JP2016216989A - 災害監視システムおよび災害監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】土壌水分量および雨量に関する情報を用いて、より的確に土砂災害を予測するための情報を提供することができる災害監視システムおよび災害監視装置を提供することである。【解決手段】災害監視システム１は、斜面における土壌の水分量に関する計測データと、斜面の付近における雨量に関する気象情報とを受信する受信部と、受信部で受信した計測データに基づいて、斜面における崩壊の可能性を示す危険情報を取得する危険情報取得手段と、危険情報取得手段で取得した危険情報と受信部で受信した気象情報とを組み合わせた危険確認情報を生成する生成部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、災害監視システムおよび災害監視装置に関する。

近年、多発するゲリラ豪雨等の影響により土砂災害が発生し、多くの被害がもたらされている。特に、斜面・法面の崩壊による被害は、近年、その規模が大規模化している。そして、土砂災害による被害を低減するため、土砂災害の発生を予測し、警報等を発する等の対策が行われている。現在の対策としては、気象庁が発表する雨量に基づいた大雨注意報・警報、都道府県又は気象庁が発表する土砂災害警戒情報、及び、市町村等の自治体が発令する避難勧告や避難指示を利用することが行われている。そして、雨量等の気象データに基づいて、斜面崩壊等の土砂災害を予測するシステムが考えられている。しかし、雨量により斜面崩壊を予測・判断することは、その予測の精度が低い場合が多く、広域的なエリアをカバーすることはできても、局所的な地域に対しては、更に予測の精度が低くなる可能性があった。

ここで、降雨により斜面崩壊が起こるまでの流れを簡単に説明する。まず、降雨により斜面内の土壌中の水分量が増加すると土塊そのものの重量が増加する。それにより崩壊の引き金となるすべりを起こそうとする力が増大する。また、土壌水分の飽和度が増加し、地下水帯が発生する。これにより、土壌中の土粒子間の浮力が増加するため、土粒子同士の粘着力・摩擦力が低下する。土塊重量の増加および粘着力・摩擦力の低下量の増大により斜面崩壊が起こる。このように、斜面崩壊の主な要因の一つは、土壌中の水分量であると考えられる。よって、斜面崩壊の予測に、土壌の水分量を用いることが考えられる。例えば、土壌水分量を計測し、その土壌水分量の計測値を用いて、斜面崩壊の予測・解析を行うシステムである。しかし、土壌水分量の計測値のみに基づく斜面崩壊の予測では、斜面崩壊のトリガとなる要因の一つであるゲリラ豪雨等の短期的な大雨量の影響について、考慮されていない。

また、斜面崩壊等の土砂災害を予測するシステムとして、降雨に伴う斜面の危険度を、斜面の安定性解析により算出するシステムがある。このシステムでは、斜面において、初期値となる雨量、土壌水分量等のパラメータを実測値で補正することにより、システムの予測精度を向上させている。しかし、斜面の安定性解析は、複雑な計算および斜面に関する様々なパラメータが必要であり、かつ、正確な解析を行うには、解析対象の斜面の高精度な土質情報を得てパラメータとする必要がある。そして、自然環境の斜面（自然斜面）は、その土壌を構成する土質が不均一である場合が多く、解析対象の斜面の高精度な土質情報を得て適切なパラメータを設定することは困難であった。

特開２００５−０３０８４３号公報 特開２００４−１８３３４０号公報

本発明が解決しようとする課題は、土壌水分量および雨量に関する情報を用いて、より的確に土砂災害を予測するための情報を提供することができる災害監視システムおよび災害監視装置を提供することである。

実施形態の災害監視システムは、斜面における土壌の水分量に関する計測データと、斜面の付近における雨量に関する気象情報とを受信する受信部と、受信部で受信した計測データに基づいて、斜面における崩壊の可能性を示す危険情報を取得する危険情報取得手段と、危険情報取得手段で取得した危険情報と受信部で受信した気象情報とを組み合わせた危険確認情報を生成する生成部とを備える。

第１の実施形態の災害監視システム１の構成の一例を示す図。 第１の実施形態の災害監視システム１が備えるセンサーノード２の機能構成の一例を示す図。 第１の実施形態の災害監視システム１が備える中継装置３の機能構成の一例を示す図。 第１の実施形態の災害監視システム１が備える中央システム４の機能構成の一例を示す図。 第１の実施形態の中央システム４が備える制御部４６が計測情報に含まれる計測データに基づいて、斜面Ｓの危険度を判定する処理の流れの一例を示す図。 判定部４６５における判定結果を示す情報を含む危険度確認画面６０１の画面例を示す図。 判定部４６５における判定結果を示す情報を含む危険度確認画面６０２の画面例を示す図。 判定部４６５における判定結果を示す情報を含む危険度確認画面６０３の画面例を示す図。 判定部４６５における判定結果を示す情報を含む危険度確認画面６０４の画面例を示す図。 計測部２７−１、２７−２の計測に基づく体積含水率の時間変化を示すグラフ。

