衛星・航空機・ヘリを駆使して震災の実態をいち早く撮り、地図で“見える化”

　広域にわたり被害をもたらした東日本大震災では、被害状況を伝える記事や自治体の広報資料で非常に多く地図が用いられている。中でも、被害の全体像がつかめていない震災直後に公開された、津波による被災地域を示す地図は、被災エリアの広さと深刻さを伝え、国内外に衝撃を与えた。

　航空写真測量の会社である株式会社パスコは、震災直後から自社ホームページで浸水区域の詳細な地図など最新情報を掲載するとともに、国や自治体、メディアなどに情報を提供し続けている。同社の取り組みについて、主に企画を担当する株式会社パスコ 企画本部 本部長の坂下裕明氏と企画推進部 企画推進課 主任技師の榊原庸貴氏、ウェブサイト運営を担当する総務・広報グループ 広報・マーケティング課 課長の後藤智典氏に話を聞いた（以下、本文中は敬称略）。

●震災直後から手持ちの情報を分析して公開

株式会社パスコ 企画本部本部長　坂下裕明氏

――まず、航空写真測量とはどのようなものかから教えてください。

坂下：地図を作るには、江戸時代の伊能忠敬のような方法が大原則ですが、手間も時間もかかります。第二次大戦後、GHQが効率的に日本を復興するために地図を作る必要があり、持ち込まれたのが航空写真測量の技術です。セスナぐらいの飛行機に専用のカメラ、現在ではデジタルカメラを積んで、地上を撮影したものを元に、スケールを合わせて地図を作ります。これで、広い地域を高精度で効率的に測量できるわけです。

　最近では航空機だけではなくて、人工衛星から撮った写真も使っています。航空機から撮影する画像より解像度は低いのですが、地球規模で広域を一度に撮れるのが特徴です。

　パスコはGHQが持ち込んだ航空写真測量技術を元に設立された会社で、主に地方自治体の依頼で高精度の地図を作っています。道路とか下水道といった自治体が管理するものは、それぞれ個別の法律の中で、施設を管理するために必要な精度の地図を作りなさいと定めています。パスコはそのための精度の高い地図を制作して納めています。近年は自治体の仕事だけではなく、民間企業向けのGISシステムなども手掛けています。

――今回の震災で測量や地図作りをしていたのも、自治体の依頼によるものですか

坂下：今回に限らず、水害や地震があると、人工衛星や飛行機を使って情報収集をしています。これは依頼されて行う場合もありますし、契約の決まる前に先行して撮影に入る場合もあります。場合によっては無償で自治体などの顧客に情報をお渡しすることもあります。

　今回はなにしろ大災害でしたので、3月11日の地震発生直後から自主的に動き始めました。人工衛星、飛行機、ヘリコプターなどを使って、撮影や情報の分析など、できることからどんどん行いました。仕事としてお金をいただいたものもあれば、無償でデータを提供したものもあります。報道機関にも提供し、また、自社のホームページでも随時、一般の方向けに情報を配信しました。もっとも、自社のホームページで被災状況を公開したりデータを提供することは、今回が初めてではなくこれまでにもずっとやってきたことです。ただし、今回は本当に規模が桁外れですね。

――震災直後から飛行機を飛ばしたのでしょうか？

坂下：飛行機を飛ばすには飛行許可なども取らなくてはなりませんから、震災当日は手持ちのデータを使ってできることを考えました。まず、津波が到達した可能性のある標高10m以下の地域を抽出した地図を作成してホームページで公開しました。これが12日の午前1時5分ですので、ほぼ当日ですね。

　12日の午前10時には、ポイントごとの震度のデータがいろいろ出ていましたので、それを元に推定震度分布図を作って公開しました。12日の20時には、政府避難指示に合わせて、福島第一原発から半径20kmの地域と第二原発から半径10kmの地域を地図上にプロットして公開しました。

