ア イ ス ラ ン ド 共 役 点 観 測 シ ス テ ム の 収 録 デ ー タ 編 集 処 理 内田邦夫

ア イ ス ラ ン ド 共 役 点 観 測 シ ス テ ム の 収 録 デ ー タ 編 集 処 理

内田邦夫*l• 利根川豊 * 2 • 藤井良一 *l• 佐藤夏雄 * l

Computer Compilatory Process of t h e  Data Acquired by the  Conjugate Observation System i n  Iceland 

Kunio UcmoA*1, Yutaka ToNEGAWA*2, R y o i c h i  Fum*1 and Natsuo S A T 0 * 1   A b s t r a c t :   T h i s  p a p e r  r e p o r t s  t h e   o u t l i n e  o f  t h e  d a t a  a c q u i s i t i o n  s y s t e m  and  t h e  d a t a  c o m p i l a t o r y  program d e v e l o p e d  f o r  g e o m a g n e t i c a l l y  c o n j u g a t e  o b s e r v a ‑ t i o n  o f  a u r o r a  and r e l a t e d  phenomena b e i n g  c o n d c u t e d  b e t w e e n  t h r e e  A n t a r c t i c   s t a t i o n s  and t h e i r  g e o m a g n e t i c a l l y  c o n j u g a t e  s t a t i o n s  i n  I c e l a n d .   The c o n j u g a t e   o b s e r v a t i o n  was i n i t i a t e d   w i t h  Syowa ( A n t a r c t i c a ) ‑ H u s a f e l l  ( I c e l a n d )  p a i r   i n   August 1 9 8 3  and t h e  o b s e r v a t i o n  was e x t e n d e d  t o   o t h e r  two p a i r  s t a t i o n s  o f   Mizuho ( A n t a r c t i c a ) ‑ l s a f j o r d u r   ( I c e l a n d )   and  Molodezhnaya  ( A n t a r c t i c a ) ‑ T j o r n e s  ( I c e l a n d )  i n  S e p t e m b e r  1 9 8 4 .   The u p p e r  a t m o s p h e r e  p h y s i c s  d a t a  o f  t h e   c o n j u g a t e  o b s e r v a t i o n  s u c h  a s  m a g n e t i c  f i e l d ,   ULF, VLF and CNA  h a v e  been  c o n t i n u o u s l y  o b t a i n e d  i n   c o o p e r a t i o n  w i t h  S c i e n c e  I n s t i t u t e ,   U n i v e r s i t y  o f  I c e ‑ l a n d .   The r e c o r d e d  d a t a  a r e  c o m p i l e d  u s i n g  t h e  c o m p u t e r  s y s t e m  a t  t h e  I n f e r ‑ m a t i o n  P r o c e s s i n g  C e n t e r ,  N a t i o n a l  I n s t i t u t e  o f  P o l a r  R e s e a r c h .   The c o m p i l a ‑ t o r y  program h a s  been d e v e l o p e d  i n  o r d e r  t o  s i m p l i f y  t h e  c o m p i l a t o r y  p r o c e s s e s .   A method o f  t r a n s f o r m a t i o n  from t h e  d i g i t a l  d a t a  t o  p h y s i c a l  u n i t s  i s   a l s o  r e ‑ p o r t e d  i n  t h i s  p a p e r .  

要旨：南極の昭和基地，みずほ基地，マラジョージナヤ基地の地磁気共役点であ るアイスランドの H u s a f e l l ,I s a f j o r d u r ,  T j o r n e s の 3 点において，共役点観測が 1 9 8 3 年 8 月 ( H u s a f e l l ) ,1 9 8 4 年 9 月 ( I s a f j o r d u r , T j o r n e s )   より開始されてい る．観測項目中， 地磁気， ULF,VLF, CNA 等の超高層モニタリングデータはア イスランド大学等の協力により通年観測が行われており， 収録テータは 1 ‑ 2 カ月 ごとに計算機用磁気テープの形で国立極地研究所に郵送される．本デークは利用者 に供するために同研究所・情報処理センターの計算機ヽンステムで編集処理を行って いるが，編集処理は磁気テープが到着するごとに行う必要があり，その作業は定式 化・簡略化されていることが重要である． このような目的に合った編集処理用プロ グラムを作成したので報告する．併せて編集テータを利用する場合に必要な較正値 等についても述べられる．

1 .   は じ め に

南 極 の 昭 和 基 地 ， み ず ほ 基 地 ， マ ラ ジ ョ ー ジ ナ ヤ 基 地 の 地 磁 気 共 役 点 で あ る ア イ ス ラ ン ド の H u s a f e l l , I s a f j o r d u r ,   Tjornes の 3 点 に ， 同 一 規 格 の f l u x g a t e 磁力計，誘導磁力計，

リオメータ， ELF‑VLF 自 然 電 波 観 測 機 器 等 の 超 高 層 モ ニ タ リ ン グ 観 測 器 が ， 超 高 層 物 理 研 究 グ ル ー プ の 手 に よ っ て 設 置 (Husafell‑1983 年 8 月 ， I s a f j o r d u r ,Tjornes‑1984 年 9 月 ） された．また H u s a f e l l に は ， 全 天 カ メ ラ ， オ ー ロ ラ TV カメラ，掃天フォトメータ， 3 方

* 1 国立極地研究所. N a t i o n a l   I n s t i t u t e   o f  P o l a r   R e s e a r c h ,   9 ‑ 1 0 ,   Kaga 1 ‑ c h o m e ,   I t a b a s h i ‑ k u ,   Tokyo 1 7 3 .  

* 2 東海大学航空宇宙学科. Department o f  A e r o n a u t i c s  and A s t r o n a u t i c s ,  Tokai U n i v e r s i t y ,  K i t a ‑

kaname, H i r a t s u k a  2 5 9 ‑ 1 2 .  

