diff --git a/c116041-thesis.pdf b/c116041-thesis.pdf index a935aee..cf4bc32 100644 --- a/c116041-thesis.pdf +++ b/c116041-thesis.pdf Binary files differ diff --git a/c116041-thesis.tex b/c116041-thesis.tex index 42c71cb..ae57ae9 100644 --- a/c116041-thesis.tex +++ b/c116041-thesis.tex @@ -27,7 +27,11 @@ \begin{center}概要\end{center} ハザードマップのハザード(hazard)とは「危険，災害」を表す英単語であり，「ハザードマップ」は災害が発生する地帯の地図を表す。その中で地震の規模と震度による予想を地図上に表した地図が「地震ハザードマップ」である。ハザードマップの歴史は古く，アメリカの地震工学者カール・アリン・コーネルが1968年に地震ハザード分析を提唱して以来，地震の震度や規模を統計的に測定することが可能となった。日本で現在のようなハザードマップが作成されるのは1994年からである。当時は紙ベースだったので，保管や配布の方法が問題視されていた。2000年に有珠山が噴火した際にハザードマップを用いた避難を行い，人的被害を減らすことができた。それ以来，より本格的な研究が行われるようになった。2011年からは大手WebGISであるGoogle Mapが参入し，重要な情報を多く入手することが可能となった。 津波のハザードマップと兼ねている地震ハザードマップもある。本研究ではこのハザードマップを作成し，この地図の社会的意義を発見することを目的としている。2011年の東日本大震災以降，日本に住む人々は災害に対する恐れと，防災や減災に関心を持つようになった。ただし，この地図が万能の安全マップで，これを持っているだけで救われるという保証は無い。なので，本研究では季節変化による環境変化に対応したハザードマップを作成し，実験を行った結果とそれに対する考察について説明する。(621文字) \end{abstract} - \setcounter{tocdepth}{0} +\setcounter{tocdepth}{0} +\thispagestyle{empty} +\clearpage +\addtocounter{page}{-1} +\newpage \tableofcontents \clearpage @@ -36,8 +40,8 @@ 本研究に至った理由を解説する。自然災害へのリスクを減らすには，事前に準備をしておくことが重要である。ハザードマップもまた，自然災害へのリスクを事前に察知し，防災意識を高めるだけのアイテムに過ぎない。また，酒田市は夏と冬が厳しく，地震が発生した際のことを考えるには，環境の変化も考慮する必要がある。どう使うかを考えるよりも，ハザードマップを地域の環境にどう適応するかが望まれている。 \section{背景} \fontsize{11pt}{20pt}\selectfont - 2011年に東日本大震災が発生して以来，我が国は３度の巨大地震に巻き込まれてきた[1]。東北公益文科大学の位置する山形県庄内地区でも地震やそれによって引き起こされる津波とは無縁ではなく，2019年6月に起きた「山形県沖地震」のような地震災害も発生している。特に酒田は陸と海の活断層に囲まれているため，巨大地震が発生する可能性が高い[2]。巨大な地震は津波や火災などの二次災害を引き起こし，社会の存続に大きな障害を残す性質を持っている。 - また，地震以外にも2019年10月に発生した「台風19号」において，ハザードマップの使用方法と正確さが再び注目されている[3]。東京都と千葉県にはそれぞれ台風のハザードマップが存在しているものの，インターネット上での公表が遅れたため，避難の仕方が分からない，避難場所の位置が分からない，などのトラブルが発生した[4]。これらのトラブルを二度と起こさないようにするにはどのような対策が必要なのかを考える。 + 2011年に東日本大震災が発生して以来，我が国は３度の巨大地震に巻き込まれてきた[1]。東北公益文科大学の位置する山形県庄内地区でも地震やそれによって引き起こされる津波とは無縁ではなく，2019年6月に起きた山形県沖地震のような地震災害も発生している。特に酒田は陸と海の活断層に囲まれているため，巨大地震が発生する可能性が高い[2]。巨大な地震は津波や火災などの二次災害を引き起こし，社会の存続に大きな障害を残す性質を持っている。 + また，地震以外にも2019年10月に発生した台風19号において，ハザードマップの使用方法と正確さが再び注目されている[3]。