以下、実施形態の災害監視システムおよび災害監視装置を、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の災害監視システム１の構成の一例を示す図である。災害監視システム１は、Ｎ台のセンサーノード２−１〜センサーノード２−Ｎと、中継装置３と、中央システム４と、外部システム５と、外部システム６と、外部システム７と、ユーザー端末８とを備える。Ｎは、１以上の整数である。以下では、説明の便宜上、センサーノード２−１〜センサーノード２−Ｎを区別する必要が無い限り、まとめてセンサーノード２と称して説明する。

災害監視システム１は、土砂災害が起こり得る場所や建造物等を監視する。本実施形態における災害監視システム１は、土砂災害が発生する可能性がある斜面及び法面等を、監視対象とし、例えば、斜面Ｓを監視対象とする。この場合、センサーノード２は、監視対象である斜面Ｓの土壌水分量等の土砂災害の予測に用いる情報である物理量を計測値として計測する。また、中央システム４は、センサーノード２により計測された土壌水分量を含む計測データ等の計測情報を、監視対象毎に記憶する。

これにより、災害監視システム１は、中央システム４に記憶された監視対象毎の計測情報を、ユーザー端末８へ提供することができる。また、中央システム４は、センサーノード２から取得した計測情報に含まれる計測値に基づいて監視対象に土砂災害が起こる危険度を判定する。具体的には、中央システム４は、取得した計測情報に基づいて、監視対象に災害が起こる可能性（危険度）を示す、例えば「安全」、「警戒」、「避難」の３段階の状態を判定する。中央システム４は、監視対象の危険度の判定結果を、ユーザーが操作するユーザー端末８に対して、通知する。その際、中央システム４は、例えば、図６〜９に示すスネーク曲線を用いた危険度確認画面（危険確認情報）を、ユーザー端末８の不図示の表示部に表示させる。この監視対象状態図は、監視対象の危険度の判定結果と合わせて、監視対象の地域の雨量に関する情報も組み合わせて提示している。なお、図６〜９に示す危険度確認画面の具体的な生成方法等については詳細を後述する。

センサーノード２と中継装置３は、第１通信網Ｎ１を介して通信可能に接続されている。第１通信網Ｎ１は、例えば、マルチホップの周波数帯が９２０ＭＨｚ帯の特定小電力無線や、Ｗｉ−ＳＵＮ（Wireless Smart Utility Network、登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等の通信規格に基づく通信網である。本実施形態では、センサーノード２が、他のセンサーノード２と互いに通信を行わない構成である。なお、センサーノード２が、他のセンサーノード２と互いに通信を行う構成であってもよい。また、センサーノード２と中継装置３は、有線によって通信可能に接続される構成であってもよい。

また、中継装置３と中央システム４は、第２通信網Ｎ２を介して通信可能に接続されている。第２通信網Ｎ２は、例えば、３Ｇ（第３世代）回線等の移動体通信網である。なお、第２通信網Ｎ２は、その他の構成として、無線ＬＡＮ（Local Area Network）または有線によって構成される通信網（例えば、インターネット）であってもよい。

また、災害監視システム１では、中央システム４と、外部システム５と、外部システム６と、外部システム７と、ユーザー端末８とが互いに第３通信網Ｎ３を介して通信可能に接続されている。第３通信網Ｎ３は、例えば、有線接続されたインターネット等の通信網であって、パケット交換ネットワークである。なお、第３通信網Ｎ３は、無線を用いた通信網でもよく、例えば、移動体通信網や無線ＬＡＮで構成されてもよい。

センサーノード２は、センサーノード２が設けられた位置において、土砂災害の予測に用いる物理量を計測値として計測する。本実施形態のセンサーノード２は、図１に示したように斜面Ｓ上に設けられており、当該物理量として斜面Ｓの土壌内の水分量を計測する。斜面Ｓは、土砂災害として斜面崩壊が起こり得る斜面であり、監視対象となる斜面である。また、斜面Ｓの土壌内の水分量は、雨量等の気象の変化に応じて変化する物理量である。

