DEIM Forum 2013 D4-4

地球科学データと学術論文の対応付け獲得に向けた事例調査
梅原 佳宏†

清水 敏之†

吉川 正俊†† 京都大学大学院情報学研究科 〒 606–8501 京都市左京区吉田本町
E-mail: †{y.umehara@db.soc.,tshimizu@,yoshikawa@}i.kyoto-u.ac.jp
あらまし 観測機器の発達や情報技術の進歩により，膨大な量の地球科学データが収集，蓄積，解析されており，データの統合利用等による新たな知見の発見が期待されている．しかし，地球科学データは専門性が高く，専門分野の合致しない利用者が適切なデータを検索し，データを理解することは困難である場合が多い．我々は地球科学データに対して，そのデータを言及している学術論文を提示することで，利用者に対するデータの理解，活用支援を行うことが出来ると考えた．DIAS プロジェクトにおけるデータセットとそれを言及している学術論文を対象として，対応付け事例を調査し，自動的に対応付けるための手法の検討を行った．
キーワード

地球科学データ，学術論文

1. は じ め に
近年の観測機器の発達や情報技術の進歩により，膨大な量の地球科学データが収集，蓄積，解析されている．それらのデーデータの理解支援として，データに対してコメントを付けることが考えられる．データに対してコメントを付ける場合は，新たな内容の記述が必要となるが，学術論文を利用することにより新たな内容の記述が必要とされないと考えられる．

タは，同分野の専門家によって利用される場合もあるが，異なまた，ディジタルオブジェクトを識別する ID として，DOIる分野の専門家によって利用される場合もある．異なる分野のがある [2]．科学データに対して DOI を付与するという試みがデータの統合的な利用によって新たな知見が得られることが現在行われており [3]，データセットに DOI が付与され，学術期待される．専門分野の合致しないデータ利用者にとっては，論文でデータを参照する際に DOI を用いることが一般的となデータ自体の理解が困難である場合が多いため，メタデータれば，地球科学データと学術論文の対応付けの取得が容易になの整備やデータに対するコメントの付与といったデータの理解ると考えられる．一方で，データセットへの DOI の付与は，十支援を行う必要がある．さらに，データベース内にどのような分に浸透していないと考えられ，また，過去に発表された学術データがあるのか把握することが困難な場合や，検索要求を適論文については，データセットに付与された DOI を用いて，対切に表現するのが困難な場合があるため，データを探し出す検応付けを行うことはできないため，地球科学データと学術論文索補助のための仕組みが必要である．また，データの提供者が，を対応付けるための手法が必要であると考えられる．

データがどのように利用され，データを利用した人がそのデー

地球科学データと学術論文の対応付けについては，一部のタに対してどのような感想を持ったのかというフィードバック

地球科学データベースおよび論文データベースにおいて実際を求めている場合もある．に行われている．例えば，地球科学データライブラリ PAN-

一方，科学者はデータを利用して得られた知見をまとめ，学GAEA（注 1）のデータセットと，Elsevier（注 2）が出版するフルテキ術的な成果として示すために学術論文を書く．本研究では，地ストデータベース Science Direct（注 3）のデータセットに対応す

球科学データについて言及している学術論文に着目し，地球科る学術論文との相互リンクが進められている．この場合，対応学データと学術論文の対応付けを行うことで，データの理解，付けを行うために，学術論文の著者は，Elsevier に学術論文と活用支援を行うことが出来ると考えた．地球科学データベース

データ識別子を提出している．我々は，過去に発表された学術において地球科学データが特定された際に，対応付けられた学論文について，どのように対応付けを行うのかという問題や，術論文を提示することで，利用者に対するデータの理解支援をデータ識別子を提出することが学術論文の著者にとっての負担行うことができ，対応付けられた学術論文の情報を用いることになるのではないかと考え，地球科学データと学術論文を自動で検索の補助を行うことができると考えられる．また，学術論的に対応付けるための手法が必要であると考えた．そこで，本文の情報により，データ提供者に対してのデータ利用状況に関研究では，地球科学データとそれを言及している学術論文を対するフィードバックもできると考えた．

