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\title{卒論}
\author{学籍番号C1150872\\名前 佐藤直人 }
\date{\today}
\begin{document}
\maketitle
%\begin{abstract}
\vspace*{4.0cm}
\begin{center}
{\bf {\Large 概要}}\\
\end{center}
東北公益文科大学で開講されている「地域コミュニティにおける「防災」の仕組
みづくり」(以下、本学プロジェクト)では、山形県酒田市日向地区(以下、日向地区)の水路の場所
とその流れ、除雪時事故が起こる恐れのある場所(以下、危険箇所)について
地域の方へ聞き取り調査を行った。その情報を元に除雪支援として危険箇所
の共有、確認を行えるマップを作成した。 \par
今回、危険箇所を地域で共有することを目的としたマップを表示するWebアプ
リケーションを開発した。マップ上にはその場所を示すマーカーと水路を示
すラインを表示している。表示しているマーカー・ラインには写真情報とそ
の場所の詳細を表記し、地域での危険箇所の共有を支援する。
また、位置情報を取得し、使用者が危険箇所に近付いた場合注意を促す機能
を開発した。除雪中積雪により見えなくなっている危険箇所や水路での事故
を未然に防ぐためにバイブレーションと画面の表示により注意を促す。この機能は除雪中
の事故を未然に防ぐために作成した。これらの機能を持った本Webアプリケーショ
ンを「積雪時危険箇所ナビ」(以下、本マップ)とする。(518文字)
\vspace*{2em}
%\end{abstract}
% ]
\setcounter{tocdepth}{3}
\tableofcontents
\addcontentsline{toc}{chapter}{序論}
\chapter*{序論}
日向地区では国土交通省の「平成29年度雪処理の担い手の確保・育
成のための克雪体制支援調査(以下、克雪体制支援)」に採択されたことを機にGISを用いた水路マップ
の作成を行った~\cite{josetsu}。これには本学プロジェクトにて学生が実地調査、撮影を行い
水路マップを作成した。その一方で本学プロジェクトで作成したマップは一度見て終っ
てしまうと言う点でGISを利用した意義がなくなってしまっている。そのため本
マップでは除雪の際に使ってもらえるようなシステムを開発する。\\
本研究では第一章に本マップ作成によって解決したい問題点について記す。
第二章に本学プロジェクト及び日向地区で行われた取り組みについて記す。
第三章では本マップのシステムの提案を行う。第四章では本マップの開発環境に
ついて記す。第五章では本マップでできたシステムを記す。第六章では機能の有
用性について記して行く。
\chapter{水路マップの作成について}
ここでは、本マップ作成によって解決できる問題点やその必要性について記す。
\section{除雪時の危険箇所共有}
多雪地域の除雪作業は困難である。屋根の雪下ろしをしている中での転落や雪
で見えなくなった水路への転落による死亡事故も後を絶たない。
日向地区でも2017年3月に除雪中の水路への転落事故が起きている~\cite{nikko}
その原因のひ
とつとして高齢化率の増加、高齢者世帯の増加が上げられる。多雪地域におけ
る高齢者世帯の増大は，除雪作業を一層困難にし，除雪事故の増加が懸念され
ている。その一方で地域における除雪作業中事故が起きた場所、危険と思わ
れる箇所の共有がされていない~\cite{10025591245}。
山形県酒田市日向地区でも、事故が起きた場所の共有が十分に行われていないことが
同地域での聞き取り調査で明らかになっている~\cite{nouhau}。\par
本学プロジェクトでは、そういった事故が起きた場所を危険箇所として地理情報システム(以下、GIS)で危険箇所の情報をマップに表示している。
%除雪作業中の事故防止のためには、除雪作業中の危5険箇所を共有を行うため除
%雪中の危険箇所を示したマップの作成が必要である。
%\subsection{マップで行う除雪支援}
\section{除雪事故防止の必要性}
この機能を作成する必要性について記載する。
\subsection{積雪による事故の発生について}
多雪地域の積雪は建築物や公共交通機関の機能に多大な影響を与える~\cite{1998}。それらの雪害からの被害を抑えるために除雪作業は必須となる。
雪による死亡事故はその年の積雪量に比例して起きている(図~\ref{sesi})(図~\ref{sehu}
)
\begin{figure}[h]
\begin{center}
\includegraphics[bb=0 0 500 300,scale=0.4]{./yukizikooosi.pdf}
\caption{雪害による死者数の推移}
\label{sesi}
\end{center}
\end{figure}
\begin{figure}[h]
\begin{center}
\includegraphics[bb=0 0 700 300,scale=0.3]{./pdf/yukiooi.pdf}
