DEIM Forum 2019 E6-1

コウノトリを対象とした市民科学によるデータ収集の試行
安川 雅紀 1

服部 純子 2

井上 遠 3

鷲谷 いづみ 4

喜連川 優 5,2

1 東京大学地球観測データ統融合連携研究機構 〒153-8505 東京都目黒区駒場 4-6-1
2 東京大学生産技術研究所 〒153-8505 東京都目黒区駒場 4-6-1
3 東京大学大学院農学生命科学研究科 〒113-8657 東京都文京区弥生 1-1-1
4 中央大学理工学部 〒112-8551 東京都文京区春日 1-13-27
5 国立情報学研究所 〒100-0003 東京都千代田区一ツ橋 2-1-2
E-mail: 1 yasukawa@iis.u-tokyo.ac.jp, 2 hattori@tkl.iis.u-tokyo.ac.jp, 3 tohkiinoue@gmail.com,
4 washiizu.22r@g.chuo-u.ac.jp, 5 kitsure@tkl.iis.u-tokyo.ac.jp
あらまし 絶滅危惧種として分類される生物の野生個体群再生を行うには，当該生物のモニタリングを行って多くのデータを蓄積し解析を行って知見を発見し生態を理解することが不可欠である．我々は，絶滅危惧種であるコウノトリを対象として，市民参加型のモニタリングデータを収集して解析を行うためのシステムを開発中である．
本論文では，コウノトリのモニタリングデータを収集するアプリケーションを開発し試行したので報告する．モニ
タリングにおける調査項目の検討，データアップロード，データ編集・品質管理，データ公開等のツール群の開発を行い，コウノトリをモニタリングする参加者を募集して実際にアプリケーションを使用してもらった．結果として，2018 年 4 月から 12 月まで約 4,400 件の大量のモニタリングデータを収集することができ，本アプリケーションが市民科学における生物データ収集において有効であることを確認した．
キーワード 市民科学，科学データ，市民参加型モニタリング，クラウドソーシング，生物多様性

1. は じ め にを考慮した調査項目の検討，データアップロード，デ昨今では，インターネットの普及により不特定多数ータクレンジング・品質管理，データ公開等のツールの人に業務を委託するクラウドソーシングが広がりを群の開発を行った．また，実験として，コウノトリをみ せ て お り ，画 像 チ ェ ッ ク や ア イ デ ア 発 案 ，ロ ゴ 作 製 ，モニタリングする参加者を募集して実際にアプリケーレビュー投稿といった例がある．これらは，その分野ションを使用してもらい，データ収集からデータ公開のプロではない一般市民に外注して，望む結果を得るまでを試行した．

代わりにワーカは発注元から報酬を受け取る交換関係が成り立っている．
このような見方に対して，似たような言葉に市民科学がある．市民科学は，多様な背景をもつ市民が研究

2. 関 連 研 究
本章では，生物多様性に関係する市民科学の関連研究について述べる．

者と連携しながら科学研究の多様なプロセスに参画 し2002 年 ，オ ー デ ュ ボ ン 協 会 と コ ー ネ ル 大 学 鳥 類 学 研

科学へ貢献することと，社会的な課題・要求にも応え

究 所 に よ っ て ，野 鳥 愛 好 家 を 対 象 と し た「 eBird」と いて い く こ と で あ る [1],[2],[3]．つ ま り ，市 民 科 学 は ，科う Web シ ス テ ム を 活 用 し た 市 民 科 学 プ ロ ジ ェ ク ト が学分野のクラウドソーシングよりも広い意味を持ち ，開始した．世界中のどこでも，いつでも，観察した鳥研究者と市民は“協力型”で研究や施策を行う．絶滅の 記 録 を イ ン タ ー ネ ッ ト 経 由 で 報 告 で き る [5]．2015 年

危惧種として分類される生物の野生個体群再生を行うの 報 告 件 数 は 7 千 万 件 で ， 2016 年 ま で の 15 年 間 で 累には，当該生物のモニタリングを行って膨大な データ

積 3 億 件 に の ぼ る [6]．現 在 ま で に こ れ ら の デ ー タ を 使を蓄積し解析を行って多くの知見を発見し生態を理解っ た 学 術 論 文 や 書 籍 も 発 行 さ れ て お り ， そ の 数 は 150しなければならず，このような場合に市民科学の概念編 以 上 に 及 ぶ ．eBird は 個 体 数 や 分 布 を 調 査 す る の に 対は 不 可 欠 で あ る [4]．