象として，対応付け事例を調査し，自動的に対応付けるためのここで，英国情報システム合同委員会，出版研究コンソーシ
アム，研究情報ネットワークが出した調査報告書 [1] によると，手法の検討を行った．
ここで，我々の過去の研究 [4] では，地球科学データと学術データへのアクセスは重要であるが，アクセスが困難であるという報告がある．一方で，学術論文は，アクセスが比較的容易であるため，地球科学データと学術論文の対応付けを行うことにより，データへのアクセスが容易になると考えられる．また，（注 1）：http://pangaea.de/（注 2）：http://www.elsevier.com/（注 3）：http://www.sciencedirect.com/

論文の関連付けを行った．地球科学データと学術論文との間にと学術論文が対応付けられているとみなすことが出来る．しは，地球科学データとそれを言及している学術論文のような直かし，現状，このような手動での作業による対応付けは十分に接的な関係と，地球科学データと学術論文が，地球科学に関連整備されているとは言い難い．例えば，DIAS では，地球科学する語彙，人・組織，分野で関連しているような間接的な関係データに対するメタデータの一つとして参考文献があるが，多があると考えた．そこで，主に，地球科学データと学術論文のくのデータセットに関して参考文献情報の記載がない．

関連付けについて，間接的な関係に基づく関連付けの取得に取また，学術論文中に，データセットに対しての謝辞が記述さり組んだ．本研究では，直接的な関係に着目し，地球科学デーれている場合があり，そこから地球科学データと学術論文の対タとそれを言及している学術論文について，対応付け事例を広応付けを抽出することも考えられるが，我々の調査した範囲で範囲に調査し，自動的に対応付けるための手法の検討を行った．

は，現状，データセットに対して直接謝辞を記述しているものは少ない．そのため，メタデータ中の参考文献や学術論文中の2. メタデータ及び対応付けの現状謝辞を利用するだけでは，対応付けを得るのに不十分であると

2. 1 地球科学データベースのメタデータ考えられる．

既存の地球科学データベースとしては，アメリカ航空宇宙局 NASA が管理する地球科学データのメタデータベース

GCMD(Global Change Master Directory)（注 4）や，国内では，（注 5）3. 調査対象論文の取得
現在，DIAS プロジェクトにおける地球科学データを対象と[6] が多種して，対応付け事例の調査を行っている．各データセットに対多様な地球科学データを管理している．また，FAO GeoNet-

して 3. 2 節から 3. 4 節で述べる手法を適用し，論文検索エンジ

DIAS(Data Integration and Analysis System)（注 6）などの地球科学データのメタデータポータルでは，空ンによって検索を行い，論文本文が取得できた学術論文を用い間情報を持つデータのメタデータ編集・検索機能を提供するた．本研究では論文検索エンジンとして Google Scholar（注 9）をwork（注 7）オープンソースのソフトウェア GeoNetworkが利用されて用いた．

いる．地球流体データのデータベース，解析，可視化のための3. 1 対象データセットおよびメタデータデスクトップツール兼サーバである Gfdnavi(Geophysical fluid

DIAS では多種多様なデータセットが管理されており，その（注 8）[5] では，Web ベースでデータ解析，可視メタデータは DIAS 俯瞰・検索システム （注 10） 等を通して入手化できる地球流体データのデータベース構築が可能である．メ

可能である．2013 年 1 月時点で 192 データセットに対するメタデータファイルとして，YAML ファイルや SIGEN ファイルタデータが公開されている．

data navigator)を使用することができ，データベースに登録されるデータに情DIAS におけるメタデータは以下の項目を含む [7]．

報を付加することが可能である．

•

データセット名，バージョン，データセット名略称

地球科学データベースではデータセットに対してメタデー

•

問合せ先

タを付与することが一般的であり [7]，例えば，GCMD では，•

メタデータ作成者，作成日DIF(Directory Interchange Format) というフォーマットで多•データセット作成者，作成日様な地球科学データのメタデータを収集，分類し，検索機能を•