V o l .  3 2 ,   No. 2 〕 ァイスランド共役点観測システムの収録データ編集処理 2 3 9   位フォトメーク等のオーロラ総合観測装置も同時に設置され，オーロラ現象の総合的な共役 点観測が開始された（佐藤ら， 1 9 8 4 ,1 9 8 5 ;   SATO  e t  a l . ,   1 9 8 4 ) .  

観測項目中，これらの 3 観測点に共通である超高層モニタリング観測は，アイスランド大 学 等 の 協 力 で 通 年 続 け ら れ て お り ， 計 算 機 用 磁 気 テ ー プ に 収 録 さ れ た 観 測 デ ー タ と 記 録 紙 は，郵送で 1 ‑ 2 カ月ごとに国立極地研究所まで郵送される．現在までに H u s a f e l l について は 4 年余， I s a f j  o r d  u r ,  T  j  o r n e s については 3 年余の観測データが蓄積されている．

この現地で収録された磁気テープ（以降「オリジナルテープ」と呼称する）は，観測器のデ ィジタル収録装置独特な形式でデータが収録されている．そのため収録データを解析等に使 用するためには，観測システムの内容を詳細に熟知した上で，データ変換等の前処理を行う 必要があり，観測データの利用上大きな困難が生ずる．そのためオリジナルテープのデータ を 利 用 者 に 使 い や す い 一 定 の 記 録 形 式 に 編 集 し た 磁 気 テ ー プ を 作 成 し 提 供 す る こ と が 重 要 である．本稿では，オリジナルテープから編集テープを作成する編集処理について述べるだ けでなく，編集プログラム作成の際に必要としたディジタル収録装置の概要，オリジナルテ ープの記録形式，および編集データの利用上必要な編集テープの記録形式，編集データ物理 量との対応，利用等も併せて示し，編集データ利用者に観測ヽンステムの全体像がとらえられ

るように配慮した．

編集処理は国立極地研究所・情報処理七ンターの汎用大型計算機 HITACM‑260H ( 1 9 8 5   年 1 2 月以前は HITACM‑180) システム（以降「計算機ヽンステム」と呼称する）を使って 行われ，編集プログラムは FORTRAN 言語で記述されている．プログラム作成では，他の プログラム開発等で作成された七ンター汎用ライブラリを利用した部分も多い．

編集プログラムは， 編集作業の簡素化を重視して作成されており， 編集期間／観測点名等 の必要最小限のパラメータ指示で，オリジナルテープから直接，編集テープを作成すること が出来る．編集処理に中間作業用ファイルを使用しないので，磁気テープの取り扱いが容易 である．また，計算機ヽンステム側で識別可能なオリジナルテープの記録障害（データ欠測，デ ータのワードずれ，時刻重複データ等）についても，不足分のダミーデータ補填，余剰データ の削除で，自動的に対処されるようにした．ただし，入力時磁気テープ装置がデータチェッ クを起こして読めない部分のあるオリジナルテープまでも考慮してその対策を編集プログラ ムに組み込むことは，プログラムの取り扱いが複雑になるため，編集プログラムの処理の範 囲外とした．このようなオリジナルテープについては，別途処理プログラムを作成し個別に 対処する事が望ましく，現在そのためのプログラム集を整備中である．

2 .   デ ィ ジ タ ル 収 録 装 置 と 収 録 デ ー タ 2 . 1 .   ティジタル収録装置

現地に設置された観測機器の種類，各観測器の出力信号の記録装置の構成など観測システ

ムの全般的な事項は，その設置状況とともに，佐藤ら ( 1 9 8 4 ,1 9 8 5 ) ,   SATO  e t  a l .   ( 1 9 8 4 ) に詳 しく述べられているので参照されたい．ここではオリジナルテープを扱うために必要な基礎 知識として，ディジタル収録装置の構成とデータ収録の概要について述べる．

ディジタル収録装置は，入カポートとしてアナログ入カボート 1 6c h ,   ディジタル入カボー ト 2ch  (ディジタルデータ入カポート 8bitxl, 時計データ入カポート 8bitx4) を持ち，デ ータ記録装置としてディジタル磁気テープ (CCT) 装置が使われ， 8b i t  CPU 制御のデータ 収録専用 oneboard computer である．その構成図を図 1 に示す．

本装置におけるデータ収録手順は以下のとおりである．アナログデークは，アナログ入力 端子箱の 1 6ch の入力信号（土 5Vpp) が，リモートパルス入カポートの 2 秒バルスによりサ ンプルホールド後，アナログ・マルチプレクサおよび 1 2b i t   A/D コンバータでディジタル 化されメモリ・バスに送られる．またディジタルデータは， f l u x g a t e 磁力計の 8b i t バラレ ルの H, D, Z の信号とレンジ情報がディジタルデータ入カポートより，時刻発生器の 3 2 b i t  BCD の時刻情報が時刻データ入カボートより， それぞれリモートバルス入カボートの 2 秒間隔パルスに同期して取り込まれメモリ・バスに送られる．これらメモリ・バスに送られ たデータはサンプリングごとに順次メモリに蓄積され，メモリが f u l l になった時点で GPIB‑

1 / F 経由で接続された磁気テープ装置へ転送／記録される．磁気テープの記録容量は，テープ 長 2 4 0 0f e e t ,   記録密度 1 6 0 0BPI の場合で約 3 5M b y t e ,   日数にして約 1 8 日間の連続収録 が可能である．

CPU ボード等の電源は，内部電源で backup されているので，主電涼が停電しても CPU のデータ収録動作はそのまま継続される．実際には，停電中は磁気テープ装置が停止してい

るので， CPU はメモリ上のデータを転送出来ず w a i t 状態となるが，通電後は直ちにデータ 収録が再開される．従って停電による装置の再起動が不要であるばかりでなく，データ欠測

も最小限に押えられるように配慮されている．

また本装置には，ディジタルデータをアナログ信号として簡単にモニタ出来るように，ァ ナログモニタ出力が用意されている．本出力は，メモリ上のディジタルデータを 1 2b i t  D/A 

コンバータでアナログに変換したものである．モニタする入カチャネルは，チャネル七レクタ スィッチで選択出来る．本出力で，データ収録時に A/D コンバータ等のディジタル回路の動 作確認が出来る他，収録済みの磁気テープを再生してデータの記録状態の確認も可能である．

2 . 2 .   収録テータ

表 1 ‑ 3 に ， H u s a f e l l ,l s a f j o r d u r ,  T j o r n e s のディジタル収録装置の入力信号を示す. 3 観

測点ともほぼ同じ構成である．表中 i n p u tchannel 項の A I ,DI は，収録データの信号形式

を示し，それぞれアナログ入力 ( a n a l o g u ei n p u t ) ,   ディジタル入力 ( d i g i t a li n p u t ) の略称で

ある．それに続く数字は入カチャネルの番号を示す．また， EX.samp はデータ収録制御用

の外部ザンプリング信号（リモートパルス入カボート信号）であり，磁気テープに収録される

Monitor Unit 

AC100V 

V o l .  

