「新型コロナ時空間3Dマップ全国版」日本全国の流行推移を俯瞰して分析。JX通信社×東北大学の共同開発マップ公開

2020年12月現在、日本全国の都市部を中心として新型コロナウイルス感染症(COVID-19)が再拡大しています。JX通信社と東北大学大学院環境科学研究科の中谷友樹教授と永田彰平氏は共同で、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の拡大状況を分析する『新型コロナ時空間3Dマップ』の首都圏版と関西圏版に加えて、この度、全国の流行を一度に俯瞰できる『新型コロナ時空間3Dマップ全国版』を開発しました。

『新型コロナ時空間3Dマップ全国版』は、JX通信社が独自で収集している新型コロナ関連データを利用して、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の感染が日本全国に拡大している状況を俯瞰的にチェックできる特殊なマップです。このマップは、JX通信社のデータ更新に基づいて随時更新されていきます。日本全国を俯瞰するだけでなく各地域を拡大して、地域ごとの流行の様子を確認することもできます。

この記事では、感染の流行がいつの時期に、どのようにして広がったのかが視覚的に分かる『新型コロナ時空間3Dマップ』全国版を使用して、日本全国への感染状況について東北大学大学院環境科学研究科の中谷友樹教授が分かりやすく解説を行います。

東北大学大学院環境科学研究科(東北大学大学院理学研究科兼任)中谷友樹 教授ご紹介

専門は地理情報科学、空間疫学。1997年東京都立大学大学院理学研究科地理学専攻博士課程修了,博士(理学),立命館大学文学部専任講師、助教授、准教授、教授、英国リーズ大学・ニューカッスル大学・シェフィールド大学客員研究員、ユニヴァーシティ・カレッジ・ロンドン客員教授、立命館大学歴史都市防災研究所副所長(兼任)等を経て,2018年4月から現職。



東北大学大学院環境科学研究科博士後期課程 永田彰平先生ご紹介


専門は地理情報科学、空間疫学。2015年立命館大学大学院文学研究科修士課程終了,ESRIジャパン株式会社を経て現在に至る。







新型コロナウイルス感染症の流行推移マップの必要性

日本での新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の感染は2020年1月に最初の患者が報告されてから全国的な流行が続き、2020年12月現在では第3波のただ中にあると考えられています。感染をさらに広げないためにも、感染状況を患者数の時間的変化ばかりでなく、感染発生がどのような場所で生じているのかを具体的に知る必要があります。しかし、日本における新型コロナウイルス感染症(COVID-19)流行を示す統計情報やマップの多くは都道府県別に集計されており、私たちの生活する地域の流行状況を理解するには地理的な解像度が低すぎるきらいがあります。各自治体がより詳細な情報を出している場合もありますが、形式や地理的な解像度(粒度)もまちまちです。大都市圏では県境を超えて通勤等の移動を日常的に行うことも多く、人の動きを反映して異なる自治体間に流行のつながりが存在することも容易に想定されます。
そのため、全体を俯瞰しつつ、各地域の中での流行がどのように推移しているのかを確認できる一貫したデータ解析が必要だと考えました。

これまで、この課題に応えるべく感染発生の時空間3Dマップを考案し、首都圏版と関西版のマップを公開してきましたが、流行がさらに拡大する状況において、大都市圏間の関連や地方での流行状況の理解のために、全国をカバーするマップが必要だと考えました。

『新型コロナ時空間3Dマップ』プロジェクトの趣旨と首都圏版/関西版の詳細は、下記をご覧ください。

『新型コロナ時空間3Dマップ』全国版の開発

日本全体の感染状況を俯瞰的にデータで捉える、という課題に応えるべく、このマップでは商業施設や飲食店、病院、オフィスなどの施設での感染発生の情報に着目しています。施設はその名称から所在地が明確に確認できますし、施設での感染発生は外出に伴って感染が生じうる場所としても重要と考えられます。インターネット上には、過去の訪問者に感染リスクがあったことを知ってもらうため、あるいは地域での感染発生について注意を促すため等の様々な理由で、各施設の関係者に関する感染発生について自発的に発表していることが多くあります。本マップでは、そうした情報を収集して活用しています。

施設の感染発生情報は、もちろん公的に診断された感染者の情報を網羅するものではありません。しかし、把握された感染発生施設数の推移と検査で陽性と報告された感染者数の推移は強く連動しています。またJX通信社による新型コロナ感染施設情報や各データは、専属チームが自治体の公的発表と合わせて24時間体制でチェックし数値を更新しているためリアルタイム性の高い情報となっています。これを受けて、JX通信社が収集した感染発生データを活用し、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)の感染状況マップを開発して、首都圏版と関西圏版を2020年12月8日に公開しました。そしてこの度は、日本全国で再び感染が拡大している状況を受け、対象の範囲を全国へと広げた新型コロナ時空間3Dマップ全国版を開発しました。

『新型コロナ時空間3Dマップ』全国版の基本的な解説

施設からの感染発生情報は、施設所在地の地理的座標と感染報告が最初になされた日付の時空間的な位置をもった情報です。この時空間上の感染発生の推移を俯瞰して観察できる仕組みとして、水平方向に地理的な広がり(すなわち地理的座標/日本地図)を、垂直方向に日時(下から上へと時間が進む時間座標)を設定した3次元の空間に、感染発生施設の密度の高い領域を「雲」のように表示しています。