データセット概要提供している．また，DIAS では，専用のウェブツールを用い•

時間情報てデータセット単位で地球科学分野のメタデータ標準である

•

地理的範囲

ISO19115 [8] および ISO19139 [9] に準拠したメタデータを作成•グリッドしている．我々はこのようなメタデータを介して地球科学デー

•

キーワード

タと学術論文の対応付けを行うことにした．

•

データセットに関するオンライン情報

2. 2 対応付けの現状•

データ周辺情報地球科学データと学術論文の対応付けが実際に行われている•

データ配布情報

例としては，地球科学データライブラリ PANGAEA のデータ•

データセット作成に関する加工過程や履歴の説明

セットと，対応する Science Direct の学術論文との相互リンク•

統合データの品質に関する問題点が進められている．具体的な対応付け事例としては，図 1 に示•

データセット利用制約条項

す PANGAEA のデータセットと，図 2 に示す Science Direct•

参考文献の学術論文である．

今回の調査では，データセット名，データセット名略称，デー

地球科学データに対するメタデータの一つとして参考文献のタセット作成者，データセット概要，データセット利用制約条情報が格納されていることがあり，その場合は地球科学データ項を利用した．今後，本論文では，DIAS におけるデータセットのメタデータをデータセットメタデータと呼ぶこととする．

（注 4）：http://gcmd.nasa.gov/（注 5）：http://www.editoria.u-tokyo.ac.jp/dias/（注 6）：http://www.fao.org/geonetwork/（注 7）：http://geonetwork-opensource.org/（注 9）：http://scholar.google.co.jp/（注 8）：http://www.gfd-dennou.org/arch/davis/gfdnavi/（注 10）：http://dias-dss.tkl.iis.u-tokyo.ac.jp/ddc/

図 1 PANGAEA におけるデータセットの例

図 2 Science Direct における学術論文の例

3. 2 データセット名の利用

データセットメタデータでは，データセット利用制約条項の地球科学データと学術論文の対応付けとして，学術論文中で中で，学術論文でデータセットを利用する際に用いるべき謝辞データセット名を記述している場合が考えられる．例えば，“西を指定している場合がある．謝辞が指定されている場合，その太平洋熱帯域に設置されたトライトンおよび TAO ブイのデー文面を用いて検索を行い，調査対象論文を取得した．

（注 11）

タ相互比較”という論文では，“トライトンブイデータ” の記述があり，“トライトンブイデータ” というデータセットに対して言及していると推測できる．
データセットメタデータ中のデータセットタイトルの完全一致検索により調査対象論文を取得した．

3. 3 謝辞の利用

3. 4 キーワードの利用
長いデータセット名では，必要以上に絞り込まれ，データセットについて言及している学術論文を取得出来ない場合が考えられる．そこで，データセットメタデータにおける，データセット名略称，データ作成者，概要から有用なキーワードを選択し検索に利用することを考えた．

地球科学データと学術論文の対応付けとして，学術論文中で今回の調査では，データセットメタデータ中の上記の項目かデータセットに対する謝辞を記述している場合が考えられる．

ら筆者が主観により有用だと判断して選択したキーワードを用

例えば，DIAS プロジェクトにおける “東北大学全球高解像度いて検索を行い，調査対象論文を取得した．

客観解析海面水温データ” のデータセットメタデータでは，利例えば，DIAS プロジェクトにおける “DIAS 長期再解析プ用した際に記述する謝辞の指定をしており，“高解像度データロジェクト (JRA-25)” というデータセットと “CMIP3 マルチを用いた北西太平洋における海上風と海面水温場の関係に関す気候モデルにおける日本の気候の再現性比較”（注 13）という論文（注 12）

る研究”という論文で参照されている．

（注 11）：黒田芳史, 曽野和彦, 安藤健太郎, ポールフライターグ, マイクマック

おける海上風と海面水温場の関係に関する研究”, Journal of The School of

ファーデン, “西太平洋熱帯域に設置されたトライトンおよび TAO ブイのデー

Marine Science and Technology, Vol.3, No.2, pp.39-50, 2005 年.

タ相互比較”, 海洋科学技術センター試験研究報告, Vol.43, 2001 年.

（注 13）：道広有理, 佐藤嘉展, 鈴木靖,

（注 12）：森本直樹, 轡田邦夫, 笠原実, “高解像度データを用いた北西太平洋に本の気候の再現性比較

CMIP3 マルチ気候モデルにおける日, 京都大学防災研究所年報, 第 53 号 B, 2010 年.

