近年の水路測量・測位航法

第二次大戦後の水路測量

第二次大戦後の1945年(昭和20)11月、水路部は海軍から建設省所属となり1948年(昭和23年)5月海上保安庁水路局、翌年6月海上保安庁水路部になりました。2002年(平成14)には海上保安庁海洋情報部と改称されています。庁舎は1910年(明治43)12月、芝公園から築地の海軍経理学校跡に移転してから100年間、その位置でしたが2011年(平成23)、江東区臨海副都心に移転しています。

水路業務法では「水路測量」とは「水域の測量及びこれに伴う土地の測量並びにその成果を航海に利用させるための地磁気の測量」となっています。測量標識は「水路測量標」といわれ水路業務法と同施行規則にもとづき全国の港や離島などに標石と金属標を合わせ約500点が設置されています。水路測量標の種類は恒久標識と仮設標識の二種類で恒久標識の形状は同施行規則第一条で定められており現在は直径5〜10センチメートルの金属標ですがかつては陶器標がつかわれました。また仮設標識は標旗で上から白、紅、白の横長になっています。

航海用海図の水深値は船舶の安全のために海面がこれより下がらない(まれに例外あり)「最低水面」(かつては基本水準面、略最低低潮面ともいわれていました)からの深さで表示されます。永年の潮汐観測の値を平均した平均水面はどの地点でもほぼ同じ高さですが各地点の干満の差により最低水面は各地点で高さが異なります。最低水面は地上に設置された基本水準標(HBM)と関連づけられます。基本水準標も国土地理院の水準点と連係されています。地点ごとに基本水準標と最低水面などとの高さの関係を表した「平均水面、最高水面及び最低水面一覧表」が公示され、かつては水路部の書誌(第741号)として発行されましたが2002年(平成14)以降は海洋情報部のホームページで発表されています。[海上保安庁:平均水面、最高水面及び最低水面の高さに関する告示 平成十四年四月一日号外 海上保安庁告示第百三号 海上保安庁 2002]

海図上の山や構築物の高さは平均水面を基準としますが可航水域の上空にある橋梁などの高さの基準は最高水面からの高さで、それらは水路業務法施行令で定められています。海図にHBMがある付近海域はその海図記載のHBMの最低水面値を使用します。また、一枚の海図に複数のHBMがある場合は海域毎に平均水面、最高水面及び最低水面の高さを確認することができます。HBMを使用する際は付近の海面と水路測量を行う近傍の海面とで同時験潮を行い、おなじ海面変動を行うことを確認します。同時験潮では2地点に副標(量水標)を立てて5分とか10分毎に同時に海面の高さを観測し両地点の海面の昇降が同時であることを確認し海面の高さを測定します。上げ潮、下げ潮のときは海面の移動で誤差が生じやすいので潮が停滞する満潮、干潮どきに行います。満潮と干潮はそれぞれ1日2回生じます。

水路測量標は主として基本水準標で国土地理院の水準点と同様に垂直の位置情報をもっていますが、まれに三角点に相当する水平の位置情報をもった「測点」が設置されることがあります。必要とする位置の近傍に国土地理院の三角点がない場合は海上保安庁独自で設置されます。

海図は水深、海岸線、底質、魚礁、魚網、沈船などの情報を調査・収集して測量原図がつくられ、さらに海流や潮流の情報、航海の目標となる海岸地形、構造物も配し国際的に定められた記号や表現方法で海図が作成されます。近年は印刷用の海図をもとにして航海用電子海図(ENC Electronic Navigation Chart)が作成されています。表示システム(ECDIS)とGPSを併用することによって自船の位置を海図画面上に常時表示でき危険海域や進路に障害物がある場合は警報を発生します。2012年(平成24)からは国際航海に従事する一定の船舶にはECDISの搭載が義務づけられます。

