水情報国土の経緯 H13 H14 H15 H16 H17 H18 情報国土河川定期縦横断図水H データ管理センター立ち上げ 河川局長通達 データ管理センター搭載 連携の検討 H16.2サブシステム立ち上げ データ管理センターサブシステム川の防災情報 水文水質データベース 水情報国土デー

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1 河川関係の XML 規格作成とその利用 平成 21 年 2 月 9 日 ( 財 ) 河川情報センター 年世界水フォーラムで発表された流域 河川に関わる標準化 地図表現の標準化 地物データの記述方法が ISO/TC211 ISO/TC211で決められ 日本ではこれをもとに地理情報標準 (( 第二第二版 )) を作成し 地理情報の規格として JIS JIS 化の予定 化の予定 データ構造の標準化 河川局は 地理情報標準をもとに河川関係のデータ構造標準化ガイドラインを平成 年度を目標に作成 公表し 整備局等はこれに基づき データを作成する インタフェース I/F I/F の標準化 データ構造の標準化と合わせて I/F I/Fの標準化を進めることによって エンジン ソフトに合わせたデータの変換及びインタフェースの作成が不要になりトータルでコスト縮減になる またソフトの汎用化が進み より精度が高くわかりやすいものが選ばれることになる ソフトの標準化 アジア域に共通な特徴 を反映した 各種のソフトの標準化を促進する IT IT 化された流域管理への展開 上記のような施策をもって IT ITを活かした迅速な危機管理と的確な情報提供 の行える新たな流域管理を展開する これらのツールセットは アジアモンスーン地帯の各国でも利用可能である 2 1

2 水情報国土の経緯 H13 H14 H15 H16 H17 H18 情報国土河川定期縦横断図水H データ管理センター立ち上げ 河川局長通達 データ管理センター搭載 連携の検討 H16.2サブシステム立ち上げ データ管理センターサブシステム川の防災情報 水文水質データベース 水情報国土データ管理センター 河川環境データベース [ 河川版 ] 河川環境データベース [ ダム湖版 ] 水路網データ ヘルプデスククリアリングハウス 水情報国土データ管理センターサブシステム 河川基盤地図の提供 大流域界データ H19 技術ガイドライン等資料の提供河川基盤地図データの提供流域界データ ガイドライン類の提供 河川中心線データ小流域を含む流域界データ 河川管理 DB :XML データ H20 統一河川情報システム 実証実験 H21 以降 WebGIS 版河川環境 DB 全国 GIS 河川図 河川マスター 河川定期縦横断 DB 構築 運用 本格運用 3 XML データと従来型のデータの利用利便性の比較 地理空間データの標準化 データの流通 データ構造の把握 従来型のデータ国際規格 (ISO) や日本工業規格 (JIS) に対応していない 特定のソフトウエア ( 企業 ) での利用が前提長期にわたるプロジェクトでは 複数の企業が参画し多様なフォーマットが存在しているデータの構造は 別の資料で知る必要がある XML 形式のデータ ISO/TC211 で奨励されている JIS 化されている 誰もが納得する標準形が提案できる データの構造を明確にできる 4 2

3 統一河川情報システムにおける XML データの利用 サブシステム 5 系の役割と関係 機能ごとに特化された 5 つのサブシステムを独立して構築することによりシステムへの定数更新や障害発生などの原因分析が容易にできるなど 運用管理のしやすさに配慮したシステムとした テレメータやレーダ, 予警報電文を伝送する XML 定義書を定め各システム間を XML でやり取りしている データを汎用的に活用するためにデータ編集 ( 並替え ) を行う. またデータ 2 ヶ月間のデータを蓄積する. システムの稼働状態や伝送状況等を監視する 観測所諸元や横断面等のメタデータやシステム設定を一元管理する ユーザーインターフェースを担い, リクエストに応じた画面を配信する 5 河川は 様々な施設 様々な機能 様々な概念空間などから構成されていて これらを必要な要素単位で理解することが必要 観測データ 河川保全区域 河川保全区域河川区域 流域 区域 境界等の情報 区域や境界を表す要素 実世界 <<Feature>> 河川施設 + 形状 : GM_Primitive + 名称 : CharacterString + 管理者 : CharacterString 抽象化 一つ一つが地物 高水敷低水路 堰 橋 堤防 樋管 樋管 ダム 貯水池自然斜面 法面 水路 河川に関連する水路を横断して設置情報されている要素水路を規制する河川を構成する基本要素要素水路 <<Feature>> 観測所 <<Feature>> 揚排水機場 + 利用目的 : CharacterString + 操作条件 : 操作条件 0..n + 付属施設 0..n <<Feature>> 水門 + 操作条件 : 操作条件 + 利用目的 : CharacterString 0..n <<Feature>> 堰 + 利用目的 : CharacterString + 操作条件 : 操作条件 0..n + 付属施設 <<Feature>> 樋門 樋管 + 利用目的 : CharacterString + 操作条件 : 操作条件 <<Feature>> ダム + 利用目的 : CharacterString + 操作条件 : 操作条件 応用スキーマ 地物の集合体 1つ又は複数の応用システムによって要求されるデータのための概念モデルを一定の規則に従って記述したもの 6 3