斜面Ｓにセンサーノード２を設ける場合、斜面Ｓの状態（斜面の形状や樹木の有無等）によっては、センサーノード２に対して、有線による電力供給が困難な場合がある。そこで、本実施形態のセンサーノード２は、電池により駆動される構成である。なお、センサーノード２は、有線により電力供給が行われる構成であってもよい。

図１では、図の簡略化のため、センサーノード２を斜面Ｓ上に配置された四角形によって示した。なお、センサーノード２は、１つの斜面Ｓに対して所定の位置に最低１つ設けておけばよいが、斜面崩壊の予測精度を向上するために図１に示すように複数設けてもよい。１つの斜面Ｓにおいて複数の位置の土壌内の水分量を計測する構成として、例えば、斜面における異なる高さとなる複数の場所（例えば複数の標高の場所）に設置する構成、同じ高さとなる複数の場所（例えば地図上で同じ等高線上の場所）に設置する構成、設置された場所において、地中方向へ異なる複数の深さで設置する構成、及び、これら３つの構成を組み合わせた構成が考えられる。

なお、センサーノード２は、斜面Ｓ以外の場所に設置してもよく、例えば、斜面Ｓにおける土砂災害の予測に好適な他の場所や建造物等があれば、そこに設置してもよい。また、センサーノード２は、土壌内の水分量を計測する構成に代えて、又は、その構成に加えて、土壌内の温度、圧力、湿度、応力等の内のいずれかの物理量、又は、それらの組み合わせの物理量を計測する構成であってもよい。

また、センサーノード２は、自装置に設定された計測周期が経過する毎に計測値を計測する。本実施形態では、センサーノード２のそれぞれは、互いに時刻が同期されており、同じ時刻に計測値を計測する構成である。なお、センサーノード２のそれぞれは、互いに異なる時刻に計測値を計測する構成であってもよい。

また、センサーノード２は、計測値を計測する毎に計測データを中継装置３に送信する。すなわち、センサーノード２は、計測周期が経過する毎に計測データを中継装置３に送信する。なお、センサーノード２は、計測するタイミングではなく、他のタイミングにおいて、計測データを中継装置３に送信する構成であってもよい。

中継装置３は、センサーノード２と中継装置３の間に設けられた第１通信網Ｎ１と、中継装置３と中央システム４の間に設けられた第２通信網Ｎ２とを繋ぐゲートウェイ機能を有する装置である。中継装置３は、センサーノード２が設置された斜面Ｓを含む地域に１つ又は複数設置される。中継装置３は、少なくとも雨量を含む気象情報を取得する気象量計測部３７を備える。中継装置３は、センサーノード２から受信した計測データと、気象量計測部３７で取得した気象情報とを集約して、計測情報として、中央システム４へ送信する機能を有する。

気象量計測部３７は、中継装置３内に設けられ、雨量、気温、湿度、気圧、風速等の気象量を計測する計測器を備え、計測した気象量を示す気象情報を出力する。なお、気象量計測部３７は、中継装置３内に設ける構成に限られるものではなく、中継装置３の装置外であって、斜面Ｓを含む地域の雨量等の気象情報を計測でき、かつ、中継装置３と通信可能な場所に設置してもよい。更に、１つの気象量計測部３７が、複数の中継装置３に対応して設置される構成でも良く、また、複数の気象量計測部３７が、１つの中継装置３に対応して設置される構成でも良い。

中央システム４は、中継装置３から計測データ及び気象情報を含む計測情報を受信する。中央システム４は、受信した計測情報を蓄積する。また、中央システム４は、蓄積した計測情報に含まれる計測データに基づいて、斜面Ｓが崩壊を起こす可能性を示す危険度を求め、その危険度に基づいて、斜面Ｓが、「安全」「警戒」「避難」の三段階のいずれの状態であるかを判定する。中央システム４は、その判定結果の情報と、雨量に応じた情報とを組み合わせて、ユーザーが斜面Ｓの崩壊の可能性について的確に判断するための危険度確認画面を生成し、ユーザー端末８へ送信する。これにより、ユーザー端末８の表示部に危険度確認画面が表示される。なお、ユーザーが斜面Ｓの崩壊の可能性について的確に判断するための危険度確認画面の詳細については、図６〜９を用いて後述する。また、中央システム４は、判定により、斜面Ｓが「安全」から「警戒」又は「警戒」から「避難」の状態に変化したと判断した場合、又は、その逆方向の状態へと変化したと判断した場合は、その状態の変化を示す情報を、ユーザー端末８に通知する。