\caption{豪雪地帯の累計降雪量}
\label{sehu}
\end{center}
\end{figure}
~\cite{国土交通省}。
また、この死亡事故の多くは除雪中の事故である。除雪中の事故は屋根からの
雪降ろしや水路への転落など多岐に渡る。そのため首相官邸では、
複数人での除雪作業を心掛けるように注意を促し、「命を守る除雪中の事故防止
10箇条」を提唱している~\cite{内閣府}。
しかし、除雪を必要とする豪雪地帯で
は地域の過疎化が進行しているため、複数人での除雪作業が困難な状態である。
\subsection{高齢化・過疎化が与える除雪事故への懸念}
日本の高齢化は年々深刻化し、2010年には日本の高齢化率は23.1\%になって
いる~\cite{安田繁2011超高齢社会における福祉マップの必要性と}。
豪雪地帯
でも高齢化・過疎化によって地域の高齢者の除雪を支援する方がいなくなって
いる。それにより高齢者自らが除雪し、自宅前の側溝に転落し、死亡した事例
がある~\cite{news_NHK}。
そのため高齢化が与える除雪事故の発生数増加の影
響は大きいものであると考える
\cite{農業新聞}。
\subsection{人力による除雪の負担について}
除雪作業は身体的に負担が大きい\cite{須田力2007豪雪地住民の人力除雪の作業能力と体力要素}。
また、事故が起こる原因として長時間の作業から起こる疲労が挙げられる。そ
のため視覚的情報の共有だけでは事故を未然に防ぐことができない。それらの
事故は除雪作業を一人で行わないようにする仕組み作りや定期的な休憩で未然
に防ぐことはできる。しかし、豪雪地帯での過疎化が進んでいるため人手を増
やすような対策は難しい。また、屋根に積もった雪は家屋倒壊の原因になる
ため、家周辺の除雪は生活に影響を与えるため休息を取る時間は限られてしまう。
\section{ハザードマップについて}
本マップは、除雪中の事故を未然に防ぐために開発しているため、ハザードマップとしての
側面が強い。
ハザードマップとは、一般的に「自然災害による被害の軽減や防災対策に使用
する目的で、被災想定区域や避難場所・避難経路の防災関係施設の位置を表示
した地図」とされている\cite{hamap}。例として酒田市河川氾濫時の危険区域を示した
「酒田河川洪水ハザードマップ」(図\ref{saha})が挙げられる\cite{hazard}。
\begin{figure}[h]
\begin{center}
\includegraphics[bb=0 0 700 500,scale=0.4]{./pdf/sakata_hazard.pdf}
\caption{酒田河川洪水ハザードマップ}
\label{saha}
\end{center}
\end{figure}
作成したマップを各世帯に配布するだけではマップの認知度を広めることには繋がりにくい\cite{hzrd}。そのためWebページで公開し、いつでも閲覧できるGISでマップを作成することで共有不足を改善することを目指した。
\chapter{先行事例}
ここでは水路マップ作成における先行事例を紹介する。
\section{長野県宮田村「GIS水路マップ」}
長野県宮田村では、地域の水路の大きさや接続の状況などをまとめたマップを作成している。
大雨などの降雨時には、これを参考に、水回しなどを実際に行っている~\cite{miyada}。このマップは全地区に紙媒体で配布している。その一方で、インターネット上で公開を行っていない。
\section{農村工学研究部門「Googleマイマップを用いた水利施設GISの構築手法マニュアル」}
GISを活用した農業水利施設の管理の効率化を支援するために作成された。農業水利施設を管理している土地改良区の職員向けにGoogleマイマップを利用した水利施設管理マップ作成の手法についてまとめている\cite{G_mymap}。その一方で、マップ作成の促進を図っているものの、使用されているマップ利用やガイドラインに関しては各自治体の責任となるため利用規約への遵守が求められている。
\section{先行事例の課題について}
上記した先行事例おいて、前者は「公開範囲の制限」、後者は「利用時の制限」がそれぞれ課せられている。前者の課題に関しては公開できるような媒体を用意することが必要であると考えられる。後者に関しては、そういった利用規約の生じない媒体を利用することで解決できると考える。こういった点を解決し、本学プロジェクトで取り組んできたことを以下に示す。
\chapter{酒田市日向地区での取り組みについて}
本研究に至った経緯として酒田市日向地区での取り組みが大きく関わってくる。そのため、本学プロジェクトで行った内容及び日向地区での取り組みを記す。
\section{本学プロジェクトでのマップ作成方法}
マップ上に表示される情報はuMapを使用して作成している。地域の危険箇所と水
路の情報を地図上にはマーカーとラインで表示し、マーカーの情報には危険箇
所の設定理由と危険箇所の写真を表示している。図\ref{hukuyama}と図
\ref{kuma}で示しているのは本講義の調査で得られた日向地区福山の情報とマー
