自然災害リスクを調べる：「重ねるハザードマップ」の活用
【注意事項】
今回掲載した情報は、執筆時（2019/10/14）のものです。防災情報を確認する際には、必ず最新の情報にあたってください。
自然災害に備えるには、まずは身近な場所の危険性を知ることが重要です。そんなとき役立つのが、ハザードマップです。
今回の記事の本題である重ねるハザードマップは、特に複数の地域の情報を確認したいとき（引っ越し先を検討する場合など）にとても便利です。
国土交通省の「重ねるハザードマップ」では、災害に関係する様々な情報を、地図上で確認することができます。しかも、Googleマップを見るのと同じような感覚で、表示する場所を動かしたり、拡大・縮小したりすることができます。
洪水や津波の浸水想定や土砂災害警戒区域等、道路冠水想定箇所、土地条件図や治水地形分類図、活断層図などが公開されており、かなり良くデータが集約されている印象です。
洪水や津波の浸水想定や土砂災害警戒区域等、道路冠水想定箇所、土地条件図や治水地形分類図、活断層図などが公開されており、かなり良くデータが集約されている印象です。
先に操作方法を簡単に確認しておきます。詳しい操作方法は、重ねるハザードマップ操作マニュアルにあります。
八戸市周辺に地図を移動し、左上の「洪水」「土砂災害」「道路防災情報」アイコンをクリックしてみました。
地図上に情報が重ねて表示され、アイコンの下に表示中の情報のリストが現れます。
地図上に情報が重ねて表示され、アイコンの下に表示中の情報のリストが現れます。
色付けされている領域は、洪水や土砂災害のリスクが高いことが分かります。また、洪水や土砂災害の想定に加えて、道路の冠水が想定される場所（中央下部の！マーク）も表示されました。
今度は、洪水の被害を特に受けやすい場所を探してみます。
「土砂災害」「道路防災情報」アイコンをもう一度クリックして、表示を消します。
更に、画面右のカバンアイコンをクリックして、「表示」をクリック、更に「2画面表示」をONにします。
これで、左右で別々の情報を表示できるようになります。情報が被って見にくい場合に便利な機能です。片方の表示範囲を動かしても、もう片方が自動で動いてくれないのがたまにキズですが…
左側は洪水の想定区域を表示したまま、右側では、土地の特徴を見ることにします。
左側では、想定最大規模の情報を一旦消して、計画規模の情報を表示します。浸水深の違いを見やすくするためです。
一方、右側では、「すべての情報から選択」＞「土地の特徴・成り立ち」＞「地形分類（自然地形）」を順にクリックします。
一方、右側では、「すべての情報から選択」＞「土地の特徴・成り立ち」＞「地形分類（自然地形）」を順にクリックします。
比較してみると、かつて河川があった場所で、想定浸水深が深くなっていることが分かります。
ちなみに、浸水深の塗り分けの基準が知りたいときは、「洪水浸水想定区域（計画規模）」の欄にある「解説」をクリックします。透過率もここで変更できます。
少し余談になりますが、地形分類で表示されるように、大きく蛇行した河川がかつてはあったという証拠を探してみます。
左の画面で「写真」＞「全国最新写真（シームレス）」を選択しても、ただの街並みが見えるばかりです。
しかし、「1961~1964年」の写真を見てみると、川の跡に沿ったように見える田んぼの列があります。どうやら本当に河川を埋め立てているようです。*1
もっと古い戦前の情報を確かめるには、古地図を見る必要があります。
一旦「重ねるハザードマップ」を離れて、古い地図を調べにいきましょう。
埼玉大学の谷先生が開発している今昔マップを使うと、現在の地図と、古地図や昔の空中写真などを分かりやすく比較することができます。ハザードマップの情報が必要なければ、「重ねるハザードマップ」よりも使いやすくて便利だと思います。
というわけで、さっそく八戸港周辺を確認してみると……
残念ですが、ちょっと公開範囲を外れてしまっていました。
せっかくなので（ここまで書いてしまったので）、別の方法で確認してみます。
スタンフォード大学が公開している古地図を見ることにします。
八戸の地図がありました。
表示してみると、大正3年測量の地図のようです。
見たい領域は右下にありました。
大きく蛇行していた旧河川は、すでに田んぼとして活用されていたことが分かりました。当時の集落は、自然堤防（河川が氾濫した際に土砂が溜まって形成される）に位置していたと思われます。
残念ながら直接の証拠を得ることはできませんでしたが、土地利用から河川の痕跡を確認できました。
ハザードマップとの比較から、こうしたかつての河川の痕跡が、災害時に蘇ってくるということが分かります。
ハザードマップとの比較から、こうしたかつての河川の痕跡が、災害時に蘇ってくるということが分かります。
2画面表示をOFFにして、「すべての情報から選択」から「活断層図」「急傾斜地崩壊危険箇所」「大規模盛土造成地」を表示してみます。
がけ崩れの恐れがある場所が薄紫で表示されました。
地形を理解しやすくするため、地形の陰影を重ねて表示してみます。
「すべての情報から選択」＞「標高・地形」＞「陰影起伏図」をクリックすると、地形の陰影が表示されます。