して，本研究は個体番号を重要視した調査である点にそこで我々は，絶滅危惧種であるコウノトリを対象違いがある．

として，市民科学で野生個体群再生に貢献するため，一方，日本では，東京のチョウを対象とした市民参

市民参加型でモニタリングデータを収集し生態を 解析加型モニタリング「いきモニ」という市民科学プロジするためのシステムを開発中である．本論文では，コ

ェ ク ト が 2009 年 か ら 行 わ れ て い る ． 写 真 付 き の 調 査

ウノトリのモニタリングデータを収集するアプリケー

データをインターネット経由で報告できる ．品質管理ションを開発し試行したので報告する． コウノトリのを チ ョ ウ の 専 門 家 が 行 い ，2009 年 か ら 現 在 ま で 約 5 万

生態やパーソナリティを今後解析するために個体番号件の高品質なデータセットを一般に公開している[7],[8]． 当 該 デ ー タ を 使 っ た 学 術 論 文 や 蓄 積 さ れ た 画

リケーションを用いて，参加登録を行い ，調査員のア像や知見を掲載したネイチャーガイドも発行されていカウントを取得する．調査員はデータアップロードペる．いきモニも個体数や分布を調査するが ，本研究はージにアクセスし，調査項目入力および画像の添付を

いきモニをもとに個体番号など調査項目などを拡張・行い，データをサーバにアップロードす る．サーバは強化したものである．

取得したデータを自動的にデータベースに登録し，画像をストレージに保存する．コウノトリに詳しい専門3. コ ウ ノ ト リ の デ ー タ 収 集 ア プ リ ケ ー シ ョ ン

家は，データ編集ページにアクセスし，アップロードの開発されたデータの修正および品質チェック・フラグ付け

本章では，コウノトリのモニタリングデータを収集を行う．データ公開ページでは，クライアントの検索して蓄積し，品質管理されたデータを公開するアプリ

条件に沿ったクエリを生成してデータをデータベース

ケーションについて述べる．

から引き出してデータ表示ページを自動生成してクライアントに結果を返す．データは，品質が高いとフラ3.1. 調 査 項 目 の検 討
コウノトリのモニタリングにおける調査項目について検討した．東京のチョウのモニタリングでは，調査員番号，調査日時，天候，種名，性別，行動，調査
地 (住 所 ，施 設 名 )，利 用 植 物 ，写 真 ，備 考 な ど で あ っ た[7],[9]．こ れ ら に つ い て ，コ ウ ノ ト リ に 沿 っ た 調 査 項 目に す る た め ，追 加 あ る い は 拡 張 を 行 っ た (図 1)．日 本 で放鳥されるコウノトリでは足環が装着され個体番号が付 加 さ れ て い る こ と か ら ， 個 体 識 別 (足 環 の 色 の 識 別 )を行って個体番号を入力する項目を追加した ．また，将来的に，収集データから個体毎のパーソナリティを解析することを見据えて，行動については細かな選択肢を用意し，選択肢以外の行動については自由入力欄
を 設 け た ．コ ウ ノ ト リ を 確 認 し た 周 辺 環 境 に つ い て は ，グ付けされたデータのみを公開する． 市民がコウノトリのデータを収集して，そのデータからコウノトリの生態に関する様々な知見を市民が発見できることを目標にしているアプリケーションであるため ，提案アプリケーションを我々は「コウノトリ市民科学」と呼んでいる．
本システムは，コウノトリのデータと地球環境データとの統合およびその解析を考慮して，データ統合・解析システム上に構築して稼働させる．データ統合・解析システムは，数十ペタバイトのストレージに地球環境に関する様々なデータをアーカイブして統合・解析することにより，科学的・社会的に有用な情報に変換 す る こ と が で き る 知 の 創 出 炉 で あ る [10]．

土地利用に関する選択肢に加えて，詳細な場所の選択肢を用意した．コウノトリの生活史を知るには，それがどの生物を餌として利用するかという情報が不可欠であるため，餌生物の項目を設けた．