3 2 ,  

N o .  

2

Analogue Monitor Output 

ATT. 

12bits  D/  A Converter  D i g i t a l   Output 

8bits CPU (6809)  M/T GPIB‑1/F  Channel Selector 

Internal  Clock Unit  Memory(4096Byts> 

AC100V  o r   DC12V 

12bits  AID Converter 

1Hz Pulse f o r   Clock  0.5Hz  Sampling Pulse  Start/Stop Signal 

74x7 又 F 沖溶森壼華

<x7

ト 8 活揺

T

ーヽ叢潰惇涸

DC12V  Control Signal 

Ext Clock Data  Control Signal 

Ch1  Ch2  Ch3 

Analogue Input Box 

Ch16  Ftuxgate magnetometer D i g i t a l  Data 

ディジタル収録装置の システム構成

F i g .   1 .   A b l a c k  d i a g r a m  of  t h e   d i g i t a l   d a t a   r e c o r d e r .  

図 1

2 4 1  

表 1 H u s a f e l l に設置したディジタル収録装置の入力信号 T a b l e  1 .   D i g i t a l  c o r r e l a t i o n  r e c o r d  a t  H u s a f e l l .   P e r i o d :  J u l y  1 0 ,   1 9 8 4 ‑ A u g u s t  1 8 ,   1 9 8 5  

I n p u t  c h a n n e l   A I ‑1  A I ‑ 2 

* A l ‑3  A I ‑ 4  A I ‑ 5  A I ‑ 6  A I ‑ 7  A I ‑ 8  A I ‑ 9 

A I ‑ 1 0   A I ‑ 1 1   A I ‑ 1 2  

* A l ‑ 1 3  

* A l ‑ 1 4   A I ‑ 1 5   A I ‑ 1 6  

* * D I ‑1  D I ‑ 2  EX. samp 

O b s e r v a t i o n  i t e m s  

H‑component o f   ULF  wave ( s e a r c h  c o i l  m a g n e t o m e t e r )   D‑component o f   ULF  wave ( s e a r c h  c o i l  m a g n e t o m e t e r )   Z‑component o f   ULF  wave ( s e a r c h  c o i l   m a g n e t o m e t e r )   Cosmic n o i s e  a b s o r p t i o n  ( r i o m e t e r )  

VLF  350Hz  VLF  2 7 5  Hz  VLF  1.2kHz  VLF  2.0kHz  VLF  4.0kHz  VLF  8.0kHz  VLF  32kHz  VLF  60kHz 

H‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   D‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   Z‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   S p a c e  

D i g i t a l  i n p u t  f o r   f l u x g a t e  H,D,Z‑component s i g n a l s  and o f f s e t  l e v e l   Time c o d e  BCD p a r a l l e l  i n p u t  

0 .  5  Hz e x t e r n a l  s a m p l i n g  p u l s e  from t i m e r  

*  O b s e r v a t i o n  i t e m s  o f  t h e s e  i n p u t  c h a n n e l  b e f o r e  J u n e  2 1 ,   1 9 8 5  a r e  a s  f o l l o w s .   A I ‑3 Z‑component o f   ULF  wave ( n e g a t i v e  s i g n a l  p o l a r i t y )  

A I ‑ 1 3   D‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   A I ‑ 1 4   H‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   P e r i o d :  a f t e r  August 1 8 ,   1 9 8 5  

I n p u t  c h a n n e l   O b s e r v a t i o n  i t e m s   A I ‑ 1 

A I ‑ 2  A I ‑ 3  A I ‑ 4  A I ‑ 5  A I ‑ 6  A I ‑ 7  A I ‑ 8  A I ‑ 9  A I ‑ 1 0   A I ‑ 1 1   A I ‑ 1 2   A I ‑ 1 3   A I ‑ 1 4   A l ‑ 1 5   A I ‑ 1 6  

* * D I ‑1  D I ‑2  EX. samp 

H‑component o f   ULF  wave ( s e a r c h  c o i l   m a g n e t o m e t e r )   D‑component o f   ULF  wave ( s e a r c h  c o i l  m a g n e t o m e t e r )   Z‑component o f   ULF  wave ( s e a r c h  c o i l  m a g n e t o m e t e r )   Cosmic n o i s e  a b s o r p t i o n  ( r i o m e t e r )  

VLF  350Hz  VLF  750Hz  VLF  1.2kHz  VLF  2.0kHz  VLF  4.0kHz  VLF  8.0kHz  VLF  32kHz 

H‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   か componento f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   Z‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   VLF  Omega s i g n a l  i n t e n s i t y  a t  1 2 .  1  kHz 

VLF  Omega s i g n a l  p h a s e  a t   1 2 . 1  kHz 

D i g i t a l  i n p u t  f o r  f l u x g a t e  H,D,Z‑component s i g n a l s  and o f f s e t  l e v e l   Time code BCD p a r a l l e l  i n p u t  

0 .  5  Hz e x t e r n a l  s a m p l i n g  p u l s e  from t i m e r  

* *  S i g n a l  s a m p l i n g  s e q u e n c e  o f  f l u x g a t e  magnetometer i s   D,H,Z‑component. 