「すべての情報から選択」＞「標高・地形」＞「陰影起伏図」をクリックすると、地形の陰影が表示されます。
なぜ危険なのかが、視覚的に分かりやすくなりました。
ただし、「陰影起伏図」と「急傾斜地崩壊危険箇所」のように、重ねて表示すると見にくくなる組み合わせもあるので、注意が必要です。
ちなみに、「解説」を押して表示される「データの掲載状況一覧」を見ると、このデータの出典が分かります。
確認してみると、このデータの出典は青森県です。
今回確認した地域では、指定避難所の情報は八戸市のハザードマップにのみ記載がありました。やはり、特に避難を考える上では、自治体の最新情報を確認する必要があります。
この記事の内容をまとめますと、以下のようになります。
・地方自治体が公開しているハザードマップが最も重要
・複数の地域の情報を確認したいときなどに、「重ねるハザードマップ」が便利
・土地の変遷を見たいなら、「今昔マップ」が便利
（公開されている地域外であれば、スタンフォード大学のWebサイトなどが便利）
不明な点や誤りなどありましたら、コメントにてお知らせいただけると幸いです。
*1:実際に、戦後撮影された空中写真をかなり参考にして作成されたようです。
「地形分類図を作成する際に最も重要な資料は、終戦直後に米軍によって撮影された空中写真であり、約４万分の１（全国を網羅）と約１万分の１（平野部を中心に撮影）の２種類があります。」（治水地形分類図解説書／国土地理院）
ちなみに、古い空中写真は、国土地理院の地図・空中閲覧サービスで確認することができます。
*2:「最大クラスの津波は、現在の科学的知見を基に、過去に実際に発生した津波や今後発生が想定される津波から設定したものであり、これよりも大きな津波が発生する可能性がないというものではありません。浸水域や浸水深は、局所的な地面の凹凸や建築物の影響のほか、地震による地盤変動や構造物の変状等に関する計算条件との差異により、浸水域外でも浸水が発生したり、浸水深がさらに大きくなったりする場合があります。」（津波浸水想定について（解説）／青森県）
地球科学分野の画像・映像・可視化コンテンツ
【更新履歴】2020/5/25 Google Earthの「歴史に残る津波」を追加
2020/7/5 海上保安庁の「プレート境界域の精密海底地形図」を追加
便利なWebサイトのまとめです。随時追加予定。
-
大気／海洋
-
earth :: 地球の風、天気、海の状況地図 https://earth.nullschool.net/jp/
-
Anicient Earth grobe
-
プレートモデル
-
日本周辺プレート配置 3Dモデル https://white-rabbit.jp/tectonic-plates-around-japan/
- 海底地形
-
プレート境界域の精密海底地形図 https://www1.kaiho.mlit.go.jp/jishin/sokuryo/sokuryo.html
-
- 地震
-
防災・減災のための素材集 http://www.jishin.go.jp/materials/
- 震源分布（過去記事）
-
- 津波
- 津波のいろは http://www.katada-lab.jp/research/cont-203.html
- 歴史に残る津波
Google Earthが提供する21件の歴史津波の紹介です。津波のエネルギーがどう伝播していくか、地球儀を回しながら見られるのがすごいです。サイトがかなり重いのは難点ですが。
https://earth.google.com/web/data=CiQSIhIgMjFmYmRkNzg5YjM3MTFlODg2ZGY5MWZiODg3NzMwYzI?hl=ja
GMTで高解像度な海岸線を描く
GMTで描画する海岸線の解像度は、pscoastモジュールのDオプションで変更可能ですが、国土数値情報のデータを使うと、より正確な海岸線を描くことができます。
黒線はpscoastで描画した海岸線（解像度full）で、赤線はpsxyで国土数値情報の海岸線データ*1を描画したものです。
作成するためには、まず、国土数値情報で必要な地域の海岸線のデータをダウンロードします。そして、その中に含まれているシェープファイルをogr2ogrでGMTで読める形式に変換します。
例）ogr2ogr -f GMT test.gmt test_Coastline.shp
変換したファイルをpsxyモジュールで読み込んで出力すると完成です。
ちなみに、基盤地図情報ダウンロードサービスからも海岸線データを入手することができます。ただ、以下のサイトで公開されているスクリプトとogr2ogrを利用するなどして、データを変換する必要があります。
最も新しいデータを利用したいときや、複数の年度のデータを比較したいときには便利かもしれません。
GMT5でプレート境界面の等深線を描く
【更新履歴】
2019/5/15 スクリプトを若干修正。
2019/5/26 KMLファイルの出力方法を加筆。
2019/10/27 スクリプトのスペルミスを修正。
