もはや高校生が常連！ 学生たちの作品に、まさに「地理空間情報科学でつくる未来」を見た。

　地理空間情報（G空間情報）をテーマにしたイベント「G空間EXPO 2023」が11月7日・8日、東京都立産業貿易センター浜松町館にて開催された。その中から、国土交通省・国土地理院が主催する「Geoアクティビティコンテスト」についてレポートする。

　このコンテストは、地理空間情報に関する独創的なアイデアやユニークな製品・技術などを持つ企業や教育・学術関係者、NPO法人などによる展示やプレゼンテーションの機会を提供し、表彰するイベント。今年は15の出展作品が選ばれ、そのうち6作品は高校生によるものだった。

　なお、G空間EXPOはオンライン開場も用意されており、Geoアクティビティコンテストの各作品のプレゼンテーション動画が12月10日まで視聴可能となっている。

伊予農業高校、マイクロプラスチックに関する調査で最優秀賞

　最優秀賞を獲得したのは、愛媛県立伊予農業高等学校の生徒で構成される“伊予農希少植物群保全プロジェクトチーム”による「地理空間情報を活用した肥料起源マイクロプラスチックの調査」。環境問題として注目されているマイクロプラスチック（MP）を塩屋海岸（愛媛県松前町）にて調査したところ、中空で球状のMPを大量に発見し、それらは水稲栽培に使用される一発肥料（被覆肥料）と呼ばれる化学肥料のプラスチック殻（肥料殻）に由来することが分かった。

伊予農希少植物群保全プロジェクトチーム

　一発肥料は薄いプラスチックで表面を覆うことで、1回まくだけで時間差で異なる効果が得られ、省力化につながるため広く普及している。しかし、肥料殻が土壌中に残留し、翌年に代かきなどで浮かび上がった肥料殻が河川などに流出してしまうことが課題となっている。このような肥料殻の漂着が塩屋海岸では他海岸に比べて非常に多いことが分かったため、その原因をGIS（地理情報システム）を活用して分析した。

　まず塩屋海岸に隣接する河川流域の土地利用に注目。国土数値情報の流域メッシュデータおよび土地利用細分メッシュデータを活用し、塩屋海岸に流れる重信川と国近川、そして愛媛県内を流れる肱川の3河川の流域内の土地利用を比較したところ、国近川流域は58.3％と水田が占める率が特に高く、水田率の低い肱川隣接海岸では肥料殻がほとんど検出されないことが分かり、このことから大量の肥料殻が国近川を経由して塩屋海岸に運ばれていることが推察された。

　次に、Sentinel-2の衛星画像と水田の位置を示す「筆ポリゴンデータ」を組み合わせて、流域内の水田の湛水（水田に水を張っている状態）時期を判定し、代かきの時期を推定した。解析の結果、国近川流域の代かきは6月上旬～中旬にかけて行われていると推定され、実際に6月中旬に水田横の水路を調査したところ、大量の肥料殻が排水に混ざり、流出する様子が確認できた。この結果、この時期に行われた代かきの肥料殻が流出し、7月に塩屋海岸に到達していることが分かった。

　研究を行った伊予農業高校の生徒は今後の展開について、「これらの成果は各種イベント等で発表することで啓発活動につなげています。今後も水田からのプラスチック流出ゼロの社会を目指して活動を続けていきたいと思います」と語った。

流域の土地利用を分析

愛媛大学附属高校の坂田彩夏さん、柑橘園のスマート農業で国土地理院データ活用賞

　国土地理院データ活用賞は、愛媛大学附属高等学校の坂田彩夏さんによる「急傾斜柑橘園におけるスマート農業～地理空間情報の利活用～」が受賞した。愛媛県は柑橘類の産出額が全国で上位に入るが、急傾斜園地が多く、農家数の減少および農業従事者の高齢化が課題となっている。さらに、2018年の7月豪雨による県内の被害額が354億円に上るなど災害対策も課題となっており、これらの課題に対処するため、樹園地や圃場の定期的なドローン空撮と画像解析技術を活用したスマート農業や、効率的な災害査定に取り組んだ。

