「京大RISHにおける大気レーダー観測データベースの公開」
橋口浩之・津田敏隆・塩谷雅人・山本衛・新堀淳樹*(京都大学生存圏研究所, *現 名大ISEE)[2018年9月14日 IUGONET研究集会・科学とデータ研究集会]

宇宙圏

大気圏
森林圏

生存圏

生活圏

人類の生存を支える「生存圏」＝生活圏、森林圏、大気圏、宇宙圏を中心に構成。
「圏」＝空間（場所）＋様々な現象＋関係する科学研究と技術開発。
◼ 平成16年度: 木質科学研究所と宙空電波科学研究センターを再編統合し、発足。
◼ 平成17年度：全国（国際）共同利用の附置研として活動開始。
◼ 平成22年度：生存圏科学の共同利用・共同研究拠点に認定。
◼ 平成27年度末: ICSU-WDS Regular Memberに認定

全国・国際共同利用に供される大型設備・装置・施設
平成16年度以前共同利用開始

MUレーダー1984～

平成17年度
共同利用開始木質材料実験設備

居住圏劣化生物飼育設備

高度マイクロ波エネルギー伝送実験棟

平成23年度
共同利用開始生活・ 森林圏シミュレーションフィールド

赤道大気レーダ(EAR)

2001～

平成18年度
共同利用開始森林バイオマス評価分析システム

平成23年度
共同利用開始平成20年度
共同利用開始

持続可能生存圏開拓診断(DASH)システム

マ イ クロ波送電実験装置

先端電波科学計算機実験装置

宇宙圏電磁環境計測装置性
能評価シ ステム

先端素材開発解析システム

生存圏データベース
生存圏研究所が蓄積してきたデータの集大成で，材鑑調査室が収蔵する木質標本データと生存圏に関するさまざまな電子データとからなる．
材鑑調査室では1944年以来，70年以上に渡って収集されてきた木材標本や光学プレパラートを収蔵公開

http://database.rish.kyoto-u.ac.jp/

材鑑調査室の所蔵材鑑の現状

登録材鑑数
標本名

標本数

新規材鑑

木材材鑑標本

20,243点

+471点

さく葉標本

4,416点+284点

標準プレパラート

10,969点

+450点

古材標本

532点

+82点

識別用プレパラート

2,557点+38点

平成28年2月19日時点

北大農学部寄贈材鑑

平成28年度樹木採集会
福島 / 北薩（鹿児島）古材標本採集
東福寺古材 82点

画像による樹種の識別
杉山淳司、小林加代子、反町始、京都大学生存圏研究所
今津節生 奈良大学、大河内隆之 奈良文化財研究所• 樹種の自動識別• 物性の予測• 植物系統の表徴

学習、特徴抽出、判別

クスノキ
他のクスノキ科との共通点、相違点は？

Shallow learning 人の選ぶ特徴量と判別器の組み合わせor Deep learning 深層学習

電子版生存圏データベース (1)宇宙圏電磁環境データ
1992年に打ち上げられ地球周辺の宇宙空間を観測し続けているGEOTAIL衛星で観測された宇宙圏電磁環境に関するプラズマ波動スペクトル強度の時間変化に関するデータを公開している．

赤道大気観測データ
赤道大気レーダーで取得された対流圏及び下部成層圏における大気観測データと電離圏におけるイレギュラリティ観測デー
タを中心に，各種キャンペーンにより取得された赤道大気関連の観測データを公開している．

レーダー大気観測データ
過去30年以上にわたってアジア域最大の大気観測レーダーとして稼働してきたMUレーダーをはじめとする各種大気観測装置で得られた地表から超高層大気にかけての観測データを公開している．

グローバル大気観測データ
全球気象データおよび各種グローバル衛星観測データなどを自己記述的でポータビリティの高いフォーマット(NetCDF)で用意している．現在，ECMWF，NCEPの再解析データ，気象庁作成の数値予報・観測データを公開している．

電子版生存圏データベース (2)木材多様性データベース
木材多様性データベース
では材鑑調査室が所蔵する木材標本ならびに光学プレパラートの情報を，また日本産木材データベースでは日本産広葉樹の木材組織の画像と解剖学的記述を公開している．

有用植物遺伝子データベース
二次代謝成分やバイオマスが利用される有用植物のExpressed sequencetags(EST)配列を集積している(クララ，ムラサキ，アカシアマンギウム)．既知の遺伝子配列と相同性を有するEST配列を検索（相同性検索することが可能．

担子菌類遺伝子資源データ
第二次世界大戦以前より収集されてきた希少な標本試料(木材腐朽性担子菌類の乾燥子実体標本；写真も含まれる)の書誌情報や生体試料の遺伝子情報を収集し検索できるようにしている．