カーが置かれている場所についての説明と写真である。マーカーもしくは水路
の種類は色と形で分けている(表\ref{maker_hyo})(表\ref{line_hyo})。
\begin{figure}[h]
\begin{center}
\includegraphics[bb=0 0 700 600,scale=0.3]{./pdf/hukuyama.pdf}
\caption{福山地区}
\label{hukuyama}
\end{center}
\end{figure}
\begin{figure}[b]
\begin{center}
\includegraphics[bb=0 0 700 300,scale=0.4]{./pdf/hyoji_rei.pdf}
\caption{表示される情報例}
\label{kuma}
\end{center}
\end{figure}
\begin{table}[h]
\caption{マーカーと対応する意味}
\label{maker_hyo}
\begin{tabular}{|c|c|} \hline
色・形状&意味 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
\centering
\scalebox{0.6}
{\includegraphics[bb=0 0 100 70]{../report_pic/maker_red_kiken.pdf}}
\\
red
\end{minipage}
&死亡事故が起きた場所 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
\centering
\scalebox{0.6}
{\includegraphics[bb=0 0 100 70]{../report_pic/maker_yellow.pdf}}
\\
yellow
\end{minipage}
&死亡ではない事故が起きた場所 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
\centering
\scalebox{0.6}
{\includegraphics[bb=0 0 100 70]{../report_pic/maker_defo.pdf}}
\\
DarkBlue
\end{minipage}
&事故の起きていない危険箇所 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
\centering
\scalebox{0.6}
{\includegraphics[bb=0 0 100 70]{../report_pic/maker_pink.pdf}}
\\
Lightpink
\end{minipage}
&歴史的な建物、事物 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
\centering
\scalebox{0.6}
{\includegraphics[bb=0 0 100 70]{../report_pic/maker_green.pdf}}
\\
Lime
\end{minipage}
&湧水 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
\centering
\scalebox{0.6}
{\includegraphics[bb=0 0 100 70]{../report_pic/maker_gray.pdf}}
\\
darkslategrey
\end{minipage}
&水の管理に関わる事物 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
\centering
\scalebox{0.6}
{\includegraphics[bb=0 0 100 70]{../report_pic/maker_red_hinanjo.pdf}}
\\
red\\(しずく型)
\end{minipage}
&避難所 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
\centering
\scalebox{0.6}
{\includegraphics[bb=0 0 100 70]{../report_pic/hoshi.png}}
\\
星マーク
\end{minipage}
&写真の入っているマーカー \\ \hline
\end{tabular}
\end{table}
\clearpage
\begin{table}[h]
\caption{ラインと対応する意味}
\label{line_hyo}
\begin{tabular}{|c|c|} \hline
色・形状&意味 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
%\centering
\scalebox{0.2}
{\includegraphics[bb=0 0 50 80]{../report_pic/line_red.pdf}}
\\
red
\end{minipage}
