- 集水域(サブキャッチメント)自動作成サービス
ソリューション 
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■ 集水域(サブキャッチメント)自動作成サービス
浸水解析モデルに入れる集水域(サブキャッチメント:管渠のノードごとに、雨水が流れ込む範囲を区切った区画)を、DEM(数値標高モデル)と管渠網データから自動で作成し、GISデータで納品します。
解析ソフトはお客様の環境に合わせて出力します。(対応例:InfoWorks ICM、SWMMなど)
集水域を手で引くとき、熟練した技術者は等高線や道路の勾配を見て境界を決めています。ただし、その判断は図面に根拠が残らず、担当者が変わると境界も変わります。本サービスは5mメッシュDEMから水が流れる向きを計算し、その判断を計算で行います。同じ入力データと同じ設定であれば、何度計算しても同じ境界を返します。
集水域の設定を含む浸水シミュレーション業務には、国が示す標準の工数がありません。国土交通省の下水道用設計標準歩掛表は、雨水管理方針策定業務の「浸水リスクの想定」について「各種シミュレーション業務は本歩掛に含まれていない」としています(※1)。
入力データに不備がなければ、データの受領から納品まで最短で約0.5日です(※2)。
※1 出典:国土交通省「下水道用設計標準歩掛表(令和7年度版)の改定 新旧対照表―第3巻 設計委託―」〔Ⅶ〕雨水管理方針策定業務 7-1 標準業務内容
※2 入力データに不備がない場合の、受領から納品までの作業時間です。データの確認・取得、計算処理、ご連絡を含みます(計算処理だけの時間ではありません)。不備がある場合は、修正したデータのやり取りに別途時間がかかります。
■ 処理規模と提供実績
・建設コンサルタント経由で、自治体の解析案件に有償で提供
・自社検証で8,000ha(80km²)規模まで確認
8,000haを超える規模での計算時間は、まだ検証していません。・豊中市の公開データだけで、市域全体に約49,400区画を生成
豊中市が公開している管渠データと、国土地理院の基盤地図情報(数値標高モデル)だけを入力にしました。

図D.豊中市の市域全体で生成した集水域(約49,400区画)
出典:豊中市「下水道情報(地図情報とよなか)」(CC BY 4.0)および国土地理院「基盤地図情報(数値標高モデル)」を加工して作成
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.ja
※ 豊中市の公開データを用いた自社検証であり、同市との契約・協力関係に基づくものではありません。発注者名・対象地域・対象面積は、秘密保持契約により公表していません。
■ このプロダクトで解決する課題
・手作業での集水域(サブキャッチメント)設定に時間がかかり、初期モデルの立ち上げが遅れる問題を減らします。
・境界を引く判断が担当者ごとに異なり、境界の根拠を説明しにくい問題を減らします。
・境界の重複、隙間、管渠と結び付かない区画などのトポロジ不整合による手戻りを減らします。
・解析ソフト取込前の属性整備やID付番の手作業ミスを減らします。
・広域案件での作業量と管理負荷の増大を抑えます。
【主な機能】
・集水域の自動生成:DEMの窪地処理(標高データ上の小さなくぼみを埋め、水が途中で止まらないようにする処理)と流向解析で、管渠のノードごとに集水域の境界を作成します・流向情報の生成:集水境界作成の根拠となる、DEMのセルごとに水が流れる向きを作成します
・属性とIDの自動整備:面積・ID体系などを自動付与し、InfoWorks ICM向けには取込形式に合わせたエクスポートにも対応します
・品質チェック(QC):境界の重複や隙間、極端な形状、未割当などを検出し、修正方針とあわせて提示します。入力データの不備は自動で検出し、不備の理由を付けた一覧(Excel)を、受領から約30分でお返しします
・大規模処理:市区町村の全域をまとめて計算します。自社検証で8,000ha規模まで確認しています
【納品物】
・サブキャッチメント境界データ(SHP または GPKG)

