災害対策活動時のICT技術を活用した情報共有支援システム構築の手引き

はじめに

近年、頻発する水害への対応が求められる中、水防団は団員数の減少や高齢化により活動負担が増しています。こうした状況を受け、国土技術政策総合研究所（国総研）は令和2年度より、水防活動の支援に特化した「水防活動支援情報共有システム」（以下、「本システム」とします）の開発に取り組んできました。本システムの開発では、各地の水防団や自治体の協力を得て、システムの有効性を現場で直接検証し、改良を重ねたことが特徴となっています。

具体的には、市主催の水防演習に参加して水防活動に合わせた試験利用を行うほか、実証実験においてもシステムの利用シーンを組み込んだシナリオを設定し、実際の水防活動での効果を確認しました。また、一定期間にわたりシステムを水防団に利用してもらうことで、降雪状況の把握や獣害報告など、他分野への応用可能性も見出しました。これらの現場からのフィードバックを受け、実際の活動に適した機能改良を繰り返すことで、本システムは現場での使いやすさを最優先とした、実用性の高いシステムを目指しました。

本手引きは、こうした開発から得られた知見をもとに、自治体などが防災関連の情報共有システムを整備する際の一助となるよう作成したものです。システム導入時の留意点を含め、現場の課題を軽減するための具体的な機能とその活用法についてまとめています。主なターゲット層と手引きを活用するメリットとして、以下を想定しています。

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自治体の防災担当者：本手引きでご紹介する情報共有機能は、水防団による実証を重ねており厳しい現場でも実用性の高いものになっています。自治体で運用する既存の防災システムに、これら機能を追加することにおり、小さな開発費用で、大きな運用の利便性向上につながることが期待されます。また、これまでに防災システムを運用していない自治体で新たに導入する場合には、既存の実証実験結果を反映した効率的な開発が可能となり、調査・検討の手間を大幅に削減することができます。

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類似の商用システムを保有する民間事業者：既存の商用システムに上記の機能を追加することにより、付加価値を高めることができ、より多くの自治体に対して充実した機能を提供できるようになります。

本システムの開発に際して、実証実験にご協力いただいた能美市、三郷市、吉川市、岐阜市、一関市、淀川左岸水防事務組合、福知山市、および関係の皆様に、深く感謝申し上げます。

1.手引きの目的

背景と目的

令和2年度から国土技術政策総合研究所（国総研）が開発と改良を重ねてきた「水防活動支援情報共有システム」は、自治体や公的機関が運用する防災関連システムの一環として、社会実装に向けた検討が進められてきました。この手引きは、これまでの実証実験や調査結果を基に、自治体等が水防活動を支援するシステムを構築・運用する際に具備すべき機能や留意事項を整理し、広く社会で役立てることを目的としています。

期待される導入ケース

この手引きは、以下の2つのケースでの導入が期待されます。

1.自治体が導入するケース：

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既存システムの改良：既存の防災システムに新たな機能を追加することで、開発費用の削減や運用の利便性向上、防災機能を一元化することによる災害対応職員の負担軽減が期待されます。

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新規システムの導入：新たにシステムを導入する場合、既存の実証実験結果を反映した効率的な開発が可能となり、調査・検討の手間を省くことができます。このケースは、既存の防災システムを運用していない自治体において特に有効です。

2.類似の商用システムを保有する民間事業者が導入するケース：

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商用システムの改良：既存の商用システムに新機能を追加することで、付加価値を高め、販路拡大に繋がります。これにより、より多くの自治体が充実した機能を利用できるようになります。

多くの自治体では既存システムをすでに運用しています。新たなシステムを別途導入して複数システムを運用するよりも、既存システムに本手引きで紹介する機能を追加する方が、開発費用の削減や運用の利便性向上の面で有効です。特に運用面では、既存システムを活用することで、災害対応を行う職員が新たなシステムに慣れるまでの負担を軽減することが期待できます。

既存システムに追加機能を具備して運用するイメージ

手引きの活用方法

この手引きは、自治体や民間事業者がシステムを構築・運用する際のガイドラインとして活用されます。具体的には、以下の方法で利用されることが想定されます。

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機能追加の参考：既存システムに新機能を追加する際の参考資料として利用します。

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新規システム開発のガイドライン：新規システムを開発する際に、必要な機能や技術的留意事項を確認するためのガイドラインとして活用します。

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運用・保守の指針：システムの運用・保守において、セキュリティ上の配慮事項やクラウドサービスの利用方法など、具体的な指針を提供します。