第二次大戦後の特筆すべきできごとでは1952年(昭和27)、伊豆諸島南部の明神礁といわれる海底火山の噴火です。海上保安庁水路部の測量船「第五海洋丸」が観測に赴きましたが噴火に巻き込まれ31名の測量技術者、乗組員が遭難、殉職されました。戦後なにごとも不足していた時期、海上保安庁の皆さんがこぞって、ご遺族を支援されたそうです。臨海副都心にある海上保安庁の庁舎内には、いまも殉職者が祀られていますが、訪れるご親族も少なくなっています。

大阪南港の測点標識

大阪市住之江区南港一丁目(地形図:大阪西南部)の、かもめ大橋東詰に大阪市環境局の南港工場があります。ニュートラム南港東から徒歩15分で到達できます。この裏手は防潮堤で地上高70センチメートル程度のコンクリートの護岸がありますが、その南西角の上面内側寄りに水路部の測点標識が見られます。これは陶磁器製で破損していますが一部残っています。わずかに赤い十字の一部が判別できる程度でしたが直径8センチメートル、厚さ3センチメートル程度の標識の痕跡ははっきり認められました。

陶器標は正常ならば上面に藍色で「海上保安庁水路部」、赤い十字、藍色で「測点」と文字が焼き付けられています。この標識は1970年(昭和45)に第五管区海上保安本部により設置されたものですが現在は廃点になっているようです。

高砂港の測点標識

高砂市の山陽電鉄高砂(地形図:高砂)から市街を南下すると徒歩20分程度で高砂港手前のカネカ工場の東端に到達できます。その位置から高砂西防波堤が250メートルほど南に延びており南端には灯台があります。灯台の南のケーソン(コンクリートの立方体)の中心に陶器標の測点があります。

陶器標は上面に藍色で「海上保安庁水路部」、赤い十字と本来ならば「測点」と文字が焼き付けられています。「測点」の文字は消えています。堤防は自由に往来できるので陶器標も風波と釣り人に踏みつけられ表面が磨耗したようです。この標識は1969年(昭和44)に海上保安庁東播磨港二見測量班により設置されたものですが現在は廃点になっているようです。

横浜の測点標識

JR桜木町の北西方向にある紅葉坂の県立青少年センター(地形図:横浜東部)の前に1974年(昭和49)に建立された「金星太陽面経過観測記念碑」があります。その碑の裏で右側台座に金属標が埋め込まれています。直径8センチメートル程度で「測点標識 海上保安庁水路部」と+が彫られています。

1874年(明治7)金星の太陽面通過現象がおこり長崎、神戸、横浜などで欧米各国の観測隊により観測されました。この横浜紅葉坂にある碑はメキシコ隊の観測を記念して建てられています。当時、海軍水路寮の吉田海軍中尉も観測に参加しており、このことを記念して海上保安庁水路部の測点標識が埋め込まれまれ1976年(昭和51)には測量のうえ経緯度が算出されています。

小笠原父島の測点標識

小笠原父島の北西に気象庁父島気象観測所(地形図:父島)があります。その前庭にあるガジュマルの木のそばに海上保安庁の測点標識があります。直径8センチメートルの金属標で「測点標識 海上保安庁水路部」と+が彫られています。金属標は直径50センチメートルのコンクリートの台座に埋め込まれており、同台座には「1973NOV23」と刻字のある金属プレートも貼り付けられています。

この測点標識は1984年(昭和59)から国土地理院の一等重力点としても利用されています。点名は「父島」、基準コードは「GR1404251−CCJ」で標高は2.51メートルになっています。

両津港水路測量標

両津港(地形図:両津北部)のフェリーターミナルから両津大橋を越えたところにある新潟県両津検潮所の岸壁にあります。岸壁から検潮所にかかる橋のすぐ南のコンクリート面に赤いペイントで丸じるしがありその中に直径8センチメートルの金属標が見られます。刻字は「水路測量標」、「海上保安庁」とあります。

この水路測量標は現在、海上保安庁海洋情報部の「平均水面、最高水面及び最低水面一覧表」に載っている基本水準標ではありません。現在は最寄りの佐渡海上保安署構内にある国土地理院の一等水準点9425号が基本水準標の替わりになっています。