V o l .  3 2 ,   No. 2 〕 アイスランド共役点観測システムの収録データ編集処理 表 2 I s a f j o r d u r に設置したディジクル収録装置の入力信号

T a b l e  2 .   D i g i t a l  c o r r e l a t i o n  r e c o r d  a t  I s a f j o r d u r .  

2 4 3  

P e r i o d :  S e p t e m b e r  2 ,   1 9 8 4 ‑ A u g u s t  1 7 ,   1 9 8 5   I n p u t  c h a n n e l  

A I ‑1  A I ‑ 2  A I ‑ 3  A I ‑ 4  A I ‑ 5  A I ‑ 6 

A I ‑ 7 

A I ‑ 8  A I ‑ 9  A I ‑ 1 0   A I ‑ 1 1   A I ‑ 1 2  

* A I ‑ 1 3   A I ‑ 1 4   A I ‑ 1 5   A I ‑ 1 6  

* D I ‑1  D I ‑ 2 

EX. samp 

O b s e r v a t i o n  i t e m s  

H‑component o f  ULF wave ( s e a r c h  c o i l   m a g n e t o m e t e r )   D‑component o f  ULF wave ( s e a r c h  c o i l   m a g n e t o m e t e r )   Z‑component o f  ULF wave ( s e a r c h  c o i l   m a g n e t o m e t e r )   Cosmic n o i s e  a b s o r p t i o n  ( r i o m e t e r )  

VLF 750Hz  VLF 1.2Hz  VLF 2.0kHz  VLF 4.0kHz  VLF 8.0kHz  VLF  32kHz 

H‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   D‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   Z‑component o f   m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   F i x e d  d i r e c t i o n  p h o t o m e t e r  

S p a c e   S p a c e  

D i g i t a l  i n p u t  f o r   f l u x g a t e  H,D,Z‑component s i g n a l s  and o f f s e t  l e v e l   Time c o d e  BCD p a r a l l e l  i n p u t  

0 .  5  Hz e x t e r n a l  s a m p l i n g  p u l s e  from t i m e r   P e r i o d :  a f t e r  August 1 7 ,   1 9 8 5  

I n p u t  c h a n n e l   A I ‑ 1  A I ‑ 2  A I ‑ 3  A I ‑ 4  A I ‑ 5  A I ‑ 6  A I ‑ 7 

A I ‑ 8  A I ‑ 9  A I ‑ 1 0   A I ‑ 1 1   A I ‑ 1 2  

* A I ‑ 1 3   A I ‑ 1 4   A I ‑ 1 5   A I ‑ 1 6  

* D I ‑1  D I ‑2  EX. samp 

I 

［ 

O b s e r v a t i o n  i t e m s  

H‑component o f  ULF wave ( s e a r c h  c o i l   m a g n e t o m e t e r )   D‑component o f  ULF wave ( s e a r c h  c o i l   m a g n e t o m e t e r )   Z‑component o f  ULF wave ( s e a r c h  c o i l   m a g n e t o m e t e r )   Cosmic n o i s e  a b s o r p t i o n  ( r i o m e t e r )  

VLF 750Hz  VLF l.2Hz  VLF 2.0kHz  VLF 4.0kHz  VLF 8.0kHz  VLF  32kHz 

H‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   D‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   Z‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   VLF Omega s i g n a l  i n t e n s i t y  a t   1 2 . 1  kHz 

VLF Omega s i g n a l  p h a s e  a t   1 2 .  1  kHz  F i x e d  d i r e c t i o n  p h o t o m e t e r  

D i g i t a l  i n p u t  f o r   f l u x g a t e  H,D,Z‑component s i g n a l s  and o f f s e t  l e v e l   Time c o d e  BCD p a r a l l e l  i n p u t  

0 .  5  Hz e x t e r n a l  s a m p l i n g  p u l s e  from t i m e r  

*  S i g n a l  o f  f l u x g a t e  magnetometer Z‑component i s   n e g a t i v e  p o l a r i t y .  

I n p u t  c h a n n e l   A I ‑1  A I ‑ 2  A I ‑ 3  A I ‑ 4  A I ‑ 5  AI 。 6 A I ‑ 7  A I ‑ 8  A I ‑ 9  A I ‑ 1 0   A I ‑ 1 1   A I ‑ 1 2   A I ‑ 1 3   A I ‑ 1 4   A I ‑ 1 5   A I ‑ 1 6   D I ‑ 1  D I ‑2  EX. Samp 

表 3 T j o r n e s に設置したディジクル収録装置の入力信号

T a b l e  3 .   D i g i t a l  c o r r e l a t i o n  r e c o r d  a t  T j o r n e s .   O b s e r v a t i o n  i t e m s  

H‑component o f  ULF wave ( s e a r c h  c o i l   m a g n e t o m e t e r )   D‑component o f  ULF wave ( s e a r c h  c o i l   m a g n e t o m e t e r )   Z‑component o f  ULF wave ( s e a r c h  c o i l   m a g n e t o m e t e r )   Cosmic n o i s e  a b s o r p t i o n  ( r i o m e t e r )  

VLF 7 5 0  kHz  VLF 1.2kHz  VLF 2.0kHz  VLF 4.0kHz  VLF 8.0kHz  VLF  32kHz 

H‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   D‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   Z‑component o f  m a g n e t i c  f i e l d   ( f l u x g a t e  m a g n e t o m e t e r )   VLF Omega s i g n a l  i n t e n s i t y  a t   1 2 . 1  kHz 

VLF Omega s i g n a l  p h a s e  a t  1 2 . 1  kHz  F i x e d  d i r e c t i o n  p h o t o m e t e r  

