近年、「ゲリラ豪雨」などによる洪水や浸水被害といった、水害が全国各地で多発している。

特に「ゲリラ豪雨」は突発的に発生するため、正確な予測が難しい。河川や内水の氾濫、道路の冠水、建物への浸水など、想定される水害への対応準備にあたる自治体職員にとっては、短時間のうちに被害を想定し、対策の判断や関係者への指示、住民の避難行動を促す情報伝達を行わなければならず、大きな負担となっているという。

このような課題を解決するため、NTTアドバンステクノロジ、日本工営、東芝の3社が、ゲリラ豪雨を早期に予測し、浸水のハザードマップを提供するシステムを開発。

8月19日からは埼玉県ふじみ野市で、このシステムの実証実験を開始している。実証実験には市との連係窓口としてNTT東日本・埼玉西支店が加わった。

この実証実験では、4つの仕組みを初めて連動させ、1つのシステムとして、実際の災害対応業務において活用することが特長だ。

<1>最新技術によるゲリラ豪雨の高精度な早期予測
世界初の実用型・高機能気象レーダ「MP-PAWR」と国土交通省のレーダネットワーク「XRAI」を活用し、「改良版VIL-NC」により、局地的豪雨の兆候と雨量を発生30分前に高精度に予測する。

「MP-PAWR」は、ゲリラ豪雨などの兆候を、より迅速かつ、正確に捉えることを可能にした気象レーダ。「改良版VIL-NC」は、国立研究開発法人防災科学技術研究所が開発したVIL-NCを東芝が改良した降雨予測ソフトウェア。

<2>高解像度リアルタイム浸水シミュレーション
複数の降雨観測データにより精度を高めた予測情報を活用し、対象エリアの浸水予測シミュレーションをリアルタイムに行い、時系列でアニメーション表示することで、自治体職員の各種判断を支援する。

<3>刻々と変化する動的ハザードマップの提供
浸水予測シミュレーション結果に基づいて、数時間先までの浸水による危険度がわかる「動的な浸水ハザードマップ」を提供する。

<4>タイムリーな情報配信
危険が迫る地域の利用者のスマートフォンアプリに、浸水予想区域・浸水深情報を「動的ハザードマップ」情報として届ける。自治体職員・関係者の体制準備や対応指示などの実行、避難情報の発令判断の支援につなげる。

実証実験の実施イメージ(提供:NTTアドバンステクノロジ)
実証実験の実施イメージ(提供:NTTアドバンステクノロジ)
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NTTアドバンステクノロジなど3社が開発した、「ゲリラ豪雨」を予測して、刻々と変わる状況に対応して、浸水予測情報を提供するこのシステム。一体、どのようなところが画期的なのだろうか?

変化する“危険度”の情報を地図化して提供

そして、サービスとして実際に提供するのはいつ頃を予定していて、現状どのような課題があるのかも気になる。NTTアドバンステクノロジの担当者に話を聞いた。


――開発しようと思った理由は?

去年(2021年)、防災分野での協業の可能性を、NTTアドバンステクノロジ、日本工営、東芝の3社で検討を開始し、まずは各社の最新の技術を連携させた実証実験を実施することで合意し、実証実験に向け、準備を進めました。


――このシステムで、どのようなことができる?

自治体における“水災害対策への貢献”と、住民の避難行動に直結する情報提供による“水災害の被害の低減”が可能であると考えています。

最近、各地域で課題となっている、激甚化する水災害に対し、「ゲリラ豪雨」の予測を含めて、これまで事前の予測が難しかった、降雨・浸水被害の状況の事前把握、それによる自治体側の対策への反映、および、将来的に住民の避難行動に資する情報提供による被害の低減につながることを期待しています。

イメージ(ゲリラ豪雨)
イメージ(ゲリラ豪雨)

――どのようなところが画期的?