調査票(調査項目)の検討
 調査日時(自動または選択式)：年、月、日、時間 天候(選択式)：天気、風 足環１(選択式)：「有、無、不明」
 足環２(選択式)：(足環なしの場合に)「成鳥、幼鳥、不明」
 足環３(選択式)：(足環有の場合に)足環の色（左右3個ずつ。選択肢は、黒黄赤青緑or不明)
 個体番号(選択式)：(足環３と連動させる必要がある。番号と愛称を表示する)
 行動１(選択式)：飛翔、休息、採餌、繁殖(求愛・交尾)、繁殖(巣作り)、繁殖(巣に伏せている)、繁殖(雛に餌を運ぶ)
 行動２(自由入力)：(負傷・異常な行動等があれば具体的に記述)

 環境１(選択式)：「田んぼ、畑、湿地、草地、河川、干潟」
 環境２(選択式)：「地上、樹木、電柱、その他の人工物」
 調査地１(自動あるいは選択式)：都道府県、市区町村 (公開の際には粗く)
 調査地２(自由入力)：施設名（任意） (たぶん公開しない)

コウノトリ湿地ネットのホームページより

図 1

 写真あるいは動画
 餌生物(自由入力)：(任意) 備考(自由入力)：(任意)

調査データ

図 2

提案アプリケーションの概念図

3.3. データアップロード
コウノトリのモニタリングデータをサーバにアップロードするため，図 3 のようなデータアップロードページを作成した．調査員はコウノトリのモニタリン
グ後，図 3 のデータアップロードページを使って調査

3.2. システム構 成提案アプリケーションの概念図は図 2 のようになる．
流れは以下の通りである．コウノトリのモニタリング
活 動 に 参 加 し た い 市 民 は ， Web や ス マ ー ト フ ォ ン ア プ

項 目 を 入 力 す る ．調 査 項 目 は ，2.1 節 で 述 べ た も の で ある．入力確認，サブミットを行ってアップロードすると，データベースに登録される．調査員の誤入力を防ぐために，調査日，調査日時，天候，個体の番号・性

別，行動等，半数以上の項目を選択式の入力フォームである．データ品質フラグは，データ の公開・非公開とした．また，調査員が同じ日時・場所で複数の 個体に使用する項目である．

を 記 録 す る こ と が あ る た め ，Web ブ ラ ウ ザ の cookie を利用して，調査員番号，調査日時，天候，調査地等の項目欄について，前回入力した値にプリセットする機能を備えた．

4. 実 験 結 果本章では，提案アプリケーションを実際に稼働させ，コウノトリのモニタリングデータを収集した結果について述べる．

4.1. データアップロード
提 案 ア プ リ ケ ー シ ョ ン は 2018 年 4 月 に 一 部 の 市 民グループに公開してテスト運用を開始し ，同年 7 月に一般に公開を開始した．
2018 年 12 月 時 点 で 参 加 登 録 人 数 は 199 名 で あ る ．
図 4 に ， 年 代 別 の 参 加 登 録 人 数 を 示 す ． 10 代 か ら 80
代まで幅広い年齢層がアプリケーションを利用している こ と が 分 か る ． 県 別 で は 32 都 道 府 県 で 参 加 登 録 があった．
図 5 に月別のデータアップロード件数を示す ．テス
ト 運 用 の 2018 年 4 月 か ら 6 月 ま で は 20 名 程 度 の 参 加
者で動作確認を行っていたため件数は多くないが ，アプリケーションの正式公開後の同年 7 月からは毎月大量のモニタリングデータを収集することが出来た ．また ， 2018 年 4 月 か ら 12 月 ま で 約 4,400 件 の モ ニ タ リ
ングデータを収集することが出来た．
図 6 に，図 3 を用いてモニタリングデータをアップロードするのに要した時間を示す．これは，データア
ップロードページを開き，各調査項目を入力し，画像を添付してアップロードが完了するまでの ，1 件のデー タ ア ッ プ ロ ー ド の 時 間 で あ る ． な お ， 期 間 は ， 2018
年 12 月 後 半 の デ ー タ を 対 象 と し た ． 約 70%の デ ー タは，3 分以内にデータの入力およびアップロードが完了したことが分かる．また，5 分以内にアップロード
図 3

データアップロードページを 完 了 し た デ ー タ は ， 全 体 の 約 85%で あ っ た ． 写 真 からの足環の色の識別に手間取る場合や写真サイズが大3.4. データク品 質 管 理