愛媛大学附属高校の坂田彩夏さん

　オープンソースのGISソフト「QGIS」を使用し、地理院地図の標準地図や空中写真、Google Earthの衛星写真を使用するとともに、ドローンの写真点群測量により取得したオルソ画像（航空写真の歪みを修正した画像）や数値標高モデル（DEM）、印影傾斜、印影起伏図と、近赤外線カメラで得られたNDVI（植生指数）、UAVレーザー測量による赤色立体地図などを重ねて分析した。撮影にあたっては果樹園の園内に複数の評定点（空中写真測量の精度を向上させるために設置する目印となる点）を設置し、ネットワーク型RTK（リアルタイムキネマティック）方式で高精度な位置情報を取得した。

　愛媛大学農学部では傾斜地でも走行可能な無人走行ユニットを開発しており、これを支援するために、QGISを使って任意の地点間の高低差や傾斜角を断面図で可視化し、走行経路の設定を容易にできるようにした。また、正規化植生指数を可視化してオルソ画像に重ねることで任意の地点の正規化植生指数を算出し、果樹の健康度合いを求めた。さらに、QGISの空間演算ツールを使うことでスプリンクラーの散布範囲をオルソ画像上に可視化したほか、土地生産性（生産量または生産額を耕作面積で割った値）の算出も行った。

土地生産性を算出

　さらに、斜面崩壊が発生した果樹園についても評定点を設置して空撮し、オルソ画像を作成して流出した土量の計算も行った。坂田さんは、この取り組みが効率的な災害査定につながるものとして、「発災から時間が経つと崩落斜面に草が生えて、正しく数値標高モデルが得られないことから、できるだけ早く被災農地を支援することが重要です」と語った。

　国土地理院データ活用賞には、このほかに、関ケ原町歴史民俗学習館サポータ「不破ふわ塾」（ボランティア団体）代表の木村寛之さんによる「4次元で『関ヶ原合戦』を可視化」も選ばれた。同作品は、関ヶ原合戦を題材にして、透過型三次元地形モデルにプロジェクターで画像を投影することにより、時系列で合戦の解説を行うもの。立体地形図を活用したプロジェクションマッピングは上から投影するものが多いが、この作品では立体地形図の下方から光を当てる構造となっており、コンパクトに持ち運べるようになっているのが特徴だ。

関ヶ原の立体地図

京都工学院高校の鈴木悠斗さん、VRを活用した交通事故現場のシミュレーションで地理教育賞

　地理教育への貢献が期待される作品に贈られる地理教育賞には、京都市立京都工学院高等学校の鈴木悠斗さんによる「交通安全意識向上シミュレーション」が選ばれた。同作品は、実際に事故が発生した場所や危険な場所を仮想空間上に再現し、VRを用いて事故現場を体験できるシミュレーション。

　ピックアップしたのは見通しの悪い十字路や速度の出やすいT字路、交通量の多い交差点、事故のあった交差点など、学区付近で実際に体験した事故や危険な場所4カ所。これらの地点の3Dデータを、都市データの無料ダウンロードサイト「CADMAPPER」より入手し、オートデスクのAutoCADを使用してVRコンテンツを作成した。CADMAPPERのデータは情報量が少なかったため、実際に現地に行って写真を撮影し、3Dデータに貼り付けて現場をリアルに再現した。

　開発を行った同校の生徒は、「今後の取り組みとしては、作成したデータをVRゴーグル用にすることや、学区外にも危険な場所を探して、より多くのVRを制作することで、より広い範囲の人の交通安全意識を向上させたいと思います。また、自転車目線だけでなく、歩行者や自動車目線のVRなど対象を広くすることができると考えています」と語った。