に関して，データセット名による検索では取得できなかったが，“JRA-25” と，データ作成組織である “気象庁” と “電力中央研究所” の三つのキーワードを用いて検索することで取得することが出来た．

上記の点に加えて，以下の点に関して，対応付け手法の検討を行っている．

•

データセットメタデータにおけるデータセットタイトルと，データセット作成者により指定された謝辞を利用する．謝4. 対応付け事例の調査
3. 2 節から 3. 4 節の各手法において論文検索エンジンを用い辞については，学術論文の謝辞に関する節をマッチングの対象とし，表記ゆれをどの程度許容するのか検討する．

•学術論文中のデータ記述部を発見し，データに関する節て取得された論文に対して人手により実際にデータセットに対で記述されている，または，作成した，利用した，用いた等のする言及があるかの調査を行った．

記述が続く場合には，データセットについて言及していると考一部の DIAS データセットに対して，実際にデータセットに対する言及があったものの数を表 1 に示す．
データセットタイトルを用いて取得された論文では，データえる．

6. お わ り にセットについて言及している場合が多かった．一方で，特に，我々は地球科学データに対して，そのデータを言及している

長いデータセットタイトルの場合，学術論文中で表記ゆれした学術論文を提示することで，利用者に対するデータの理解，活データセットタイトルを記述して，データセットタイトルと完用支援を行うことが出来ると考えた．データセットメタデータ全一致している場合は少なかったため，データセットタイトルを手掛かりに取得してきた学術論文を対象として，対応付け事との完全一致による対応付けの取得は難しいと考えられる．

例の調査を行った．

謝辞を用いて取得された論文では，データセットについて言対応付け事例の調査より，データセット名を利用すると，学及している場合が多かった．一方で，データセットの作成者が術論文中で表記ゆれが生じている場合や，長いデータセット名指定している謝辞とは異なる表記をしている場合や，データの場合に必要以上に絞り込まれることにより，対応付けの取得

セットに対する謝辞を記述していない場合があり，また，デーが困難な場合があることが分かった．また，謝辞の利用に関しタセットの作成者によっては，謝辞を指定していない場合もては，データセットの作成者が謝辞を指定していない場合，学あった．

術論文の著者がデータセットに対する謝辞を記述していない

今回調査対象に含めた “DIAS 長期再解析プロジェクト (JRA-場合，データセットの作成者が指定した謝辞とは異なる表記を25)” では，そのデータセットの作成に関わる論文（注 14）があり，している場合があり，対応付けの取得が困難な場合があった．

このように，データセットを作成した文献が存在している場合，キーワードを利用すると，データセット名の表記ゆれや，長いその文献を参考文献としている学術論文は，そのデータセットデータセット名の場合に必要以上に絞り込まれること等による，について言及していると考えられる．

対応付けの取得が困難な場合にも対処できると考えられる．一

また，データセットの URL が存在している場合，その URL方で，キーワードの選択によっては，データセットについて言を記述している学術論文は，そのデータセットについて言及し及していない学術論文を対応付けてしまう場合がある．そのたていると考えられる．例えば，“反射法地震探査データを用いめ，地球科学データと学術論文の自動的な対応付けに向けて，（注 15）た海洋物理研究”という論文では，DIAS プロジェクトにおける “AVISO 海面高度アノマリ” の URL を参照している．

5. 対応付け手法の検討

データセット名，謝辞，文献・URL を利用する場合に加えて，地球科学データのメタデータの内，データセット名，データセット名略称，データ作成者，概要等を利用して，必要十分なキーワードを選択する手法について検討していきたい．また，対応付けを行う際に有用なキーワードとしては，いくつかのDIAS ではプロジェクトの成果論文を管理しており，それらを種類があり，例えば，データセットを作成したプロジェクト名対象に含めた対応付け事例の調査についても行っていきたい．

や衛星名である．一方で，プロジェクトや衛星は，複数のデータ，領域を扱う場合があるため，さらにキーワードを追加する必要があると考えられる．
また，データセットを作成した期間や場所についても検討の余地があり，例えば，DIAS プロジェクトにおける “マルハナバチモニタリングデータ” というデータセットに対して，キーワードを用いて取得された論文では，期間や場所がデータセッ
トメタデータと異なる学術論文が多くあった．
（注 14）：大野木和敏ら， “JRA-25 長期再解析データの概要”， 大会講演予稿
集， Vol.89， p.147， 2006 年.
（注 15）：黒田芳史, 曽野和彦, 安藤健太郎, ポールフライターグ, マイクマック
ファーデン, “西太平洋熱帯域に設置されたトライトンおよび TAO ブイのデータ相互比較”, 海洋科学技術センター試験研究報告, Vol.43, 2001 年.

