Open-Source GIS Applications for Flood and Landslide Assessment: Comparative Cases from Poland and Malaysia

川が堤防を越えて氾濫したり、雨の重みで斜面が崩落したりするとき、人間の即座の反応はしばしば衝撃と切迫感に満ちたものとなる。しかし、救助隊が最も脆弱な場所に到達したり、計画立案者が次の安全な避難所の建設場所を決定したりする前に、誰かがまず被害の規模を把握しなければならない。これは災害評価という領域であり、長らく高価な衛星画像や、大規模な政府や裕福な機関にしか手の届かない専門的なソフトウェアに依存してきた分野である。しかし、その道具立ては変わりつつある。科学者たちは、ますます異なる種類のツールキット、すなわち、誰もがアクセスできる無料のオープンソース・ソフトウェアや衛星データへと目を向けている。核心となる考え方は単純である。災害前の地球の写真と災害後の写真を比較することで、研究者は危険を示す変化を特定できるのだ。彼らは、そこにはなかったはずの水が突如として現れたり、地滑りによって土地が剥き出しになった場所に緑の森林が消失したりする様子に着目する。これらのデジタル上の手がかりにより、専門家は人々を直ちに危険な場所へ送り込むことなく、迅速にカタストロフィー（大惨事）の範囲を地図化することができるのである。

ポーランドとマレーシアの研究者による最近の研究は、この手法を二つの非常に異なる世界の片隅で検証している。研究チームは、これらの無料のオープンなツールが、現実世界の災害という「厄介な実態」に対処できるかどうかを確かめたかった。彼らは二つの明確に異なる出来事を選んだ。2024年9月にポーランドのヴロツワフ市を襲った大規模な洪水と、2022年12月にマレーシアの熱帯の丘陵地帯で発生した壊滅的な地滑りである。これら二つの場所は、これ以上ないほど異なっている。ヴロツワフは平坦な河川流域に位置しており、そこでの危険は水が地面に広がることから来る。バタン・カリは、湿潤な気候における急峻な森林の斜面であり、そこでの危険は大地そのものが下方へ滑り落ちることにある。これらの違いにもかかわらず、研究者たちは両方に同じ基本的な手法を適用した。彼らは欧州連合のコペルニクス計画による無料の衛星画像を使用し、QGISと呼ばれる無料のソフトウェアを用いて処理を行った。彼らの目的は、後に続く詳細なエンジニアリング調査に取って代わることではなく、直ちに明確で信頼できる被害地図を作成できるかどうかを確認することであった。

ヴロツワフの洪水については、研究者たちは「水を見つけること」に焦点を当てた。彼らは洪水の前のヴロツワフ市の衛星画像を取り、水がまだ高い状態の時の画像と比較した。地面が反射する光の色を分析することで、乾燥した土地と濡れた表面を区別することができた。水は土壌やコンクリートとは異なる光を反射するため、ソフトウェアはその違いを強調することができる。研究者たちは、水がどこまで広がったかを正確に示す地図を作成し、単に川そのものだけでなく、浸水した低地の通りや近隣地域も特定した。次に、この水の地図を市の建物のデジタル地図と重ね合わせた。これにより、どの構造物が直接洪水ゾーンに位置しているかをピンポイントで特定することができた。ヴロツワフ市において、彼らは潜在的にリスクのある建物が1,300棟以上あることを特定した。地図は、最も脆弱なエリアが川に近く、かつ谷の最も低い部分であることを示した。このプロセスにはソフトウェアの利用料は一ドルも必要なかったが、それでも誰が危険にさらされているのかという明確な姿を生み出したのである。

マレーシアでの課題は、それとは全く異なるものであった。バタン・カリにおける災害は、広がる水のシートではなく、土砂と樹木の激しい滑落であった。ここでは、研究者たちは単に水を探すことはできなかった。代わりに、彼らは「緑の不在」を探した。健全な森林は、厚い生きた植生を示す特定の種類の光を反射する。地滑りが丘陵地を切り裂くと、樹木が剥ぎ取られ、その下に裸の土壌が露出する。この変化は、衛星画像において、景観の「緑らしさ」の突然の低下として可視化される。チームは、地滑り前の画像と、数ヶ月後の画像を比較した。彼らは、植生が消失した丘の上の明らかな傷跡を発見した。緑の信号の差を測定することで、彼らは斜面の頂上から下のキャンプ場に至るまでの地滑りの経路を辿ることができた。彼らは撹乱領域を約1.24平方キロメートルと推定した。この地図は、滑りがどこで始まり、どこに堆積物が移動し、どこに最終的に落ち着いたのか（ファーザーズ・オーガニック・ファーム・キャンプ場の一部を埋めたのか）を示した。

この研究は、これらのオープンソースの手法が両方のタイプの災害に対してうまく機能することを裏付けたが、同時に重要な限界も浮き彫りにした。このアプローチは、速く、安価で、再現可能であるため強力である。コンピュータとインターネット接続さえあれば、誰でも同じ分析を実行できる。これは、状況を迅速に把握する必要がある大学、地方自治体、および緊急計画担当者にとって非常に貴重なツールとなる。しかし、研究者たちは、これらの地図は完璧ではないという点に注意を払った。マレーシアの熱帯気候では、雲が地面を隠すことが多く、また森林の再生が非常に早いため、地滑りの傷跡は数ヶ月以内に衛星の視界から消えてしまうことがある。ヴロツワフの都市部では、高い建物による影や、屋根と通りの複雑な混在が時としてコンピュータを混乱させ、どこで水が終わり、どこからが陸地であるかを正確に判別することを困難にする場合がある。作成された地図は、「最初の眺め」、つまり当局がどこに注意を向けるべきかを伝える予備的な評価として捉えるのが最適である。これらは、水の深さが正確にどの程度か、あるいは斜面の安定性がどの程度であるかを判断する、詳細な現地でのエンジニアリング調査の代わりにはならない。

結局のところ、この研究は、自然災害を理解するために高価なテクノロジーの独占はもはや必要ないということを証明している。ポーランドとマレーシアの研究者たちは、無料の衛星データとオープンなソフトウェアを組み合わせることで、二つの極めて異なるカタストロフィーの明確で実行可能な地図を作成することができた。ヴロツワフの洪水とバタン・カリの地滑りは、同じデジタルの論理を用いて分析され、その手法が異なる環境に適応できるほど柔軟であることを証明した。その結果は、災害リスク軽減を支援するための実用的な方法を提示しており、次の危機が訪れる前に、脆弱な建物や危険な斜面を特定する助けとなる。これらのツールは未来を予測したり、物理的な検査の必要性に取って代わったりすることはできないが、発生している被害を可視化する透明性とアクセシビリティの高い方法を提供し、生のデータを命を救い、より安全な未来を計画するためのガイドへと変えるのである。