なお、図１においては、１つの斜面Ｓに対応して１つの中継装置３を設置した構成を示しているが、複数の斜面に対応して複数の中継装置を設置した構成であってもよい。この場合は、中央システム４は、各中継装置から受信した計測情報を、各斜面を特定する情報に関連付けて蓄積する。これにより、中央システム４は、計測情報に含まれる計測データに基づいて、各斜面における危険度を求め、その危険度に基づいて、当該斜面が、「安全」「警戒」「避難」の三段階のいずれの状態であるかを判定することができる。ユーザーは、ユーザー端末８から、中央システム４にアクセスすることで、任意の斜面に関する危険度に関する情報又は図６〜図９に示す危険度確認画面を参照することができる。

中央システム４は、外部システム５〜外部システム７のうちの一部又は全部から気象情報と、気象予測情報とを取得する。本実施形態において、気象情報及び気象予測情報は、それぞれ少なくとも現時点の雨量に関する情報を含む気象量および予測雨量に関する情報を含む予測気象量を含む情報である。なお、気象情報及び気象予測情報として、雨量以外にも、気温、気圧、湿度等の中から、センサーノード２において計測する計測値に影響を与える気象量及び予測気象量や、斜面Ｓの崩壊に関係すると考えられる気象量及び予測気象量を含むことができる。

外部システム５は、現在の気象に関する情報である気象情報と、将来の気象を予測した気象予測情報とを提供するサーバーである。また、外部システム５は、例えば、自治体や気象庁等の行政とは異なる団体や組織、個人が管理するサーバーである。外部システム５は、中央システム４からの要求に応じて、中央システム４へ、気象情報と、気象予測情報とを送信する。

外部システム６は、現在の気象に関する情報である気象情報と、将来の気象を予測した気象予測情報とを提供するサーバーである。また、外部システム６は、例えば、気象庁が管理するサーバーである。外部システム６は、中央システム４からの要求に応じて、中央システム４に気象情報と、気象予測情報とを送信する。

外部システム７は、現在の気象に関する情報である気象情報と、将来の気象を予測した気象予測情報とを提供するサーバーである。また、外部システム７は、例えば、自治体が管理するサーバーである。外部システム７は、中央システム４からの要求に応じて、中央システム４に気象情報と、気象予測情報とを送信する。

ユーザー端末８は、例えば、デスクトップＰＣ（Personal Computer）やノートＰＣ、タブレットＰＣ、多機能携帯電話端末（スマートフォン）、携帯電話端末、通信機能を有する電子書籍リーダー、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等であり、図示していないがディスプレイ等の表示部を備える。ユーザー端末８は、中央システム４から第３通信網Ｎ３を介して、各種の情報を受信する。本実施形態のユーザー端末８が中央システム４から受信する情報は、斜面Ｓに崩壊が起こる可能性を示す危険度に関する情報を含む。なお、図１に示されるユーザー端末８は、１つであるが、災害監視システム１が提供する災害情報を確認するために複数のユーザー端末が、第３通信網Ｎ３に接続された構成でもよい。

次に、図２を参照し、災害監視システム１が備えるセンサーノード２の機能構成について説明する。図２は、第１の実施形態の災害監視システム１が備えるセンサーノード２の機能構成の一例を示す図である。

センサーノード２は、通信部２４と、制御部２６と、Ｍ個の計測部２７−１〜計測部２７−Ｍを備える。ここで、Ｍは、１以上の整数である。本実施形態は、一例として、Ｍ＝１の場合について説明する。すなわち、１台のセンサーノード２には、１つの計測部２７−１のみが備えられている。以下の記載では、説明の便宜上、計測部２７−１を、単に計測部２７と称して説明する。

通信部２４は、マルチホップの周波数帯が９２０ＭＨｚ帯の特定小電力無線で構成される第１通信網Ｎ１を介して、中継装置３と通信する機能を有する。
制御部２６は、センサーノード２の全体を制御する。また、制御部２６は、図示しない計時部により計時された現在の時刻を取得する構成を有する。

制御部２６は、計測値取得部２６１と、計測周期設定部２６３と、計測値送信制御部２６５とを備える。制御部２６が備えるこれらの機能部のうちの一部又は全部は、例えば、図示しないＣＰＵが、図示しない記憶部に記憶された各種プログラムを実行することで実現される。なお、これらの機能部のうち一部又は全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアによって実現してもよい。

計測値取得部２６１は、計測周期設定部２６３が設定した計測周期が経過する毎に計測部２７から計測値を取得する。また、計測値取得部２６１は、図示しない計時部により計時された時刻に基づいて、計測周期が経過したか否かを判定する。

