Comments
Description
Transcript
（平成21年度） 業 務 計 画 書 - EDITORIA
様式第２ (別添) （平成21年度） 業 務 計 画 書 Ⅰ. 委託業務の内容 1. 委託業務の題目 「データ統合・解析システム」 2. 実施機関 （受託者（委託先）） 住所 東京都文京区本郷 7 丁目 3 番 1 号 機関名 国立大学法人東京大学 （再委託先） 住所 神奈川県横須賀市夏島町 2 番地 15 機関名 独立行政法人海洋研究開発機構 （再委託先） 住所 東京都調布市深大寺東町 7 丁目 44 番 1 号 機関名 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 （再委託先） 住所 京都府京都市左京区吉田本町 機関名 国立大学法人京都大学 （再委託先） 住所 東京都港区虎ノ門 4 丁目 3 番 13 号 秀和神谷町ビル 2 階 機関名 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 （再委託先） 住所 神奈川県藤沢市遠藤 5322 機関名 慶應義塾大学ＳＦＣ研究所 （再委託先） 住所 茨城県つくば市観音台 3 丁目 1 番 3 号 機関名 独立行政法人農業環境技術研究所 （再委託先） 住所 茨城県つくば市観音台 3 丁目 1 番 1 号 機関名 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 3. 委託業務の目的 国家基幹技術「海洋地球観測探査システム」の基幹要素として、地球規模観測や各地域での観測 で得られたデータを収集、永続的な蓄積、統合、解析をするとともに、社会経済情報などとの融合 を行い、地球規模の環境問題や大規模自然災害等の脅威に対する危機管理に有益な情報へと変換し て、国内外に提供することによって、我が国の総合的な安全保障や国民の安全・安心の実現に資す ることを目的とする。また、当該科学技術分野におけるわが国の国際的主導性を発揮して、包括的 で調整された持続的な地球システムの観測を達成することを目的とする『複数システムからなる全 球地球観測システム(GEOSS)』の構築を先導する。これらの目的を達成するため、本事業では下記の 6項目を実施する。 ① データ統合・情報融合コアシステムのプロトタイプの開発・実証 下記の機能を開発し、その性能を実証する。 • 効率的なデータの投入、品質管理を支援し、永続的・体系的に蓄積する機能 • データの利用頻度や統融合履歴の情報を管理し、効率的に格納する機能 • 視覚的、誘導的支援を可能にするデータ検索機能 • 科学的、社会的に有用な情報を可視化によって探索する機能 • 現象のメカニズム解明など科学的解析を支援する機能 • 超大容量のデータの部分データや得られた有用な情報を容易に取得できる機能 ② データの相互流通性の実現支援システムに関する研究 下記の機能を開発し、その性能を実証する。 • 専門用語・概念や地理空間に関する共通知識（オントロジー）情報の作成・収集支援機能と 蓄積・管理機能 • データのカタログ情報(メタデータ）やデータ間の構造モデル(データスキーマ）の作成・収 集支援と蓄積・管理機能 • 蓄積された共通知識情報などを利用した情報の検索・変換の支援機能 ③ データの収集・品質管理の実現と永続的・体系的な蓄積に関する開発研究 データ統合・情報融合コアシステム及びデータの相互流通性の実現支援システムと協力して、 下記のデータを投入し、アーカイブする。 • わが国の衛星観測データセット及び国際協力による海外の衛星機関による衛星観測データセ ット • わが国の海洋観測データセット及び国際協力による海外の海洋観測機関による海洋観測デー タセット • 国内外の陸域、大気、海洋のプロジェクト研究による研究観測データセット • 高精度の数値気象予報モデル、数値気候予測モデル、再解析、データ同化の出力 • 国内外の現業機関からの提供データ（観測、予報、調査、統計）、特にアジア域の河川流域 における水文観測データおよび地形・土地利用データと、洪水・渇水に関する社会・経済デ ータ ④ 地球観測データの科学的・社会的に有用な情報への変換に関する開発研究 地球観測データの統合的、効果的な利用によって、科学的理解を深化させ、社会的利益分野の 健全な意思決定に資するために有用な情報へと変換を行うために、下記の項目に取り組む。 気候変動 (1) 気候・気象予測情報の高度化 (2) 人工衛星データを用いた温室効果気体とエアロゾルの高次解析データベースの構築 (3) 海洋における熱・水・物質循環過程の診断と気候変動に対する影響評価並びに水産資源デー タとの融合による応用機能開発 水・物質循環と流域圏管理 (4) 地球観測による洪水防御、水資源有効利用のための高度情報の提供 (5) 地球温暖化がグローバルな水循環や水資源管理、水圏系生態系、食料生産に及ぼす影響のア セスメントのための地表面環境データベースの構築 (6) ユーラシア寒冷圏の水循環変動、大気陸面相互作用の解明と将来予測への貢献 (7) アジアモンスーン域における水循環変動の解明とモンスーン変動予測向上への貢献 生態系管理 (8) 安全な農作物生産管理技術とトレーサビリティシステムの開発 (9) 生物多様性の広域モニタリングの高度化 さらに、上記3分野間でデータや情報の相互利用性を高め、分野間連携による知の創造と社会 に役立つ情報の提供を目指した統合的な研究に取り組む。 分野間連携研究 (10) 地球観測データ統融合によるアフリカの持続可能な開発支援 ⑤ 地球観測データの実用化技術開発 長期安定的なサービスの提供を実現するために、試供品データの提供やデータ利用者からのニ ーズ調査などを実施し、プロトタイプとしてのサービス提供システムを実証する。 ⑥ 観測から利用までの一体的連携組織の構築 本業務を主体的に進める各グループ（コアシステム G、相互流通 G、データ投入 G、応用機能 開発 G、実用化技術開発 G）はもとより、地球環境に関わるデータの保有機関、統融合された情 報を利用する幅広いユーザが、相互に情報を交換・共有して、利用ニーズに応える高い付加価値 をもった情報を提供できる出口指向型プロジェクトの推進のために、情報の効果的な発信やフォ ーラムなどの開催、広範な立場から本事業へ助言を行う組織の設置などを通じて、観測から利用 までの一体的連携組織の構築を目指す。 4. 当該年度における成果の目標及び業務の方法 平成 21 年度は、これまで開発してきた各機能を連携させることによって、より効果的なデータ 統合・解析を進めるために、特に以下の 2 項目に重点をおく。 Ⅰ. メタデータ／オントロジー／検索システム連携システムの開発 (1) 「データ統合・解析システム」データセットにはすべて、1)データセットドキュメント、 2)メタデータを、参照オントロジーの情報を共有しながら作成する。 (2) 1)、2)いずれも国際標準化機構（ISO）標準に沿った設計とし、1)を最初に作成し、2)を 引き続き作成できるように配慮（つまり 1)は 2）の部分集合）となるように設計。 (3) 1)、2)とオントロジーがリンクするようにする。 (4) 1)、2)の登録システムを「データ統合・解析システム」上に実装し、1)、2)と「データ統 合・解析システム」検索システムがリンクするようにする。 (5) 別途開発のオントロジーシステムも「データ統合・解析システム」検索システムとリンク するようにする。 上記を効果的に進めるために、(1)、(2)は①-1)、3)、②-1)、④、⑤の各研究グループが連携 して、システム設計を行う。(3)は②-1)で実施する。(4)、(5)は①-1)、3)で実装するが、特に② -1)と密接な連携のもとに進める。 Ⅱ.応用機能開発の各分野連携の推進 気候、水循環、農業、生物多様性の各応用機能分野とデータ統合・情報融合コアシステムおよ びデータの相互流通性の実現支援システムのグループが協力して、対象地域を限定して分野連携 研究を推進する。 ①データ統合・情報融合コアシステムのプロトタイプの開発・実証 ①-1）データ統合・情報融合コアシステムの開発 担当：東京大学地球観測データ統融合連携研究機構/生産技術研究所 （目標） 平成 20 年度までに導入したシステムの利用状況、利用者からの意見、要望に基づき、平成 21 年度導入の第三次基本システムの詳細仕様を明らかにし、導入を行う。ここでは、IPCC 第 5 次評 価報告に向けて作成される気候変動モデル予測出力のアーカイブおよび公開の機能を含める。ま た、平成 20 年度に引き続き、データ投入、基盤ソフトウェア、利用研究アプリケーションの開発 を継続して行い、その機能・性能の充実を図る。既に部分運用を開始したアプリケーションにつ いては公開対象を広げ、まだ運用を開始していないアプリケーションに対しては部分運用を開始 して利用者に公開し、実際に利用した研究者から意見、要望を頂き、システム開発にフィードバ ックし、機能の拡充、性能の向上を目指す。 （業務の方法） 平成 20 年度までに導入された第二次基本システムにアーカイブされたデータの投入状況、利用 履歴、利用研究者からの意見、要望、利用研究に対するアプリケーションの部分的な開発を通じ て得られた知見を元に、データ統合・情報融合コアシステムに対して要求される機能、性能をよ り詳細化し、第三次基本システムの詳細設計を行い、その仕様を定め、導入を行う。ここでは特 に 21 世紀気候変動予測革新プログラムによって新たに作成される気候変動予測モデル出力のア ーカイブ、公開の要請を考慮して、平成 21 年度はストレージの増強を図る。さらに第三次基本シ ステムの詳細設計を核に、次年度以降想定されるデータ投入・利用を調査し、データ統合・情報 融合コアシステムの最終形を見据え、平成 22 年度に導入すべきシステムの検討を開始する。 また、平成 20 年度に引き続き、利用者からアーカイブ要望のあるデータに対応すべく、データ ダウンロードのためのツール群の改良、拡張を行い、データのダウンロード、アーカイブを進め る。データ管理システム、メタデータ管理システム等の基盤ソフトウェアについても、継続して 開発を続け、利用者からの要望および平成 20 年度までの利用履歴に基づき、基本機能の性能向上、 新規機能の追加等の改良を行う。利用研究に対する幾つかのアプリケーションに対しては、デー タ検索、可視化システムを部分的に一部の利用者への公開を開始したが、これらについては、実 運用に向けて、その性能、有用性を検証しつつ、利用者からの意見、要望を元に既存機能の修正、 新規機能の追加等、システムのさらなる改良を試みる。また、平成 21 年度採択の利用研究に対す るアプリケーションにおいて、運用が開始されていないアプリケーションについては、利用研究 者と密に連携をとり、実装を進め、部分的に運用を開始する。 ①-2）サイバー・サイエンス・インフラストラクチャへの展開 担当：情報・システム研究機構 （目標） 超高速ネットワークを利用した最先端の学術情報基盤として国立情報学研究所が構築を進める 「サイバー・サイエンス・インフラストラクチャ」への展開を目標に、「地球観測による洪水防 御、水資源有効利用のための高度情報の提供研究 G」、「安全な農作物生産管理技術とトレーサ ビリティシステムの開発 G」、 「生物多様性の広域モニタリングの高度化研究 G」と連携しながら、 巨大データの収集・解析・可視化のための情報基盤を構築する。特に平成 21 年度は、温暖化予測 データとフィールドサーバ時系列画像データという巨大データを対象とした解析と可視化のため のプラットフォーム構築を研究の中心とする。またシステムの実利用への展開についても、生態 学の研究者と共同で開発し、平成 20 年 10 月から運用を開始した Web サイト「セイヨウ情勢」の 運用を、この Web サイトを一般の人々と研究者からのフィードバックに基づき改善していくこと で、社会的なニーズに対応したシステムの構築を目指す。最後に、こうして整備したデータをデ ータ統合・情報融合コアシステム上の他のデータと統合するための標準メタデータの整備も目標 の一つである。 （業務の方法） 本業務は大きく分けて以下の 3 つの項目から構成される。 1) 再解析・温暖化予測データにおける顕著気象現象の解析 本項目では、「地球観測による洪水防御、水資源有効利用のための高度情報の提供研究 G」 と共同して、再解析・温暖化予測データを統合して豪雨（湿舌）や台風などの気象現 象の検出と解析を進める。まずは再解析データにおける特定の気象現象の発生状況を把握 し、発生時の気象要素の特徴をパターン認識手法などを適用して学習しておく。次に温暖 化データに学習結果を適用することにより、温暖化環境における気象現象の発生頻度や発 生状況の変化を探る。 2) フィールドサーバを用いた農業モニタリング 本項目では、「安全な農作物生産管理技術とトレーサビリティシステムの開発 G」と共 同して、フィールドサーバからの自動的なイベント検出、イベントの属性や意味内容を要 約、可視化システムを構築する。大量の時系列画像を簡便に閲覧する手法は、フィールド サーバの利便性を高めるためには不可欠のツールであるが、大量の時系列画像をうまく処 理するためには、従来のように個々の画像を独立に扱う画像処理手法から、時間・空間を 同時に扱う時系列画像処理手法へ転換することが重要となる。そこで平成 21 年度はこのよ うな時系列画像処理手法への発展を通して、農作業イベントを自動的に抽出し分類する。 3) 市民参加による外来種モニタリングと対策のためのリアルタイム情報共有サイトの構築 本項目では、「生物多様性の広域モニタリングの高度化研究 G」と共同して、セイヨウ オオマルハナバチを対象とした市民参加型モニタリングを支援するための Web サイト「セ イヨウ情勢」を発展させる。この Web サイトは平成 20 年 10 月に既に一般公開を完了した が、実際の活動への利用は平成 21 年度から始まるため、現場からのフィードバックを得な がらシステムを改善していく計画である。またデータ統合・情報融合コアシステムでアー カイブされた他のデータとの統合を進めるため、このデータに「データ統合・解析システ ム」標準のメタデータを付与していく。 なお、このようなサイバー・サイエンス・インフラストラクチャへの展開に必要となる 情報基盤をコアシステムに導入して運用を開始するには、事前に様々な予備検討を行う必 要がある。そこで、本業務では実験用サーバを構築する。この実験用サーバは運用前段階 でのソフトウェア開発を行うものであり、運用段階のソフトウェアはデータ統合・情報融 合コアシステムに移行する（上記の「セイヨウ情勢」も同様の方法で開発済）。平成 20 年度までに、巨大データを蓄積する大容量ハードディスクと高性能 Web サーバについては 整備が完了しているため、平成 21 年度は巨大データを処理するための高性能計算サーバを 導入する。そして、データ統合・情報融合コアシステムの開発プロセスとも密接に同期し ながら実験システムを構築していく計画である。 ①-3）観測から利用までの一体的連携を支援するメタデータ管理システムの開発 担当：京都大学情報学研究科 （目標） 地球観測データおよびモデル出力データの可用性、流通性を高めるためには、メタデータの整 備が不可欠である。本事業では進行と共に投入データの多様性が増大するため、メタデータモデ ルは、流通性を確保した上でデータの多様性を吸収する柔軟なものである必要がある。メタデー タモデルおよび処理システムは、特定のデータセットのみに適用可能なものではなく汎用性を持 つ必要がある一方で、具体的なメタデータ開発とともに実システムを開発し問題点を吸収する必 要がある。そこで、トップダウン、ボトムアップ両方のアプローチに基づきメタデータモデルお よび処理システムの開発を行う。メタデータを記述する語彙として標準的なオントロジーを利用 した上で、それのみで表現できない概念については独自に語彙を構築し、それらの語彙を用いた メタデータモデルを開発する。また、柔軟に進化が可能なメタデータモデルを設計し、データ統 合・情報融合コアシステムに投入されるデータを対象としたメタデータの管理システムおよび応 用システムの構築を行う。 （業務の方法） これまでに、すでにいくつかの地球科学プロジェクトでの利用実績がある SWEET オントロジー を語彙に用いたメタデータモデルの開発を行った。また、フィールドサーバや WMO/NOAA など主と して観測データを対象としメタデータの記述、作成を行い、そのようなメタデータを利用し、複 数観測データの統合利用、表示システムを構築した。平成 21 年度はデータ統合・情報融合コアシ ステムに投入される実データの適用を通してこのシステムの拡張、洗練化を行う。具体的には、 以下の項目に関する研究を行う。 • 観測データに加えて、解析後データや、解析後データと観測データの関連もモデル化可能で、 自身が進化可能なメタデータモデルの洗練化を進める。 • SWEET 以外の他の利用可能なオントロジーの利用を進める。 • データ品質を記述するメタデータモデルを適用して、「データ統合・解析システム」のデー タを対象としたデータ品質の記述を行い、地理的属性、由来(lineage)や参照回数などの情報 などの詳細度に関する検討を進める。 • 河川流域メタデータ管理システムを実際に適用して、その洗練化を進める。 ②データの相互流通性の実現支援システムに関する研究 本研究開発に関わる平成 21 年度業務は、 1)データの相互流通性の実現支援システムの開発 2)データの相互流通性支援ツールおよびポータルサイトのプロトタイプの開発 の 2 課題から構成される。 ②-1)データの相互流通性の実現支援システムの開発 担当：東京大学地球観測データ統融合連携研究機構／空間情報科学研究センター （目標） 1) 平成 20 年度までに開発したオントロジーレジストリ（専門用語作成支援システムと地名辞 典作成支援システム、専門用語逆引きシステム）とデータモデルレジストリに関して、前年 度に継続して運用しながらデータの相互流通に必要な上質なコンテンツの収集を行い、必要 に応じてシステムの改良および修正を行う。 2) 「データ統合・情報融合コアシステムのプロトタイプの開発・実証」にて開発が進められて いるコアシステム内に登録される地球観測データは非常に大規模かつ多種多様である。そこ で、それら数々の地球観測データに対して、人間がデータの概要を理解し、計算機がデータ を検索・自動解析するために必要となるメタデータ（カタログ情報）の開発を行う。 3) 気象データのグリッド化サービスを開発し、運用を開始する。また、必要に応じてシステム の改良および修正を行う。 4) 平成 20 年度までに進めてきた研究成果を応用し、GEOSS などの国際的な活動に貢献する。特 に、水循環、農業、生態系などデータや情報の相互流通性や分野間連携の支援に利用する方 法を検討する。 上記の 4 点について、平成 21 年度の研究目標とする。 （業務の方法） 1) 平成 21 年度は、平成 20 年度までに開発したシステムを利用し、引き続き国内外の研究機関 と連携し、継続してデータの相互流通に必要なメタデータやデータモデルなどのデータのカ タログ情報、専門用語や地名、分類方法などのオントロジー情報を収集しながら運用を行い、 国内外の様々なシステム（レジストリ、翻訳・検索サービスなど）と連携し、検索支援シス テムを開発する。特に平成 21 年度には、気候、水循環、農業、生物多様性の各領域を超え てデータや情報の検索を支援するプロトタイプシステムの開発・運用・検証をしながら、イ ンタフェースの改良など利用性を高める検討を行う。 2) データの相互流通性の観点から、ISO 等の国際標準を踏まえたメタデータの開発を行う。よ り具体的には、データ統合・情報融合コアシステム内に登録された地球観測データに対して、 各データの直接の登録者や専門家以外のユーザであっても効果的に利用できるように、デー タの主題（what）・データが対象とする場所（where）・データの作成日（when）・データ の作成者（who）といった基本的かつ有用な情報をメタデータの項目として定義する。また、 他の業務担当者とも協力しながら検索機能の実装に必要となるインデックス情報について の検討を行い、メタデータの設計に反映させる。 3) 平成 20 年度に、グリッド化するための内挿手法を検討し、グリッド化の Web サービスの詳 細設計を行った。これらの成果をもとに、プロトタイプを開発しサービスの運用を開始する。 また、ユーザの要望を集め、必要に応じて改良および修正を行う。 4) 平成 20 年度までに開発したシステムやサービスの利用について、GEOSS のオントロジー構築 や Best Practice（成功事例）など、「データ統合・解析システム」での成果を国際的に公 開していく。また、タイなどの東南アジアの農業情報や、生物多様性情報の相互流通性支援、 分野間連携の支援に利用する。さらに、本研究で開発した手法の transferability（対象や 地域を変えた場合にも適用可能で、普遍性を有すること）を確認するために、タイの農業情 報や北海道の生物多様性情報の事例と類似な活動に対しても適用し、その有効性を確認する。 ②-2) データの相互流通性支援ツールおよびポータルサイトのプロトタイプの開発 担当：慶應義塾大学ＳＦＣ研究所 （目標） 環境用語集と防災用語集を用いたアジア地域及びアフリカ地域の英字ニュース検索・マッピン グ表示システムの開発と運用 （業務の方法） 概要 応用機能開発ではこれまで主としてアジアを対象とした気候、水循環、農業のデータ統 合 ・解析の適用研究を進めてきた。平成 21 年度からはあらたにアフリカの分野連携研究を推進 す ることとしている。このような研究を推進するには基盤となる環境、防災情報の収集が有用で あ る。そこで、アジア地域及びアフリカ地域の主要な英字ニュースサイトからニュース記事を自 動 で収集し、データベースを構築する。蓄積したテキストコーパス（電子化された自然言語の文 章 集）に対して、形態素解析を施し、事前に登録した防災用語と環境用語、地名を用いて、記事 を 自動分類する。自動分類した結果を、より高い精度でTouch Graph（Javaアプレットでキーワ ー ドの関係を視覚化するアプリケーション）を用いてビジュアルな検索を行える形で表示するシ ス テムに改良し、Google Earth上にマッピング表示する。具体的な構築方法としては、検索シス テ ムで一般に使用されているスパイダーツール（ウェブ上の情報を自動的に集めるプログラム） を 用いてWeb上の情報を収集し、オープンソースのMySQLを用いてデータベースの拡張を行い、解 析 結果を保存し、Tomcat3+mod_dk（サーブレットコンテナの一種。Javaを用いてウェブサービス 向 けのコンテンツを動的に生成させるモジュール）を用いて情報の表示システム（Webサーバー） を 実験的に構築し、その性能を評価した上で、データ統合・情報融合コアシステムとの連携運用 方 法を検討する。 作業内容 1) アジア及びアフリカ地域のニュース記事の収集システムを構築し、環境用語・防災用語の出 現頻度の解析処理、地名データの同義語発生の出現頻度の解析処理を行うために、解析プロ グラムの作成を行う。 2) Web 表示システムの構築を行う。指定した検索条件で検索結果を取得、表示できるように、 Touch Graph を用いたビジュアルな表示システムを改良する。 3) データベースの拡張を行う。MySQL を用いて拡張したデータベースに解析結果を保存し、 Tomcat3+mod_dk を用いて情報の表示システム（Web サーバー）を構築する。 4) メタデータの整備を行う。平成 20 年度から引き継いだ防災用語と環境用語に地名データを 加え、地名の表記のゆらぎを判定するデータを整備する。 5) 同義語の多い地名を記事の文脈から適切なものに判定するプログラムを実装する。例えば Georgia が検出された文章の前後 50 語以内から Tbilisi が検出されれば、Georgia は国名の グルジアと判定するプログラムを実装する。 ③データの収集・品質管理の実現と永続的・体系的な蓄積に関する開発研究 ③-1）わが国の衛星観測データセット及び国際協力による海外の衛星機関による衛星観測データセ ット 担当：宇宙航空研究開発機構 （目標） 地球観測データ統融合による科学的理解の深化、公共的利益に資する情報の提供のため、気候 変動、水・物質循環と流域圏管理、生態系管理の分野における予測研究、影響評価、データベー ス作成、システム構築等に必要となる衛星観測データセットを、国際協力により海外衛星のデー タを利用して整備し、デ ー タ 統 合 ・ 情 報 融 合 コ ア シ ス テ ム に 提供する。 即 ち 、デ ー タ セ ッ ト 作 成 の 際 に 必 要 と な る デ ー タ の カ タ ロ グ 情 報 (メ タ デ ー タ ）の 維 持 改 訂、必要に応じた衛星観測データからデータセットを作成するためのソフトウェアの維持 改訂、応用機能開発分野における衛星データ統合の特殊性に合わせた仕様変更のためのソ フ ト ウ ェ ア の 維 持 改 訂 等 を 行 い 、 こ れ ら を 用 い て 対 応 す る 衛星観測データセットを作成し、 データ統合・情報融合コ ア シ ス テ ム に 提供する。な お 21 年 度 は 引 き 続 き デ ー タ セ ッ ト の 新 規 作 成 に 重 点 を 置 く と と も に 、デ ー タ ベ ー ス の 本 格 運 用 を 見 据 え て メ タ デ ー タ の 改 訂 を 行 う 。 （業務の方法） 平成 20 年 度 ま で に ユ ー ザ（ 応 用 機 能 開 発 課 題 担 当 者 ）か ら 要 望 さ れ た 、海 外 衛 星 デ ー タ を 用 い た 衛 星 観 測 デ ー タ セ ッ ト 及 び メ タ デ ー タ を 継 続 的 に 作 成 す る と と も に 、平 成 21 年 度 の新規ユーザ要望に基づいたデータセット及びメタデータの作成を行い、データ統合・情 報融合コアシステムに提供する。ただし、継続作成作業を優先的に、処理を進めることと する。 ま た 、 「 データの相互流通性の実現支援システムの開発 G」を中心とするメ タ デ ー タ 検 討 チ ー ム と 協 力 し て 、 デ ー タ ベ ー ス の 本 格 的 な 公 開 時 期 を ISO で の 基 準 決 定 の 時 期 に 合 わ せ て メタデータの改訂を行う。 データセット作成にあたっては、ユーザとのフォーマットに関する調整及び衛星データ 提 供 機 関 （ NASA、 ESA 等 ） と の イ ン タ フ ェ ー ス 調 整 を あ わ せ て 実 施 す る 。 ③-2）海洋及び陸域の観測データセット、海洋再解析データセットのアーカイブの開発研究 担当：海洋研究開発機構 （目標） 最新の地球観測データ統融合研究に資するため、海洋観測（TRITON、ARGO、CTD 等）、陸域水 循環観測のデータセット及び最新の海洋再解析データの作成と、それらを用いた統合データのア ーカイブを行う。 （業務の方法） 1) 平成20年度に引き続き、下記の対象データについてのデータセット構築を実施する。 ・ 品質管理済みの海洋観測データ（TRITON、ARGO、CTD 等）を収集する。 ・ 海洋研究開発機構の観測によって得られた最新の観測データ、宇宙航空研究開発機構の衛 星観測データ等を用いた計算処理により、海洋再解析データ、さらに気候再解析・海洋生 態系データの構築を進める。 ・ 水循環観測データセットを整理する。 ・ 海洋研究開発機構の応用機能開発課題で作成された統合データを整理する。 2) データ統合・情報融合コアシステムGならびに相互利用システムGと協働して、実用化技術開 発課題でWeb公開している統合データを対象にしたメタデータの設計、投入方法を検討し、メ タデータ作成を進める。 3) データ投入対象となるデータのメタデータ作成のための準備と投入前処理システムでの一次 ストレージを継続しながら、順次、データ統合・情報融合コアシステムへのデータ投入を実施 する。 ③-3）陸域観測データセット、モデル・再解析、データ同化出力のアーカイブの開発研究 担当：東京大学 地球観測データ統融合連携研究機構/大学院工学系研究科 （目標） 平成 20 年度に引き続き、(1)国内外のプロジェクト研究による陸域・大気観測データ研究観測 データセット、(2)高精度の数値予報モデル・再解析・データ同化出力、(3)国内外の現業機関か らの提供データ、の収集・品質管理を実施しデータ統合・情報融合コアシステムに提供する。 （業務の方法） 1)国内外のプロジェクト研究による陸域・大気観測データ研究観測データセット a)全地球統合水循環強化観測期間(CEOP)プロジェクトの Phase2 (2007/01 - 2010/12)にお いて、アジア域のリファレンスサイト代表者と連携・調整を行い地上観測・流域観測生デ ータの提供や品質管理を依頼するとともに、これら品質管理後のデータを統一フォーマッ トへの変換を実施する。また、CEOP Phase2 で新規に提供されるアジア以外の地上観測デ ータや全球の衛星観測、全球のモデル出力データのアーカイブを実施する。 b)GEOSS の枠組みにおいて、アジア地域 18 ヶ国代表者と連携・調整を行いアジア 18 流域の 流域観測データの提供や品質管理を依頼しデータのアーカイブを実施する。また、一部河 川流域を想定して設計してきたメタデータフォーマットに従って、レジストレーションシ ステムを用いて 18 河川流域全体のメタデータを本格的にアーカイブする。 c)GEOSS の枠組みにおいて、アフリカ地域の代表者と連携・調整を行い、流域観測データ提 供のための枠組みやデータポリシーについて協議を実施する。また、アフリカの一部の流 域における流域観測データの提供や品質管理を依頼しデータのアーカイブを実施する。同 時に流域メタデータのアーカイブを実施する。 2)高精度の数値予報モデル・再解析・データ同化出力 d)ヨーロッパ中期気象予報センター（ECMWF）の ERA データがバージョンアップ完了後、デ ータアーカイブを実施する。 3)国内外の現業機関からの提供データ e)これまでの気象庁長期再解析(JRA25)に引き続いて現業的に作成されている気象庁気候デ ータ同化システム(JCDAS)データの本格的なアーカイブを実施する。 f)国土交通省とレーダー雨量計や河川情報のリアルタイムデータの提供の枠組みやデータ ポリシーを協議するとともに一部のデータ取得を実施する。 なお、これらのデータアーカイブは、データ統合・情報融合コアシステム G、データ相互流通 性の実現支援システム G 及び応用機能研究開発 G と協力のうえで実施する。また、応用機能研究 開発 G から要望のあるデータについて、データを保有している機関と調整を行いながら、データ 統合・情報融合コアシステム研究開発 G 及び相互流通性の実現支援システム研究開発 G と協力し、 品質管理やデータのアーカイブを行なう。 ④地球観測データの科学的・社会的に有用な情報への変換に関する開発研究 (1) 気候・気象予測情報の高度化 担当：東京大学地球観測データ統融合連携研究機構／気候システム研究センター （目標） 1) 気候モデルによる地球温暖化実験結果の影響評価研究への利用促進を図る。 2) 気候モデルを用いた実験的季節予測システムの精度向上を図る。 （業務の方法） 1)平成 20 年度までにデータ統合・情報融合コアシステム上に構築した気候モデルデータアーカ イブの影響評価研究への利用を促進するため、「地球観測による洪水防御、水資源有効利用の ための高度情報の提供 G」、「地球温暖化がグローバルな水循環や水資源管理、水圏系生態系、 食料生産に及ぼす影響のアセスメントのための地表面環境データベースの構築 G」、「アジア モンスーン域における水循環変動の解明とモンスーン変動予測向上への貢献 G」、「安全な農 作物生産管理技術とトレーサビリティシステムの開発 G」と連絡をとり、他分野のデータとの 統合的解析が容易になるシステムデザインに貢献する。 2)平成 20 年度に構築した実験的季節予測システムプロトタイプの精度向上のため、過去数十年 の事後予測実験を通じて、観測データの使用法、データ同化、アンサンブル生成法、および、 モデルの解像度、物理過程改良を行う。また、効率的な予測情報提供の方策を探る。平成 21 年度前半は、現行中解像度気候モデルを用いたデータ同化～予測実験プロトタイプシステムを 用いた過去数十年の事後予測実験を通じて、観測データの使用法、データ同化、アンサンブル 生成法の改良を検討し、また、モデルの解像度、物理過程改良のための数値実験を実施する。 平成 21 年度後半には、改良したモデルに基づく事後予測実験を実施する。 (2）人工衛星データを用いた温室効果気体とエアロゾルの高次解析データベースの構築 担当：東京大学 地球観測データ統融合連携研究機構/気候システム研究センター （目標） 物質輸送モデルを組み合わせた独自の衛星データ解析システムにより、地球温暖化問題のキー パラメータである温室効果気体とエアロゾルに関する高次解析データベースを構築し、提供する。 温室効果気体についてはインバージョン手法という解析手法により、各地域における温室効果 気体の発生源・吸収源の強度を推定し、大気中の CO2 等の循環の解明に資する。 本研究では、単に温室効果気体やエアロゾルの濃度データだけではなく、放射強制力や 注 1)OLR といった気候モデルの直接検証や気候インパクトの評価にも用いられる高次物理量のデータセッ トも作成し、様々な気候研究の分野において広く利用されることも目指す。 注 1）OLR（Outgoing Longwave Radiation）は、地球から宇宙空間に出て行く、赤外線放射エネルギーの総量。 太陽からの可視光で暖められ、赤外線を放って冷えていくという、地球のエネルギー収支を議論するときに 大事な指標の一つ。 （業務の方法） 第一段階として衛星データの高次処理を行い、これまで得られていない温室効果気体濃度とエ アロゾルの光学パラメータの全球データセットを作成し「データ統合・解析システム」に投入す る。この時、気温情報など他の研究課題の温室効果気体の解析に必要なデータを活用することで アンシラリーデータセットを作成する。 この解析過程において、解析の拘束条件に物質輸送モデル計算の結果を利用する独自の衛星デ ータ解析システムを用い、高い精度の解析を目指す。CO2 と CH4（メタン）ついては、これまでど の研究機関からも提供のない鉛直分布データなども、本解析を通じて作成し、アーカイブ対象と する。 第二段階として、得られた物質濃度分布データセットから、物質輸送モデルを用いた解析を行 い、温室効果気体などの発生源強度・吸収源の強度分布を作成する。数値モデルを用いて二酸化 炭素の発生源、吸収源を調べる国際的な研究者コミュニティとして、TransCom という組織がある。 現在、この組織には世界から 17 のモデルが参加しており、本研究課題で開発しているモデルもそ の一つとして認められている。この中で、最近、衛星データなどの上空データを取り入れた解析 を行った場合の影響評価を行う実験プロジェクトが開始された（"upper-air experiment"という）。 この中で、全モデルが共通の計算手法を用いて評価を行うことになっている。このプロジェクト で実施されるデータ同化数値実験で用いられる手法も併用し、「データ統合・解析システム」の 他の物理量と整合性のある解析結果を得るものとする。また、メタンについては発生源別の輸送 計算によりそれぞれの寄与率などを評価できるデータセットを作成する。 最終段階では、まず温室効果気体については得られた発生源強度・吸収源強度の分布情報から、 特に森林による CO2 の吸収量の再評価を行い、いわゆるトップダウン推定（大気中濃度から発生・ 吸収の強度を推定する方法）による推定精度の向上を目指す。また、CH4 については、南北半球間 の物質交換量を解析し、輸送プロセスを解明する。エアロゾルについては、地球温暖化問題で最 も不確定性の大きいとされる雲とエアロゾルとの相互作用に着目し、その微物理プロセスの解明 に資する解析を実施する。 平成 21 年度は、温室効果気体の解析については、平成 21 年に打ち上げられる温室効果気体観 測衛星（日本の GOSAT）搭載センサーのデータ解析により、新たに二酸化炭素濃度の全球解析を 行う。日本の「いぶき」（GOSAT）は、平成 21 年 1 月 23 日に打ち上げられ、現在、衛星は順調に 稼働している。その結果と米国 AIRS センサーデータとの比較を行う。万が一、GOSAT の衛星デー タが配信されなかったとしても、AIRS センサーの月平均 CO2 データを用いて解析する。得られた 濃度データを用いてインバージョン解析を行うことにより、CO2 の発生源、吸収源強度の再評価を 行い、新規衛星データのインパクトを調べる。このとき、「データ統合・解析システム」システ ムにアーカイブされている気象データ、海面水温データ、土地被覆データ、赤外射出率データな どを利用して CO2 濃度解析に用いる。エアロゾルについては、アンサンブルカルマンフィルター （EnKF）法によりエアロゾルの衛星観測データの同化計算を行う。このとき、エアロゾルの粒径 情報を取り出して同化を行う新しい手法を試みる。 (3）海洋における熱･水・物質循環過程の診断と気候変動に対する影響評価並びに水産資源デ-タと の融合による応用機能開発 担当：海洋研究開発機構 （目標） 四次元変分法(4D-VAR)海洋データ同化システムにより作成した海洋物理環境データを実利用し て海洋低次生態系プロダクト(光合成などによる一次生産量など)を試作し、さらに平成 20 年度整 備した北太平洋水産資源データとの統融合解析により、資源変動のベースとなる海洋生態系・物 質循環の理解を深化させつつ、魚種別水産資源統計モデルを開発して資源管理や適応策構築に役 立つ情報創生およびツール開発を目指す。加えて、海洋の温暖化のモニタリングとして海洋表層 のみならず深層までの全層温暖化の診断とその起源の解明に向け 20 世紀海洋全層再解析・逆追跡 データを作成・公開する。これらの付加価値データ及び有益情報を効果的に社会に配信していく ためのソフトウェアを、喜連川研 G を核に連携機関と協働で開発してデータ統合・情報融合コア システムに実装し、実利用情報配信へ向けた準備を行う。 （業務の方法） 衛星観測、現場観測データを取り込み、かつ、時間空間的に空白が無く力学的・熱力学的に整 合性のある 4D-VAR 海洋再解析プロダクトで得られた海洋物理環境場を用いて海洋低次生態系モ デル実験を行い、より現実的な海洋生態系の状態変化を再現することにより、アカイカ・アメリ カオオアカイカ・サンマを初めとする日本の水産資源の中核をなす魚種の摂餌環境変化を把握し、 海洋における食物連鎖体系の変動把握及び理解に有益なデータセットを整備する。さらに高解像 度モデルプロダクトとの統融合や水産資源統計予測モデル開発により日本沿岸魚種を含めた水産 資源予測情報の創生を連携機関と協働して行う。加えて、温暖化監視や長期気候変動把握に耐え 得る 1950 年代から現在までの長期全球全層再解析及び 1990 年代大気海洋結合再解析データを整 備し、海洋の温暖化に伴う気候・水循環変動メカニズムの解明及び影響評価に貢献する。得られ た整備データ及び有益情報を、海洋、水産、気候、水循環の研究者を中心として、わかりやすい 形で広く科学コミュニティ提供する marine GIS・粒子追跡ツールを開発する。 (4）地球観測による洪水防御、水資源有効利用のための高度情報の提供 担当：東京大学 地球観測データ統融合連携研究機構/大学院工学系研究科 （目標） 第 3 期科学技術基本計画では「地球・地域規模の流域圏観測と環境情報基盤」を戦略重点科学 技術として推進すべきとされている。また 2005 年に合意された GEOSS10 年実施計画では「水循環 のより良い理解を通じた、水資源管理の向上」を目標に設定して、計画が実行に移されている。 本研究の目標は、これら国内外の水問題に対応するために、データ統合・解析システム上で、 地球観測データや数値モデル出力、土地利用や社会経済情報を統合的に利用して、洪水軽減と効 率的な水資源利用のための実河川管理のプロトタイプを構築することにある。 平成 21 年度は以下の 4 項目を実施する。 1)流域スケールの豪雨予測システムの開発 2)洪水・渇水被害軽減のための河川管理の最適化システムの開発 3)気候変動が水管理に与える影響の適応策の基本的検討 4)対象流域を国内外の河川流域へ拡張 （業務の方法） 1)流域スケールの豪雨予測システムの開発 地域スケールの衛星を用いた雲微物理データ同化手法を複数事例に適用して、その有効性を 検証するとともに、データ同化を用いた段階的ダウンスケーリング手法の適用性を検討する。 特に平成 21 年度は、同化された雲微物理情報をメソスケールの気象予測の初期値として用い ることで、半日～1 日程度の豪雨の予測精度の向上の可能性を検討する。 2)洪水・渇水被害軽減のための河川管理の最適化システムの開発 洪水・渇水被害軽減のための、気象予測を用いたダムの事前操作、水防情報提供をシミュレ ーションとして年間通して運用し、河川管理者と協力して、実運用上の問題点を明らかにする。 平成 21 年度は、国土交通省よりオンラインでレーダー雨量観測情報が配信される予定で、気 象庁の気象予測と組み合わせて、オンラインデータ利用上の問題点を明らかにする。 3)気候変動が水管理に与える影響の適応策の基本的検討 気候変動予測モデルが示す洪水、渇水の変化特性を整理し、多くのモデルが示す気候変動影 響を抽出する。それぞれの事象にダウンスケーリング手法を検討し、地形効果などをも含む過 去と将来気候下での洪水流出、氾濫、浸水のシミュレーションを行い、影響度を定量的に把握 する手法の開発を行う。平成 21 年度は、データ統合・情報融合コアシステムにアーカイブさ れている第三次結合モデル相互比較プロジェクト（CMIP3）のデータを用いて、複数の気候変 動予測モデルデータによって、政策決定に有用な信頼度のある情報提供の可能性を検討する。 4)対象流域を国内外の河川流域へ拡張 利根川上流域に加えて、国内では北上川流域、国外では GEOSS アジア水循環イニシアチブ (AWCI)および GEOSS アフリカ水循環イニシアチブ(AfWCI)に参加の一部の河川流域を対象とし て、衛星を用いた雲微物理データ同化による豪雨予測精度の改善、洪水・渇水被害軽減のため の、河川管理最適化手法の開発、気候変動の影響評価と適応策の検討を行う。 (5）地球温暖化がグローバルな水循環や水資源管理、水圏系生態系、食料生産に及ぼす影響のアセ スメントのための地表面環境データベースの構築 担当：東京大学地球観測データ統融合連携研究機構/生産技術研究所 （目標） 気候変動、水循環、生態系・食料生産に関わる世界規模の現状把握と将来展望の作成に不可欠 な地表面環境データベースを構築し、本国家基幹技術の推進に資する。平成 20 年度までに、20 世紀を中心とした長期地表面環境データベース、衛星降水マップを導入した準リアルタイム地表 面環境データベースを開発し、特に河川・水資源・農業分野などへの応用可能性が高まった。平 成 21 年度からは、従来の気象データに社会・経済データを加えて整備し、特に水質に関する情報 を提供することで、応用分野のさらなる拡大を目指す。平成 21 年度は、全球を対象に、広域窒素 負荷に関する水質プロセスとその影響の全容を把握するために必要な高品質なデータベースを整 備することを目標とする。 （業務の方法） 全球を対象に、従来の気象・水循環データに加えて、人口・土地・社会統計などの質の高いイ ンプットデータを整備し、データベース化する。これらのデータと、土地利用と気候変動による 生態系への影響の予測が可能な窒素循環モデルによって、農業・畜産・自然・生活排水・工業排 水と負荷源を分離して個別に負荷をさらに詳しく推定する。陸面水文植生モデルである MATSIRO と全球河川流路網及び流下モデルである TRIP を利用して再現した 20 世紀の陸面水循環シミュレ ーション結果を用いて、大陸スケールの陸面窒素循環シミュレーションを行う。結果の一部とし て、生態系における物質の循環を定量的に把握するため、農地・都市および流域における窒素循 環と窒素収支を求める。また、上記のデータとモデルを用いて、人間活動に伴うと考えられる土 地利用・気候変動による生態系の窒素循環への影響とリスク評価を行って、生態系を持続させる ための土地利用や窒素排出の規制の方向性を提案する。 (6）ユーラシア寒冷圏の水循環変動、大気陸面相互作用の解明と将来予測への貢献 担当：海洋研究開発機構 （目標） 第 3 期科学技術基本計画において「地球・地域規模の流域圏観測と環境情報基盤」は、戦略重 点科学技術として記載されている。本研究では、地球上でも最近の温暖化の影響を強く受け水循 環が変化している雪氷等の存在するユーラシア寒冷圏の流域圏を取り扱う。水循環に関する各種 データを収集して、「データ統合・解析システム」を活用し、ユーラシア寒冷圏の水循環に見ら れる各種時間・空間スケールでの変動を解明し将来予測に貢献する。さらに、導出される大気・ 陸面水文データを水環境プロダクトとして提供する。 平成 21 年度には、以下を実施する。 1)地表面変化過程（植生、湿地及び湖）を考慮した新陸面水文モデルを北ユーラシア大陸に適 用して、水文過程（凍土、土壌水分、積雪、河川流量など）に対する地表面変化の影響を評価 する。特に、凍土変動が大河川流出量の増加に及ぼす影響を評価する。 2)ユーラシア氷河域（アルタイ山域（ロシア・モンゴル）及びシベリア地域）の解析を行うと ともに、北ユーラシア地域の湖沼・森林状態（森林火災）の変動解析を行う。 （業務の方法） 1)水文モデルをユーラシア大陸に適用して、地表面変動による凍土、土壌水分、及び積雪の変動 を評価し、大河川流出量の増加へのそれらの影響を評価する。具体的に、北ユーラシア大陸を 対象にして地上観測データ（BMDS）により構築されたグリッドデータ（1975−2005 年）、湖沼 及び森林火災データセットを用いて、モデルのシミュレーションにより地表面変動が凍土の変 動、また凍土変動が流出量の増減への影響を評価する。また、「地球温暖化がグローバルな水 循環や水資源管理、水圏系生態系、食料生産に及ぼす影響のアセスメントのための地表面環境 データベースの構築 G」が作成したグリッドデータセットを用いて北極域（北緯 40°～75°） を対象にしてシミュレーションを行い、水文環境データセットを作成すると共に両データセッ トの共通領域に対して両結果を比較検討する。 2)これまで収集を行ってきたユーラシア地域の地上観測データの収集を継続して行い、近年まで のデータセットの構築を行う。 3)ユーラシア氷河域（アルタイ山域（ロシア・モンゴル）及びシベリア地域）の複数年度の衛星 画像を用いて氷河及び氷河湖変動の抽出を行い、氷河および氷河湖データベースの作成を行う。 北東ユーラシア地域の複数年度の衛星画像を用いた湖沼域の抽出を行い、湖沼データベースの 作成を行う。 (7) アジアモンスーン域における水循環変動の解明とモンスーン変動予測向上への貢献 担当：海洋研究開発機構 （目標） アジアモンスーン域に暮らす人々が洪水・渇水等の水災害に対処し水資源を計画的に使う能力 を高めるために、次の応用機能開発を行う。 z レーダー観測を活用して降水を定量的に把握する技術を東南アジア熱帯の多くの地域に移 転できる形で開発する。 z 熱帯アジア広域気象場の季節内変動の情報からローカルな降水や乾湿の変動を確率的に予 測するための基礎となる知見を得る。 z 気候モデルの 20 世紀再現実験を評価することによって、水資源利用長期計画に気候モデル による予測実験を応用する際の指針となる知見を得る。 （業務の方法） インドネシア西スマトラとベトナム中部の事例について、レーダーと雨量計の観測値を統合し て格子型降水量データを作成する。さらにこれを水文モデルに導入して河川流量を計算するシス テムの原型をベトナム中部について構築する。 西スマトラを含む東南アジアの諸地域について、地球観測システム構築推進プラン等で得られ た観測データを活用して、対象地域の地上観測・GPS 観測・レーダー雨量計統合データと広域の 衛星プロダクト・気象解析値データとを統合解析し、広域の季節内変動に伴う対象地域の降水・ 乾湿の変動の特徴を解明する。 アジアモンスーン水循環に関する観測値と気候モデル出力との比較解析を行なう。平成 21 年度 は日射量等の地表面熱収支項について、中国の地上気象観測値に基づく計算値と CMIP3 の 20 世紀 再現実験の気候モデル出力値を比較し、差の原因を検討する。また同様に、タイの地上観測値に 基づく計算値と CMIP3 のモデル出力値の比較検討も行なう。 (8）安全な農作物生産管理技術とトレーサビリティシステムの開発 担当：東京大学 地球観測データ統融合連携研究機構/大学院情報学環・農学生命科学研究科 再委託先：農業環境技術研究所、農業・食品産業技術総合研究機構 （目標） データ統合・情報融合コアシステム等で提供されるデータ群を効率的に統合して、農業生産管 理支援情報や、地球温暖化による食料生産への影響等を、誰でも簡単に知ることができ、政策決 定者の判断のよりどころになるシステムとして実現し、安全で安心かつ安定的で高品質な食糧供 給を求める公共益に供することが、本研究課題の全体目標である。 平成 21 年度は、主としてアジア域を対象に平成 20 年度に開発した「Web 版水稲栽培予測支援 ツール」の世界全体への適用性の拡大の一環として、気候変動に関する脆弱性が指摘されている アフリカ地域に展開し、地球温暖化による食料生産への影響を予測し、データ統合・解析システ ムの有用性を明らかにする。また、イネ以外の農作物を対象とした栽培可能性予測支援ツールを 開発する。さらには、生産者と消費者をつなぐ地上モニタリングデータの共有化技術を開発する。 なお、本業務は再委託先の農業・食品産業技術総合研究機構（農研機構）および農業環境技術 研究所（農環研）との連携によって行う。 （業務の方法） 1)農作物栽培可能性予測支援ツールの開発 観測・推定日射量データセットを整備し、ネリカを含む各品種のイネ栽培可能性予測支援ツ ールをアフリカ地域に展開する。また、衛星による土壌水分推定値と地上モニタリング実測値 を用いてチューニングし、土壌水分量を考慮したイネおよびイネ以外の農作物栽培可能性予測 支援ツールを開発する。（東京大学・農研機構） 2)農作物データベースの整備とデータ統合化 上記の支援ツールを検証するための農作物データベースの整備に着手し、これをデータ統 合・情報融合コアシステムに投入された格子点値（GPV）データ、長期予測データ等とシーム レスに統合できるようにする。（農研機構） 3)地上モニタリングデータの共有化と情報伝達技術の開発 日本とタイに設置した地上モニタリングセンサーのデータを生産者と消費者が共有し、安全 な農作物生産管理につなげる技術を開発する。 (9）生物多様性の広域モニタリングの高度化 担当：東京大学 地球観測データ統融合連携研究機構/大学院農学生命科学研究科 （目標） 研究と参加型モニタリングや防除計画、自然再生とを連携させることにより、第三次生物多様 性国家戦略に新課題として掲げられた「生物多様性総合評価」に貢献する科学的、社会的に有用 な情報の提供を目指す。これまで侵略的外来生物セイヨウオオマルハナバチを対象に実施してき た市民参加型のデータ収集および解析・公開を一層進めるとともに、今後分布拡大が懸念されて いる高山域において、衛星データおよび気候データを活用したセイヨウオオマルハナバチの資源 となる高山植物群落の成立条件および年・季節変動性の把握を可能にする手法の開発を推進する。 また、身近な生物多様性指標種を対象とした市民参加型温暖化監視システムの構築を首都圏にお いて試行する。 （業務の方法） 【セイヨウオオマルハナバチ】国立情報学研究所等との連携の下に、これまで構築してきたセ イヨウオオマルハナバチをモデルとしたデータ収集・解析・公開システムをより汎用性の高いも のへ改善する。直接観察による継続的な生物多様性モニタリングが困難な高山域において、ALOS データおよび気象データから融雪時期および微地形を推定し、高山植物群落の成立条件を明らか にする。試行的な解析は北海道大雪山系を対象に実施する。高山域における気象データ（降雨・ 降雪量予測等）は「データ統合・解析システム」内の連携により取得する。これらの解析結果に もとづき、高山域における高山植物群落成立適地推定のためのモデル開発および推定地図の作成 を行なう。これにより、高山域におけるセイヨウオオマルハナバチにとっての資源量の評価およ び侵入リスクの予測が可能になる。さらに、温暖化などの環境変化に対する高山生態系の応答予 測が可能になる。 【温暖化の生物指標種】チョウ類をモデルとした市民参加による温暖化監視のためのプログラ ム開発を行ない、首都圏において試行する。このことにより、国内人口の大部分が集中する首都 圏において市民参加型の生物調査スキームが確立され、広域・高密度で継続的な生物データの集 積を可能にする。また、市民レベルにおける生物多様性保全および温暖化に対する認識の深化に 貢献する。 (10) 地球観測データ統融合によるアフリカの持続可能な開発支援 担当：東京大学 地球観測データ統融合連携研究機構/大学院情報学環・農学生命科学研究科 （目標） アフリカ各国、欧州各機関(EC、ESA など)、各国際機関(WMO、UNEP、UNESCO、UNECA など)と協 力して、各応用機能開発分野単独では対応できない課題、たとえば気候変動と水資源変動と農業 生産性の関連など、地球観測を統合的、効果的に用いたアフリカの気候、水循環、農業、生態系 に関する有用なデータセットおよび情報の作成手法を確立する。具体的には、平成 21 年度に温室 効果ガスやエアロゾル情報、気候変動、季節予報、水循環、農業生産、生物多様性の試験的なデ ータセットや情報を、アフリカ全土を対象とするスケール、もしくは一部の国、河川流域あるい は一部の地域を対象とするスケールにおいて作成し、分野間で相互に利用するための手法の開発 研究を分野間で連携して行う。なお、現地での情報収集や、データ提供調整、能力開発のための 専門家の招聘を行う。 （業務の方法） 1)アフリカのデータアーカイブと統合・解析ツールの開発 2)土地・気候条件、土地利用条件、生育可能性などのグリッドマッピングと気候変動のインパク ト評価や適応策評価の支援 3)アフリカスケールでの CMIP3 および CMIP5 のデータ解析支援、季節予報の試行 4)アフリカスケールでの温室効果ガス、エアロゾル解析と検証 5)アフリカスケールの 20 世紀の陸面水・窒素循環シミュレーション 6)アフリカおよび国スケールの土壌水分、陸面データ同化および河川管理システム開発 7)アフリカおよび国スケールでの農作物生産支援情報提供のための日射および土壌水分算定手 法ならびに農地モニタリング手法の開発 8)一部の地域スケールでの生物多様性のモニタリング手法の開発 9)個別データセットのアーカイブによる統融合研究の実施 ⑤地球観測データの実用化技術開発 担当：海洋研究開発機構 （目標） 長期安定的サービス提供システムの概念設計の検討に基づき、実証運用に向けてのデータ投入 前処理の機能、ツールについての設計、部分的な試作を引き続き行う。 また長期安定的システムについて基本設計を行う。 （業務の方法） 平成 20 年度に実施した概念設計に基づきメタデータ構造の再構築、データ構築支援機能を考慮 し、平成 20 年度に引き続きデータ投入前処理機能のテストベッドの構築を進める。 同様に概念設計の検討を受け、長期安定的システムの全体機能について基本設計を行う。 また現在海洋研究開発機構が実施している応用機能開発課題における統合データ等のサンプル プロダクトの Web での公開・提供については、対象データの更新を適宜行いながら継続して実施 する。 ⑥観測から利用までの一体的運営・連携組織の構築 担当：東京大学地球観測データ統融合連携研究機構/大学院工学系研究科 （目標） 平成 20 年度に引き続き、本データ統合の業務を主体的に進める①データ統合・情報融合コアシ ステムの開発研究 G、②データの相互流通性の実現支援システムの開発研究 G、③データの収集・ 品質管理の実現と永続的・体系的な蓄積に関する開発研究 G、④地球観測データの科学的・社会 的に有用な情報への変換に関する開発研究 G、⑤実用化技術の開発研究 G 間連携のサポートをす る。また、地球環境に関わるデータの保有機関、統融合された情報を利用する幅広いユーザが、 相互に情報を交換・共有して、利用ニーズに応える高い付加価値を持った情報を提供できる出口 指向型プロジェクトの推進のために、情報の効果的な発信やフォーラムの開催、広範な立場から 本事業への助言をおこなう研究開発推進委員会などを主催し、観測から利用までの一体的連携組 織の運営推進を目指す。 （業務の方法） 1)本業務の実施に関して助言を行う「研究開発推進委員会」を 2 回程度開催（平成 21 年/9 月、 平成 22 年/1 月を予定）する。 2)本業務の主要担当機関間の意思決定を行う「運営委員会」を 2～3 回程度、および業務の調整・ 企画案づくりのために「実務担当者会議」を月に 1 回程度開催し業務の円滑な運営を支援する。 3)本業務を担うシステム研究・開発 G、データアーカイブ G、利用研究開発 G、実用化技術 G 間 で横断的な情報交換を行うために、「定常的な部会」の開催（月 1 回程度）を支援する。 4)地球環境に関わるデータの保有機関、統融合された情報を利用する幅広いユーザとの情報の交 換と共有を促進し、ニーズの取り纏めとニーズの開拓を目指す「データ統合・解析システムフ ォーラム」を 1 回開催する 5)本業務の内容を紹介し、その意義を広く発信し、広範な理解と協力を得るために「シンポジウ ム」の開催や「GEO 関連活動」を支援する。 ・第 4 回 GEOSS アジア太平洋シンポジウムとの連携および支援 ・第 9 回 CEOP 実施会議、水循環（河川・流域）関係タスクチーム会合 ・第 5 回アジア水循環シンポジウム開催支援 ・第 2 回アフリカ水循環シンポジウム開催支援 6)本業務の概要、各課題進捗状況、注目する結果、イベント、ニュースなどの広報活動を行う。 ・広報誌等での、活動報告、会議報告 ・ホームページの定常的運用 7)本業務担当 G 間でコミュニケーションを効率的に進めるための基盤の維持整備を行う。 ・テレビ会議システム、電話会議システムの定常的な利用による会議運営 5.委託業務実施期間 （受託者（委託先）） 委託契約書第1条第3号のとおり （再委託先）独立行政法人海洋研究開発機構 平成21年4月1日から平成22年3月31日 （再委託先）独立行政法人宇宙航空研究開発機構 平成21年4月1日から平成22年3月31日 （再委託先）国立大学法人京都大学 平成21年4月1日から平成22年3月31日 （再委託先）大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 平成21年4月1日から平成22年3月31日 （再委託先）慶應義塾大学 平成21年4月1日から平成22年3月31日 （再委託先）独立行政法人農業環境技術研究所 平成21年4月1日から平成22年3月31日 （再委託先）独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 平成21年4月1日から平成22年3月31日 Ⅱ．委託業務の実施体制 1．業務主任者 （受託者（委託先）） 役職・氏名 国立大学法人東京大学 地球観測データ統融合連携研究機構 機構長 小池 俊雄 （再委託先） 役職・氏名 独立行政法人海洋研究開発機構 横浜研究所 地球情報研究センター センター長 淡路 敏之 （再委託先） 役職・氏名 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 地球観測研究センター 開発員 梅沢 加寿夫 （再委託先） 役職・氏名 国立大学法人京都大学 大学院情報学研究科教授 吉川 正俊 （再委託先） 役職・氏名 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 国立情報学研究所コンテンツ科学研究系准教授 北本 朝展 （再委託先） 役職・氏名 慶應義塾大学ＳＦＣ研究所 総合政策学部教授 福井 弘道 （再委託先） 役職・氏名 独立行政法人農業環境技術研究所大気環境研究領域 主任研究員 石郷岡 康史 （再委託先） 役職・氏名 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構中央農業総合研究センター 研究管理監 二宮 正士 2．業務項目別実施区分 業 務 項 目 ①データ統合・情報融合コア システムのプロトタイプの開 発・実証 実 施 場 所 1） データ統合・情報融合コア 東京都目黒区駒場4-6-1 国立大学法人東京大学 システムの開発 担 当 責 任 者 地球観測データ統融合連携研究機 構（生産技術研究所）教授 喜連川 優 2） サイバー・サイエンス・イ 東京都千代田区一ツ橋2-1-2 コンテンツ科学研究系准教授 北本 朝展 ン フ ラ ス ト ラ ク チ ャ へ の 大学共同利用機関法人 情 報・システム研究機構 国立 展開 情報学研究所 3） 観 測 か ら 利 用 ま で の 一 体 京都府京都市左京区吉田本 的連携を支援するメタデ 町 ータ管理システムの開発 国立大学法人京都大学 大学院情報学研究科教授 吉川 正俊 ②データの相互流通性の実現 支援システムに関する研究 1） デ ー タ の 相 互 流 通 性 の 実 千葉県柏市柏の葉5-1-5 国立大学法人東京大学 現支援システムの開発 地球観測データ統融合連携研究機 構（空間情報科学研究センター） センター長兼教授 柴崎 亮介 2） デ ー タ の 相 互 流 通 性 支 援 神奈川県藤沢市遠藤 5322 ツ ー ル お よ び ポ ー タ ル サ 慶應義塾大学湘南藤沢キャ イ ト の プ ロ ト タ イ プ の 開 ンパス 発 ③データの収集・品質管理の 実現と永続的・体系的な蓄積 に関する開発研究 ＳＦＣ研究所 総合政策学部教授 福井 弘道 1) わ が 国 の 衛 星 観 測 デ ー タ セット及び国際協力によ る海外の衛星機関による 衛星観測データセット 東京都調布市深大寺東町 7-44-1 独立行政法人宇宙航空研究 開発機構筑波宇宙センター 地球観測研究センター 開発員 梅沢 加寿夫 2) 海 洋 及 び 陸 域 の 観 測 デ ー タセット、海洋再解析デー タセットのアーカイブの 開発研究 神奈川県横浜市金沢区昭和 町3173-25 独立行政法人海洋研究開発 機構横浜研究所 地球情報研究センター センター長 淡路 敏之 3) 陸域観測データセット、モ デル・再解析、データ同化 東京都文京区本郷7-3-1 出 力 の ア ー カ イ ブ の 開 発 国立大学法人東京大学 研究 地球観測データ統融合連携研究機 構（工学系研究科）機構長兼教授 小池 俊雄 ④地球観測データの科学的・ 社会的に有用な情報への変換 に関する開発研究 1) 気候・気象予測情報の高度 千葉県柏市柏の葉5-1-5 国立大学法人東京大学 化 地球観測データ統融合連携研究機 構（気候システム研究センター） 教授 木本 昌秀 2) 人 工 衛 星 デ ー タ を 用 い た 千葉県柏市柏の葉5-1-5 温 室 効 果 気 体 と エ ア ロ ゾ 国立大学法人東京大学 ルの高次解析データベー スの構築 地球観測データ統融合連携研究機 構（気候システム研究センター） 准教授 今須 良一 3) 海洋における熱・水・物質 横浜市金沢区昭和町3173-25 地球情報研究センター センター長 淡路 敏之 循 環 過 程 の 診 断 と 気 候 変 独立行政法人海洋研究開発 地球環境変動領域 動 に 対 す る 影 響 評 価 並 び 機構横浜研究所 領域長 深澤 理郎 に水産資源データとの融 合による応用機能開発 4) 地球観測による洪水防御、 東京都文京区本郷7-3-1 水 資 源 有 効 利 用 の た め の 国立大学法人東京大学 高度情報の提供 地球観測データ統融合連携研究機 構（工学系研究科）機構長兼教授 小池 俊雄 5) 地 球 温 暖 化 が グ ロ ー バ ル 東京都目黒区駒場4-6-1 な水循環や水資源管理、水 国立大学法人東京大学 圏系生態系、食料生産に及 ぼす影響のアセスメント のための地表面環境デー タベースの構築 地球観測データ統融合連携研究機 構（生産技術研究所）教授 沖 大幹 6) ユ ー ラ シ ア 寒 冷 圏 の 水 循 横須賀市夏島町2-15 環変動、大気陸面相互作用 独立行政法人海洋研究開発 の 解 明 と 将 来 予 測 へ の 貢 機構横須賀本部 献 地球環境変動領域 プログラムディレクター 夫 大畑 哲 7) ア ジ ア モ ン ス ー ン 域 に お 横浜市金沢区昭和町3173-25 地球環境変動領域 研究代表者 松本 淳 け る 水 循 環 変 動 の 解 明 と 独立行政法人海洋研究開発 主任研究員 増田 耕一 モ ン ス ー ン 変 動 予 測 向 上 機構横須賀本部 への貢献 8) 安 全 な 農 作 物 生 産 管 理 技 東京都文京区弥生1-1-1 術 と ト レ ー サ ビ リ テ ィ シ 国立大学法人東京大学 ステムの開発 茨城県つくば市観音台3-1-3 独立行政法人農業環境技術 研究所 地球観測データ統融合連携研究機 構（大学院情報学環）教授 溝口 勝 大気環境研究領域 主任研究員 石郷岡 康史 茨城県つくば市観音台3-1-1 中央農業総合研究センター 独立行政法人農業・食品産業 研究管理監 二宮 正士 技術総合研究機構 9) 生 物 多 様 性 の 広 域 モ ニ タ 東京都文京区弥生1-1-1 地球観測データ統融合連携研究機 リングの高度化 国立大学法人東京大学 10）地球観測データ統融合に 東京都文京区本郷7-3-1 よ るアフ リカ の持続 可能 国立大学法人東京大学 な開発支援 構（農学生命科学研究科）教授 鷲谷 いづみ 地球観測データ統融合連携研究機 構（大学院情報学環）教授 溝口 勝 ⑤地球観測データの実用化技 横浜市金沢区昭和町3173-25 地球情報研究センター センター長 淡路 敏之 術開発 独立行政法人海洋研究開発 機構横浜研究所 ⑥観測から利用までの一体的 東京都文京区本郷7-3-1 運営・連携組織の構築 国立大学法人東京大学 地球観測データ統融合連携研究機 構（工学系研究科）機構長兼教授 小池 俊雄 3．経理担当者 （受託者（委託先）） 役職・氏名 国立大学法人東京大学 生産技術研究所経理課副課長 小檜山 克則 （再委託先） 役職・氏名 独立行政法人海洋研究開発機構 経理部経理課長 小原 孝文 （再委託先） 役職・氏名 独立行政法人宇宙航空研究開発機構 契約部長 高橋 光政 （再委託先） 役職・氏名 国立大学法人京都大学 情報学研究科 三研究科共通事務部（兼) 事務長・松下 高司 （再委託先） 役職・氏名 大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 国立情報学研究所 総務部研究 教育促進課長 花﨑 仁敬 （再委託先） 役職・氏名 慶応義塾大学ＳＦＣ研究所 湘南藤沢キャンパス 事務長 加藤 好郎 （再委託先） 役職・氏名 独立行政法人農業環境技術研究所 財務管理室長 宮本 憲二 （再委託先） 役職・氏名 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構総合企画調整部企画調整室 業務推進室係 係長 丸田理一 4．知的財産権の帰属 知的財産権は乙に帰属することを希望する。 5．委託契約書の定めにより甲に提出することとされている著作物以外で委託業務により作成し、 甲に納入する著作物の有無 （ 無 ） Ⅳ．業務実施計画 区分 4 ①データ統合・情報融合コアシステムのプロ トタイプの開発・実証 1） デ ー タ 統 合・情 報 融 合 コ ア シ ス テ ム の 開 発 2） サイバー・サイエンス・インフラストラクチ ャーへの展開 3） 観測から利用までの一体的連携を支援する メタデータ管理システムの開発 ②データの相互流通性の実現支援システム に関する研究 1） データの相互流通性の実現支援システム の開発 （検索支援システムのプロトタイプの構築） a)専門用語作成支援システムの機能追加 地名辞典作成支援システムの機能追加 b)検索支援システムのプロトタイプの機 能追加 c)グリッド化の内挿手法の検討・Web サー ビスの検討 グリッドデータの検証 2） データの相互流通性支援ツール及びポー タルサイトのプロトタイプの開発 （オントロジーレジストリシステムのプロ トタイプ開発） システムの仕様確定 試行用プロトタイプの開発 ③データの収集・品質管理の実現と永続的・ 体系的な蓄積に関する開発研究 1）わが国の衛星観測データセット及び国際 協力による海外の衛星機関による衛星観 測データセット 海外の衛星機関による衛星観測データ セット新規作成 海外の衛星機関による衛星観測データ セット再処理（必要に応じて） 2) 海洋及び陸域の観測データセット、海洋 再解析データセットのアーカイブの開発 研究 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 3) 陸域観測データセット、モデル・再解析、 データ同化出力のアーカイブの開発研究 ④地球観測データの科学的・社会的に有用な 情報への変換に関する開発研究 1） 気候・気象予測情報の高度化 コアシステムにおける気候モデルによる 温暖化予測情報等の利用促進支援 実験的季節予測システムの改良 新モデルのテスト 新モデルによる過去事例実験 2） 人工衛星データを用いた温室効果気体とエ アロゾルの高次解析データベースの構築 GOSAT データによる CO2 解析 CO2 解析結果と AIRS データとの比較 CO2 解析コードの改良 放射強制力の地域特性の解析 衛星データに基づくエアロゾル粒径分布 を考慮した EnKF 法開発 エアロゾルの EnKF 法によるデータ同化解 析 3） 海洋における熱・水・物質循環過程の診断と 気候変動に対する影響評価並びに水産資源 データとの融合による応用機能開発 4） 地球観測による洪水防御、水資源有効利用の ための高度情報の提供 5） 地球温暖化がグローバルな水循環や水資源 管理、水圏系生態系、食料生産に及ぼす影響 のアセスメントのための地表面環境データ ベースの構築 全球版水質負荷についてデータのフォー マットの統一化 人口・土地・社会統計などから窒素負荷マ ップの整備、20 世紀長期データベースの構 築 農業・畜産・自然・生活排水・工業排水か ら窒素負荷の推定 6） ユーラシア寒冷圏の水循環変動、大気陸面相 互作用の解明と将来予測への貢献 7） アジアモンスーン域における水循環変動の 解明とモンスーン変動予測向上への貢献 8) 安全な農作物生産管理技術とトレーサビリ ティシステムの開発 農作物栽培可能性予測支援ツールの開発 農作物データベースの整備とデータ統合 化 地上モニタリングデータの共有化と情報 伝達技術の開発 9) 生物多様性の広域モニタリングの高度化 外来種・セイヨウオオマルハナバチ広域モ ニタリングの高度化総合推進 情報のリアルタイム公開と環境省防除計 画の実践と連携したデータ収集 モニタリング説明会・成果報告会 検討会など △ △ 5 6 △ 高山植物群落分布予測モデルの構築 温暖化の生物指標を対象にした参加型監 視システムの構築 10） 地球観測データ統融合によるアフリカの持 続可能な開発支援 分野間連携のための研究調整 現地での研究調整とデータ収集 個別テーマのデータセット作成とアーカ イブ、メタデータ登録 統融合研究の実施 成果のとりまとめ ⑤地球観測データの実用化技術開発 ⑥観測から利用までの一体的運営・連携組織 の構築 区分 4 7 8 9 10 11 12 1 2 3