図.サブキャッチメントのイメージ
【導入メリット】
・[従来]国が示す標準の工数がなく、境界の引き方も担当者の判断による → [本サービス]受領から納品まで最短約0.5日(※2)。同一入力・同一設定なら同一の境界
・[従来]境界の漏れ・重複 → [本サービス]重複・隙間・未割当を処理の中で検査
・[従来]属性の再入力 → [本サービス]面積・IDを自動付与し、解析ソフトの取込形式で出力【典型ワークフロー】
1.データを当社に送付(管渠網データ。DEMは基盤地図情報から当社で用意できます)2.入力データの自動チェック(不備があれば、理由を付けた一覧を約30分でお返しします)
3.当社にて集水域生成(進捗可視化)
4.計算結果ファイルの返却
5.必要に応じてQAと微修正
モデリング技術の概要

入力から生成結果まで(豊中市の公開データでの例)

図A.入力:DEM(標高を色で表示。赤いほど高い)と管渠網(点がノード、線がリンク)

図B.流向解析:DEMのセルごとの流向から計算した、水が集まる筋(濃い青ほど多くの水が集まる)

図C.生成結果:ノードごとの集水域(色は隣の区画と見分けるためのもので、意味はありません)
出典:豊中市「下水道情報(地図情報とよなか)」(CC BY 4.0)および国土地理院「基盤地図情報(数値標高モデル)」を加工して作成
https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/legalcode.ja
※ 豊中市の公開データを用いた自社検証であり、同市との契約・協力関係に基づくものではありません。
よくある質問(FAQ)
既存の モデルに置き換え可能ですか?
できます、既存のサブキャッチメントを差し替える形で提供します。
InfoWorks ICMの場合は、Subcatchment相当のデータを置換して利用できます。
熟練した技術者が引いた集水域と、何が違いますか?
地形を見るという点は同じです。熟練した技術者も等高線や道路の勾配を見て境界を引いています。ただしそれは人の判断で、根拠が図面に残らず、担当者によって結果が変わります。本サービスは5mメッシュDEMの流向解析で同じ判断を計算で行い、同一入力・同一設定であれば同一の結果を返します。
どちらの境界が良いかを比べるより、扱う区画の数で使い分けてください。豊中市の市域全体では約49,400区画になります。これを人が目視で一つずつ引くことは現実的ではありません。
従来と比べて、どのくらい工数が減りますか?
集水域の設定を含む浸水シミュレーション業務は国の標準歩掛に含まれておらず、比べる基準になる標準の工数がありません(※1)。当社の作業時間は、入力データに不備がなければ、受領から納品まで最短で約0.5日です(※2)。お客様ごとの従来の所要時間は、契約により公表していません。
品質はどのように確認していますか?
境界の重複・隙間・未割当の検査を、生成処理の中に組み込んでいます。入力データに不備がある場合は、自動チェックで不備の理由を付けた一覧(Excel)を出力し、受領から約30分でお返しします。
カスタマイズは可能ですか?
可能です。出力形式(SHP/GPKG/CSV)、属性項目、ID体系、対象範囲の分割方法、QC項目などは要件に合わせて調整できます。初回は要件確認→試作→短いフィードバックの反復で確定し、以後は同条件で再現可能な形で運用します。
出力のGISは何に対応していますか?
SHP/GPKGなど必要な形で提供します。QGIS/ArcGISで確認・編集可能です。
広域でも処理できますか?
自社検証で8,000ha(80km²)規模まで確認しています。8,000haを超える規模での計算時間はまだ検証していないため、対象範囲の面積を伺い、範囲を分割するかどうかを含めてご相談します。
■お問い合わせ
雨水管理計画・浸水解析向け 集水域モデル計算サービスにご興味をお持ちの方は、ぜひお問い合わせください。
費用は、対象範囲の面積と管渠データの形式を伺い、案件ごとにお見積りします。