計測値送信制御部２６５は、計測値取得部２６１が計測部２７から取得した計測値を含む計測データ生成する。また、計測値送信制御部２６５は、生成した計測データを、通信部２４を介して中継装置３に送信する。

計測部２７は、センサーノード２が設置された位置における斜面Ｓの土壌内の水分量を計測する１以上の水分センサーである。計測部２７は、計測値取得部２６１からの要求に応じて、計測した計測値を示す情報を計測値取得部２６１に出力する。なお、計測部２７が複数の計測部２７−１〜２７−Ｍで構成される場合は、例えば、深さ方向に異なる位置に各計測部２７−１〜２７−Ｍを配置してもよい。また、１つの計測部２７において、異なる複数の深さの土壌水分量を計測できる機能を有するものを用いてもよい。

次に、図３を参照し、災害監視システム１が備える中継装置３の機能構成について説明する。図３は、第１の実施形態の災害監視システム１が備える中継装置３の機能構成の一例を示す図である。中継装置３は、通信部３４と、制御部３６と、気象量計測部３７とを備える。

通信部３４は、マルチホップの周波数帯が９２０ＭＨｚ帯の特定小電力無線で構成される第１通信網Ｎ１を介して、センサーノード２と通信する機能と、３Ｇ回線で構成される第２通信網Ｎ２を介して、中央システム４と通信する機能とを有する。
制御部３６は、中継装置３の全体を制御する。制御部３６は、計測データ取得部３６１と、気象情報取得部３６３と、送信制御部３６５を備える。制御部３６が備えるこれらの機能部のうちの一部又は全部は、例えば、図示しないＣＰＵが、図示しない記憶部に記憶された各種プログラムを実行することで実現される。なお、これらの機能部のうち一部又は全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ等のハードウェアによって実現してもよい。

計測データ取得部３６１は、通信部３４を介して、センサーノード２から計測データを取得する。
気象情報取得部３６３は、気象量計測部３７から現在の気象量を示す気象情報を取得する。本実施形態においては、気象情報取得部３６３は、気象量計測部３７から現在の気象量を示す気象情報として、現在の雨量を含む気象情報を取得する。

送信制御部３６５は、計測データ取得部３６１が取得した計測データと、気象情報取得部３６３が取得した気象情報とを関連付けて、計測情報として、通信部３４を介して中央システム４に送信する。
気象量計測部３７は、中継装置３が設置された地域又は斜面Ｓを含む地域における、現在の気象量を計測する計測器である。本実施形態の気象量計測部３７は、当該地域の現在の気象情報として、当該地域の現在の雨量を含む気象情報を取得する。気象量計測部３７は、気象情報取得部３６３からの要求に応じて、現在の雨量を含む気象情報を気象情報取得部３６３に出力する。

次に、図４を参照し、災害監視システム１が備える中央システム４の機能構成について説明する。図４は、第１の実施形態の災害監視システム１が備える中央システム４の機能構成の一例を示す図である。
中央システム４は、記憶部４２と、入力受付部４３と、通信部４４と、表示部４５と、制御部４６とを備える。

記憶部４２は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を含み、中央システム４が処理する各種情報やプログラム等を格納する。なお、記憶部４２は、中央システム４に内蔵されるものに代えて、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のデジタル入出力ポート等によって接続された外付け型の記憶装置でもよい。

入力受付部４３は、例えば、キーボードやマウス、タッチパッド等の入力装置である。なお、入力受付部４３は、タッチパネルとして後述する表示部４５と一体に構成されてもよい。
通信部４４は、３Ｇ回線で構成される第２通信網Ｎ２を介して、中央システム４と通信する機能、及び、３Ｇ回線で構成される第２通信網Ｎ２を介して、中央システム４と通信する機能を有する。通信部４４は、ＵＳＢ等のデジタル入出力ポートやイーサネット（登録商標）ポート等を含んで構成される。
表示部４５は、例えば、液晶ディスプレイパネル、あるいは、有機ＥＬ（ElectroLuminescence）ディスプレイパネルである。

制御部４６は、中央システム４の全体を制御する。制御部４６は、計測情報取得部４６１と、記憶制御部４６２と、気象予測情報取得部４６３と、抽出部４６４と、判定部４６５と、気象情報取得部４６６と、通知部４６７を備える。制御部４６が備えるこれらの機能部のうちの一部又は全部は、例えば、図示しないＣＰＵが、記憶部４２に記憶された各種プログラムを実行することで実現される。なお、これらの機能部のうち一部又は全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ等のハードウェアで実現されてもよい。