&流雪溝(除雪した雪を捨てる場所) \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
%\centering
\scalebox{0.2}
{\includegraphics[bb=0 0 50 80]{../report_pic/line_tyairo.pdf}}
\\
brown
\end{minipage}
&下水 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
%\centering
\scalebox{0.2}
{\includegraphics[bb=0 0 50 80]{../report_pic/line_defo.pdf}}
\\
darkblue
\end{minipage}
&農業用水 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
%\centering
\scalebox{0.2}
{\includegraphics[bb=0 0 50 80]{../report_pic/line_water.pdf}}
\\
Cyan
\end{minipage}
&沢 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
%\centering
\scalebox{0.2}
{\includegraphics[bb=0 0 50 80]{../report_pic/line_green.pdf}}
\\
Lime
\end{minipage}
&生活用水 \\ \hline
\begin{minipage}{20mm}
%\centering
\scalebox{0.2}
{\includegraphics[bb=0 0 50 80]{../report_pic/hasen.png}}
\\
破線
\end{minipage}
&蓋の空いている水路 \\ \hline
\end{tabular}
\end{table}
\section{使用している情報について}
本学プロジェクトでは、日向地区の除雪時の危険箇所とその地
域に住んでいる方へ聞き取り調査を行った。また、水路の場所と水の流れる方向、聞き取り調査で挙げられた危険箇所の実地調査を行い、水路マップ上に反映した。\par
本学プロジェクトとは別に2月15日に行った水路の流れの速さの調査で撮影した動画の内容も反映させている\ref{suiro_map}。また、追加で行った調査の際に撮影した写真も使用している。
\section{克雪体制支援での発表}
何月何日に何があったのか記す。
発表してきたことも記す。
\chapter{提案}
以上で挙げた水路マップは、共有時に便利であると同地区での発表及び国土交通省での発表を通し、得られたと考える。その一方で、作成したマップでは、多くの方にとって見やすいものであるとは断定できない。そのため多くの方に見てもらえる「ユニバーサルデザイン」に特化したマップ作成を提案する。また、GISを用いた情報共有のみでは事故の未然防止という面で不足していると考えられる。そのため除雪中に起こる事故防止のための本マップの機能を提案する。
\section{共有時のマップ表示について}
危険箇所の情報をいつでも確認できるよう危険箇所の情報を載せたマップの表示において図\ref{kuma}のようなポップアップでの表示は文字が小さい他、表示される写真の大きさも限られてくる。また、動画の再生も小さい表示でのみ可能なため画面によって大きさを変えられる表示を行う。
\section{事故防止のための機能について}
「はじめに」であげたように除雪中の事故防止には、複数人による除雪作業が求められているが人口減少の著しい地域ではそういった共同の除雪作業は困難となっている。そのため、今回水路マップにて表示されている危険箇所に関してはその場所に近付いたら危険を知らせる機能を加える。事故を未然に防ぐ他、マップの表示以外の機能を使うことで何度も使ってもらえるようなシステムとして利用する。
\chapter{開発環境}
本マップの開発環境を以下に示す。
\section{使用ソフトウェア・言語}
\begin{itemize}
\item プログラミング言語 JavaScript 1.8 \par
インタプリンタ型のプログラミング言語でWebページでよく使用される
~\cite{mdn}。
\item 使用ライブラリ Leaflet~\cite{Leaf} \par
Web上で地図を表示するオープンソースのマップクライエントライブラ
リのこと。マップを用いた様々な機能が作成されていて、それらを組み
合わせることで多様な表現ができる~\cite{leaflet}。
\item 使用Webサービス OpenStreetMap \par
道路地図などの地理情報データを自由に利用できる地理情報データの使
用と作成ができるプロジェクトである\cite{osm}。
\item 使用Webサービス uMap \par
OpenStreetMapのレイヤを使い、サイト埋め込み用の地図を作成できるサービスである~\cite{umap}。ここで作成したデータを利用し、本マップに活かす。
\item カラーボックス
\item サイドバー
\end{itemize}