きい場合，備考欄に多くのテキストを入力する場合な

デ ー タ ベ ー ス に 登 録 し た デ ー タ (以 後 ，生 デ ー タ )は ，

どは，アップロードが完了するのに時間を要している

個体番号の誤りをはじめとした誤入力が含まれることと 考 え ら れ る ．一 方 ，10 分 以 上 要 し た デ ー タ に つ い てがあるため，クレンジングしてデータ品質を保つ必要は，項目などの入力途中で作業を中断したと考えられがある．そこで，データクレンジングを行えるデータる．一般的なクラウドソーシングのタスクと比べ ，図品質管理ページを作成した．

1 のように入力すべき項目が多いにもかかわらず ，約データ管理者であるコウノトリ専門家は， 生データ

85%の デ ー タ は 5 分 以 内 で デ ー タ ア ッ プ ロ ー ド が 完 了の リ ス ト ペ ー ジ か ら 1 つ の デ ー タ を 選 択 し ， Web ベ ー

していることから，本データアップロードツールは，

スのデータクレンジングページを用いて調査項目を表

コウノトリのデータ収集に有効であると考えられる ．

示させて生データを修正し，データ品質のフラグを付

なお，ユーザからのフィードバックによって当該ツー与する．具体的には，テキスト入力による修正あるいルの改良を重ねている．

は 選 択 式 に よ る 修 正 ， Google Maps を 用 い た 調 査 地 の緯度・経度の修正，専門家によるコメント記入，データ品質フラグ付け等が可能である．専門家によるコメントは，調査員の参加モチベーションの維持に効果的2504020030150

人

件数5020100

105000
10代 20代 30代 40代 50代 60代 70代 80代

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

年齢分

図 41000

データクレンジング時間

4.3. データ公 開800

件数

図 7

年代別参加登録人数

生データのクレンジング後，モニタリングデータは，

600

デ ー タ 公 開 ツ ー ル に よ っ て Web 上 で 一 般 に 公 開 す る ．
図 8 は，個体番号，年月を検索条件としたデータの400

表示例であり，写真のサムネイルをタイル状に並べた200

場合である．我々のモニタリングプロジェクトでは調0

査の際にコウノトリを撮影することになっているため，非常に多くの写真がサーバにアーカイブされる．写真から，周辺環境や行動，餌生物などを確認することが容易であるとともに，生態の解析への利用にも期待で
図 5

月別データ件数

図 8 の写真をクリックすると，図 9 にように調査デ140ータの詳細を表示出来る．調査項目および画像，調査120

地を閲覧することが可能である．なお，調査地の地図

100件数

きる．

は，コウノトリと人間の適切な距離を保つため ，粗く80表示するよう配慮した．

6040200
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18分
図 6

データ入力時間

4.2. データ品 質 管 理
図 7 に，コウノトリ専門家がデータ品質管理ページを使って，データクレンジングを行ったときの所要時
間 を 示 す ． 約 94%の デ ー タ は ， 3 分 以 内 に デ ー タ ク レンジングが完了したことが分かる．また，5 分以内にク レ ン ジ ン グ を 完 了 し た デ ー タ は ，全 体 の 約 97%で あった．時間を要すときは，写真が不明瞭で個体識別に手間取る場合や，長いテキストのコメントを記入する場合に多く見られた．

図 8

データ検索の例

である．確認情報が古い場合，近隣の調査員にモニタリング活動を促す効果も期待できる．

図 10

最新の個体分布マップ

5. ま と め
本論文では，市民科学においてコウノトリのモニタリングデータを収集するアプリケーション の開発および，当該アプリケーションの一般公開の結果について述 べ た ．結 果 と し て ，2018 年 4 月 か ら 12 月 ま で 約 4,400件の大量のモニタリングデータを収集することができ，
本アプリケーションが市民科学における コウノトリのデ ー タ 収 集 に お い て 有 効 で あ る こ と を 確 認 し た ．ま た ，
参 加 者 で あ る 調 査 員 の デ ー タ 入 力 時 間 は ，全 体 の 85%
で 5 分以内であり，データアップロードが適切なものであることを確認した．
今後は，複数個体が集団で行動している様子を目撃
図 9