計測情報取得部４６１は、通信部４４及び中継装置３を介してセンサーノード２から計測情報を取得する。
記憶制御部４６２は、計測情報取得部４６１が取得した計測情報を、斜面を特定する情報に関連付けて記憶部４２に記憶させる。

気象予測情報取得部４６３は、通信部４４を介して、外部システム５〜外部システム７のうちの一部又は全部から気象予測情報を取得する。気象情報取得部４６６は、通信部４４を介して、外部システム５〜外部システム７のうちの一部又は全部から気象情報を取得する。
抽出部４６４は、気象予測情報取得部４６３が取得した気象予測情報から、センサーノード２が設置された斜面Ｓを含む地域における予測気象量を抽出する。本実施形態の抽出部４６４は、気象予測情報から予測気象量として、予測雨量を抽出する。また、抽出部４６４は、気象情報取得部４６６が取得した気象情報から、センサーノード２が設置された斜面Ｓを含む地域における気象量を抽出する。本実施形態の抽出部４６４は、気象情報から気象量として、雨量を抽出する。

判定部４６５は、記憶制御部４６２が記憶した計測情報のうち現在から所定の時間だけ遡った計測期間に取得された計測情報に基づいて、斜面Ｓが崩壊を起こす危険性の有無を判定する。この危険性の有無の判定については、後述する。

通知部４６７は、判定部４６５の判定結果を示す情報を、通信部４４を介してユーザー端末８に送信する。これにより、通知部４６７は、斜面Ｓの危険度に関する判定結果を含む情報を、ユーザー端末８を操作するユーザーに通知することができる。

次に、図５を参照し、中央システム４が備える制御部４６が計測情報に含まれる計測データに基づいて斜面Ｓの危険度を判定する処理について説明する。図５は、第１の実施形態の中央システム４が備える制御部４６が計測情報に含まれる計測データに基づいて、斜面Ｓの危険度を判定する処理の流れの一例を示す図である。

計測情報取得部４６１は、通信部４４を介して中継装置３から計測情報を取得するまで待機する（ステップＳ１００）。ここで、計測情報取得部４６１が、中継装置３から計測情報を取得した場合（ステップＳ１００−Ｙｅｓ）、記憶制御部４６２は、取得した計測情報を記憶部４２に記憶させる（ステップＳ１１０）。次に、判定部４６５は、記憶部４２に記憶された計測情報に含まれる計測データに基づいて、斜面Ｓの危険度を判定する（ステップＳ１２０）。次に、通知部４６７は、ステップＳ１２０において、判定部４６５における斜面Ｓの危険度が変化したか否かを判別する（ステップＳ１３０）。ここで、危険度が変化していないと判別した場合（ステップＳ１３０−Ｎｏ）、計測情報取得部４６１は、再びステップＳ１００に遷移し、通信部４４を介して中継装置３から計測データを取得するまで待機する。一方、危険度が変化していると判別した場合（ステップＳ１３０−Ｙｅｓ）、通知部４６７は、判定部４６５における判定結果を示す情報を含む、図６〜９に示す危険度確認画面を、ユーザー端末８に送信する。これにより、通知部４６７は、斜面Ｓが崩壊を起こす可能性を示す危険度に関する情報を、ユーザー端末８を操作するユーザーに通知する（ステップＳ１４０）。

以上のように、中央システム４は、土壌水分量を含む計測データに基づいて斜面の崩壊の可能性を示す危険度を判定し、当該危険度に関する情報と、雨量に関する情報とを組み合わせて提示する危険度確認画面を、ユーザー端末８に表示させることができる。ユーザーは、危険度確認画面を見ることで、土壌水分量に基づいた危険度に関する情報と、雨量に関する情報との双方の情報を考慮して土砂災害の予測を的確に行うことができる。

次に、判定部４６５における、計測データに基づいた斜面Ｓの危険度の具体的な判定処理の一例について説明する。
まず、センサーノード２の設置位置の土試料を採取し、その乾燥密度及び土粒子密度を測定し、記憶部４２に、測定した各斜面の乾燥密度及び土粒子密度に関する情報を格納する。その乾燥密度及び土粒子密度を用いて、斜面Ｓにおいて理論的に取り得る飽和度と体積含水率の関係を例えば下記の（式１）、（式２）を用いて計算する。