文

献[1] Joint Information Systems Committee, publishing research
consortium , research information network, “Access toscholarly content gaps and barriers”, 2011.
[2] 長谷川豊祐，“DOI(デジタルオブジェクト識別子) システムの概要”，情報の科学と技術，Vol.49，No.1，pp.28-33，1999 年．
[3] Natasha Simons，“Implementing DOIs for Research Data”，
D-lib Magazine，Vol.18，2012．
[4] 梅原佳宏，清水敏之，吉川正敏，“地球科学データと学術論文

表 1 データセット言及数
データセット名

DIAS 長期再解析プロジェクト (JRA-25)

キーワード

DIAS 長期再解析プロジェクト JRA-25
気象庁 電力中央研究所 JRA-25

データセット名の利用

謝辞の利用

0.00(0/0)

0.00(0/0)

気象庁 提供 GPV 格子点データ アーカ

キーワードの利用

0.00(0/0)
0.84(21/25)
1.00(1/1)

イブ
気象庁提供の GPV(格子点データ) アーカイ

GPV GSM 気象庁

1.00(1/1)

0.00(0/0)

0.70(7/10)

ブ

GPV 全球数値予報モデル

0.75(3/4)

RR2002 人 自然 地球 共生プロジェク

0.00(0/0)

ト 第一課題RR2002 人・自然・地球 共生プロジェクト

RR2002 地球シミュレータ

0.00(0/0)

指定なし

0.50(1/2)

第一課題

RR2002 共生
マルハナバチモニタリングデータ

マルハナバチ モニタリングデータ
マルハナバチ モニタリング

0.67(8/12)
0.00(0/0)

指定なし

CEOP 衛 星 デ ー タ セット TRMM

0.00(0/15)
0.00(0/20)
0.00(0/0)

TMI 2PRECICEOP 衛星データセット (TRMM > PR

CEOP TRMM TMI 衛星

0.00(0/0)

0.00(0/0)

0.50(1/2)> 2PRECI)
TRMM TMI 降水0.71(22/31)

MAHASRI Pathfinder アジア域降水0.00(0/0)

量格子点データ

MAHASRI Pathfinder アジア域降水量格

MAHASRI 降水量0.00(0/0)

0.00(0/0)

0.50(1/2)

子点データ

MAHASRI JAMSTEC

0.27(3/11)

みらい CTD データセット
みらい CTD データセット

トライトンブイデータ

JAMSTEC みらい CTD

0.42(8/19)
0.00(0/0)

0.00(0/0)

0.50(9/18)

みらい CTD 水温

0.42(8/19)

トライトンブイ データ

0.70(23/33)

TRITON ブイ

0.75(3/4)

指定なし

東北大学 全球高解像度 客観解析 海面水0.73(19/26)
0.40(2/5)

温 データ
東北大学全球高解像度客観解析海面水温デー

東北大学 海面水温0.00(0/0)

0.00(0/0)

0.10(3/33)

タ
大気海洋陸域結合データ 海面水温

AVISO 海面高度アノマリ

[5]

[6]

[7]

[8]
[9]

AVISO 海面高度 アノマリ
AVISO アノマリの関連付け”, 第 4 回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム, 2011 年.
Takeshi Horinouchi, Seiya Nishizawa, Chiemi Watanabe,Akinori Tomobayashi, Shigenori Otsuka, Tsuyoshi Koshiro,Yoshiyuki Hayashi, GFD Dennou Club, “Gfdnavi, WebBased Data and Knowledge Server Software for Geophysical Fluid Sciences, Part I: Rationales, Stand-Alone Features, and Supporting Knowledge Documentation Linked
to Data”, Lecture notes in computer science, Vol.6193, pp.
93-104, 2010.
絹谷弘子, 清水敏之, 吉川正俊, 喜連川優, “DIAS における多分野研究者連携による地球科学データ公開に向けた協働”, 電子情報通信学会技術研究報告, Vol.110, No.328, DE2010-33, pp.45-50,
2010 年.
清水敏之, 絹谷弘子, 吉川正俊, “多様な地球科学データに対する俯瞰・検索システムの開発”, 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.110, No.328, DE2010-32, pp.39-44, 2010 年.
International Organization for Standardization: “ISO19115:
2003, Geographic information Metadata”.
International Organization for Standardization:“ISO/TS
19139:2007 Geographic information Metadata XML schema
implementation”.

1.00(2/2)
0.00(0/0)

1.00(38/38)

1.00(2/2)
1.00(2/2)