極域環境データサイエンスセンターの紹介

門倉 昭
情報・システム研究機構
国立極地研究所
極域環境データサイエンスセンター準備室長

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極域環境データサイエンスセンター
経緯：• 平成27年度：次期中期計画（平成28年度～33年度）の検討。

• 平成28年度：
国立極地研究所内に準備室立ち上げ。次年度以降の計画と体制について検討。

• 平成29年度：
情報・システム研究機構内、「データサイエンス共同利用基盤施設」に属するセンターとして正式に発足。

目的：• 国立極地研究所の所有するデータの公開と共同利用、有効利用を促進し、極域科学のデータ活動の中心を担い、地球環境研究に貢献する。

極域環境データサイエンスセンターが扱うデータ
南北両極域における観測・研究活動により得られたデータ

極域環境データサイエンスセンターが扱うデータ
 国立極地研究所が所有する多分野の多種多様なデータ：
 宙空圏： オーロラ、地磁気、自然電波、銀河電波、超高層大気、電離圏・磁気圏
 気水圏： 大気、海洋、雪氷
 地圏： 地質、地形、岩石、隕石、地震、重力、微気圧変動、地磁気、測地 生物圏： 大型生物（ペンギンなど）、陸上生物、海洋生物

時系列データ： 宙空圏関連データ、大気成分連続観測、地震、重力、微気圧変動、など
 時刻付けされた連続観測データ、長期間または一定期間連続観測、デジタルデータ、定点観測
 付随情報： 観測場所、観測機器、観測パラメータ、時刻 データ処理： データの品質管理（ノイズ除去、データ欠損処理）、デジタル値から物理量への変換、媒体への保管、データベース化、公開、高次解析、共同研究

試料系データ： 大気採取、海洋、雪氷、岩石、隕石、生物（動物、植物）、など
 １つ１つが独立したサンプル、定点or多点観測、試料、カタログデータ
 付随情報： 取得場所、取得時期、写真、特性、成分、分析結果、など
 データ処理： 試料整理・保管、カタログ作成、標本作成・保管、分析・解析、データベース化、公開、高次解析、共同研究

国立極地研究所が所有する多分野の多種多様なデータ

宙空圏

オーロラ、地磁気、自然電波、銀河電波、超高層大気、電離圏・磁気圏

最新のオーロラ観測データ
南極、北極、多点ネットワーク

IGY（1957‐1958年）以来のオーロラデータ
昭和基地～アイスランド
共役点観測モニタリング観測：地磁気

PANSYレーダー最先端の大型大気レーダー

EISCAT（European Incoherent Scatter）レーダー
大型国際プロジェクト

国立極地研究所が所有する多分野の多種多様なデータ

気水圏

大気、海洋、雪氷
温室効果気体雲・天気

雲・エアロゾル

人工衛星データ：雲、海氷

氷床コアデータ

国立極地研究所が所有する多分野の多種多様なデータ

地圏

地質、地形、岩石、隕石、地震、重力、微気圧変動、地磁気、測地

隕石

岩石・鉱物試料

地震
測地データ

重力

VLBI観測：昭和基地とホバートの間の距離の変化

国立極地研究所が所有する多分野の多種多様なデータ

生物圏

大型生物（ペンギンなど）、陸上生物、海洋生物

大型動物
ペンギン個体数の長期モニタリング

海洋生物

陸上生物

生物標本

国立極地研究所が所有する多分野の多種多様なデータ
各種試料の高次処理・解析データ

生物試料遺伝子解析

隕石試料解析

アイスコア分析

固体試料二次イオン質量分析

物理系解析、化学系解析、気体分析、構造解析

国立極地研究所の公開用（汎用）データベースシステム

 全ての分野を網羅した、メタデータベース。データカタログ
 国際対応・連携を意識

国立極地研究所の公開用（汎用）データベースシステム
学術データベース： 国際組織、国際データベースとの連携

国立極地研究所の公開用（汎用）データベースシステム

ＡＤＳ（Arctic Data archive System) 主に北極プロジェクト（GRENE、ArCS）関係のデータ・情報を扱うシステム
 メタデータの検索・表示
 実データの検索・表示・オンライン可視化・解析アプリケーションも備える

