐火造
準耐火造
防火造
統計値に合うように配分
建物毎の構造（木造・非木造）の推定結果（例） 12
耐火性能の高い地域で非木造化が進んでいることが分かる．また建築面積が大きい建物や高層の建物で非木造化が進んでいる．
木造・非木造の推定結果の信頼性検証 13
首都圏の不動産情報データ（㈱アットホーム）を利用して信頼性検証
検証データ
木造 非木造 合計 信頼性木造 71746 8244 79990 89.69%非木造 63369 157130 220499 71.26%
合計 135115 165374 300489 76.17%
検証データ(真値)
推定棟数
個別建物データ(全国6000万棟)
データ整備（築年数） 14
確率的地震動入力(PGV)
出火率
(延焼考慮) 消火期待棟数
救助期待人数
建物構造
築年数
耐火性能
地震リスク 統合的な リスク評価
倒壊率
人口分布 （秋山ら2013）
15 築年代の推定
住宅地図 電話帳 DID
築年代×階数×用途×構造×世帯年齢
面積
階数
1980
用途
住宅土地統計
建物構造
木造
非木造
統計値に合うよう各年代を建物に配分
1970
1990
2000
～1969年 1970年代 1980年代
1990年代 2000年代 築年代付き
個別建物データ*
教師データ
2005
世帯主年齢
10代 20-24
25-29
65-
・・・
・・・
*約4万棟の築年付きの不動産データ㈱at home による提供
築年代の推定結果（例） 16
古くから都市化されている地域（DID(1970)）には1970年より以前に建った建物が多数分布する．一方近年都市化した地域（DID(2005)）には新しい建物が多いことが分かる．
静岡県菊川市
建物毎の築年代の検証 17
不動産情報データ（株式会社アットホーム）を利用して信頼性検証
～1969 1970 1980 1990 2001～ 合計 信頼性～1969 693 386 418 214 31 1742 39.78%
1970 132 921 684 1083 374 3194 28.84%
1980 46 2351 4141 2829 1524 10891 38.02%
1990 246 465 925 6454 327 8417 76.68%2001～ 13 1836 4961 1643 6481 14934 43.40%
合計 1130 5959 11129 12223 8737 39178 47.71%
築年代検証データ(真値)
推定データ
パラメータの設定により信頼性の低い年代があるため，今後詳細な属性を考慮するなど改良が必要である．
個別建物データ(全国6000万棟)
データ整備（地震リスク） 18
確率的地震動入力(PGV)
消火期待棟数
救助期待人数
建物構造
築年数
耐火性能
地震リスク 統合的な リスク評価
倒壊率
人口分布
出火率
(延焼考慮)
既存の評価手法を用いた， 各建物における出火率・倒壊率の推定 19
地震動予測地図 （PGV） 建物火災延焼モデル
（加藤2006）
50年超過確率2%, 5%, 10%, 39% 30年超過確率3%, 6%
個別建物データ （構造や築年など）
建物用途データ
出火率，倒壊率付き建物データ（用途別）
空間 結合
結合
住宅
共同住宅 百貨店 共同住宅 百貨店
住宅
建物被害関数 （東京都2013）
0.0050% 10.0%
0.0043% 20.0%
PGV
PGV PGV
本研究では50年超過確率2%の地震が冬の夕方発生すると想定
0.034% 1.0%
既存の評価手法を利用し一部改良
建物の属性の把握
大規模地震発生時における倒壊・火災によるリスク 20
凡例
倒壊による死者率（×10-2）
0 0.5 1.0 2.0 4.0 %
火災による
死者率(×
) 10-3
2.00
1.00
0.50
0.25
%
静岡県菊川市
大規模地震発生時における倒壊・火災によるリスク（建物単位のものを500mメッシュ集計） 21
凡例
倒壊による死者率（×10-2）
0 0.5 1.0 2.0 4.0 %
火災による
死者率(×
) 10-3
2.00
1.00
0.50
0.25
%
東京～大阪の平野部で広く倒壊による死者率が高いことが分かる．また主要都市では中心部で火災による死者率が高く，その周辺では倒壊・火災の死者率共に高くなる．
50年超過確率2%の地震動入力の場合
個別建物データ(全国6000万棟)
データ整備（消火期待棟数，救助期待棟数） 22
確率的地震動入力(PGV)
消火期待棟数
救助期待人数
建物構造
築年数
耐火性能
地震リスク 統合的な リスク評価
倒壊率
人口分布
出火率
(延焼考慮)