東京都と千葉県にはそれぞれ台風のハザードマップが存在しているものの，インターネット上での公表が遅れたため，避難の仕方が分からない，避難場所の位置が分からない，などのトラブルが発生した[4]。これらのトラブルを二度と起こさないようにするにはどのような対策が必要なのかを考える。 %\begin{center} % \begin{figure}[htp] @@ -51,14 +55,14 @@ 既存のハザードマップは自然災害のリスクを予測でき，紙情報でしか調べることができなかった情報をインターネットで気軽に詳細な情報が入手できるようになった。しかし，自然災害はあらかじめ回避，抑制することもできない。そのため，事前に避難する対策を進めていく必要がある。避難所の情報を増やしたハザードマップを作成するしかないが，避難所には多種多様な人が集まる。高齢者，障がい者，外国人，子供，または傷病者である。 　特に，高齢者や傷病者は動きが遅く，環境の変化にも弱いため彼らのことも考慮したハザードマップを作成する必要がある。 また，ハザードマップだけでは人を救うことは困難である。なぜなら，防災意識を高めるだけでは実際の活動に活かすことができないからである。ハザードマップは，地図を元にどのような救助活動を行うかを示した地図であるため，安全を左右するのは，この地図を元に活動する作業員の技量に求められてくる。 -　\subsubsection{現状}日本海側は太平洋側と比べて夏と冬の季節変化が激しい土地柄であるため，ハザードマップ通りに避難が進まないのが現状である。東日本大震災では，夏場は熱中症と水分不足に苦しみ，冬場は低体温症やインフルエンザに苦しむ人が多かった[5]。そのため季節ごとに人が快適に暮らせる環境を持った避難所を季節ごとに表し，切り替える機能をつけた地図が必要と考える。また，Webハザードマップを扱うことが困難な人でも扱えるようにする配慮が必要である。自然災害が発生すると行方不明者の数も増える。警察庁の統計によれば行方不明者は2018年時点で男女約９万人いるとされ，20代が多いといわれている[6] +　\subsubsection{現状}日本海側は太平洋側と比べて夏と冬の季節変化が激しい土地柄であるため，ハザードマップ通りに避難が進まないのが現状である。東日本大震災では，夏場は熱中症と水分不足に苦しみ，冬場は低体温症やインフルエンザに苦しむ人が多かった[5]。そのため季節ごとに人が快適に暮らせる環境を持った避難所を季節ごとに表し，切り替える機能をつけた地図が必要と考える。また，Webハザードマップを扱うことが困難な人でも扱えるようにする配慮が必要である。自然災害が発生すると行方不明者の数も増える。警察庁の統計によれば行方不明者は2018年時点で男女約９万人いるとされ，20代が多いといわれている[6]。 %\chapter{ハザードマップの概要と問題点} \section{災害地域としての庄内地域} 酒田市を含む山形県は宮城県や福島県に比べて地震が少ない。2011年の東日本大震災では， 宮城県が2万5949人の死者と行方不明者を出す甚大な被害を被ったのに対し，山形県及び庄内地域は宮城県や福島県に比べて大きな影響は受けなかった[7]。しかし，庄内地域で発生した震度6強以上の地震は18世紀から現在にかけて5回ほど発生しており，決して少なくないことが分かる[2]。酒田市は日本海に面しており，日本海東縁変動帯が縦に伸びているので海溝型の地震とは無縁ではないことが分かる[8]。また，真室川町から酒田市東部，鮭川村にかけて庄内東縁断層帯と呼ばれる断層帯が横に伸びているので内陸型地震も発生する。事例として，1780年にはマグニチュード6.5の内陸型地震が発生し，酒田市で土蔵，家が潰れ，死者2人という被害が出ている[9]。 \section{国土地理院の地殻変動マップについて} -国土地理院では，2005年3月から地殻変動情報を記載したマップを作成，運営しており，2018年4月24日のデータが最新とされている\footnote[1]{国土地理院 \url{https://www.gsi.go.jp/kanshi/}}。過去の地殻の活動や火山の地磁気が記載されているが，Windowsでしか動作しないため，他のOSでは地殻変動の動きを観測することは不可能である。 +国土地理院では，2005年3月から地殻変動情報を記載したマップを作成，運営しており，本稿執筆時には，2018年4月24日のデータが最新とされている\footnote[1]{国土地理院 \url{https://www.gsi.go.jp/kanshi/}}。過去の地殻の活動や火山の地磁気が記載されているが，Windowsでしか動作しないため，他のOSでは地殻変動の動きを観測することは不可能である。 \subsection{既存の研究の問題点} -ハザードマップは東日本大震災以降に大幅な見直しがなされたが，地震ハザード評価\footnote[2]{気象庁が行っている，ある地点に対して影響を及ぼす全部の地震を想定して，その地点が被災した後の被害規模を予測する評価方法。}による被害の予測結果に依存しすぎて予測の不確実性が考慮できていなかったこと，地質条件や地形に合わせた避難の仕方が未記載だったことが2016年に明らかとなった[10]。特に，地震や津波のハザードマップは災害像を予想しにくいため，発生源や断層\footnote[3]{地震の予測において，どこで大地震が発生するのか把握する基準となる地層[5][11]。}，地域防災単位，過去に発生した地震の情報等の表記が必要である。また，行政や非営利団体による斡旋が上手く行かず，ハザードマップの認知度が極めて低いという問題点もある。 +ハザードマップは東日本大震災以降に大幅な見直しがなされたが，地震ハザード評価\footnote[2]{気象庁が行っている，ある地点に対して影響を及ぼす全部の地震を想定して，その地点が被災した後の被害規模を予測する評価方法。}による被害の予測結果に依存しすぎて予測の不確実性が考慮できていなかったこと，地質条件や地形に合わせた避難の仕方が未記載だったことが2016年に明らかとなった[10]。特に，地震や津波のハザードマップは災害像を予想しにくいため，発生源や断層\footnote[3]{地震の予測において，どこで大地震が発生するのか把握する基準となる地層[5][11]。}，地域防災単位，過去に発生した地震の情報等の表記が必要である。また，行政や非営利団体による促進が上手く行かず，ハザードマップの認知度が極めて低いという問題点もある。 \subsection{既存のハザードマップの問題点} \begin{enumerate} \item 予想が難しい \par @@ -81,14 +85,14 @@ \item 扱いにくい \par デジタル化した機器は，パソコンやスマートフォンなどの情報機器を所持しており，かつ扱える人でないと使うことは難しい。よって，情報機器に慣れていない人にとってWebハザードマップを使うことは困難を極めることとなる。また，Webハザードマップは使用頻度が少ないので慣れていないと難しい点も数多く存在する。 \item オフライン時に使いにくい \par - 情報機器はインターネット環境が無いとWebサイトを開くことができない。しかも電化製品であるため，停電や落雷，特にパソコン等は水に触れるなどのトラブルに弱く，簡単に使えなくなる。また，情報機器が壊れていたり，インターネットが使えない場合は意味をなさない。さらに，オフライン環境でも事前にダウンロードした地図を見る等でスマートフォンを使用することができるが，残存電力には限りがある。それでも，紙媒体は管理次第ではダウンロードしたデジタル地図よりも長く保つことができ，使いたい時にすぐ出して使えるので日本全国の自治体では現在も紙媒体のハザードマップを推奨している[16]。 + 情報機器はインターネット環境が無いとWebサイトを開くことができない。しかも電化製品であるため，停電や落雷，特にパソコン等は水に触れるなどのトラブルに弱く，簡単に使えなくなる。また，情報機器が壊れていたり，インターネットがつながらない場合は意味をなさない。さらに，オフライン環境でも事前にダウンロードした地図を見る等でスマートフォンを使用することができるが，残存電力には限りがある。それでも，紙媒体は管理次第ではダウンロードしたデジタル地図よりも長く保つことができ，使いたい時にすぐ出して使えるので日本全国の自治体では現在も紙媒体のハザードマップを推奨している[16]。 \end{itemize} \chapter{研究過程} 1章の通り，ハザードマップには数多くの問題点があることを理解した。では，どのような打開策が求められるのかをここに表す。本章では，次世代のハザードマップに求められるべきアイディアを示す。 \begin{itemize} \item バリアフリー対応 \par -「情報機器が扱いにくい人」とは高齢者を含めた情報機器を扱うことに難がある人と表すことにする。彼らはインターネットやスマートフォンなどの情報機器を扱うのが難しいが，大多数は紙媒体を扱うことが可能である。 +「情報機器が扱いにくい人」とは高齢者を含めた情報機器を扱うことに難がある人と表すことにする。彼らの中にはインターネットやスマートフォンなどの情報機器を扱うのが難しい人も多いが，大多数は紙媒体であれば扱うことが可能である。 紙媒体の地図であれば役所に行けば入手することができる。また，インターネット上でも印刷することができる。しかし，役所に行く方法がなかったり，印刷の方法が分からない場合もある。そこで，印刷機能を実装し，なおかつ簡単な表記と，印刷方法が書かれた説明書を利用者の閲覧が容易な場所に貼り付ければ，紙媒体のハザードマップの浸透に繋げることができると考える。