今回の実証実験では、各社が保有する技術やサービス、仕組みを初めて連動させ、1つのシステムとして、実際の災害対応業務において活用することが特長です。

東芝様の「高機能気象レーダ」による降雨予測データや、日本工営様にて自治体の職員向けにクラウド上で提供している「リアルタイム浸水予測シミュレーション」による予測データを連携させ、地図表示の形で、主に地域の住民に向けて提供するものです。

一般的な洪水・浸水ハザードマップは、想定し得る最大規模の降雨量などを前提とした浸水予測をあらかじめシミュレーションして、提供しているものですが、「動的ハザードマップ」は、刻々と変わるリアルタイムの降雨量や数時間先までの降雨予測や浸水予測の結果を踏まえ、特定の位置で動的に変化する危険度の情報を地図化して、提供するものです。

”立体観測”によって雨量を予測

――「ゲリラ豪雨」は突発的に発生するため、正確な予測が難しいと言われている。どのように予測する?

ご指摘の通り、「ゲリラ豪雨」は正確な予測が難しいと言われております。それは、従来の気象レーダによる観測・解析が、二次元の平面的に行われることが一般的だったからです。平面的な観測・解析は、梅雨前線や台風のように西から東に移動してくる現象には有効なのですが、局地的な「ゲリラ豪雨」の予測は困難でした。

「ゲリラ豪雨」といえども、雨粒が地上に突然発生するのではなく、上空に発生した雨粒が時間をかけて、地面に落ちてくる現象であり、上空の観測により、原理的に事前の予測は可能です。

今回の実証実験では、世界初の実用型・高機能気象レーダ「MP-PAWR」を中心とした“立体観測”により、上空の雨粒を高頻度で把握し、地面に落ちてくる前に雨量を予測します。


――「ゲリラ豪雨」が発生する、どのぐらい前に予測情報を提供してくれる?

雲の高さなどに依存しますが、一般的には20分前に予測情報を提供することが可能です。また、既存の気象庁の情報も取得しており、その情報も組み合わせた上で数時間先までの降雨情報の提供が可能です。


――リリースには「発生30分前に高精度に予測する」とあるが?

積乱雲の規模とレーダからの距離がより正確に把握できた時には、最大で30分前に高精度に予測することが可能で、平均すると、およそ20分前に予測情報を提供することが可能ということです。

イメージ(ゲリラ豪雨)
イメージ(ゲリラ豪雨)

――線状降水帯は、今回のシステムで予測可能?

線状降水帯は、積乱雲が同じ場所に次々と発生する現象ですので、数十分後の雨の強さを予測することは原理的には可能だと考えます。

ただし、線状降水帯が「明日、発生するのか」「何時間、継続するのか」「総雨量はどの程度になるのか」ということは予測できないため、現在の社会課題の解決には、直接は寄与できないと考えます。

実用化の時期と課題

――実証実験ではどのようなことを検証している?

一定期間、システムを運用し、精度の高い予測情報に基づく、的確・迅速な災害対応の実施について、システムの有効性を検証します。


――実用化はいつ頃を予定している?

日本工営、東芝、NTTアドバンステクノロジは、それぞれ各社担当分の技術を活用し、今年度から来年度にかけて、各社ごとに個別のサービスの提供や、その準備を進めています。4社が連携した形でのサービスの提供については、今後、検討していく予定です。

イメージ(ゲリラ豪雨)
イメージ(ゲリラ豪雨)

――このシステム、どのようなかたちで実用化することを考えている?

「住民への災害情報配信」について、NTTアドバンステクノロジの独自のサービスとして、「住民避難支援ソリューション(仮)」の形で、2023年4月に提供を開始する予定です。

並行して、今回の日本工営・東芝との連携部分について、商用化の議論を進めていく予定です。


――現状、感じている課題は?

降雨量や浸水の予測情報と、それを受け取った住民の危機感を、どのようにマッチングさせるかが課題だと感じています。

「住民にどのようなタイミングで、どのような内容で伝えると効果的か」ということについて、引き続き、検討を進めています。



NTTアドバンステクノロジなどが開発したこのシステム。一日でも早く実用化され、近年、多発している「ゲリラ豪雨」による被害が減ることを期待したい。