これらはすべてオープンソースなため利用規約や閲覧範囲に制限を与えるものではないため先行事例で挙げた課題を克服するものとして打ち出せる。。
\chapter{日向地区水路ナビ}
ここでは、本マップの機能及び水路マップデータの利活用について記す。
\section{ユニバーサルデザインマップについて}
多くの方にとって見やすいデザインのマップとして作成を行った。
\section{積雪時危険箇所通知ナビ}
危険箇所通知を行う機能について記す。
\subsection{危険箇所の表示}
危険箇所にはマーカーを設置し、水路等の長い事物はラインで示している(図\ref{mzs})。
\begin{figure}[h]
\begin{center}
\includegraphics[bb=0 0 700 1300,scale=0.2]{./pdf/hyoji.pdf}
\caption{危険箇所の表示}
\label{mzs}
\end{center}
\end{figure}
今回、危険箇所の種類として以下三つを挙げ、マーカーの色ごとに分類している。
\begin{itemize}
\item 青:事故は起きていないが危険である場所
\item 黄:事故が起きていて危険である場所
\item 赤:死亡事故が起きている場所
\end{itemize}
これら以外のマーカー表示も色以外で表示を可能にしている。
また、マーカーから出される情報として、設定理由と写真をサイドバーを利用し、表示する(図\ref{mz})。
\begin{figure}[h]
\begin{center}
\includegraphics[bb=0 0 700 1300,scale=0.2]{./pdf/gps.pdf}
\caption{危険箇所の情報を写真と文章で伝える}
\label{mz}
\end{center}
\end{figure}
\section{現在地情報の取得}
現在地情報を取得し、最も近い危険箇所からどれくらいの距離があるかを表示
する(図\ref{mg})。
現在地から最も近い危険箇所から半径5メートル以内に近付いた時、スマートフォンのバイブレーションで注意を促し、危険箇所の詳細を文章で表示している(図\ref{mk})。
\begin{figure}[h]
\begin{center}
\includegraphics[bb=0 0 800 400,scale=0.2]{./pdf/kikenka.pdf}
\caption{一番近い危険箇所までの距離を表示}
\label{mg}
\end{center}
\end{figure}
\begin{figure}[h]
\begin{center}
\includegraphics[bb=0 0 800 700,scale=0.5]{./pdf/tikaiyo.pdf}
\caption{注意画面。バイブレーションによって、危険箇所に近付いていることを指摘}
\label{mk}
\end{center}
\end{figure}
\chapter{結論}
今回作成した機能についての結論と今後付けていく機能を記す。
\section{結論}
危険箇所に近付くと画面上で注意を促すことができた。また、危険箇所の設定
理由をマップ上で確認することができた。
\section{システムの有用性について}
ユニバーサルデザインマップとしての表示は「大雨災害マップ」のような同機能を使ったマップ表示に置いて効果的であった。また、危険箇所の通知に関しても同地区の除雪ボランテイアの際に使用し、危険箇所への接近でなるバイブレーションが服の上からでもわかるものだとi認識できた。
\section{今後の展望}
機能とマップでの表示についての展望を以下に示す。
\subsection{機能についての展望}
\begin{itemize}
\item 注意を促すべき範囲の調査を行う \par
今回、半径5メートル以内に近付くと危険を知らせる機能を作成した。
しかし、主観的に設定している数値なため使用者の安全が必ず
確保できる距離ではない。そのため、使用者の安全を確保できる距離
についても理解する必要があるため設定する。
\item 危険箇所で事故が起きた場合の機能を追加する \par
本アプリケーションでは実際に事故が起きた場合の対応も必要と考える。
危険箇所で事故が起きた場合に地域住民へ連絡が届く機能をつけたい。
\end{itemize}
\subsection{マップの表示について}
\begin{itemize}
\item 写真を積雪時のものに変換できるようにする \par
現在、マーカーに貼られる写真は積雪していない状態のものである。
しかし、危険箇所の積雪した状態を知らない使用者にとって危険箇所
であるということへの認識にズレが生じる。そのため写真での表示を
積雪時と通常時を比較を行えるようにすることでどのように危険であ
るかという認識を共有できるようにしたい。
\item 偏った視点での提供について
\end{itemize}
\bibliographystyle{junsrt}
\renewcommand{\bibname}{参考文献}
\bibliography{sanko}
\end{document}
natto