判定部４６５は、計測データの土壌水分量から体積含水率を求め、上記（式１）、（式２）の関係を用いて飽和度を算出する。そして、例えば，判定部４６５は、飽和度５０％未満の場合に「安全」状態、飽和度５０％以上７０％未満の場合に「警戒」状態、飽和度７０％以上の場合に「避難」状態と判定する。この際、判定部４６５は、計測データを計測した各計測部２７別に判定を行う。

そして、判定部４６５は、各計測部２７に危険度の点数を、例えば「安全」状態の時１点、「警戒」状態の時２点、「避難」状態の時３点とつける。次に、判定部４６５は、斜面全体の危険度を算出するため、複数の計測部２７から得られた点数を合計し、点数に応じて安全、警戒、避難を判定する。例えば１０台の計測部２７を設置した場合には、判定部４６５は、合計した値が１５点未満の場合に「安全」状態と判定し、１５点以上２０点未満の場合に「警戒」と判定し、２０点以上の場合に「避難」と判定する。各計測部２７および斜面全体において、危険度を判定する際の閾値は管理者が斜面ごとに任意に設定することができる。

次に、通知部４６７が、ユーザー端末８に表示させる判定部４６５における判定結果を示す情報を含む危険度確認画面について説明する。
通知部４６７は、斜面ごとの危険度が、「安全」から「警戒」、「警戒」から「安全」等に変化したタイミング、又は、短時間雨量又は総雨量が危険値に達したタイミングで、危険度の変化に関する情報をユーザー端末８に通知する。また、ユーザー端末８のユーザーは、上記通知の有無にかかわらず、中央システム４にアクセスし、斜面毎の判定部４６５における判定結果を示す情報を含む危険度確認画面を確認することができる。

図６〜図９は、判定部４６５における判定結果を示す情報を含む危険度確認画面の画面例を示す図である。
図６〜図９に示す危険度確認画面は、縦軸は、降雨強度を示す軸として実効雨量（半減期１．５時間）であり、横軸は、総雨量を示す軸として実効雨量(半減期７２時間)のグラフ(スネーク曲線)を表示する画面である。ここで、縦軸および横軸に使用している実効雨量は一例であり、他のものでもよい。また、判定部４６５が、飽和度から算出した危険度の「安全」、「警戒」「避難」に応じてグラフの線の濃度を変更している。もっとも濃度の濃い線が「安全」であり、最も濃度の淡い線が「警戒」であり、「安全」の濃度と「警戒」の濃度と間の濃度の線が「避難」である。

このような危険度確認画面をユーザーに提示することで、斜面崩壊の原因となる土壌水分量に基づいた危険度の情報と、斜面崩壊のトリガとなる総雨量や降雨強度に関する情報とを組み合わせて、視覚的にわかりやすく表示することができる。これにより、ユーザーは、土壌水分量に基づいた危険度の情報と、雨量に関する情報との双方を考慮して、土砂災害の予測を的確に行うことが可能となる。

図６〜図９は、それぞれ、異なる時間経過における危険度確認画面の例を示す図である。図６の危険度確認画面６０１では、短期的に強い降雨が続いていること、及び、危険度は「安全」であることが分かる。図７の危険度確認画面６０２では、短期的に強い降雨が更に続いて、危険度は「警戒」に変化したこと、その後、強い降雨は終わって、弱い降雨が継続的に続いており、危険度は「警戒」のまま変わっていないことが分かる。この図７に示す、危険度が「安全」から「警戒」に変わったタイミングで、通知部４６７は、危険度確認画面を、ユーザー端末８に送信する。

図８の危険度確認画面６０３では、弱い降雨が更に続いて、危険度は「警戒」から「避難」に変化したこと、その後、弱い降雨は終わったが、危険度は「避難」のまま変わっていないことが分かる。この図８に示す、危険度が「警戒」から「避難」に変わったタイミングで、通知部４６７は、危険度確認画面を、ユーザー端末８に送信する。
図９の危険度確認画面６０４では、降雨が無い状態が続いて、危険度は「避難」から「警戒」に変化したことが分かる。この図９に示す、危険度が「避難」から「警戒」に変わったタイミングで、通知部４６７は、危険度確認画面を、ユーザー端末８に送信する。

図１０は、計測部２７−１、２７−２の計測に基づく体積含水率の時間変化を示すグラフである。図１０のグラフにおいて、縦軸は体積含水率であり、横軸は経過時間を示す。そして、通知部４６７は、図６〜図９の危険度確認画面と合わせて、図１０に示す斜面Ｓの体積含水率の時間変化を示すグラフをユーザー端末８に表示させてもよい。これにより、ユーザー端末８のユーザーは、危険度確認画面と合わせて、斜面Ｓの体積含水率の時間変化も考慮して、土砂災害をより的確に予測することができる。