S p a c e  

Time c o d e  BCD p a r a l l e l  i n p u t  

0 .  5  Hz e x t e r n a l  s a m p l i n g  p u l s e  from t i m e r  

も の で は な い ま た observationitems 項の space は，当該入カチャネルがデータ収録に使 用されていないことを示す．

オリジナルテープの記録形式を表 4 に，データ構成を図 2 に示す．これらは 3 観測点と もに共通である．オリジナルテープに記録されるブロックは，ディジタル収録装置のソフト ウェア簡略化，磁気テープの編集作業の容易化等が考慮されて，データブロック，制御ブロ ックに関係なく，すべてブロック長 4096byte の固定長非ブロック形式 ( F ) で記録されてい る．ブロック長の大きさは，ディジタル収録装置のメモリ容量によるものである．連続的に データ収録が行われている場合のデータブロックには， 1 ブロックあたり 2 分 5 8 秒間， 8 9 サンプリング分のデータが収録される．オリジナルテープの交換作業等マニュアル操作でデ ータ収録が中断された場合は， 1 ブロックに収録されるデータ量がこれより短くなるが，不 足分はパディングデータ (FFFF18) で補われるため，結果的には同一のブロック長でオリジ

表 4 オリジナルテープの記録形式

T a b l e  4 .   The t a p e  f o r m a t  o f  t h e  o r i g i n a l  l o g g i n g  d a t a  t a p e .   I t e m  

Track 

Record d e n s i t y   Record f o r m a t   B l o c k  l e n g t h   L a b e l  t y p e   F i l i n g  

S p e c i f i c a t i o n   9  t r a c k s  

1 6 0 0  BPI  F 

4 0 9 6  b y t e s  ( 1   byte=8 b i t s )   N o n ‑ l a b e l  

S i n g l e  f i l e / v o l u m e  

V o l .   3 2 ,   No. 2 〕 アイスランド共役点観測システムの収録データ編集処理 2 4 5  

口 豆 こ ］ 図 こ 信

I, 

1 s t   FILE  _2nd FILE   

図 図

9集

筐図日日 _{□ 互 □} 日

nth FILE 

BOF‑Block 

1 2 3 4 5  ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑40968yte  IBG  l o _0: 2  :   ゜ I: 

: 

I  I 

o:o: 

QI QI 

NULL 

IBG 

DATA‑Block 

1 2 3 4 5 6‑‑‑‑‑‑‑3132‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑46‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑

2nd Logical Record ‑‑ ‑

IBG 

89th Logical Record  ー 」 丁

EOF‑Block 

1 2 3 4   5 6 7 8‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑4096byte 

IBG  1:i~1U,L ,~1:t~i~t--- ‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑ -~[ill雪〗 IBG

丁丁~LOCK COUNT(Binary)  EOF IDENT 

EOV‑Block 

IBG 

EOV IOENT 

U :  Upper Byte ! 1 s t   Byte)  L :  Lower Byte (2nd Byte) 

図 2 オリジナルテープのデータ構成

F i g .   2 .   T h e  s t r u c t u r e  o f  t h e  o r i g i n a l  l o g g i n g  d a t a  t a p e .  

ナルテープに出力される．

表 1 ‑ 3 の入カチャネルと図 2 のデータブロックのデータの対応関係は， AI‑1‑16 と DI‑2 は 1 チャネルで 1 信号を収録しているため 1 対 1 対応であるが， DI‑1 は 1 チャネルで f l u x g a t e 磁力計の H, D,  Z 各成分について信号とレンジ情報をそれぞれ収録しているた め，データブロック上では 6 項目に分配されている．また， D I ‑ 1 で f l u x g a t e 磁力計を収録 していない T j o r n e s は，対応するデータブロックのデータがパディングデータで埋められて し ヽ る ．

3 ^・ 編 集 プ ロ グ ラ ム 3 . 1 ・ 編集プログラムの処理

編集プログラムのモジュール構造は図 3 に示す通りで，編集処理はおよそ次の手順で行わ れている（括弧内の英文字は，処理を行うプログラムの名称を示す）．

まず，編集期間／観測地点名等を指示するカードイメージの絹集指示パラメータが読み込 まれ (ICEDT2 ) ,   続いて編集指示パラメータの項目チェックが行われる．パラメータに不当 な項目があれば，その箇所を印字してプログラムを終了する (CPRM). 編集指示バラメータ が正しければ入力対象のオリジナルテープのマウント要求が行われ (DYNALC), 先頭より 1 ブロックずつ入力される (¥QSAM). もし，入力されたブロックがデータブロック以外の 制御ブロックであれば読みとばされる．データブロックには前述のとおり 2 分 5 8 秒間のデ ータが記録されているが，ブロックを意識しない毎 2秒の時系列データ群とした方が処理上 都合が良いので， このためのデータ分割が行われる (GETW). 更に， 分割されたデータか ら時刻情報が読み出され (TCLK), そ れ と 対 応 す る 時 刻 情 報 を 発 生 さ せ る 時 刻 カ ウ ン タ (TGEN) の値が常時比較される．オリジナルテープが正常に記録されていれば両者の値が一

構造外のプログラム

匹 匝 匝 伍 匝 匝

図 3 編集プログラム ICEDT2 のモジュール構造

F i g .  3 .   T h e  m o d u l e  s t r u c t u r e  o f  t h e  d a t a  c o m p i l a t o r y  p r o g r a m  ICEDT2. 

V o l .   3 2 ,   No.  2 〕 アイスランド共役点観測システムの収録データ編集処理 2 4 7   致するはずであるが，データ欠測や過剰サンプリング等があって不一致になることも考えら れるので，この場合は不足分のデータをダミーデータで補うか，余剰分を削除する処理を行 う (ORGR). このようにして，オリジナルテープより，時間的に連続な毎 2 秒の時系列デー 夕群（以降「オリジナルデータ」と呼称する）が取り出される．編集処理の開始に先立ち，指 定された編集期間の始まりまでそれらのオリジナルデータを読みとばし，オリジナルテープ の頭出しをする．ただし，編集期間の始まりがオリジナルテープの先頭デークより時間的に 前であれば，編集期間の始まりから先頭データの日時までをダミーデータで補う処理も行う (ICEDT 2 ) .  

