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日本惑星科学会誌 Vol. 23, No. 2, 2014

惑星探査データの保存と公開～ PDS4の紹介～
山本 幸生

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1. はじめに室内実験と比較して，惑星探査による「その場観測」

カイブとサービスを提供している．

3. PDSの意味

は金銭的コストが高く，その結果データを得る機会は制限され，同種のデータを取得することが容易でない．

PDS という言葉は場面によって異なる意味で使用

科学における客観性と再現性という意味において，こさ れ る．
「PDS に 問 い 合 わ せ る 」と い う 使 い 方 は，の容易に取得することのできないデータを第三者が利NASA の 一 部 門 と し て の PDS 部 門 や PDS Nodes の用できるように整備することは，惑星探査の科学的価個々のノードを意味している．また「PDS からデータ値を維持する上でも重要な作業であると言える．

を公開する」では，PDS 部門や PDS Nodes が個々に管こと惑星探査においては，データを保存するための理しているウェブサイトのことを意味する．本稿で紹仕組みとして，NASA が開発している Planetary Data介する「PDS でデータをアーカイブする」という文脈System（PDS）と呼ばれるシステムが事実上の標準（deにおける PDS の使い方は，「データアーカイブの技術facto standard）として利用されている [1]．De facto と的な仕組み」のことを指すが，難解なことに，この表して採用されている理由は単純で，NASA が最も多現はしばしば混乱の元となる．それは「何をどこまでくの惑星探査機を打ち上げ，最も多くの惑星探査デー行ったら PDS でデータをアーカイブしたことになるタをアーカイブしているからに他ならない．本稿ではのか」という点を明確に示していないため，受取手に惑星探査データの特徴に触れながら，この PDS の最よっては異なった対応を想像するからである．

新状況について紹介する．

2. 惑星探査データの特徴とPDS
Nodes
一重に惑星探査データと言っても単純ではない．惑
星探査機には様々な学術分野の観測機器が搭載されており，各々の学術分野には歴史ある「しきたり」が存

4. PDSの対応レベル
曖昧さを減らすために，PDS の対応レベルとして 4段階を定義する．
（1）PDS に従ったフォーマット・ディレクトリ構造でファイル群を保存する在する．研究者にとって「しきたり」に従った方法で（2）PDS が求めるドキュメント整備を行う

データがアーカイブされていることは，データを扱っ（3）PDS のピアレビュー（査読）に合格する

た研究を始める上での敷居を下げることになる．PDS（4）PDS のウェブサイトからデータを公開する

では分野横断的なデータアーカイブを実現するために， （1）と（2）は技術的・人的リソースを含んだコストの問
PDS Nodes と呼ばれる学術分野や技術分野のまとま題であり，（3）と（4）
宇宙機関をまたぐ政治的な問題とりを切り口とした拠点を設け，そこからデータのアー

言 え る．ESA で は（1）と（2）の み 対 応 し た Planetary

1. 宇宙航空研究開発機構 宇宙科学研究所
yukio@planeta.sci.isas.jaxa.jp■2014遊星人Vol23-2.indd

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Sciecne Archive（PSA）を開発し，ピアレビューやデータの公開は独自に行っている．JAXA も基本 ESA

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PDS からデータを公開することもある．

分を 1 つのファイルに合わせ込む Detached 形式は，5. PDSウェブサイトから公開することの課題

他のファイルフォーマットを強く意識していることが感じられる．
PDS4 では，メタ情報部分は XML という汎用な記技術的な話に入る前に，ここで PDS のウェブサイ述方式に置き換わり，設計には XML スキーマ
（拡張子．

トから公開することの課題を述べておく．PDS のウxsd）を利用し，スキマトロン（拡張子．sch）を使ってェブサイトには，世界中の惑星探査データをアクセス検証ルールを作成する方式へと変更された．この一般する人が集まるため，データを本当に利用してもらい的な技術の導入により，周辺システムとの親和性が向たいと望むのであれば，PDS のウェブサイトからデ上し，また関連技術を有する技術者の調達が容易とな

ー タ を 公 開 す る 意 義 は 大 き い． で は な ぜ JAXA はった．しかしながら，惑星科学を主たる専門とする研PDS からデータを公開することを躊躇するのか．そ究者が，PDS4 に準拠したデータアーカイブを自力でれは主導権と知的財産権に関係しており，そのことに行うのは，もはや非現実的な段階へと差し掛かった可ついて JAXA 内で十分な議論がなされていないため能性がある．

である．

PDS4 のデータ部分は，4 つの基本的なクラスへとPDS のウェブサイトからデータを公開するために再整理された．配列型（Array），テーブル型（Table_は，論文と同様に「ピア・レビュー」と呼ばれる査読Base），構文解析可能なバイト列（Parsable_Byte_