敦賀港水路測量標

この測量標識は福井県敦賀港(地形図:敦賀)のコンテナヤードになっている川崎松栄A岸壁の最東端にある潮位観測所の北方にあります。このあたりは保税倉庫など立入禁止区域も多くわかりにくいところです。潮位観測所は国土交通省北陸地方整備局敦賀港湾工事事務所の所管になっていますが測量標識は海上保安庁第八管区海上保安本部が2005年(平成17)に設置公表したものです。[第八管区海上保安本部:八管区水路通報第1号 平成17年1月7日 2005]

直径8センチメートルの金属標で「この標は海図の基準です 大切にしましょう」、「水路測量標 + HBM 海上保安庁」の刻字があります。「HBM」は最低水面の高さを示す「基本水準標」のことです。敦賀湾の最低水面(基本水準面)はこのHBMの下1.80メートルとなっています。

この基本水準標の約2メートル東寄りに別の金属標があります。直径10センチメートルで「運輸省 + NO.20」の刻字がありますが使用目的はわかりません。

小浜漁港水準標識

小浜漁港(地形図:小浜)は漁港というよりも観光客で賑わっています。観光用市場「フィシャーマンズ・ワーフ」のすぐ西に小浜海上保安署があり、その前の埠頭の曲り角に水準標識が見られます。直径10センチメートルの金属標で刻字は「海上保安庁 水路部 水準標識」とあります。海上保安庁海洋情報部の「平均水面、最高水面及び最低水面一覧表」によれば最低水面(基本水準面)はこの水準標識の下1.05メートルとなっています。探訪時には巡視艇「あおかぜ」が停泊していました。

水俣港水準標識

この測量標識は熊本県水俣港(地形図:水俣)の北端にあたる明神崎突堤の根もとにあり階段を4段ほど上がった右(西)側に見られます。

直径10センチメートルの金属標で「水準標識 海上保安庁 水路部」の刻字がありますが中心を示す+の刻印はありません。海上保安庁海洋情報部の「平均水面、最高水面及び最低水面一覧表」に基本水準標として公示されています。この標識の下5.58メートルが最低水面になっています。

石巻市大門崎 水路部測点

石巻市中心部の石巻湾に近い大門崎(地形図:石巻)にあります。2011年(平成23)3月11日の東日本大震災で津波被害が大きかったところで、そのため道路や避難路が整備されています。女川街道の大門崎バス停近くの陸橋西に零羊崎(ひつじさき)神社の鳥居があり、これをくぐり、石段を登ると10分たらずで中腹の無線アンテナ下の広場に到達できます。この広場の桜の木と庭園灯の間に水路部測点標石が見られます。この標石の東10メートルの柵外側には漁業標石もあります。

水路部測点標石は一辺20、地上高さ22センチメートルで、刻字は南面には「海上保安庁 水路部」と縦2行書き、西面は刻字がありません。北面は「測点」、東面は「昭和二十七年七月」と彫られています。また上面には+印があり一画7センチメートルの彫りになっています。

岡山県宇野稲荷山 水路部測点

岡山県玉野市にある宇野港(地形図:宇野)を見下ろせる稲荷山にあります。JR宇野から南西へ宇野三丁目の迷路のような住宅地を西に回りこみ駐車場の東の路地から少し上ると稲荷神社の赤い鳥居が見えます。コンクリートの石段を登りきると稲荷神社本殿があり、その奥が頂上になります。JR宇野から徒歩40分程度で到達できます。山頂には水路部測点と四等三角点「池浦」5135−57−7501の両方があり、この位置から北に宇野港がまた南には造船所を望むことができます。

水路部測点は一辺15、地上高さ24センチメートルで刻字は南面には「海上保安庁 水路部」と縦2行書き、西面は「測点」、「点」の文字下の四つ点はかわりに「大」になっています。北面は「昭和三十四年」、東面は刻字がありません。また上面には+印があり一画9、幅1センチメートルの大きく深い彫りになっています。

刻字のとおり、この水路部測点は1959(昭和34)に設置されていますが当時は国土地理院の三角点がなかったためです。南東へ2メートル離れた国土地理院の四等三角点は1960年(昭和35)に設置されています。