この手引きが、自治体や民間事業者のシステム構築・運用において有効に活用されることを期待しています。

地域に合わせた機能選択の重要性

これまでの実証実験を通じて明らかになった知見のひとつに、自治体ごとに必要とされる機能が異なるという点があります。具体的には、次のような機能で特徴が見られました。

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共通して重要と認識される機能の例：

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現場状況のSNSからの投稿機能

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情報の一元集約機能

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地域によって要否が分かれる機能の例：

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樋門樋管の操作状況表示機能

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河川水位予測機能

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重要度選択機能

これらの必要性の差異は、水防団の活動形態、地域の洪水に関する経験度、およびICT技術の利用経験度などに起因しています。

また、多くの自治体では既存の防災システムがすでに運用されており、それらと新しいシステムが競合することで、かえって混乱や負担を招く可能性が指摘されました。そのため、1つの画一的なシステムを全国に展開するのではなく、地域ごとの実情や既存システムを尊重しつつ、必要な機能を取捨選択して実装してもらう柔軟なアプローチが重要であるとの結論に至りました。

本手引きは、このような背景のもと、「水防活動支援情報共有システム」の各機能やその実装方法に関するアイデアを提供し、自治体が地域の特性や要件に応じた柔軟なシステム構築を進める際の一助となることを目指しています。

2. 水防活動を取り巻く現状と課題

近年の水害発生状況

地球温暖化に伴う気候変動の影響により、今後さらに大雨や短時間強雨の発生頻度や降水量などが増大することが予測されており、大規模な水災害が発生する懸念が高まっています。

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時間雨量50mmを超える短時間強雨の発生件数が増加（約40年前の約1.5倍）しています。

1時間降水量50mm以上の年間発生回数
出典）河川事業概要2023（国土交通省）

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全国の一級河川においては、現在気候と比べ将来気候（SRES A1Bシナリオ）において年最大流域平均雨量が約1.1～1.3倍（※1）になることが予測されます。

計画降雨継続時間での降雨量倍率の予測結果
出典）河川事業概要2023（国土交通省）
注）※1：SRES A1Bシナリオを適用した4つの気候モデルについて、現在（前期RCM5は1990~1999、後期RCM5は1979~2003）、将来（前期RCM5は2086~2095、後期RCM5は2075~2099）の予測値（中央値）の幅を示したもの。※2：全国1級水系の中央値

近年の水防活動実施状況

河川管理者が実施する治水施設の整備と市町村・地域住民が実施する水防活動が「車の両輪」となって水害被害の拡大を防いでいます。

水防活動では、洪水時には、巡視・警戒、水防工法の実施、陸閘・樋門等の開閉等を行い、平常時には、堤防の巡視、水防倉庫・通信の点検、訓練を実施し、洪水に備えます。

水防工法の実施の様子
出典）水防団員募集リーフレット（国土交通省）

水防団の概要

水害時にとても重要な役割を担っている水防団ですが、今危機に瀕しています。団員数が、昭和46年の約120万人に対して、令和3年には約80万人にまで減少しています。また、団員の高齢化も進行しています。

水防団員の団員数と年齢構成の推移（令和3年4月1日時点）
出典）河川データブック2023（国土交通省）

社会情勢の変化に伴いサラリーマン団員が増加していることも、水害時の対応力低下につながる恐れがあることから、危惧されています。

消防団員および水防団員の職業
出典）団員の就業形態（全国水防管理団体組合）

水防団の抱える課題～情報共有・伝達に着目して～

国総研にて実施した全国の水防団を対象としたヒアリング調査や国土交通省河川環境課が実施したアンケート調査等を通して、情報共有・伝達に着目した水防団を取り巻く課題の分析を行っています。分析の結果、水防活動の活動項目は、例えば巡視や避難誘導から水防工法の実施まで、多種多様であり、かなりの労力が求められる一方で、水防活動を実施する水防団の体制は、先に述べたように、団員数の減少・高齢化が著しいため、例えば、巡視や避難誘導で手一杯になってしまい、水防工法の実施まで手が回らない可能性があることが分かりました。現状の水防団の体制で、対応していくためには、活動の効率化を如何に図るかが重要となります。国総研では、活動の効率化にあたって、一つの隘路となる情報共有・伝達における課題に焦点をあて、課題を下記3つに細分化しました。

1. 膨大な情報量への対応

災害時には水防活動が多岐にわたり、活動場所が時空間的に広がりを持つため、多様な情報を基に次に行う活動を迅速に判断する必要があります。このため、同じ情報の重複や重要な情報の埋没といった問題が発生しやすい環境にあると言えます。