　12～13日の2日間で岩手や宮城、茨城などの航空写真測量の撮影をしました。これは災害協定に基づく撮影で、国土地理院から航空写真測量を手掛ける6～7社に協力要請があり、青森から福島までを各社で分担して撮影しました。データは国土地理院に納め、国土地理院のウェブサイトで公開されています（http://saigai.gsi.go.jp/h23taiheiyo-ok/photo/photo_dj/）。

国土地理院が公開している「平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震による被災地の空中写真」ページ。パスコを含む航空測量会社が分担して各社の持つ小型航空機で震災直後から撮影に当たった	国土地理院サイトの仙台塩釜港付近の航空写真。河口付近で大量のコンテナが津波で流されているのがわかる

●レーダーで撮影した海岸線を数値で比較

――人工衛星からも撮影したということでしたが、どのように撮影したのでしょうか

坂下：13日の朝には人工衛星から撮影しました。人工衛星は日本上空で静止しているわけではないので、通過のタイミングで撮影して、北海道と沖縄にある受信局で受けたデータを東京に伝送し、分析と加工をしたうえで、その日の夕方には国の機関などいろいろなところに提供しました。

――飛行機と人工衛星と両方で撮影するのはどういう意味があるのでしょうか

坂下：専門的な話になるのですが、人工衛星からの撮影には「光学」と「合成開口レーダー（SAR）」の2つの方式があります。光学式はGoogle Earthを想定していただくとわかると思いますが、カラー撮影で非常に見やすい画像になります。ただし、夜間は撮影できませんし、雲が出ていると雲にさえぎられて地上が写りません。皆さんが旅行などで飛行機に乗って、雲の上から地上を見たときと同じですね。

　一方、SARは人工衛星からレーダー波を照射してその反射波がどのくらい戻って来たかを数値化して絵にします。夜でも、多少の雲があっても撮れるので、災害時など緊急時のデータ収集に向いています。われわれはドイツのTerraSAR-X（テラサー・エックス）という合成開口レーダー方式の人工衛星を持つ企業と日本国内における独占契約を結んでいます。今回もTerraSAR-Xで撮影した画像をもとに浸水区域などを分析しました。

人工衛星による撮影には、光学と合成開口レーダー（SAR）の2つの方式がある。SARは斜めに照射したマイクロ波の戻りを数値化して取得し画像生成する。このため天候に関わりなく撮影可能だ	マイクロ波の反射波を数値化して画像生成するため、湛水部も自動計算し、短時間で画像化できる

榊原：SARで地上にレーダー波を照射するときに、斜めに当てるのがポイントです。海など水が覆っている場所は、電波には鏡のようなものなので、斜めにはね返って人工衛星には戻りません。そうして戻る量を0から100の数値で表して、地図として描きます。

　（実際に人工衛星から撮った写真を見せながら）同じエリアで、こちらが2010年10月のもの、こちらが2011年3月13日のものです。黒いところは、さきほどお話しした水の部分で、そうとう増えていますよね。いちばん重要なのは、0から100の数字で値を持っているので、変化があったことを定量的に計算できることです。しかも、1回の撮影で縦方向で70～100kmぐらいを一度に撮って、冠水した場所を自動的に割り出せる。これが光学式の人工衛星や航空機との最大の違いです。

　人工衛星の性質上、まったく同じ箇所を同じ条件で撮れるのは11日に1回の周期になりますので、3月24日と4月4日にも撮って、だんだん冠水が減っていることを地図にしました。国の排水処理などの活動もありましたが、その進捗状況を把握するお手伝いにもなるわけです。

――2010年10月のデータとの比較がありましたが、この人工衛星は普段から日本全国をカバーしているのでしょうか？

榊原：今回のように差分を取れるように整備して、現時点でカバーしているのは全国の7割ぐらいですね。

TerraSAR-Xは、同一地点を同じ条件で撮れるのは11日に1回という周期になるため、3月13日、3月24日、4月4日と同一地点を定期的に撮影	坂下氏と榊原氏。手前に広げたプリントアウトは、人工衛星写真をもとに水が引く様子を地図化したもの。海岸線からかなり離れたところまで津波が到達したことや、水が引く様子がひと目で把握できる