この3Dマップの「雲」について、3種類の色で生活圏(周囲半径4kmを想定)の中での感染状況を表している点は、先に公表した首都圏版と関西圏版のマップと同じです。

赤色の「雲」:毎日5か所以上の施設で感染発生がある状況
青色の「雲」:毎日感染が1つ以上の施設
灰色の「雲」:灰色は4日に1施設程度の発生に対応

なお、新型コロナウイルス感染症(COVID-19)では、感染者が新たに感染者を生み出した際の発症日の間隔が、およそ4〜5日程度とされています。灰色の雲であっても、マップを真横から確認した時に「雲」が縦に伸びていれば、感染がその地域の中でつながっている可能性を示唆します。通常の2次元的な感染発生の地図と時空間3Dマップが異なるのは、地域的な感染のつながりを観察できることにあります。

『新型コロナ時空間3Dマップ』全国版の読み解き方:大都市圏での流行の持続性と周辺地域への流行拡大

首都圏版・関西圏版との違いは、全国を6つの区域に分けて感染発生データの処理を行い、全国同時にマップを表示できるようにしたことです。ささいなことですが、以前の首都圏版や関西版では地球の丸みが反映されていたところを、全国版では離れた地域間での高さ方向の位置(日時)を比較しやすいように地球の表面をフラットな床のように表現しています。

下図の様に3Dマップを横から見ると、まるで積乱雲のような縦方向に伸びる「流行の雲」が複数みてとれます。大きな雲は大都市圏に対応する位置にあり、第1波(3月後半から5月)、第2波(6月から9月)、第3波(10月以降)といった各時期の流行の波が各地域でほぼ同時に起きていること、すなわち流行が異なる地域間で連動していることが分かります。

第1波と第2波の間では「雲」が途切れており、5月末まで実施されていた緊急事態宣言の影響で流行が全国的に一時的に下火となったこと、しかし第2波と第3波では多くの都市圏で雲が縦につながっており、流行が継続していたことが分かります。

流行の波と波を縦方向につないだ「雲」は、各大都市圏の中心付近にあり、流行規模が大きくなった時期には赤色や青色で示される高リスクな「流行の核」となっています。この「流行の核」は、大規模な繁華街を有する地区とおおむね対応しており、大都市圏で流行が持続し、かつ郊外への流行拡大の起点となっていることが分かります。

とくに6月頃には、全国的に第2波の「雲」の多くは霧散していますが、流行が東京の都心にだけは残り、これが全国的にみても早い段階で拡大したこと、その後やや遅れて他の都市圏での第2波につながっていることも見て取れます。

この3Dマップでは視点の高さや角度を自由に変えることができます。さらには市区町村の境界や主要な鉄道路線などを示す「地面」に相当する2Dマップを縦方向に上へ動かして、最近の状況をハイライトすることもできます(画面右上のスライダーバーを動かしてください)。

下のマップは、3大都市圏について、3Dマップを上からみた図です。「地面」を11月15日とすることで11月後半以降の流行発生の状況が示されています。この「地面」にある青線は新幹線、赤線はその他の主要な鉄道路線です。現在の第3波での流行拡大では主要な鉄道路線に沿って大都市圏の郊外に広く感染発生が拡大している状況を確認できます。

次のマップは11月後半以降の北海道での感染発生状況を示した図です。以前から感染が続いていた札幌都市圏での感染拡大が目立ちますが、それ以外にも旭川や帯広、函館に「雲」が縦方向に伸びており、局地的な流行が続いていることが分かります。

流行対策においては、感染が地域の中でつながらない(縦に伸びる「雲」にならない)ようにすることに加えて、感染地域が拡大しない(「雲」と「雲」が横で繋がらない)ようにすることが求められます。この3Dマップは、こうした流行の時間的・空間的な課題を可視化し、重点的な対策が必要な地域の特定などに役立つと考えられます。また、外出先の判断をする際にも、どのような地域でリスクが高いのかを知ることができ、日常的な予防行動を支える重要な情報にもなり得ると考えています。

実際のマップは下記のページでご覧になれます。スマートフォンでも画面の調整や表示速度に大きな問題はありませんが、1色の雲しか反映されない場合もあるため、PCでの閲覧を推奨しています。画面の左下にあるレイヤーの選択でどの色の雲を表示するか選ぶことも可能です。現在、いつでも、どこでもスマートフォンでスムーズにご覧いただけるようさらなる開発を進めております。

おわりに

この『新型コロナ時空間3Dマップ』の特徴は、流行の時間推移を流行地域の地理的位置とあわせて三次元的に確認できることです。感染が長期間にわたって続いているのは主に、大都市圏の中心的地区です。大都市圏での感染発生の密度が増加すると、幹線的な鉄道路線に沿って周辺地域に感染発生地域を拡大させています。さらに、現在の第3波では地方でも感染発生が続いている地域が新しく出ており、そうした地域の増加が危惧されます。

日常的に感染が起こりうるWithコロナ時代において、感染発生の詳細な動向を知る情報は、私たちの生活を支える基盤として重要です。今後は、情報の改善を行い、より高度な分析を行うことで、高解像度なマップや予報的リスクマップ等への発展が考えられます。

なお、感染傾向を地域ごとに追うためには情報量が必要になってきます。JX通信社が運営するニュース速報アプリ「NewsDigest」上では、直接ユーザーからの情報提供を受け付けております。(※2020年12月現在、「NewsDigest」ユーザーからの情報提供数は累計で3万件超え)。マップを通じて、より多くの方に正しい情報を提供するためにも、ぜひ「NewsDigest」上からの情報提供をお待ちしております。

NewsDigest

  • シェア: