116 - 日本惑星科学会

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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
1
1.はじめに
カイブとサービスを提供している．
室内実験と比較して，惑星探査による「その場観測」
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
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
一重に惑星探査データと言っても単純ではない．惑
段階を定義する．
星探査機には様々な学術分野の観測機器が搭載されて
（1）
PDS に従ったフォーマット・ディレクトリ構造
おり，各々の学術分野には歴史ある「しきたり」が存
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
[email protected]
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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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と同じ方針としているが，プロジェクトによっては
自の記述形式を用いる．特に PDS ラベルとデータ部
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
したがって既存のフォーマットを流用すれば，デー
ろ JAXA の方針と相容れるものではない．
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
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図1：PDS4のディレクトリ構造例．黒字（太字）は観測機器チームで用意．赤字はPDS4のウェブサイトからダウンロー
ドするファイル．
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）
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[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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