データ詳細表示した際に効率的なデータアップロード方法の検討，モニタリングデータを用いた個体毎のパーソナリティ解コウノトリの各個体を定期的にモニタリングデータ 出 来 れ ば ， 図 10 の よ う に 最 新 の 個 体 分 布 マ ッ プ を析をサポートできるようなツールの検討等を行う予定
である．

作成することが可能である．コウノトリは頻繁に遠方へ移動することは季節を問わず少ないが ，生活場所を謝辞

変 え る た め に 一 晩 で 数 百 km を 移 動 す る こ と が あ る ．

本研究は文部科学省研究委託事業「地球環境情報プ

こ の た め ，図 10 の よ う な マ ッ プ は ，調 査 員 が コ ウ ノ ト

ラ ッ ト フ ォ ー ム 構 築 推 進 プ ロ グ ラ ム (DIAS-PF)」の 支 援リをモニタリングする時のプランニングや ，各自治体

を 受 け た も の で あ る ．ま た ，日 本 コ ウ ノ ト リ の 会 に は ，が飛来したコウノトリについて市民に情報提供や注意

ユ ー ザ 募 集 ，デ ー タ 入 力 研 修 ，デ ー タ ク レ ン ジ ン グ 等 ，喚起すること等に役立つ．

多大なご協力を頂いた．ここに記して謝意を表する．

図 11 は ，各 個 体 の 安 否 確 認 情 報 と し て 表 示 し た も のである．この表示によって，個体がいつまで生存を確認できているか，いつから行方不明か，いつ死亡したか，確認場所および行動とともに閲覧することが可能

図 11参考文

各個体の安否確認情報

献[1] D. Cavalier, E. Kennedy, “The Rightful Place ofScience: Citizen Science”, Tempe, AZ: Consortiumfor Science, Policy & Outcomes. pp. 54 , 2016.
[2] J. Silvertown, “A new dawn for citizen science”,
Trends in Ecology & Evolution, Vol. 24, No. 9, pp.
467-471, 2009.
[3] 宮 崎 佑 介 ，“市 民 科 学 と 生 物 多 様 性 情 報 デ ー タ ベー ス の 関 わ り ”, 日 本 生 態 学 会 誌 , Vol.66 No.1, pp.
237-246, 2008.
[4] 鷲 谷 い づ み , “知 っ て 守 る 生 物 多 様 性 － 市 民 科 学の 意 義 と 楽 し み ”, 人 と 自 然 の 環 境 学 , 公 益 財 団
法 人 日 本 生 命 財 団 [編 ], 東 京 大 学 出 版 会 , pp.7-24,
2019.
[5] eBird, https://ebird.org/home , (2019 年 1 月 10 日 確認 ).
[6] Brian L. Sullivan, Tina Phillips, Ashley A. Dayer,
Christopher L. Wood, Andrew Farnsworth, Marshall J.
Iliff, Ian J. Davies, Andrea Wiggins, Daniel Fink,
Wesley M. Hochachka, Amanda D. Rodewald,Kenneth V. Rosenberg, Rick Bonney, Steve Kelling,“Using open access observational data forconservation action: A case study for birds ”,
Biological Conservation, Vol. 208, pp. 5-14, 2017.

[7] 安 川 雅 紀 ，前 角 達 彦 ， 須 田 真 一 ， 中 原 美 理 ， 鷲 谷
い づ み ，喜 連 川 優 ，“蝶モニタリングのためのデータ管理システム”, 第 3 回データ工学と情報マネ
ジ メ ン ト に 関 す る フ ォ ー ラ ム (DEIM2011), C8-6，2011.
[8] 安 川 雅 紀 , 須 田 真 一 , 鷲 谷 い づ み , 喜 連 川 優 :蝶モニタリングのためのデータ解析ツール, 信学
技 報 , vol. 111, no. 361, DE2011-45, pp. 31-36, 2011.
[9] 藤 原 宣 夫 , 日 置 佳 之 , 須 田 真 一 , “ -MBR 方 式 に よる- 住民参加の生きもの調査ガイドブック”, 国
土 技 術 政 策 総 合 研 究 所 資 料 , No. 139, 2003.
[10] DIAS: デ ー タ 統 合 ・ 解 析 シ ス テ ム ,http://www.diasjp.net/ ， (2019 年 1 月 10 日 確 認 ).