その後，編集期間中のオリジナルデータは以下の 2 種類の修正処理が行われて，編集テー プに出力すべきデータ（以降「編集データ」と呼称する）が作成される．これらの修正処理は，

編集処理全体の中でも重要な部分であるので，特に項目に分けて説明を加える．

3 . 1 . 1 .   各観測点で共通なデータ修正処理 (COMS)

ディジタル収録装置で記録されるデータの表現を計算機システムで使われる記録表現に変 換する．

(1)  アナログデータは， 1 6b i t の領域に 1 2b i t  A/D コンバータの出力が左詰めで記録 されている．これを 4b i t 右に算術ビットシフトを行い， 2b y t e の整数値に変換する．

(2)  ディジタルデータは， 1 6b i t のオフ七ットバイナリ表現 ( 1 6b i t の表現範囲 0 0 0 0 1 6 ― FFFF16 のうち 8 0 0 0 1 6 を数値の 0 として，数値ー 32768 0 +32767 を表現する）で記録

されている． これをそのまま 2b y t e の 整 数 と し て 扱 っ た 場 合 ， 数 値 ー 32768 ‑1 は O +32767 と見なされるので 3 2 7 6 8 を引き，また数値 0 +32767 は 一 32768 ‑1 と見なさ れるので 3 2 7 6 8 を加えて，もとの数値が 2b y t e の整数値として扱えるように変換する．

3 . 1 . 2 .   観測点別のデータ修正処理 (HUSA,ISAF, TJOR) 

H u s a f e l l ,  I s a f j o r d u r の観測地点では，観測器の製作ミスや，観測器とディジタル収録装置 との結線ミスにより，データチャネルの入れ違い，信号の極性反転等が生じて，オリジナル データの内容が予定していたものとは異なっている．これを本来の内容となるように修正を 行う．

(1)  H u s a f e l l の修正 (HUSA)

誘導磁力計， f l u x g a t e 磁力計とディジタル収録装置との結線ミスが確認されて，現地で対 策された 1 9 8 6年 6月 2 1 日 20352045UT 以前のオリジナルデータに対して，以下の 2 種類の修正を行う．

ULF Z 成 分 (DATA( 3 ) ) の符号反転．

アナログ入力の地磁気 H 成分と D 成 分 (DATA( 1 3 ) と DATA( 1 4 ) ) の交換．

また，ディジタル入力の地磁気 H 成分と D 成 分 (DATA( 1 7 ) と DATA( 1 8 ) ) は，結線

変更に関係なく観測当初より入れ替わったままであるので，両者を交換する．

(2)  I s a f j o r d u r の修正 ( I S A F )

地磁気 Z 成分は，アナログ入力，ディジタル入力 (DATA ( 1 3 ) ,   DATA ( 1 9 ) ) ともに信号 極性が逆であるので，符合を反転する．

(3)  T j o r n e s の修正 (TJOR)

T j o r n e s はデータ収録にディジタルデータ入カポートが使用されていないので， DATA (17)‑DATA ( 1 9 ) をダミーデータ ( 8 0 0 0 1 6 ) で埋めて欠測データ扱いとする．

得られた編集データは， 4 .1 節に示す編集テープの記録形式に従ってブロックが組み立て られて (PUTW), 編集テープのマウント要求後 (DYNALC),1 ブロックずつ順次出力され る (¥QSAM). 以上の編集処理が編集期間の終りまで続けられて，目的の編集テープが作成 される．その後，オリジナルテープ，編集テープが磁気テープ装置より開放されて (DYNF‑

RE) 編集処理が終了される．

3 . 2 ・ 編集プログラムの機能

編集プログラムは，煩雑な編集作業の簡素化を重視して作成されており，計算機システム に不慣れな利用者にも円滑に処理出来るように配慮されている．以下に特徴的な機能を示す．

(1)  編集処理で必須な編集指示パラメータは，編集期間（編集開始／終了日時），観測点 名で，その他は仮定値が設定されるので意識する必要がない．

(2)  編集パラメータに不当な項目がある場合は，どの項目が不当であるかが印刷される．

(3)  オリジナルテープ，編集テープの磁気テープ装置への割り当ては，プログラム中の ダイナミックアロケーション（動的割り当て）処理で行われるため，磁気テープを定義する制 御文 (DD 文）は不要である．編集期間のデータが複数巻のオリジナルテープに収録されてい る場合も，編集プログラムから自動的に掛け換え指示が出されるので，それに従ってオリジ ナルテープをマウントすれば良い．

(4)  編集期間を毎 1 0 分単位で自由に指定出来る．

(5)  編集テープの出カファイル位置，書き込みモード（標準／追加出力）が指定出来る．

本機能は編集プログラムが処理の途中で異常終了して，編集テープの特定のファイルからデ ータを出力したい場合等に便利である．

(6)  編集情報リストとして次の項目が印刷される．

①オリジナルテープについて，先頭データの日時，入カブロック総数，入カブロック中の データ欠測総数，時刻情報ニラーデータを含むブロックの番号， ワードずれのあるデータと 当該データを含むブロックの番号．

②編集テープについて，出力されたファイル総数，出カレコード総数．

3 . 3 ・ 編集作業の実際

H u s a f e l l ,  I s a f j o r d u r ,  T j o r n e s で収録されたオリジナルテープおよびアナログモニタのペ

V o l .  3 2 ,   No. 2 〕 アイスランド共役点観測システムの収録データ編集処理 249  ンレコーダ記録紙は，アイスランド大学を窓口に集積され， 1 ‑ 2 カ月ごとに 2 ‑ 3 巻分をまと めて極地研まで郵送される．オリジナルテープの収録期間は 3 観測点とも約 2 週間であるが，

磁気テープや記録紙の交換日がまちまちなため， 3 観測点分が同時に届くとは限らない．ア ナログモニタのペンレコーダ記録紙は別途，超高層物理研究部門で整理／保管されている．

編集作業はまず，未編集のまま蓄積されたオリジナルテープ ( 3 観測点で 1 年余分，合計 で約 1 0 0 巻）から行われた．編集プログラムの機能テストに使用したオリジナルテープ数巻 の記録状態が良好であったため，編集作業は順調に進められるように考えていた．しかし，