既往研究における初期対応力評価 （中村・加藤（2006）） 23
『地震災害に関する自治体間の相対的な災害対応力評価』
公開されている市区町村単位のデータを利用して，被害リスク評価，初期対応力評価を行なっている．
課題
評価スケールが市区町村単位．
消防からの距離など空間分布を考慮していない．
→住民への利活用が難しい故にリスクコミニュケーションが促進されない
24
消防組織による消火期待棟数（公助力） ※阪神大震災時の調査より，火災建物１棟を消火するために，平均して消防ポンプ車2台， 消防職員・団員数20人が必要（消防ポンプ車には消防職員5人）．
・消防施設からの道路ネットワーク距離
・消火期待棟数＝消防ポンプ車台数×𝑅
２＋消防団員数
２０
＋（消防職員数－５×ポンプ車台数）×𝑅
２０
消防組織による消火期待棟数（公助力）の算出
)7.11(1
)7.11(1)7.10log(
1
taaaaR
taaat
aR
・消防ポンプ車台数， 消防職員数，消防団員数
・各消防署が管轄する建物の棟数の把握
・消防署からの到達時間で重み付け
25 周辺住民による救助期待人数（共助力）の算出
周辺住民による倒壊建物からの救助期待人数(共助力)
・救助期待人数＝建物半径100m圏内の居住者数
５×dw×E
・屋内人口から救助活動実施率及び，性別・年齢による体力を考慮（阪神淡路大震災時）
年代 男子体力 女子体力 実施率 男子活動率女子活動率 男子期待値 女子期待値
10 1 0.85 0.228 0.76 0.24 0.1733 0.0465
20 1 0.76 0.228 0.76 0.24 0.1733 0.041630 0.96 0.76 0.229 0.72 0.28 0.1583 0.048740 0.93 0.73 0.298 0.72 0.28 0.1995 0.060950 0.9 0.72 0.228 0.63 0.37 0.1293 0.060760 0.84 0.7 0.191 0.74 0.26 0.1187 0.0348
70～ 0.78 0.65 0.129 0.75 0.25 0.0755 0.0210
・対象となる建物からの距離に応じて重み付け． （100mで期待人数は半減（0.5で重み付け）．）
※阪神大震災時の調査より周辺住民5人で1人救助可能．
1)1log(
502.1
j
jd
dw
大規模地震発生時における初期対応力 （建物単位のものを500mメッシュ集計） 26
都市部では共助力が，山間部では公助力が大きくなる．東京や大阪などの大都市の中心部では共助力・公助力共に高い地域もある．大都市周辺で何れの値も小さくなっている．
凡例
共助力（×10-1）
0 0.5 1.0 2.5 5.0 人
公助力(×
)
10-3
10.0
5.0
2.5
1.0
%
各建物データ(全国6000万棟)
データ整備（統合的なリスク評価） 27
確率的地震動入力(PGV)
消火期待棟数
救助期待人数
建物構造
築年数
耐火性能
地震リスク 統合的な リスク評価
倒壊率
人口分布
出火率
(延焼考慮)
倒壊・火災リスクと初期対応力を組み合わせた 統合的なリスク評価 28
ここまでに求めてきた値を組み合わせることで推定死者率を算出する．
災害リスク
倒壊による 推定死者率
火災による 推定死者率
消防車＋消防職員＋消防団員
共助力（倒壊建物からの救助）
公助力（火災建物の消火）
初期対応力
－
－
＝
＝
被害推定
推定死者率
共助力・公助力が作用した後のその地域の死者率を推定．
29
推定死者率[%]
30
推定死者率[%]
31
推定死者率[%]
32
推定死者率[%]
33
推定死者率[%]
34
推定死者率[%]
35
推定死者率[%]
36
推定死者率[%]
37
推定死者率[%]
38
推定死者率[%]
39
推定死者率[%]
40
推定死者率[%]
41
推定死者率[%]
42
推定死者率[%]
推定死者率[%]
43
推定死者率[%]
44
推定死者率[%]
45
推定死者率[%]
今後に向けて～被害を軽減させるために～ 46
データ ・建物データの信頼性向上 ：他の統計データ及び細かい属性を考慮、住民によるデータ入力 ・評価結果の信頼性 ：過去の地震被害と比較することで検証 ・可視化の方法 :集計単位により信頼性が変わるため、それを考慮した可視化 ・冬期夕方以外の時間帯で発生する地震 ：モバイル統計，PTデータ等を活用して時間帯別人口のデータの
整備
◇住民 ・住民の声：実際に住民との対話を通して，適切な共有方法を模索 ・提供する最小集計単位
：集計単位によって信頼性がどの程度変わるのか検討
→データ整備からデータの活用方法の提案へ