●デジカメにGPS・方向計・距離計を連動させて現地を再現

株式会社パスコ　企画推進部 企画推進課 主任技師の榊原庸基氏

――ヘリコプターはどの段階から飛んだのでしょうか

坂下：われわれがヘリを最初に飛ばしたのは3月29日以降です。震災直後はサイレントタイムといって、がれきの下などで助けを求める声が聞こえなくならないように2週間はヘリコプターの飛行制限がかかります。また、ヘリコプターは足（航続距離）が短いので、燃料の調達も問題となります。震災直後は救助用に燃料を使うため、自衛隊などで使用する燃料を優先するのです。

　そうした緊急の人命救助期間を過ぎて民間のヘリコプターの飛行制限が解除されてから、われわれが撮影・合成したのが、被災地の広いエリアを斜めから俯瞰できる写真です。自社で製作した一眼レフを組み込んだ撮影システムをヘリコプターに乗せて撮影した写真をパノラマのように連続的につなげたものです。

榊原：報道写真などでも俯瞰の構図で撮影した写真はいろいろありますが、俯瞰で撮影した1枚の写真なので、ここまでの広さも解像度も網羅性もないんですね。この写真は1200万画素くらいで撮影した写真を20枚くらいつなげたもので、拡大すれば車を識別できるぐらいまで伸ばせます。

坂下：斜めから撮っているので、被災状況が一目で判断できます。測量用の写真は真上から撮るんですが、真上から見ると被災状況が意外とわかりにくい。大きな建造物ですと屋上しか映りませんから、何階まで津波がきたとかはわかりません。

　斜めから撮ると、ビルの窓が全部割れているからここは3階まで浸水した、といったことがわかります。津波が来たところはがれきの跡が残っていますから、山の斜面や谷筋でも、ここまで津波が来たということがはっきりわかります。また、電車の車両が流されて横転しているのも見えますが、この広さを1枚の写真で撮った画像ですと、拡大ができないので建造物の壊れたものなどと区別がつきません。

　こうした写真を、八戸のあたりから岩手、宮城、福島と南のほうまで広範囲に撮影して、女川町、陸前高田市など市町村単位でつなげるなどして、被害状況が一目で把握できる写真を作っています。

緊急ヘリ撮影システム。自社で開発、震災の前の週に初めてのテストフライトを行ない、今回はほとんどぶっつけ本番の実践投入となった	被写体の位置と撮影方向が自動取得できるため、地図に画像をマッピングしたり、1枚の画像に合成加工したりといったデータ処理にかかる時間が大幅に短縮できる

――提供先は自治体でしょうか

坂下：はい。国や県、市町村、あるいは道路や港などを管理している方などにお渡ししています。

――きれいにつながっていますが、これは画像処理によるものでしょうか。

坂下：そうです。ただ、こうした画像合成で手間がかかるのは、合成処理そのものだけではありません。ヘリコプターに搭載したカメラで何秒おきといったように連続してシャッターを切って撮影するのですが、あとで画像を処理するときに、撮影した画像がどこを撮ったものか正確に把握して整理するのに手間がかかってしまいます。

　GPSと方位計で、画像を撮影したカメラの位置と、どの方向を向いて撮影したのかはある程度わかります。ここまでは航空測量を手掛ける会社ならどこでもできています。ただ、従来は撮影した画像がどこを撮ったのかまでは、自動的に記録はできませんでした。