2.個別情報伝達での時間ロス

水防団内での相互連絡にSNSメッセージ送信機能を用いる水防団もありますが、電話や無線機器を連絡手段としている水防団も多くみられました。電話や無線機器による連絡は、伝達の即時性には優れているものの、1対1の個別伝達のため、相手先の数の分、何回も同内容の連絡を繰り返す必要があり、時間を要しているとの意見が多くみられました。

3.収集すべき情報の散在

状況の把握や指示の判断には現地の情報のみならず、水位、雨量等の情報も必要ですが、それぞれの情報が別々のウェブサイトに掲載されているため、情報収集に時間を要しています。

出典）

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令和４年度第２回河川研究セミナー　「地域防災力を高めるための水防活動支援技術の方向性　～水防活動詳細実施過程の実態把握を切口として～」（河川財団）

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土木技術資料令和７年１月号「水防団員数減少の潮流に対抗するICT技術の開発と普及促進策～水防活動の現場に寄り添い見えてきた課題への対応～」（土木研究センター）

3. 情報共有・伝達に係る課題解決のための機能例

水防団の抱える情報共有・伝達の課題の解決に向けて、国総研では「水防活動支援情報共有システム」を開発し、どのようなツールや機能が有効であるかを明らかにしました。各機能が効果的に活用されることで、システム全体には以下のような特長が発揮されます。

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水防活動を担う水防団・自治体等がリアルタイムの水防活動状況と活動現場で必要な情報を同時に共有します。

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Webページ形式で水防活動位置や現場写真等を地図上に一元的に表示するとともに、対応履歴を時系列（クロノロジー）で表示します。

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水防活動内容の判断の他、退避判断に必要な情報を見落とさないよう、動的情報（雨量、河川水位等）と静的情報（浸水想定区域、内水浸水実績、重要水防箇所等）を重ね合せて表示します。

水防活動支援情報共有システム全体像イメージ

ここでは、「水防活動支援情報共有システム」が有する機能のうち、これまでの実証実験等を通じて特に水防団の抱える課題の解決に寄与することが確認された、下記6つの機能を紹介します。

一元的な情報表示機能

◆課題

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水防活動時に必要な情報は多岐にわたる上、情報の発信元や提供者が多様であるため、情報収集に時間を要します。

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主な発信・提供の例：

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気象情報：気象庁、日本気象協会、ウェザーニュース、Yahoo!天気、NHK

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河川水位：国土交通省（川の防災情報、河川事務所）、都道府県、市区町村

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ハザードマップ：国土交通省、都道府県、市区町村

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浸水想定区域図：国土交通省、都道府県、市区町村

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重要水防箇所：国土交通省

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変状報告等については、地名で報告されていても地図上で管理されていなければ、地点や範囲が分かりにくいことがあります。

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地域によっては、水防団自身で周辺水防団や関係機関の動向を把握し、次の行動を自ら考えることもありますが、他組織の情報は入手経路が限定されます。

◆解決策例

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この状況の解決には、各種情報を地図上に重ね合わせて、一つの画面で閲覧できるようにすることが有効と考えられます。

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事前に入力するデータ（静的データ）とリアルタイムで更新するデータ（動的データ）について、各自治体の特色を踏まえ、必要とするデータを精査の上で、もれなく閲覧できるような設計とすることが重要です。

一元的な情報表示のイメージ

◆機能の効果

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水防活動で必要となる観測情報や、現場で行われている水防活動から得られた情報を、システム上に一元的に集約することで、情報ごとに個別のシステムやウェブサイトで検索することなく、容易に情報にアクセスできるようになります。

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地図上では情報を重ね合わせて視覚的に表示するとともに、一覧では詳細情報を時系列等で整理します。これらの情報を総合的に活用することにより、迅速な意思決定に寄与することが期待されます。

◆ビフォーアフター

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従来は情報を個別に収集するため時間を要していました。また、地図上の情報であっても重ね合わせができないと、同一地点の事象であるかどうか判断が難しい状況でした。

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本機能を利用すると、1つの画面上ですべての情報を重ねて表示することができます。

ビフォーアフターのイメージ

◆利用状況イメージ

ユーザの操作による画面挙動イメージ

◆機能実装に向けた要件例

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システムで一元的な情報集約表示を行うために、要件の一例として以下の情報項目が挙げられます。河川事務所や市町村および水防団が取得・逐次更新、あるいは保有する情報のうち、システムで共有可能とする情報が候補となります。

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データの作成／更新頻度や情報源によって、システム上での更新方法が異なります。A) 他システムと連携して自動更新する情報、B) 水防活動を通して手動で登録する情報、C) 市町村等が事前に登録する情報に大きく分けられます。