国立極地研究所の公開用（汎用）データベースシステム
ＡＤＳ（Arctic Data archive System) 可視化アプリケーション

国立極地研究所の公開用（汎用）データベースシステム

IUGONET データシステム
Inter-university Upper atmosphere Global Observation NETwork 超高層大気関係のデータのメタデータシステム
 大学間連携プロジェクトで構築（極地研、東北大、名大、京大、九大）
 各機関が所有するデータを横断的に検索
 時系列表示・解析ソフトウェア（UDAS：iUgonet Data Analysis Software）も開発
 米国のSPEDAS（Space Physics Environment Data Analysis Software）と連携

国立極地研究所の公開用（汎用）データベースシステム①メタデータ・データベース構築・更新

IUGONETの主な活動⑦国際連携活動

専任スタッフ 連携スタッフ（極地研、名⼤）（連携他機関）

・米国：THEMIS, SPASE
NASA/Virtual Observatory
・欧州：ESPAS
・アジアアフリカ：関連コミュニティ②解析ソフトウェア（UDAS）開発・更新

IUGONET⑥国内大学・研究機関
からのメタデータ提供、及び、解析ツールの共同開発④IUGONETウェブサイト更新・管理③各機関データの処理⑤研究集会・解析ソフトウェア
講習会の開催15

国立極地研究所の公開用（汎用）データベースシステム

南極GIS (Geographic Information System)

データダウンロード
航空写真リスト
地図
地形図リスト
航空写真
地質図リスト
垂直写真
写真図リスト地形図
衛星写真図リスト
岩石採取
その他リスト
海底地形
DEM
地質図
地形図PDF
写真図
アーカイブ
衛星写真図
衛星画像PDF標高 (DEM)
地名
地名
ハンディGPS用地図

 主に南極域の地形図、地質図、航空写真、衛星写真等の地理情報を検索し、地図上に表示するための地理情報システム
 南極観測隊活動支援としても利用

国立極地研究所が所有するデータ： 現状の問題点
各分野の各種データ：
 個別のデータベース、分野限定のデータベースはあるが、極域科学全体を横断的に俯瞰出来るような総合的な仕組みがない。
 データベース化や公開の進み方にばらつきがある。
 マンパワー、ハードウェア、ソフトウェア、などのリソースにばらつきがある。

公開用（汎用）データベースシステム： それぞれ目的や背景が異なる、それぞれに特化したシステ
ムが並列していて、極域データ全体を抱合出来る、検索・可視化・解析システムの設計や構築がなされていない。

極域環境データサイエンスセンターの目標① 極域科学全体を横断的に俯瞰出来るような総合的な仕組みの構築： 統合データベース② 公開用（汎用）データベースシステム（学術データベース、ADS、IUGONET、南極GIS）の充実化・相互運用化③ 各分野の時系列データ（オーロラ、PANSY, EISCAT、大気、地震、重力、衛星データなど）のデータベース化・公開の促進④ 各分野の試料系データのデータベース化と公開の促進⑤ データ出版の積極的な促進： Polar Data Journal⑥ 国内・国際コミュニティとの積極的な連携⑦ データサイエンス・共同研究の推進

極域科学のデータ活動の中心を担い、データの公開と共同利用、有効利用を促進し、地球環境研究に貢献する。

データ出版の促進： 国立極地研究所発行のデータジャーナル「Polar Data Journal」の創刊 （2017年1月19日）
https://pdr.repo.nii.ac.jp/

極域環境データサイエンスセンターの目標
国立極地研究所

極域環境データサイエンスセンター

時系列系
データベース

統合データベース

観測研究活動

試料系
データベース
公開用（汎用）データベースシステム
 学術データベース
 ＡＤＳ
 IUGONET 南極GIS
データ出版
国内・国際コミュニティとの連携
データサイエンス・共同研究

外部コミュニティ