榊原：いままででも飛行機やヘリコプターの位置はGPSでわかっていました。ただ、飛行機の窓から外を見ている状態を想像していただければわかりやすいと思うのですが、そこから撮った写真にどこが写っているかは全然別ですよね。そこでわれわれは、カメラにGPSと方位計、撮影対象との距離計を連動させて、実際に地上のどの部分を撮影したのかを記録しながらハードディスクにどんどん保存していく撮影装置を約2年かけて開発しました。この装置を使うと、カメラの位置ではなく、どこが写っているかを記録できます。

手前がヘリ搭載用カメラシステムから撮影した画像を、市町村など地区ごとに一望できるよう合成して一枚絵にしたもの。右上の航空測量用の写真と比べ、津波が到達した高さなど被災状況がわかりやすい	仙台東部道路沿いに道路周辺の状況を撮影した画像が、地図に配置されている。この画像のサムネイルをクリックすると、画像が拡大表示され、背景の地図は拡大した画像の道路の方向に合わせて、自動的に回転する

　たとえば地図で道路が走っている上にサムネイルが並んでますけど、サムネイルでは違う方向に道路が走っていますね。たとえばこの写真1枚をクリックすると、写真を拡大表示しながら、下の地図も写真の向きにあわせて回転する。こんな形で、どこをどんな方向で撮ったかを、さきほどの撮影装置は記録しています。

　また、日時の情報も持っているので、画面上のスライダーを操作すると、まったく同じ場所でほかの日に撮った写真も見られます。今後、半年や1年など撮り続けていけば、変化していく状況を見ていただけるようになります。

　このデータを一式収録したPCを、4月20日頃に宮城県庁と岩手県庁に無償でお貸し出しました。今回は自治体も、職員の方も亡くなっている中で様々な対応に追われ、人手も交通手段も燃料もない。現地視察に行くこともなかなかできなくて、これを見て初めて全体の様子がわかったとおっしゃっていました。いろいろな部署を回って活用されていると聞いています。当初2カ月間の予定だったのですが、現在もお貸ししたままです。

――新規開発した撮影システムですが、普段の用途はどういった使い方になるんでしょうか

榊原：この撮影システムは災害用に開発しました。そのほかに、森林のモニタリングですとか、山の急な斜面が崩れそうな箇所を谷筋沿いに撮影するとかいう使い方も考えられるので、どういった活用方法があるか、検討しているところです。

仙台塩釜港付近をパスコ独自開発のソフトウェアで表示した画面。左上のバーはタイムラインを示す	津波にコンテナが多数押し流されたた被害状況がひと目で把握できる

被害の大きかった牡鹿半島。自治体も、職員や設備、インフラを失った中で対応に追われ、提供したデータで初めて被害の全体像がつかめたという	牡鹿半島は、1.2メートルも地盤沈下したため、道路だけが海からぽっかり見える。航空機から見下ろすと、道路ではなく流された養殖設備のようだったという

●災害が起こると緊急出動

――災害のたびに緊急活動をしているということでしたが、緊急時の体制は社内で決まっているのでしょうか。

坂下：はい。地震と風水害については基準があって、榊原や私のいる企画本部がまず本部になって、航空機やヘリ、人工衛星のグループと連動して、撮影するかどうかなどを決めます。一方、後藤は、撮影されたた写真やデータをホームページで公開する担当です。

後藤：みんな自分の仕事はわかっているので、災害が起きると自主的に集まってきます。

坂下：先日、秋田県で豪雨があり一級河川が決壊する災害がありましたが、そのときも同じように対応しました。ここでも、さきほどのSAR衛星を使って浸水範囲の差分をとっています。

後藤：新燃岳の噴火も、継続監視をして火口の様子をホームページにも載せています。噴煙が上がっていますが、SAR衛星なら煙を透過して撮影できます。

TerraSAR-Xによる秋田県子吉川流域における洪水被害観測	東日本大震災のパスコの対応。撮影機材からGISシステムまで、すべてを1社で持っているのがパスコの強みだという