実際に作業を始めると，推測もつかないような記録障害のあるオリジナルテープが多く見つ かり，編集プログラムを障害に合わせて修正しなければならない部分も多かった．以下にオ

リジナルテープの主な記録障害を示す．

(1)  何等ブロックが記録されていない．（記録済みテープを再使用した場合は，前記録が 消去されずそのまま残っている．）

(2)  途中，ハードウェア的に読み込めない部分がある．

(3)  途中までデータが記録されているが， EOF(TM) が記録されていない．

(4)  データブロックが正常に記録されていない．（ワードずれ等）

(5)  同一時刻のデータが重複して記録されている．

原因として， ( 1 )はディジクル収録装置の機器障害，もしくは磁気テープ保護リング未装着等 の操作ミス， ( 2 ) は磁気テープの記録ニラー， ( 3 ) は停電，もしくは磁気テープ装置 UNLOAD ボタン押下による強制巻戻し， ( 4 )( 5 )はノイズ等によるディジタル収録装置の誤動作と推測 される．これらのオリジナルテープの編集は，編集プログラムの機能では処理し切れない部 分もあり，別途個別にプログラムを作成しなければならない．超高層モニタリングは定常的 な観測なので，出来るだけデータを回復するよう努力したが， ( 1 ) ( 3 )が原因のものは回復は 基本的に無理で，結果的にかなりの期間のデータが欠測とならざるを得なかった．回復処理 は障害ごとに対策しなければならないが，編集処理が進むにつれて障害の種類も体系化出来 そうであり，現在対策用プログラムの整備を計画中である．

編集プログラムは，オリジナルテープの巻数や編集期間によってプログラムの使用方法が 何等変ることなく，また，作業用に余分な磁気テープを使用しないので大量の磁気テープを 扱う繁雑さもなく，計算機に不慣れな利用者でも快適に編集作業を進めることが出来る．編 集に必要な処理時間は， 1 日分のデータあたり約 5 0 秒 (CPU 時間で約 3 0 秒）である．磁 気テープの入出力を中心とする処理の割には CPU 時間を要しているが，これは時刻情報の 読み出しを FORTRAN 言語の処理系で用意されたサプルーチンを使って処理しているこ とが原因の一つである．この処理をア七ンブラ言語等で作成したサブルーチンで置き変えれ ば改善が期待されるが，プログラムの保守性の問題もあり現在のところ対策はしていない．

編集デークは，オリジナルデークの欠測分をダミーデータで補っているため，時系列的に

連続なデータであるのは前述したとおりである．そのため 1 日以上の欠測があると，結果的 に 1 ファイルすべてがダミーデータの編集データが作成されることになる．これは編集プロ グラムの処理の都合上，欠測期間の長短を考慮した処理を行っていないためで， このファイ ルを削除したい場合は，利用者側でファイル編集する等の処理が必要である．

4 .   編 集 テ ー プ の 記 録 形 式 と 物 理 量 と の 関 係 4 . 1 ・ 編集テープの記録形式

編集テープの記録形式は，昭和基地で収録したディジタル編集テープとほぼ同じ規格が採 用されている．詳細を図 4 と表 5 ,6 に示す．編集テープの観測地点の識別用に，時刻デー

夕後部の余白部 4b y t e 使 っ て 観 測 点 名 が 新 た に 記 録 さ れ た の を 除 け ば ， 佐 藤 ら ( 1 9 8 4 , 1 9 8 5 ) に掲載されたものと同一である． 編集テープの記録形式の特徴は以下のとおりであ

る ．

(1)  1 日分のデータを 1 ファイルとするマルチファイル形式で作成される．

(2)  編集テープは，ブロック長／論理レコード長 1 1 4 3 8b y t e の固定長非ブロックレコー ド ( F ) 形式で記録される. 1 ブロックは 1 0 分間データによって構成される． レコード先頭 に時刻データ，その後に 1 0 分間のアナログ収録 1 6c h ,   ディジタル収録 3ch の計 1 9ch の データが続く．

(3)  時刻データを 2 秒ごとのデータの長さと同じとしたため，ブロック長 1 1 4 3 8b y t e ,   論理レコード長 3 8b y t e の固定長ブロックレコード ( F B ) 形式として認識することも可能で ある．

(4)  会話型スペクトル解析プログラム CSAP ( 第 6 章参照）の入カテープとして直接利 用することが出来る．

4 . 2 .   物理量との関係

編集データの解析にあたっては，編集テープに記録されている数値と観測器の示す物理量 の関係を把握する必要がある．本節ではそのための較正値と換算式について述べる．ただし，

オメガ電波の信号強度，固定方位フォトメータのデータは，較正に必要な資料がないため，

本節で述べることは出来ない．較正値算出のための資料として，地磁気データおよび ULF データについては佐藤ら ( 1 9 8 5 ) ,VLF 自然電波強度記録データについては，鈴木 ( 1 9 8 7 ) を それぞれ使用した．

4 . 2 . 1 .   地磁気データ

観測点ごとの地磁気データ（アナログ入力による）の較正値を表 7 に示す．地磁気データ は f l u x g a t e 磁力計による H,D,Z の 3 成分記録だけであり，基線値が決定されていないた め絶対値は不定である．編集データからの換算は次式に従う．

F l u x g a t e  magnetometer ( n T )  =M/T d a t a   x  c a l i b r a t i o n  v a l u e / 2 0 4 8 .  