その他のデータベース

所内外の研究者からの提供を受けて，南極点基地
オーロラ観測データ，静止衛星雲頂高度プロダクト，アカシア大規模造林地気象データベースを公開

MUレーダー／赤道大気レーダー全国国際共同利用公募
公募は半年毎 (6～11月と12～5月)
共同利用の形態⚫ MUレーダー・EAR及び関連装置による観測
MUレーダー・EAR及び両観測所に設置された観測装置を用いた大気や電離圏の観測⚫ 信楽MU観測所・赤道大気観測所の利用
共同利用者自身の所有する研究設備の両観測所への持ち込みや、研究活動の基点として観測所を利用すること⚫ 観測データベースの利用
MUレーダー・EARや両観測所に設置された観測装置で得られた観測データの利用
データ公開ポリシー
共同利用で取得された観測データは、研究所が実施する標準観測については観測後直ちに、その他の観測については1年を経過したものについて、特別の理由がある場合を除いて公開

MUレーダー（滋賀県甲賀市信楽町） 1984年完成
観測棟
アクティブフェーズドアレイ
2500回/秒のビーム走査

二次元アクティブフェーズドアレーシス
テムを用いた世界初の大規模大気レーダーとしてIEEEマイルストーンに認定

アンテナ（直径１０３ｍ）
周波数: 46.5MHz
送信出力: 1MW
MU: Middle and Upper atmosphere (中層・超高層大気)

直交３素子八木アンテナ（４７５本）

http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/mu/database.html●標準観測
対流圏・下部成層圏観測（高度2-25km）
中間圏観測（高度60-90km）
電離圏観測（高度200-600km）●特別観測
流星観測（高度80-100km）
RASS観測（高度2-20km）
FAI観測http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/mu/data/
対流圏・下部成層圏標準観測
10分平均の風速・エコー強度・スペクトル幅(乱流強度)
GIF, CSV, NetCDF

http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/mu/mesosphere/http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/mu/isdata/MUレーダーによる流星観測http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/mu/meteor/

(参考)http://www.murmhed2.sakura.ne.jp/2014/（中村先生＠極地研)

赤道大気レーダー (Equatorial Atmosphere Radar (EAR))(2001年3月完成)
インドネシア共和国
西スマトラ州(0.20S, 100.32E)

周波数: 47.0MHz
送信出力: 100kW (MUレーダーの1/10)

直径110m (560本の八木アンテナ)

赤道大気観測所に整備された観測装置群

FMCWレーダー

VHFレーダー

EAR受信システム
流星レーダー

Xバンド気象レーダー
RASS用スピーカー

EAR

マイクロレインレーダー
光学式雨量計全天イメージャシーロメータライダー
ラジオメータディスドロメータ

GPS受信機http://database.rish.kyoto-u.ac.jp/arch/equator/

対流圏・下部成層圏標準観測
電離圏FAI観測

赤道大気レーダー長期連続観測の実績(濃色部分: 電離圏観測を同時実施)

http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/ear/data/
対流圏・下部成層圏標準観測
10分平均の風速・エコー強度・スペクトル幅(乱流強度)

http://www.rish.kyoto-u.ac.jp/ear/data-fai/

電離圏FAI標準観測
エコー強度・ドップラー速度・スペクトル幅

http://database.rish.kyoto-u.ac.jp/arch/iugonet/京都大学(RISH・理学研究科)、名古屋大
学、九州大学、東北大学、国立極地研究所による大学間連携プロジェクト多様で膨大な量の観測データが分散して存在
バーチャル情報拠点による連携強化

メタデータ（メタ情報）のデータベースで横断検索を可能に他の地球科学分野へ展開

国内他機関・大学
海外研究者

衛星、数値モデルデータへの拡張

九大
宙空研

分野を横断したデー
タの総合解析による新しい研究を促進
超高層大気の観測データに関するメタデータのデータベースを構築し、インターネットを通して一般に公開する

電磁気圏研究
コミュニティ

名大STE研

地磁気研究
コミュニティXMLXML東北大PPARC

メタデータDB

超高層大気科学バーチャル情報拠点

XML

XML

京大
理・附属天文台

磁気圏研究
コミュニティ

太陽物理学
コミュニティ
XML

極域研究
コミュニティ

XML

観測DB(+解析ソフト)

XML

国立極地
研

地磁気研究
コミュニティ

京大
生存研

京大 理・地磁気センター

赤道大気研究
コミュニティ

各機関が所有する観測データの可視化・解析ツールの開発も行う

生存圏データベースのミラーリング
貴重かつ再現不可能なデータベースを不慮の事故で失わないために、生存圏デー
タベースのうち独自に取得しているMUレーダー、EARなどの一次データを遠隔地にバックアップ(ミラーリング)。データベースの総容量は100TBを超える。
2017年3月末にインドネシア航空宇宙庁(LAPAN)バンドン研究センターに移設。
インドネシアからのアクセス性も向上し、一石二鳥。
IUGONETデータ解析ウェブサービスを導入するデータサーバーをインドネシアに設置することで、インドネシア国内での生存圏データベースの利用促進が期待される。

ミラーリングサーバー (8TBx 20台のRAID)