沈み込み帯でのプレート境界面の形状は、場所によって大きく異なります。沈み込んだ太平洋プレートと上盤側のプレートの境界のコンターを描いてみました。
私が知っている限りでは、以下のようなデータが一般に公開されています。他に公開されているものをご存知の方は、ぜひ教えてください。
- 気象研究所・弘瀬さんコンパイルのデータ
日本列島周辺のデータを公開されています。GMTで可視化できるスクリプトも公開されているので、大変便利です。 - 東京大学・岩崎さんのデータ
グローバルなデータと日本列島周辺のデータ（詳細版）を公開されています。GMTで直接描画できるグリッドデータも配布されているので、それをそのまま使うことができます。 - Slab2
グローバルなデータです。スラブの走向・傾斜・深さ・厚さのデータが公開されています。緯度経度を入力するとその場所のデータを出力してくれるスクリプトも配布されています。KMZファイルも公開されているので、Google Earth上で等深線を表示することもできます。
これらのうち、沈み込む太平洋プレートについてのデータを利用して、以下のスクリプトで描画し比較してみました（記事冒頭の画像）。スクリプトの一部は弘瀬さんのスクリプトを参考にさせていただきました。
赤線が弘瀬さんのコンパイルしたデータ*1、青線と海溝の線が岩崎さんのデータ*2、オレンジの線がSlab2のデータ*3です。
#!/usr/bin/sh
# data source
#KNN: compiled by F. Hirose
# Hokkaido (Kita et al., 2010)
# Tohoku (Nakajima and Hasegawa, 2006)
# Kanto (Nakajima et al., 2009)
datKNN=./KNN/plate_combine.dat
grdKNN=./KNN/pl_plate.grd
#I: Iwasaki et al. (2015)
grdI=./Iwasaki/pac_2017_4a.grd
#H: Hayes et al. (2018), Slab2 model
grdH=./Slab2/kur_slab2_dep_02.24.18.grd
# parameter setting
psfile=test.ps # output postscript file
region=138/148/34/46 # map region west/east/south/north
proj=M15c # map projection and scale
frame=WeSn
xaxis=x4f2 # xaxis annotation and major tick spacing, minor tick spacing (f)
yaxis=y4f2 # yaxis
# plot map
gmt pscoast -R$region -J$proj -Dh -Glightgray -Wthinnest,black -P -K > $psfile
gmt psbasemap -R$region -J$proj -B$frame -B$xaxis -B$yaxis -K -O >> $psfile
# plot trench
gmt psxy trench.dat -R$region -J$proj -Sf0.5/0.1+l+t -Wthin,black -Gblack -K -O >> $psfile
# plot KNN
awk '$3>=100 && $3<=410 {print $1,$2,$3}' $datKNN |\
gmt blockmedian -R$region -I0.2 |\
gmt triangulate -G$grdKNN -R$region -I0.1
gmt grdcontour $grdKNN -J$proj -R$region -C50 -A50+f10p+gwhite -Wthin,red,- -K -O >> $psfile
awk '$3>=0 && $3<=110 {print $1,$2,$3}' $datKNN |\
gmt blockmedian -R$region -I0.2 |\
gmt triangulate -G$grdKNN -R$region -I0.1
gmt grdcontour $grdKNN -J$proj -R$region -C10 -A10+f10p+gwhite -Wthin,red,- -K -O >> $psfile
# plot Iwasaki
gmt grdmath $grdI NEG = $grdI #original data: negative value
gmr grdcontour $grdI -J$proj -R$region -C50 -A50+f10p+gwhite -Wthin,blue,- -K -O >> $psfile
gmt grdcontour $grdI -J$proj -R$region -C10 -A10+f10p+gwhite -L0/100 -Wthin,blue,- -K -O >> $psfile
# plot Slab2
gmt grdmath $grdH NEG = $grdH #original data: negative value