4 地理情報標準プロファイル (JPGIS Ver.1.0) に準拠し データ構造ガイドラインを作成 7 水の流れを把握し 以下のサービスを実現するために必要なデータ構造を定義 サービス サブサービス 1 サブサービス 2 サブサービス 3 危機管理の高度化 水質事故が発生した場合に早急な対応を行う 影響範囲を推定する 下流部分のどこに取水施設があるか調べる どの範囲に水が送られるか調べる 渇水時に流況調整を行う 利水者が現在 どれだけ取水しているかを調べる 利水者の持つ水利権量を調べる 利水者が実際に取水している量を調べる どのような水が排出されているかを調べる 排水位置 排水量 排水の水質を調べる 水量や取水制限等に関係する河川管理施設を調べる 流量に関係する河川管理施設を調べる 取水制限等に関係する河川管理施設を調べる 流域水循環の健全化 流域水循環の状態を把握する 水の移動を把握する 水の流れを把握する取水の状態を把握する 排水の状況を把握する 水管理の高度化 水利権の改定が行えるよう 対象河川の水利権を整理する 水利権を調べる 飲料水に関する水利権を調べる 工業用水に関する水利権を調べる かんがい用水に関する水利権を調べる 8 4

5 水路網データモデルの概念図 水路 1 種別 : 一級河川名称 : 江戸川管理者 : 国土交通省関東地方整備局江戸川河川事務所 水路 1 分合流 1 名称 : 川分流距離 :3.00km260.00m 分合流 1 水路 3 流出元水路 水の分流 合流関係を定義 流出先水路 上下流の接続関係を定義 水路 2 水路と同じ項目が入っている 上流 下流 区域 1 上流 区域は 水路を別の形で表現したデータ区域 1 種別 : その他名称 : 用水かんがい区域管理者 : 用水土地改良区区域種別 : かんがい区域 下流 下流 水路 4 流出 流入 水路 1 分合流 1 水路 3 流出点 システムでは 水路 の上下流関係 分合流 における水路の流入 流出関係をもとに 水路のネットワーク解析を行う 9 データに接続関係を定義して利用する例 (1) 水質事故発生! 影響のある下流範囲を知りたいとき 10 5

6 水路網データ構造ガイドラインをよりシンプルに河川中心線データとして整備 地物と属性の関係 全ての地物に共通して付与される属性 直轄区間指定区間 湖沼 ( 面 ) 作成方法 資料名 作成理由 作成者 作成方法 水路網地物 設置期間 データ有効期間 作成方法 データ確認状況 ダム 水門 堰 ( 点 面 ) 水路 ( 線 ) 地先名 公示番号 上流端 ( 点 ) 地先名 公示番号 分合流 ( 点 ) 左右岸区分 流入 流出 下流端 ( 点 ) 地先名 公示番号 11 河川中心線データの作成 全国の 1 級河川 ( 直轄区間 指定区間 ) について 河川法における管理体系 管理者 河川名等が分かる 河川中心線データ を作成 12 6

7 地理情報標準プロファイル (JPGIS Ver.1.0) に準拠し 河川中心線データ作成のためのガイドラインを作成 13 河川中心線データは XML 形式で整備 14 7

8 今後は 河川中心線データに加え 距離標データ 河川縦横断データについても規格化を進める予定 横断線 ポップアップ 水系 川 kp クリック 縦横断 DB からデータを引用 距離標DBから縦横断DBを参縦横断 DB 水系河川距離横断データ 距離標 DB を参照する 河川基盤地図データ 河川基盤地図データの横断線を河川中心線データ閲覧システムで表示 河川中心線データ 距離標 DB 水系河川距離緯度経度 照H20 年度業務で新規作成 次年度以降地名辞典へ発展させる 定期縦横断測量データ作成ガイドライン 16 8