しかし，視覚障害者には，ハザードマップを扱うことができないため，音声による解説機能を実装する必要がある。 \item 夏や冬の避難情報 \par 山形県は夏と冬の環境の差が激しい地域である[17]。とりわけ酒田市は夏場は40度近くの気温，冬場は海岸からの強い風があり，路面も凍結するため危険な場所となる。そこで，冷房や暖房を備えた避難所を切り替えることができる機能が実装されたハザードマップを作成する必要があると考える。 @@ -140,7 +144,7 @@ \item HTML5 \par HTMLは1989年にTim Berners-Leeによって提唱されたWebページの作成するための言語のことで，HyperText Markup Languageの略称である。HTML5はスマートフォンの普及とともに，スマートフォンの対応が容易になったものであり，これによって音声や動画を埋め込むことが可能となった。また，SGML(Standard Generalized Markup Language)文書\footnote[9]{電子出版物や大量の文書を処理するために，ISOによって定義されたマークアップ言語のこと。マークアップ言語とは，文章をタグと呼ばれる文字列で囲うことで，ハイパーリンク，文字の大きさや色などの修飾情報を文章内に記述するための言語である。}を用いたSGML宣言を行う必要もなくなった。 \item CSS3 \par - Cascading Style Sheetsの略称で，1994年にCERNのHåkon Wium Lieによって提唱されたHTMLと組み合わせて使用するW3C\footnote[10]{World Wide Webによる各種技術の標準化を推奨するために設立された非営利団体。}によるWeb上の文章構造を保つ仕様である。Cascading Style SheetsのCascadingには「滝のように流れる」という意味があり，CSSの構造は上から定義されたスタイルが，下部に引き継がれて適用される仕組みになっている。本研究では，ハザードマップを表示するための「leaflet.css」として使用されている。 + Cascading Style Sheetsの略称で，1994年にCERNのHåkon Wium Lieによって提唱されたHTMLと組み合わせて使用するW3C\footnote[10]{World Wide Webによる各種技術の標準化を推奨するために設立された非営利団体。}によるWeb上の文書構造を保つ仕様である。Cascading Style SheetsのCascadingには「滝のように流れる」という意味があり，CSSの構造は上から定義されたスタイルが，下部に引き継がれて適用される仕組みになっている。本研究では，ハザードマップを表示するための「leaflet.css」として使用されている。 \end{itemize} \subsection{地図ライブラリとjQuery} ハザードマップの作成には以下のライブラリを用いた。ライブラリとは汎用性の高い複数のプログラムの断片の集合体である。また，本研究のシステムには地図の表示に地図をライブラリを扱っているため，地図ライブラリの解説と，その一種であるLeafletの解説，Leafletを扱う理由についても解説する。 @@ -148,14 +152,14 @@ ライブラリの構成はJavaScriptで構成されており，地図ライブラリもその一種である。このライブラリは地図を表示するためのライブラリであり，3つの種類に分けられる。本研究で扱うLeafletの紹介に入る前に，他の地図ライブラリについて解説する。 \begin{itemize} \item OpenLayers \par - 株式会社エヌ・シーエムが提供しているLeafletと同じく地図を作成するJavaScriptライブラリの一種で，難易度はLeafletよりも高いとされている。またGISの知識が多少必要になってくるというのも大きく異なる点である。Leafletに比べ，OpenLayersはファイルの容量が多く，HTML5やCSS3を利用することができない。 + 株式会社エヌ・シーエムが提供しているLeafletと同じく地図を作成するJavaScriptライブラリの一種で，難易度はLeafletよりも高いとされている。またGISの知識が多少必要になってくるというのも大きく異なる点である。Leafletに比べ，OpenLayersはファイルのサイズが大きく，HTML5やCSS3を利用することができない。 \item Google Maps API \par Google社が提供しているJavaScriptライブラリの一種で\footnote[11]{\url{https://cloud.google.com/maps-platform/?hl=ja}}，Google Mapの地図タイルやデータを用いてマップ作成ができる。