gmt grdcontour $grdH -J$proj -R$region -C50 -A50+f10p+gwhite -Wthin,darkorange,- -K -O >> $psfile
gmt grdcontour $grdH -J$proj -R$region -C10 -A10+f10p+gwhite -L0/100 -Wthin,darkorange,- -O >> $psfile
# convert to raseter file
gmt psconvert $psfile -A -Tj -E600
それぞれのデータ間の形状の違いが何に起因しているかは分かりませんが、Slab2はグローバルなデータだからか他と比べてあまり合わないですね。
ちなみに、等深線をGoogle Earth上で見たい場合は、スクリプトに以下のような文を入れるとKMLファイルが作成されます。
gmt grdcontour $grdI -J$proj -R$region -C5 -L0/60 -DIwasaki_contour.dat
#-C：間隔 -L：下限上限 -D：出力ファイル名を指定
gmt gmt2kml Iwasaki_contour.dat -Fl -Wthick,pink > Iwasaki_contour.kml
#-Fl：線として出力
なお、弘瀬さんのWebページでは、任意の断面におけるプレート形状データ取得ツールも公開されていて、とても便利です。
http://www.mri-jma.go.jp/Dep/st/member/fhirose/ja/Tools.html
公開されているスクリプトはGMT5に対応していないようなので、BオプションやWオプションなどの記述を新しい書き方に修正する必要があります。また、Fortranのプログラムをコンパイル・実行できる環境が必要です。
*1:Kita, S., T. Okada, A. Hasegawa, J. Nakajima, and T. Matsuzawa (2010) Anomalous deepening of a seismic belt in the upper-plane of the double seismic zone in the Pacific slab beneath the Hokkaido corner: Possible evidence for thermal shielding caused by subducted forearc crust materials, Earth Planet. Science Lett., 290, 415-426.
Nakajima, J., and A. Hasegawa (2006) Anomalous low-velocity zone and linear alignment of seismicity along it in the subducted Pacific slab beneath Kanto, Japan: Reactivation of subducted fracture zone?, Geophys. Res. Lett., 33, L16309, doi: 10.1029/2006GL026773.
Nakajima, J., F. Hirose, and A. Hasegawa (2009) Seismotectonics beneath the Tokyo metropolitan area, Japan: Effect of slab-slab contact and overlap on seismicity, J. Geophys. Res., 114, B08309, doi:10.1029/2008JB006101.
*2:Iwasaki, T., H. Sato, M. Shinohara, T. Ishiyama, and A. Hashima (2015) Fundamental structure model of island arcs and subducted plates in and around Japan, 2015 Fall Meeting, AGU, San Francisco, Dec. 14-18, T31B-2878.
Lindquist, K. G., K. Engle, D. Stahlke, and E. Price (2004) Global Topography and Bathymetry Grid Improves Research Efforts, Eos Trans. AGU, 85, 186.
*3:Hayes, G. P., G. L. Moore, D. E. Portner, M. Hearne, H. Flamme, M. Furtney, and G. M. Smoczyk. (2018) Slab2 - A Comprehensive Subduction Zone Geometry Model, Science, 362, 58-61, doi: 10.1126/science.aat4723.