（第２の実施形態）
上述した、各計測部２７の「安全」、「警戒」、「避難」の判定に対する点数付けを、計測部２７毎に変更することで、計測部２７毎に重み付けを行ってもよい。これにより、判定部４６５は、より的確な危険度を判定できる。例えば、地形解析による集水性や傾斜（遷急点や遷緩点）などの特徴や現地踏査によって土層厚情報を得ることで、斜面崩壊の発生危険性、危険個所を予め判断し、これらの情報に基づいた重みづけを行う。更に、水脈付近等の、他の場所と比較してより重要となる地点に設置された計測部２７には、その重要度に合わせた点数配分を行う。

（第３の実施形態）
計測部２７の土壌水分量の飽和状況が、面／鉛直方向にどのように移り変わるかを解析し、土中水位の変動状況を把握し、この状況に応じて計測部２７毎の点数付けを行う。これにより、飽和に達した地点が斜面の上方に広がる状況の場合、土壌表層付近まで地下水位が到達し、飽和帯が形成されていると考えられる。すなわち、土壌表層付近に設置された計測部２７の点数配分を大きくする。また、恒常的に不飽和な場所が降雨時に局所的に飽和に至る場合には斜面全体の危険度が高まっていると判断できるので、土壌が乾燥している時の土壌水分量に関する情報を用いて、計測部２７の点数配分を決めても良い。

（その他変形例）
本実施形態の災害監視システム１は、各斜面の土壌水分量に関する情報を蓄積しているので、その土壌水分量の情報を利用することで、斜面崩壊の危険度判定のみならず、土質調査(水脈調査)等の他の用途に使用することも可能である。

また、以上に説明した装置（例えば、災害監視システム１のセンサーノード２と中継装置３と中央システム４）における任意の構成部の機能を実現するためのプログラムを、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録し、そのプログラムをコンピューターシステムに読み込ませて実行するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳ（Operating System）や周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ（Compact Disk）−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリー（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピューターシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピューターシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１…災害監視システム、２…センサーノード、３…中継装置、４…中央システム、４２…記憶部、２４、３４、４４…通信部、２６、３６、４６…制御部、２７…計測部、２６１…計測値取得部、２６５…計測値送信制御部、４６１…計測情報取得部、４６５…判定部、４６７…通知部

Claims (6)

1. 斜面における土壌の水分量に関する計測データと、前記斜面の付近における雨量に関する気象情報とを受信する受信部と、
   前記受信部で受信した前記計測データに基づいて、前記斜面における崩壊の可能性を示す危険情報を取得する危険情報取得手段と、
   前記危険情報取得手段で取得した前記危険情報と前記受信部で受信した前記気象情報とを組み合わせた危険確認情報を生成する生成部と
   を備える災害監視システム。
2. 前記危険情報取得手段は、前記計測データと、予め測定された前記斜面の土壌における乾燥密度に関する情報とに基づいて、前記危険情報を取得する
   請求項１に記載の災害監視システム。
3. 前記斜面に設けられ、前記計測データを計測する計測部と、
   前記気象情報を取得する気象情報取得部と、
   前記計測部から前記計測データを受信し、前記気象情報取得部から前記気象情報を受信し、受信した前記計測データと前記気象情報とを前記受信部へ送信する中継装置と
   を備える請求項１又は２に記載の災害監視システム。
4. ネットワークを介して接続された利用者端末へ、前記生成部で生成した前記危険確認情報を送信する送信部
   を備える請求項１から３のいずれか１項に記載の災害監視システム。
5. 前記送信部は、前記危険情報が変化したタイミングで、前記利用者端末へ前記危険確認情報を送信する
   請求項１から４のいずれか１項に記載の災害監視システム。
6. ネットワークを介して利用者端末へ土砂災害を監視するための情報を提供する災害監視装置であって、
   斜面における土壌の水分量に関する計測データと、前記斜面の付近における雨量に関する気象情報とを受信する受信部と、
   前記受信部で受信した前記計測データに基づいて、前記斜面における崩壊の可能性を示す危険情報を取得する危険情報取得手段と、
   前記危険情報取得手段で取得した前記危険情報と前記受信部で受信した前記気象情報とを組み合わせた危険確認情報を生成する生成部と、
   前記生成部が生成した前記危険確認情報を前記利用者端末へ送信する送信部と
   を備える災害監視装置。

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