矢吹裕伯1,2・杉村
1:国立極地研究所

剛1・照井健志1
北極観測センター

２:海洋研究開発機構

2015/08/17

IUGONET研究集会

近年の動向 オープンサイエンスの概念
 2013年6月：英国におけるG8科学大臣会合
 公的資金を用いた研究論文だけでなく研究データのオープン化

 その分野の知見を集約した国際的なデータベースの構築
 知見の集約

データベース

 情報ソースのハブ化 教育・検索コストの低価格化
研究者

行政

マスコミ

国民

 研究機関ごとに、独自のデータベースシステムの構築
 低価格で高性能なIT技術によって実現研究機関DB 研究機関で独自に集約したデータの集約化
 資金を投入した研究成果の公共性の向上

モデル

リモートセンシング

観測研究データ利用の課題
 属人性の高さ
 データの管理、収集について、個々の裁量に依存

 再利用性の低下
 フォーマットの変換、所有権の確認に、時間が掛かる 意識の低さ
 データ出版・公開に対しての評価基準がないデータの死蔵化• 日の目を見ない観測データ・解析データ• 他研究による被引用数の低下
データ出版・公開のインセンティブの確保が必要

研究データを共有しようとしても・・・

 データ形式がバラバラ
 データの再利用が難しい

エクセル↓
データを整形するコストの発生

テキスト

バイナリ

CSV

科学雑誌の動向↑Nature Scientific Dataの創刊←Elesevierとの連携
地球科学データベースPANGAEA

北極域データアーカイブの構築の目的

国際的にデータの共有が望まれている。



北極域の環境変動の解明を行っている、大気、海洋、陸域、生態、モデル等の分野間連携のためのデータの収集・公開を図る



現場観測、収集データ、衛星データ、数値実験データ等の収集・公開



観測研究者間およびモデル研究者とのデータ相互利用

データマネージメントの貢献

データの相互利用

北極域の大気―海洋―陸域システムの変動の実態とプロセスを解明

地球温暖化における北極域の環境変動の影響を評価、将来予測精度の向上

地球温暖化に伴い、多発すると考えられる北極域を起源とする顕著現象の解明



北極域研究課題の取得データ、解析及び将来予測結果の社会への還元をめざし、関係機関への利用・公開を推進

データプロバイダへのインセンティブの提供

GRENE Project :Arctic Climate Research Project Rapid Change of the Arctic
Climate System and its Global Influences

GRENE Project

GRENE事業（北極気候変動研究プロジェクト）
全球の気候変動及び将来予測における北極域の役割の解明

北極域における温暖化増幅メカニズムの解明
データ共有
相互利用
北極域における環境変動が日本周辺の気象や水産資源等に及ぼす影響の評価

北極海航路の利用可能性評価につながる
海氷分布の将来予測

各分野間でこれらの様々データを共有することで効率よく解析を行う必要がある。

モデル研究者及び観測研究者によるデータの相互利用 データを登録・共有・公開するためのガイドラインおよびデータポリシー策定
 ハードウエアーとソフトウエアーの設計
 メタデータ及びフォーマットt整備
 品質管理サポート
 データレスキュー（過去データの確保）サポート

 キャパシティビルディング（データ提供者）
 DOI付与の検討開始︓JaLC（研究データのDOI付与実験プロジェクト） DIASとの連携


メタデータの提供（DIAS側からの検索）

品質管理システム（技術移転︖）

データの相互利用

 他国の北極コミュニティー等との連携（これが最も重要）

 SAON、NSIDC、GCMD、CADIS、IARC等
 データセンターの長期・安定的運用の基礎づくり

データセンターの確立のための準備（ICSU-WDS（World Data System）へ参加し、World Wideのデータセンタへ発展）

研究データ検索・管理システム

オンライン可視化アプリケーション

https://ads.nipr.ac.jp/

極域環境監視モニ
ター
・可視化された衛星

データを準リアルタイ
ムでWebで提供する

ブラウザ上でグリッドデー
タや時系列データを可視化し、解析を可能にするオンラインで可視化するWebアプ
リケーションhttps://ads.nipr.ac.jp/

ADSのデータ検索画面（メタデータ︓235件︔ 地点数1764地点）

Matadata Input tool（Excel）

Search By
Web API

Data
Base

Result by XML
generated
replacement
MapGridObservati
onal data

DatasetXML
metadata

DataCiteXML
metadata

ADS matadata
DIF, ISO19139 , NIPR
・Sftpによる認証鍵によるア
クセス（現在ID,PW）
・OAI-PMH2

Harvesting Metadata
Quick Look

Data provider

Other Datacenter

DOI
registration

ADSメタデータ
メタデータの記載は全てエクセルシートを用いて行う。エクセルシートではマクロが組んであり、入力補助を行っている。
メタ情報規格国際規格︓
ISO19139
関連プロジェクトの規格︓
DIAS, GCMD DIF, DataCite⇒各々の必須項目は必ず含み、マッピングに対応

ADS独自規格︓

ADS

関連する規格

カテゴリ

要素数

DIAS

地球科学全般85

DIF (Directory

GCMDの定義55

科学データDOI関連

18

Interchange Format)