シミュレーションの画面

東京都立大学の山本将大さん、多用途な地図ビューアで地理教育賞

　地理教育賞には、東京都立大学の山本将大さん（都市環境学部 地理環境学科）による「レイヤを重ねることに特化した地図ビューアの開発」も選ばれた。複数の地図を重ねて見られるビューア「MapMapViewer」で、地図やITの知識が少ない人でも簡単に扱える。

　従来のビューアには作図や計測など“地図を作る人”に向けた機能が多く、機能が多すぎて操作が分かりづらいという課題があったが、このビューアは地図に詳しくない人が地図を比較する用途を想定し、そのための最低限の機能に絞ることにより、学生や高齢者の減災教育や地域学習への活用が期待できる。

　開発面においても分かりやすさを重視しており、読み込みたい地図タイルのURLやGISデータのパスを設定し、簡単な設定を行うだけで、コードの知識が無くても地図コンテンツを作成できる。同ビューアのベータ版を使って作成した地図コンテンツとしては、江戸・明治・東京の各時代の地図を比較できる「東京歴史MAPMAP」を公開している。

　「データを持っているけど、公開するところに一番ハードルがあるという課題を解消するためにこのようなビューアを作成しました。ある程度のパソコンの知識さえあれば、コードを書けない人でも簡単にビューアを作ることができます。ほかにも関東大震災の火災マップや空想地図のビューア、駅のデジタル案内地図、小中学生向け歴史学習コンテンツなど、さまざまな分野で試作を続けています。同ビューアは今年中にオープンソースソフトウェアとして公開予定です。」（山本さん）

東京都立大学の山本将大さん

「東京歴史MAPMAP」

宮崎県立佐土原高校、ヒヤリハット情報を地図上で可視化するアプリで地域貢献賞

　地域貢献賞には、宮崎県立佐土原高等学校の情報技術部による「ミチテラス」が選ばれた。同作品は、全国のユーザーが発信したヒヤリハットの情報や、警察が公開する30万件以上の事故データを地図上で見ることができる危険箇所発信アプリ。

　エリアを選んで事故データをダウンロードすると地図上にアイコンが表示され、アイコンをタップすると事故が発生した日時や天気、年齢などを見ることができる。最大3年分の事故データをダウンロードすることが可能で、自分が知る危険場所の情報を投稿することも可能だ。投稿した情報はオープンなマップ上で他の人が見ることができる。また、周囲の危険箇所を知らせる通知機能を搭載している。

「ミチテラス」

　なお、佐土原高校では、産業デザイン科による「神武さまマップ」も出展。同作品は、宮崎商工会議所の監修による開発中の位置情報アプリで、宮崎の大祭「神武さま」の「御神幸行列」の位置をマップ上で見られるほか、イベント会場の「神武さま広場」のブース案内や、祭りに関する各種情報を掲載している。

佐土原高校の産業デザイン科は「神武さまマップ」を開発

　このほか高校生や大学生の作品としては、京都市立京都工学院高等学校による「Haza Board 防災意識の向上を目指して～双六×ハザードマップ～」や、学生アプリ開発団体Divers代表の内山大輔さんによる「バリアフリールート共有アプリ『DiversMap』」も出展した。

　Haza Boardは地理院地図をベースとした、ハザードマップについて学べる双六ゲーム。スタート地点からゴールの避難所までルーレットで出た数だけ進んでいくというルールで、浸水など実際に起こりうるイベントをもとにイベントマスが配置されている。地図の上に青いフィルムを重ねて浸水域を表現するなど、ハザードマップであることを意識したデザインとなっている。

「Haza Board」

　DiversMapは、車椅子ユーザーが安全に通れるルートを投稿し、共有できるアプリ。こういった種類のアプリでは、GPSで取得した経路を投稿するものが多いが、DiversMapではあえて手動でルートを投稿できるようにしており、通りやすいルートの共有を簡単に行えるエディタを装備している。