ただし上の二つとは違い従量課金制であり，無料枠を超えると使用分に応じて料金がかかる。Google Maps APIはLeafletよりも高速で柔軟性があるが，Googleサービスの範囲外で使うことができない。また，民間企業の地図であるため，有料であることに加え，勝手に使用すると著作権侵害になる可能性もある。 \end{itemize} \subsection{本研究で扱っている地図ライブラリ} \begin{itemize} \item Leaflet \par - JavaScriptのライブラリの一種であり，Web上にタイルベースの地図データを表示することができる。また，このライブラリを研究に選んだ理由としては，OpenLayersに比べ容量が軽く，幅広い編集ができることが挙げられる。 + JavaScriptのライブラリの一種であり，Web上にタイルベースの地図データを表示することができる。また，このライブラリを研究に選んだ理由としては，OpenLayersに比べサイズが軽く，幅広い編集ができることが挙げられる。 \item jQuery \par JavaScriptライブラリの一種で，Web上で動的な要素を加えるのに用いられる。企業のWebページ上で動的な効果が入っているページに多く使われている。本研究では，マーカーの切り替えに使用した。 \end{itemize} @@ -216,7 +220,7 @@ \end{figure} \end{center} \subsection{津波到達予想範囲の可視化} -津波到達範囲を可視化にはポリゴンを用いる。可視化を行うにおいて，酒田市のハザードマップと国土交通省のハザードマップのデータを用いる。抽出されたデータはuMap\footnote[14]{WTFPLでライセンスを受けたレイヤー付きマップを埋め込むためのオープンソースソフトウェアのこと。}を通してOpenStreetMapのデータに変換して表示している。 +津波到達範囲を可視化にはポリゴンを用いる。可視化を行うにおいて，酒田市のハザードマップと国土交通省のハザードマップのデータを用いる。抽出されたデータはuMap\footnote[14]{WTFPLでライセンスを受けたレイヤー付きマップを埋め込むためのオープンソースソフトウェアのこと。WTFPLとは二次使用や改変，再頒布について無制限に使用してよいという許諾を得たオープンソースライセンスのことである。}を通してOpenStreetMapのデータに変換して表示している。 \begin{center} \begin{figure}[htp] \includegraphics[clip,scale=0.4]{newmap2.png} @@ -224,9 +228,9 @@ \end{figure} \end{center} \subsection{避難所の位置の可視化} -酒田市内にある，地震あるいは地震によって引き起こされる二次災害からの避難を目的とした場所や施設をマーカーで表している。マーカーはleafletライブラリで，L.markerというオブジェクトによって表示されている。jQueryとL.Icon.Default.ImagePathを組み合わせることでマーカーを切り替えることができる。本研究のシステムでは夏と冬の避難所マーカーを切り替えるシステムに用いられている。 +酒田市内にある，地震あるいは地震によって引き起こされる二次災害からの避難を目的とした場所や施設をマーカーで表している。マーカーはleafletライブラリで，L.markerオブジェクトによって表示されている。jQueryとL.Icon.Default.ImagePathを組み合わせることでマーカーを切り替えることができる。本研究では夏と冬の避難所マーカーを切り替えるシステムに用いられている。 \subsection{マーカー画像} -マーカーの画像はfavicon.icoを用いる。Webページはサイトのディレクトリからこの拡張子があるファイルを探し，アイコンとして認識する仕組みとなっている。拡張子の変換にはPNGやJPGなどの画像を変換して作成するが，本システムにはLeafletに元からあったfavicon.icoを用いている。 +マーカーの画像はfavicon.icoを用いる。Webページはサイトのディレクトリからこのfavicon.icoがあるファイルを探し，アイコンとして認識する仕組みとなっている。拡張子の変換にはPNGやJPGなどの画像を変換して作成するが，本システムにはLeafletに元からあったfavicon.icoを用いている。 \begin{center} \begin{figure}[htp] \includegraphics[clip,scale=0.4]{marker.png}