A) 実況情報

No.	情報種別	概要	地図表示	更新方法と情報源（情報源例として記載）
A1	河川水位現況	テレメータ水位観測所の水位データ	〇	自動（システム連携：統一河川情報システム）
A1	河川水位現況	危機管理型水位計の観測値	〇	自動（システム連携：危機管理型水位計ポータル）
A2	降雨現況	テレメータ雨量観測所の雨量データ及びXRAINの雨量分布。	〇	自動（システム連携：統一河川情報システム）
A3	浸水有無	浸水検知センサーの検知情報。	〇	自動（システム連携：ワンコイン浸水センサー）
A4	水害リスクライン	水害リスクラインの計算対象河川区間における、現況及び予測に基づく水害リスクの縦断分布。	〇	自動（システム連携：水害リスクライン表示システム）
A5	支川の予測水位	水害リスクラインの計算対象河川区間でない支川における、越水の危険性が高まった区間の情報。浸水予測モデルの計算結果を用いる。	〇	自動（システムで予測計算＆システム連携：浸水予測システム）
A6	リアルタイム浸水予測結果	浸水予測モデルの計算結果であるリアルタイム浸水予測結果。	〇	自動（システムで予測計算＆システム連携：浸水予測システム）

B) 出水中に更新される情報

No.	情報種別	概要	地図表示	更新方法と情報源
B1	巡視・通報等により発見した変状	水防団員或いは市町村職員、河川管理者等による巡視や、住民からの通報によって発見された地域の浸水等変状。	〇	手入力（市町村、水防団、河川管理者が入力）
B2	LINEからの重要写真	水防団（団・分団・班）あるいは市町村によるLINEグループの共有情報。	－	自動（市町村、水防団のLINE操作）
B3	水防活動等対応の状況（水防団等）	水防団による、水防活動等対応の活動状況。（避難誘導、水防工法実施等）	〇	一括指示ツールからの入力（市町村あるいは水防団の団長・分団長が入力）、手入力（水防団が入力）
B4	水防活動等対応の状況（市町村）	市町村の各部門（班）による、水防活動等の活動状況。巡視、避難誘導等	〇	手入力（市町村が入力）
B5	ホットラインでの伝達内容	河川管理者から市町村に対して伝達したホットラインの内容。	－	手入力（河川管理者が入力）
B6	避難情報発令状況	避難情報発令地区及び発令情報。	〇	手入力（市町村が入力）
B7	樋門・樋管等の状況	樋門・樋管操作員（水防団員の場合もあり）或いは市町村職員、河川管理者による樋門・樋管等の運用状況	〇	手入力（市町村、河川管理者、樋門・樋管操作員が入力）
B8	排水機場等の状況	排水機場操作員或いは市町村職員等による排水機場等の運用状況	〇	手入力（市町村、河川管理者、排水機場操作員が入力）

C) 事前入力情報

No.	情報種別	概要	地図表示	更新方法と情報源
C1	水防団・分団の受持ち範囲	水防団・分団等の受持ち範囲。	〇	市町村が事前入力
C2	水防倉庫・資器材の状況	水防倉庫の位置と、それぞれの備蓄物品	〇	市町村が事前入力
C3	詰所	詰所の位置と、それぞれの備蓄物品	〇	市町村が事前入力
C4	過去の浸水実績範囲	市町村あるいは河川管理者が把握する洪水による過去の浸水実績範囲（支川氾濫・内水浸水範囲を含む）。	〇	市町村、河川管理者が事前入力
C5	洪水ハザードマップ	市町村が作成した洪水ハザードマップ。	〇	市町村が事前入力
C6	重要水防箇所	河川管理者が作成した重要水防箇所。洪水期間中の更新なし。	〇	河川管理者が事前入力
C7	浸水想定区域図等	想定最大規模の他、計画規模の浸水深分布、内水浸水想定、浸水継続時間、家屋倒壊危険ゾーン、内水浸水順序マップ、人的被害の起こりやすさマップ。	〇	河川管理者が事前入力

◆発展性を考慮したシステム設計のポイント

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本システムでは、さまざまな情報を地図上で一元的に表示できる機能を提供しており、災害時の状況把握や迅速な意思決定に貢献します。この機能は、COP（共同運用のための情報システム）としての活用にも適したレベルを備えています。

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COPとして活用する際の発展的な要素として、浸水範囲の予測やリスクマップの作成などの高度な分析機能の追加や、多様なメッセージ機能やタスク管理機能などのコラボレーションツールの統合が考えられます。これにより、災害対応における情報共有と意思決定の迅速化が図られ、COPとしての機能が十分に強化されます。