「DiversMap」

日本全土の「空き家予測マップ」が奨励賞

　このほか部門賞として注目されるのが、奨励賞を受賞した東京都市大学総合研究所のデジタル都市空間情報研究開発ユニットによる「我が国初の日本全土をカバーする現在および将来の推定空き家分布マップの開発とデータ配信環境の整備」。この取り組みは、国勢調査および住宅・土地統計調査をもとに、全国の市区町村ごとの空き家率の増減を予測し、マップとして可視化したもの。AIを活用することで、既存統計で空き家の調査が行われていない自治体においても空き家率を予測することが可能だ。

　この「空き家予測マップ」はウェブサイトで公開されており、現時点では市区町村単位の結果となっているが、今後は大字や町丁目などの小地域単位での予測も行えるようにする予定としている。

「空き家予測マップ」

ウェブ上で地図を共同操作できる「Sync Map Viewer」がべんりツール賞

　共愛学園前橋国際大学の渡辺研究室で専任講師を務める渡辺晃輔さんによる「Sync Map Viewer」は、べんりツール賞を受賞した。これは地理院タイルを使ったオンライン地図を共同操作できるウェブアプリケーションで、同じURLにアクセスした人が地図画面のスクロールやズーム操作などの操作をリアルタイムに共有できる。地図画面上にQRコードも表示され、スマートフォンのカメラで読み取ることにより簡単にアクセスすることが可能だ。

　これを活用することにより、ウェブ会議などにおいて画面共有している地図の操作を共同操作することが可能となる。ウェブ会議だけでなく、教育現場において教員と生徒が地図を共同操作したり、災害現場で災害対策チーム間で意思疎通を図ったりと、さまざまな活用法が考えられる。このツールはGitHubで公開されており、ウェブブラウザーを使って複数のタブから同じURLをアクセスするとウェブ地図の共同操作を体験できるので試してみてはいかがだろうか。

「Sync Map Viewer」

共愛学園前橋国際大学の渡辺晃輔さん

測量新技術賞・国際貢献賞・防災減災賞の作品にも注目

　このほか、測量新技術賞には愛知工業大学の山本義幸准教授による「低価格GNSS受信機を利用した動画像のタイムスタンプ付加」、国際貢献賞にはTIGORSプロジェクトチーム（JICA・パスコ）による「日本の技術でタイの電子基準点をつなぎ、イノベーションへ貢献！」、防災減災賞には齋藤仁志さんによる「防災チャットボット EYE―毎日、少しずつ防災知識のストックを！―」が選ばれた。

　「低価格GNSS受信機を利用した動画像のタイムスタンプ付加」は、撮影された動画像のタイムスタンプ（撮影時刻）を正確に決定するためのアイデアで、電動スライダーを利用してGNSS（衛星航法システム）アンテナおよびカメラを往復運動させることにより、GNSSの位置情報と撮影された動画の特徴点をもとに高精度な時刻情報を付与する。これにより、位置情報を取得しながら道路画像を撮影する場合に、どの地点で撮影された画像かを正確に特定することが可能となる。

電動スライダーで往復しながら撮影

　TIGORSプロジェクトチームによる取り組みは、タイの電子基準点を整備するプロジェクト。タイでは、王立測量局（RTSD）や土地局（DOL）、公共事業・都市農村計画局（DPT）、水文情報研究所（HII）、地理情報宇宙技術開発機関（GISTDA）の5つの機関がそれぞれの電子基準点を所有しており、仕様が統一されていないため、JICA技術協力プロジェクトを通じて電子基準点の統合や安定配信の支援を行った。日タイの民間企業も参画して利活用促進活動を実施した。

TIGORSプロジェクトチーム

　「防災チャットボット EYE」は、防災に関する知識や避難行動、災害体験談などを教えてくれるチャットボットで、現在はLinkDataにて公開中。避難行動はRPGゲーム感覚で学ぶことが可能で、空き時間に防災について理解を深めることができる。また、雨雲レーダーや日本全国避難場所マップ、自然災害伝承碑などの場所がわかるマップも搭載している。今後はChatGPTとの併用やオープンソース化などを予定している。

「防災チャットボット EYE」