9 大全性に関する品品質は変化する安質小XML 形式で作成する河川管理データベースの概念 データがあるか? 全国共有データベース 1 2 不足 なし 何かを検索したい 施設等基本データ ( 個表 ) 検索データ 樋門樋管点検データ 堤防点検データ 新しいデータ 3 4 新しく作る 戸籍情報 データどうしの共通項を保持 検索 調査依頼データ作成ガイドライン作成 17 データ構造化の必要性の例 他の要因と関連して評価される 事例 : 護岸や堤防は前面河床高 水位との関係で評価がなされる 構造物の評価品質は護岸本体と前面河床高の関係で評価される 沈床工 常に変化する河床や水位による構造物の評価品質は変化する 不可視部分の形状認識が不可欠 18 9

10 施設等基本情報の考え方 特定品質の立体形が 常に変化する施設等基本情報 連続構 造物 堤防 護岸 常に変化するため 堤防 というオブジェクト 位置 時間 ( 期間 ) で管理 オブジェクトの形状 材質 時間的変化 ( 何時作られて 何時なくなり 何時替わりのオブジェクトに変わったか等 ) が明確になる情報が必要 名称 呼称で固定した施設等基本情報 単体構造物 樋門 樋管 堰 水門 観測所等 樋門 というように名称 位置 時間 ( 期間 ) で管理 19 個表構成は業務単位毎 属性の変化 ( 土質 ) 毎に作成 一業務成果 ( 立体形 ) を施設等基本データ ( 個表 ) として扱う 工事 3 個表 年施工材質 工事 2 個表 年施工材質 破堤すれば工事 3 個表の内 破堤部分のオブジェクトがいつからいつまで無くなっていたか ( 流出 ) というデータになる 礫性土地質 1 個表 粘性土地質 2 個表 工事 1 個表 年施工材質 施工年度と材質別 別に構成されたオブジェクトの集合体として整理 工事 4 個表 年施工材質 20 10

11 データ作成の展開イメージ 横断図から全国の堤防の形状を 3 次元データ化 竣工毎に年次と材質が入ったデータを蓄積 (3 次元 ) 形状 形状 材質 過去の竣工図を必要の都度データ化 (3 次元 ) 21 河川管理情報項目には実データの他に推定データが必要 レーザ計測 定期縦横断測量より推定した堤防法形状 護岸工 法覆工 レーザ点群 定期横断測量成果 ( 実測 ) ボーリング調査より推定した土質断面図 根固め 矢板 ボーリング調査 開削 ( 実際に確認 ) : 実際に調査 測量により確認 : 調査 測量成果より推定 追加項目 ドレーン水位遮水シート護岸 遮水壁 データが追加される都度 推定データの精度が向上する仕組みが必要 22 11

12 データ 河川 ( 堤防 ) 管理 施設等基本情報の進化の例 ( 堤防の場合 ) 実データ 実データ 形状体 形 想定データ実データ想定データ 想定データ実データ想定データ実データ想定データ実データ 実 構造体 形 材質 規格 23 工事完成図から 3D データを作成する 工事完成図書 平面図 護岸 堤防等 工事対象物を抽出 横断図 No.2 前後の断面を結びつけ 立体を作成 横断図 No.2 横断図 No.1 横断図 No.1 横断図 24 12

13 工事完成箇所の立体視と属性データの表示が可能になる 25 河川工事完成図等作成要領 26 13

14 河川管理データ仕様書 XML スキーマでデータを定義 27 14

現行の電子納品に対し 工事施設帳票 と 立体形状生成に必要な情報を付加した 完成平面図 横断図 構造図 を追加 電子納品データ 現行の電子納品の範囲 ( 破線内 ) 工事管理ファイル XML 発注年度 工事番号, 工事名称 工期終了日 対象河川コード 発注者コード, 発注者名称 DRAWINGS (

現行の電子納品に対し 工事施設帳票 と 立体形状生成に必要な情報を付加した 完成平面図 横断図 構造図 を追加 電子納品データ 現行の電子納品の範囲 ( 破線内 ) 工事管理ファイル XML 発注年度 工事番号, 工事名称 工期終了日 対象河川コード 発注者コード, 発注者名称 DRAWINGS ( 成果品作成方法基準類電子納品資料 2 河川工事完成図等作成要領 樋門等追加版 の概要 平成 23 年 1 月 財団法人河川情報センター 1 河川工事完成図等作成要領とは 河川管理のための情報をデータベースとして蓄積 更新していくために必要な 河川工事完成図書の電子成果品の作成方法と納品方法を規定 完成図書 各種施工記録 工事写真 完成図 工事施設帳票 土木工事共通仕様書 特記仕様書 施工管理基準 出来形管理基準及び規格値

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