DataCite
シート

シート名

項目要素数（必須項目）

A

Title &Personnel

データセットの基本情報

32（22）B

ManagementCDE
F
F-1
F-2
F-3

サイトにおけるデータ表示、関連するプロジェクトなど権利に関する項目
Constraint
キーワード
Keywords
時間に関する項目
Period空間に関する項目
Location
地点情報 ポイントデータ
Point
地点情報 ラインデータ
Line
モデルデータ
Grid

22（5）
16（5）
14（5）
11（2）
17（4）
20
817

この部分︓データの種類により入れ替え（粒度の細かいデータセットを記述できる）

How to Use

Simple Search

GeographicalSearch

Time scale search
Key work Search

Full text search
Search result

Detail search

でData
Summary

Metadata

DownLoad

Photo Quick Look Quick Look

All information search by mouse action

ADSのDOI付与システムについて

ADSメタデータコントロール
画面
DOI登録画面
ADSのデータランディングページ

 データ実装状況

 格子点データSSM/I マイクロ派輝度温度
SSM/I プロダクト（海氷︓北・南極）

JAXA 提供
AMSR-E, AMSR-2（北極・南極）（輝度温度・海面水温、海上風速、海氷
密接度・積雪深、土壌水分量、積算水蒸気量、積算雲水量、降水量）
AMSR2データはSFTPを用いて一括ダウンロード可能

・NCEP1の解析データ（日データ）
・全球オフラインで計算した陸面モ
デルMATSIROの計算結果
・計算期間は1979-2007年（2010年頃までは延長できる見込み）
・水平解像度は1度×1度（約100km）

・Climatic Research Unit（CRU)3.2.1
・JRA-55（予定）・他再解析データ（ERA Interim Reanalysis Data Archive）（予定）目的

分野間でのデータ相互利用を促進するため、だれでも直観的に操作可能なオンライン可視化アプリを開発する



対象データ

１次元（１次元、地上レーダ観測）
２、３次元（衛星観測、モデル計算）

機能

データの自動読み込み
マウス操作による描画領域のズーム＆移動グラフ表示
カラーマップコンター図
時系列アニメーション
指定断面のグラフ化
時系列グラフプロット
テキストデータ出力

カラーマップ
断面グラフ

時系列グラフタイムスライドバー

格子点データサイト例）NECP1

https://ads.nipr.ac.jp/vision/index.html?type=ncep

雲レーダデータサイト

リアルタイムでオンライン可視化を可能にしたい。
現在はオフラインデータのみ
https://ads.nipr.ac.jp/FalconA_Graph/index.html

GRENE-TEA Model Intercomparison Project (GTMIP)ページ（Topからのリンク無）GRENE北極プロジェクト内のモデル
相互比較研究プロジェクト

https://ads.nipr.ac.jp/gtmip/gtmip.html
https://ads.nipr.ac.jp/gtmip/graph/index.html

Online visualization application

・Real time monitor of meteorological station
Canada・WoodBuffalo Automatic ClimateObservation Station (ACOS) DataGreenland
・SIGMA-A Automatic Weather Station(AWS) Data Graph
・SIGMA-B Automatic Weather Station(AWS) Data Graph
・ SIGMA-D Automatic Weather Station(AWS) Data2014年5月16日準リアルタイム極域環境監視モニター（VISHOP）のサービス開始（NIPR、JAXAとの共同でWebにてお知らせ公開）
・東京大学大学院新領域創成科学研究科山口研究室がプレス発表を行った
2014年の北極海海氷予測結果のVISHOPにおける公開 (2014年6月13日）

Visualization Service of Horizontal scale
Observations at Polar region（VISHOP)
Real time environmental monitor(ex. sea ice, sea surface temperature, sea ice thickness, snow depth)2014 Arctic Sea Ice prediction

https://ads.nipr.ac.jp/vishop/vishop-monitor.html

海氷厚および海氷上のメルトポンドプロダクト

2014年2月26日
緑ー赤系︓海氷厚プロダクト（100ー300cm）
青系
︓海氷上のメルトポンド分布率

2014年7月26日

JAXA
AMSR-E and AMSR-2
Satellite data andProducts

Links

GRENE Project
Model
Simulation Data

NIPR
Meteorology andGlaciology Group

Metadata
sharing

ArcticObservational DataJapan
Consortium
for Arctic
Environment
al Research(JCAR)

Cryosphereresearch
Community

Participation to ICSU-WDS
Long-term stable operation

船舶用配信基盤の開発
船内LAN

プロダクトを作成しADSからデータをADSへ配信加工して配信
メリット• 完全自動化が可能になる• PCの環境はなんでもよくなる• 送り先のIPを指定すれば可能になる

メールによる受信データの可視化
用、ボードPC上で動作
船内LANのPCから、Webブラウザを通じて確認可能にする

動作画面

連絡先
ads-info@nipr.ac.jp
ADSメインページ
https://ads.nipr.ac.jp
マニュアル類・入力ツール(Excelシート)
https://ads.nipr.ac.jp/FAQ.html