プロセスを通さなければならない．このことはすなわ

Stream），符号化バイト列（Encoded_Byte_Stream）でち，日本のデータで日本が公開したいと希望するのに，ある．この再整理により，既存フォーマットとの対応

PDS に投稿し PDS のウェブサイトから公開する以上，がより明確になった．例えばシンプルな FITS フォー

査読結果によってはリジェクトされ，データの主導権マット（Binary Table Extension を 利 用 し て い な いが NASA に握られてしまう可能性がある．

FITS）の画像データは PDS4 の Array と互換性がある．

また PDS のウェブサイトからデータを公開すると，固定長の ASCII で書かれたテーブルは Table_Base と

特殊な場合を除き，それらのデータはパブリックドメ

し て，HTML，XML，CSV な ど は Parsable_Byte_

イン扱いにされてしまう．パブリックドメインとは，Stream，JPEG，PNG，PDF は Encoded_Byte_

知的財産権がないことを意味しており，商用利用や改Stream といった具合である．

変に関する権利を放棄することになるため，今のところ JAXA の方針と相容れるものではない．

したがって既存のフォーマットを流用すれば，デー
タ部分の準備は，比較的少ない手間で PDS4 に対応することが可能である．しかしながら，PDS4 のデータ

6. PDS4概要

部分は Encoded_Byte_Stream を用いるべきでないというポリシーがある [4]．これは JPEG や PNG による

PDS の開発は 1990 年の PDS1 からスタートした．現

データの公開は PDS として認めないことを案に表明

在は 2010 年に公開され今もなお開発の続いている

しているが，その一方で同様に複雑なデータ構造を持PDS4 が最新版である．PDS4 は IT 分野の発展を十分

つ Common Data Format（CDF）も除外されてしまうに取り入れた設計が行われている．メタデータ記法，など，課題点は残っている．

データ型の再定義，用語の再整理が行われ，これまでの PDS3 とは大きく変わっている．

7. PDS4によるアーカイブ例

PDS3 は，敢えて言うならば，天文分野で良く使われる FITS 形式 [2] に似通っている．観測年月日や観測

PDS4 に は 論 理 的 な 概 念 と し て Bundle-Collection-

領域などのメタ情報部分は，FITS ヘッダーの代わりProduct の層構造がある．これはファイルシステムをに PDS ラベルと呼ばれるテキストファイルを利用し，考えると比較的容易に理解可能である [3]．Bundle はそこに Object Description Language（ODL）という独トップディレクトリ，Collection はその下に作られる■2014遊星人Vol23-2.indd

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日本惑星科学会誌 Vol. 23, No. 2, 2014           !  " !###$ %
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ディレクトリ（browse, context, data, document, xml_

体以外の部分で用意すべきファイルが多いことが分か

schema, etc.），また Product は各種 Collection ディレる．これこそが PDS4 でデータを整備することの，すクトリに含まれるファイルに相当する．

なわち長期的なアーカイブをめざした場合に必要な手

図 1 に「 は や ぶ さ 2」の カ メ ラ（ONC）を 想 定 し た

間なのである．

PDS4 の デ ィ レ ク ト リ 構 造 例 を 示 す． こ の 例 で は
HAY2_ONC と 言 う Bundle 名 称 に，context，data，8. おわりにdocument，xml_schema の各 Collection が用意されている．プロジェクト用意すべきファイル，観測機器チNASA は 2011 年 11 月以降打ち上げの全ミッションームが用意すべきファイルが黒字で示されている．こに対して PDS4 を適用することを決めた．また惑星探の例における実際のデータ本体は，FITS 形式の abc.

査データの標準化に対して意見の言える国際惑星デー

fit と，そのメタ情報を含む abc. xml である．データ本タ連合（International Planetary Data Alliance; IPDA）■2014遊星人Vol23-2.indd

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119[4] は，PDS4 を惑星探査データアーカイブの標準として推奨した．このことは即ち，PDS3 に関する NASAのサポートは絶望的であり，一方で PDS4 を使用するのであれば全面的な協力が得られる状況にある．日本
は継続中のミッション（あかつき）では PDS3 を採用し，
今 後 打 ち 上 げ ら れ る ミ ッ シ ョ ン（は や ぶ さ 2，BepiColombo）については PDS4 を採用する予定である．そのため一刻も早く PDS4 を構築する体制を作らなければならない．

参考文献[1] The Planetary Data System, http://pds.nasa.gov/.
[2] Wells, D.C. et al., 1981, Astron. Astrophys. Suppl. 44,363-370．
[3] PDS4 Concepts Version 1.0.0, http://pds.nasa.gov/
pds4/doc/concepts/Concepts_130507_v1.pdf.
[4] Data Provider’s Handbook, http://pds.nasa.gov/pds4/
doc/dph/current/PDS4_DataProvidersHandbook_20130507.pdf.
[5] International Planetary Data Alliance, http://planetarydata.org.

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