立体的な震源分布を簡単に見る方法
地震活動は地下で起こるので、イメージするのは簡単ではありません。日本付近では地震がどこで起きているのか、三次元的に見ることができる無料のツールをまとめてみました。
ウェブブラウザによる三次元震源分布表示
最も手軽に見られるものは、防災科学技術研究所の『ウェブブラウザによる三次元震源分布表示』だと思います。
日本列島付近で発生したマグニチュード1.5以上の震源をWebブラウザ上で見ることができます。マウスを使って拡大縮小や回転をさせることができます。
http://www.hinet.bosai.go.jp/topics/ThreeJS/html_files/HinetHypo3D_2013-2017.html
最新のデータは2013年1月～2017年12月のもので、 最も古いものが2001年1月～2005年12月の期間のものです。5年単位でデータを閲覧することができるようです。
細かい期間の指定などはできませんが、必要なソフトや作業もなく、すぐに見ることができるのが便利です。
メリット
- Webブラウザ上ですぐに表示されるため、最も手軽
shingen
株式会社ライブ・アースと東京大学大学院理学系研究科河合研究室が共同研究で開発した『shingen』では、スライダを動かすことで時間変化も見ることができます。
下の図は、2016年に発生した熊本地震に伴う地震活動のうち4/14-16にかけての震源分布です（気象庁震源データ）。ここでは、球の大きさがマグニチュードの大きさを示しています。
そしてこちらは4/14-18の地震活動です。左下のカラーバーにあるように、暖色ほど新しい地震の震源になります。地震活動が広域に広がっていっていることが分かります。
次に、2008年に発生した岩手・宮城内陸地震を見てみました（気象庁震源データ）。今回は見やすくするために球ではなく点でプロットしました。色がマグニチュードの大きさを示しています。このshingenには表示されている震源分布から断層面を描く機能がついており（デフォルトではオフ）、青い四角は推定される断層面を表しています。
水色の断層面に平行な方向から見てみました。余震も含めて見ることができるので、大地震を引き起こした断層が面的な広がりをもっていることがよく分かりますね。
もちろん、真上からも見られます。
メリット
- 過去に起きた特定の地震の活動を確認できる
- 表示設定が豊富
地震3D
iPhoneやiPadを持っている方には、東北大学の江本賢太郎先生のアプリ『地震 3D』がおすすめです。防災科学技術研究所Hi-netの地震データを利用して表示するものです。
ズームや回転など、直感的に操作ができます。当たり前ですが、できれば画面サイズが大きいほうが見やすく操作しやすくよさそうですね。
正確な時間は指定できませんが、時間変化も見ることができます。
デフォルトで2018年1月1日から1月14日までのデータを見ることができますが、他の期間のデータを見たい場合には、防災科学技術研究所のアカウントが必要になります。登録は下記ページから。
一度登録すれば、アプリ内で見たい期間のデータを自由にダウンロードすることができます（一度にダウンロードできるのは31日間まで）。
メリット
GMT5で震源分布図を描く
震源分布図を作ってみようと思い立って描いてみました。シェルスクリプトを動かして作成したものです。
まずはじめに、USGSの地震カタログから、任意のデータを抽出してCSV形式でダウンロードします。今回は、2013-2018年に発生した全世界のマグニチュード5以上の地震のデータをダウンロードしました。
次に、経度／緯度／深さの順に列を入れ替えて、残りは消してしまいます。*1
これをepi.datという名前でテキストファイルとして保存します。
以下のようにGMTを動かして図を作ります。
# make color palette
gmt makecpt -Cno_green -T0/700/50 -I > epi.cpt
# plot map
gmt pscoast -Rg -JX20/10 -Dl -Ggray -Wthinnest,black -A1000 -K -V -Y3.5 > epi.ps
gmt psbasemap -Rg -JX20/10 -Bxa60f60g60 -Bya30f30g30 -K -O -V >> epi.ps
# plot epicenter
gmt psxy epi.dat -Rg -JX20/10 -Cepi.cpt -Wthinnest,black -Sc0.15 -K -O -V >> epi.ps
# plot scale
gmt psscale -Dx16.15/-1.2/8/0.2h -Bxa100f50+l"Depth (km)" -Cepi.cpt -O -V >> epi.ps
# convert to raster file
gmt psconvert epi.ps -A -Tj -E600 -V
スクリプトと図法については、それぞれ以下のサイトを参考にさせていただきました。