宮崎県都農漁港 水路部測点

この測量標識は宮崎県都農漁港(地形図:都農つの)にあります。JR都農から東へ徒歩10分程度で漁港に行けますが、「都農町漁業協同組合」事務棟の裏で海側に芝生の広場があり、この南東端に標石が見られます。この位置は漁港中央を海に沿っている道路の山側にあたります。

標石は花崗岩で横幅(北東面)13.5、奥行き12.5、地上高さ34センチメートルあり上面には直径3センチメートルの金属鋲が埋め込まれています。金属鋲には+などの刻印はありません。標石の海に面した北東面に「海上保安庁水路部」、北西面に「平成十年七月」と刻字があり他の面にはなにも見当たりません。

海上保安庁海洋情報部の「平均水面、最高水面及び最低水面一覧表」に基本水準標として公示されいます。この標識の下4.62メートルが最低水面になっています。

測量船

海上保安庁の水路測量では専用の船艇がつかわれます。しかし昭和初期までの海軍の水路部では専用船ではなく輸送船がつかわれたり観測船として測量も兼ねた水路業務用の船艇でした。1941年(昭和16)になってはじめて測量船「筑紫」1400トンが竣工しましたが、これも2年後、第二次大戦中に触雷沈没しました。[日本水路協会:専用船余話 季刊「水路」 日本水路協会 2011.10.25 p30]

2009年(平成21)時点では13艘あり本庁の海洋情報部には「昭洋」3000トン、「拓洋」2400トン、「明洋」550トンほか5艘あり、そのほかは管区海上保安本部に所属しています。日本周辺海域から西太平洋まで広大な海で活躍しています。

「明洋」は海底地形、地質構造、海流・潮流などの調査を目的とした中型の測量船です。総トン数550トン、全長60メートル、幅10.5メートル、航海速度15ノットあり1990年(平成2)に竣工しました。主な観測機器はGPS測位装置、ナローマルチビーム測深機、浅海音響測深機、地層探査装置、海上重力計、海上磁力計、採泥器などです。

船底には重力センサーやマルチビーム測深機(ソナー)のセンサー部などが取り付けられ船内で制御や自動データ処理が行えます。海底の土砂採集や磁気センサーなどはギャロース(Aアームともいいます)という門型構造物を船尾に張り出してウインチにつながったワイヤーまたはロープに取り付け海中に沈めます。海上地磁気の測定では鉄でできた船体の影響をさけるため船体から300メートル程度離した曳航式プロトン磁力計を用います。

電波航法

複数のアンテナから来る電波(ビーコン)を受信し電波の重なり具合や到達時刻の差から自船の位置を求めるのが電波航法です。電波は天候に左右されることなく伝わるため天文航法にとってかわるようになりました。オメガ、デッカ、ロランなどの方式が開発されました。日本近海では海上保安庁によってロランC(LORAN=Long Range Navigation、Cは長波帯)が運用されています。電波の発信源は地上でなくてもよく近年は人工衛星を使った電波航法が行われ、とくに衛星航法と呼びます。現在は衛星測位システムGNSS(Global Navigation Satellite System)を利用した衛星航法が主流になっています。また自船のレーダーにより周囲の地物を確認し自船の位置を測定することも電波航法に含まれます。

オメガ電波航法

オメガは1950年代に米国のピアース(John Alvin Pierce)によって提唱、究極的な電波航法という意味でギリシア文字の最後の一文字「オメガ」から「オメガ(OMEGA)電波航法 」と名付けられました。ロランやデッカと同じく双曲線航法システムの一種です。地球上に配置された送信局からの電波の位相差を検出して送信局からの距離を求めます。2ヶ所の送信局を焦点とする双曲線を求め、2つの双曲線が交わる点から現在位置を算出します。使用周波数がVLF(超長波)帯であり電波の到達距離が長く8ヶ所の送信局で全地球をカバーできます。GPSの普及にともない1997年(平成9)に運用が停止されました。