――貴重な情報をサイトで気前よく公開していますよね。

榊原：今日見ていただいておわかりと思いますが、サイトで公開しているデータは元データの一部です。ただ、災害の状況を迅速に伝えるため、サイトでの公開もなるべく早く出すようにしています。

――日頃はGISなどの業務をしているというお話でしたが

後藤：自治体が使う地図やデータ、何が起きたかを情報収集して一度に扱えるのがパスコです。自治体が道路なり下水道なりを管理するときには、必ず台帳と地図を使います。それを新規で作ったり更新したりするのが本来の業務のひとつです。

榊原：今回の災害でいうと、津波の被害を受けた高齢者施設や、避難所として設定されている施設などを、住所リストから地図に展開するということもしています。住所リストから地図に展開するのは、普段からやっている業務です。

　例えば、今回の震災で避難所が設置された場所に、収容人数を表わす棒を立てた地図を製作しています。このデータは、内閣府にもお渡しして、1週間に1回アップデートしているものです。避難所の場所や収容人数などは、各自治体がそれぞれサイトで公開されているものを、地道に拾って入力しています。そういった地道な作業をするスタッフも含め、震災から全社員が総力を挙げてデータ収集とまとめに取り組んできました。仮設住宅のデータも収集しているので、避難所と仮設住宅のそれぞれの増減なども資料化しています。

――防衛医学研究センターとの避難所サーベイランスシステムにもこうしたデータが活用されているんですね。

榊原：はい、避難所サーベイランスシステムも、このデータを元にしています。

　防衛医学研究センターの加來先生は以前から感染症の感染源をトレースするのを専門にされていて、われわれも3年ぐらい前からご一緒しています。その関係で、ハイチの地震では避難所で感染症が広がったので、今回の震災でも避難所の情報を拾い上げたい、というご相談をいただきました。

　避難所ごとに、その避難所に何人いて、どういう病気の人が何人いるのかを入力してもらうというサイトを作り、地図上でも見られるようにしました。加來先生は非常にマメで、週に1回はすべての避難所について、入ってくる数字に対してコメントや注意点などを書き込んでいて、そこが凄いですね。そのお手伝いをしています。

各地の避難所の位置に、収容人数を表わす棒を立てた地図	避難所サーベイランスシステムの入力画面。症状ごとの患者数などを定量的にチェックすることで、感染症などの発生などもいち早く把握できる

――パスコさんがり災証明発行システムの依頼を受けているという報道もありましたが。

榊原：り災証明は、本来は一戸ずつ調査する必要があります。しかし、今回は被災エリアが広すぎますし、り災証明を必要とする人も多い状況の中で、手続きや現地調査のための職員の数は少ない。そのため、今回は航空写真を元に判断できるとの国の判断がありました。そこで、航空写真を確認しながら罹災証明が発行できるような仕組みを提供しています。

後藤：もともと普段の仕事が、地図を作っているだけではなくて、自治体のいろいろな台帳に密接に結びついています。そのため、り災証明を発行するとなると、すぐわれわれに声がかかるわけです。

坂下：現地では復興計画やそのための調査などにも参加しています。今回は被害が大きくて、復旧だけでなく街作り全体を見直すということも含め、自治体がいま検討している段階です。われわれはその中で、微力だなと思いつつも、できるだけ必要な情報をまとめてお渡ししているところです。

　ひとつ、われわれの強みと言えるのが、GISシステムに必要な要素――航空機やヘリコプターなどの機材をはじめ、人工衛星による撮影、それらによって収集したデータを地図上にまとめあげるソフトウェア、また1枚の広域パノラマ画像として被害が一望できる画像をプリントするなど、すべてを1社で持っているということです。このため、通常の自治体業務のための地図づくりで蓄積したノウハウやデータを元に、迅速かつ柔軟に対応することができます。

　東日本大震災については、今後も定期的に撮影を行い、データを記録していく予定です。それによって、微力ながらも、タイムラインに沿って復興していく様子を記録し後世に残すお手伝いができると考えています。