公海・領海・排他的経済水域

昔は「海は万人の共有財産」と考えられていました。グロティウス(Hugo Grotius 1583〜1645 オランダの国際法学者)は「自由海論」(Mare Liberum)を発表し「海はどこの国にも属さず、その利用は基本的には自由である」との考えを示しました。このことは海洋帝国であったオランダや英国にとって有利であったからともいわれています。しかし18世紀になると沿岸防衛や漁業資源の観点から領海の概念がうまれ、各国の海洋における権利が主張され国際的な取り決めが必要になりました。

公海」は、国家が領有したり排他的に支配することができない海域のことで、内水、領海、群島水域、排他的経済水域をおぞいた海洋のすべての部分で、世界各国が共通に使用できます。「領海」とは、「国連海洋法条約」7条、1982年(昭和57)によって定められ沿岸国の「基線」から最大12海里(約22.2キロメートル)までの水域です。日本では「領海及び接続水域に関する法律」(略して「領海法」)1977年(昭和52)法律第30号で定められています。基線は潮位が略最低低潮面であるときに表される海岸線ですが、海岸線が複雑に入り組んでいたり、海岸線に沿って島が連なっている場合ほ陸地の先端や島を結ぶ直線を基線とすることが認められています。日本は1997年(平成9)に全国の15海域で直線基線採用し領海を拡大しました。陸地から見て基線の内側の水域は「内水」と呼ばれます。領海は国家の主権がおよぶ範囲ですが軍事、民間を問わず外国船の無害通航(沿岸国の利益を害さない範囲で自由に通航できること)が認められています。また主権は領海の水面の上空や水面下の水中にも及びます。18世紀から20世紀の半ばまで欧米諸国の領海は3海里内とされてきました。これは大砲の射程距離で沿岸から自国を防衛できる距離でした。ところが後年、領海について国によって様々な距離が主張され一部の国は独自に領海を50海里や200海里まで拡張していくようになってきました。その後20世紀末以降は12海里の限界が広く浸透してきました。日本は1872年(明治5)太政官達により領海3海里を宣言し1977年(昭和52)までつづきました。なお例外として日本近海の宗谷海峡、津軽海峡、対馬海峡、大隅海峡の国際海峡は領海幅が3海里になっています。

排他的経済水域」EEZ(Exclusive Economic Zone)は沿岸から200海里の水域で広範な領海を設定していた国の主張を経済的主権に限定して認めるかわり自由航行のできる水域を確保したものです。排他的経済水域では国が独占的に漁業資源や海底鉱物などを探査、開発、上空飛行、海底電線、海底パイプラインの敷設などができます。国連海洋法条約によって領海から12海里以内の排他的経済水域内(基線から24海里以内)を「接続水域」として、必要な法規制・通関の取締りを行うことが認められています。排他的経済水域の設定については複数国家の水域が重複する地域を中心として国家間の対立が発生しています。

「大陸棚」は沿岸国の領海を越えて延びる海底で天然資源の探査、開発のために主権的権利をもつ区域です。国連海洋法条約では基本的に200海里までの海底と海底下を大陸棚とすることができるほか、海底の地形、地質が一定条件を満たせば200海里の外側に大陸棚の限界を設定することが可能であるとされています。

領海、排他的経済水域などの水域面積は447万平方キロメートル(うち領海は43万平方キロメートル)であり国土面積38万平方キロメートルの12倍にあたります。日本の領土面積は世界で第61位ですが領海、排他的経済水域の広さでは世界第6位になります。[山田吉彦:日本の国境 新潮新書 2005 p14−15]

水路技術者の養成

水路技術者の養成機関として1942年(昭和17)に水路部修技所が開設されました。1951年(昭和26)には舞鶴市長浜に海上保安学校の水路科が設置され、現在は同校の海洋科学課程になっています。毎年20名程度が採用され1年間、水路測量、海象観測、天体観測、水路図誌や水路通報などの専門的知識と技能を修得、この間、練習船よる海洋測量の実習もあります。卒業後は各地に配属されます。呉市若葉町の海上保安大学校では水路測量に特化した教育はないようです。


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