V o l .  3 2 ,   No. 2 〕 アイスランド共役点観測ヽンステムの収録データ編集処理 2 5 1  

疇 ~

File  1  ( 1 s t   day> 

Fi I  e 2  (2nd dayl 

w ↑  ^{F  i i   e 3  0} 

(30th  day) 

Fi  I  e 31  (31st  day) 

w 卜 W ↑ 

ヽ ／  ヽ ／  ，  ／  ／    ヽ ／ 

・,、＼、、

、

、 ヽ、

、 ' , . ヽ 、

可 ^OhOmOs

f‑ ‑Oh9m58s 

Oh10m0s  I  ^Oh20m0s 

‑Oh19m58s  ‑Oh29m58s 

23h40m0s  I  ^23h50m0s  I ゜ 叶 hOmOs

‑23h49m58s  ‑23h59m58s  I ‑ ‑Oh9m58s 

，  ／ 

／ 

／ 

／  ／    ，  ／  ／    ，  _゜ ヽ ヽ ヽ ｀  ヽ ｀  ヽ ｀  ヽ ｀  ヽ ｀  ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ

TIME  2 sec data  294 sec datal 296 sec datal298 sec data 

ー   ー ／  ヽ ー ヽ

ヽ ー ‑

TIME 

l '   , 9 ,  

, l  

, 1  

ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ｀  ヽ ｀  ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ ヽ

I  ^Station 

YearlDay ! H o u r i  Min  I  Space (26byte) 

Name 

( 6 こ

B n 3 0  

(8 こ

e n 3 0  

︵ 卜 こ m n e o  

( 9 )  

e ‑ e o  

( S )  

e ‑ e o  

︵寸

︶

e ‑ e o  

( C )  

e ‑ e o  

( N )  

e ‑ e o  

︵ こ e ‑ e o  

F i g .  4 .  

T a b l e  5 .  

図 4 編集テープのデータ構成

The s t r u c t u r e  o f  t h e  c o m p i l e d  d a t a  t a p e .  

表 5 編集テープの記録形式

The t a p e  format of t h e  c o m p i l e d  d a t a  t a p a .  

‑ ‑ ‑ ‑ ‑

I t e m  

.  . 

. . .  

S p e c i f i c a t i o n   Track 

Record d e n s i t y   Record f o r m a t   B l o c k  l e n g t h  

L o g i c a l  r e c o r d  l e n g t h   L a b e l  t y p e  

F i l i n g  

9  t r a c k s   6 2 5 0  BPI  F (FB) 

1 1 4 3 8  b y t e  ( 1   bytes=8 b i t s )   3 8  b y t e s  

N o n ‑ l a b e l   M u l t i ‑ f i l e  

4 . 2 . 2 .   ULF データ

観測点ごとの ULF データの較正値を表 8 に示す．編集データからの換算は次式に従う．

Search c o i l  magnetometer (nT  / s )   =  M/T data  x  c a l i b r a t i o n  v a l u e .  

表 6 H u s a f e l l ,  I s a f j o r d u r ,  T j o r n e s で収録された編集テープの入カデータ表 T a b l e  6 .   The d a t a  s e q u e n c e  i n   e a c h  l o g i c a l  r e c o r d  on t h e  c o m p i l e d  d a t a  t a p e  o b ‑

s e r v e d  a t  H u s a f e l l ,  l s a f j o r d u r  and T j o r n e s .   P e r i o d  H u s a f e l l :   J u l y  1 0 ,   1 9 8 4 ‑ A u g u s t  1 8 ,   1 9 8 5  

I s a f j o r d u r :   September 2 ,   1 9 8 4 ‑ A u g u s t  1 7 ,   1 9 8 5  

Sequence  Data a t  H u s a f e l l   Data a t  I s a f j o r d u r   Data a t  T j o r n e s  

1  dH/dt  dH/dt  dH/dt 

2  dD/dt  dD/dt  dD/dt 

3  d Z / d t   d Z / d t   d Z / d t  

4  CNA  CNA  CNA 

5  VLF 350Hz  VLF 750Hz  VLF 750Hz  6  VLF 750Hz  VLF 1 .  2  kHz  VLF 1.2kHz  7  VLF 1 . 2  kHz  VLF 2.0kHz  VLF 2.0kHz  8  VLF 2.0kHz  VLF 4.0kHz  VLF 4.0kHz 

，  VLF 4.0kHz  VLF 8.0kHz  VLF 8.0kHz  1 0   VLF 8.0kHz  VLF  3 2  kHz  VLF  3 2  kHz  1 1   VLF  3 2  kHz  F l u x ‑ H ( A I )   F l u x ‑ H ( A I )   1 2   VLF  60kHz  F l u x ‑ D ( A I )   F l u x ‑ D ( A I )   1 3   F l u x ‑ H ( * A I )   F l u x ‑ Z ( A I )   F l u x ‑ Z ( A I )  

1 4   F l u x ‑ D ( A I )   Photometer ( z e n i t h )   Omega s i g n a l  ( i n t e n s i t y )   1 5   F l u x ‑ Z ( A I )   Space  Omega s i g n a l  ( p h a s e )   1 6   Space  Space  Photometer ( z e n i t h )   1 7   F l u x ‑ H ( * * D I )   F l u x ‑ H ( D I )   Space 

1 8   F l u x ‑ D ( D I )   F l し x ‑ D ( D 1 ) Space  1 9   F l u x ‑ Z ( D I )   F l u x ‑ Z ( D I )   Space 

* A I :  Analoge i n t e r f a c e  s i g n a l s  between i n s t r u m e n t  and d i g i t a l  d a t a  r e c o r d e r .  

* * D I :  D i g i t a l  i n t e r f a c e  s i g n a l s   between i n s t r u m e n t  and d i g i t a l  d a t a  r e c o r d e r .   P e r i o d  H u s a f e l l :   a f t e r  August 1 8 ,   1 9 8 5  

I s a f j o r d u r :   a f t e r  August 1 7 ,   1 9 8 5  

Sequence  Data a t  H u s a f e l l   Data a t  I s a f j o r d u r  

1  dH/dt  dH/dt 

2  dD/dt  dD/dt 

3  d Z / d t   d Z / d t  

4  CNA  CNA 

5  VLF 350Hz  VLF 750Hz 

6  VLF 750Hz  VLF 1.2kHz  7  VLF 1.2kHz  VLF 2.0kHz  8  VLF 2.0kHz  VLF 4.0kHz 

，  VLF 4.0kHz  VLF 8.0kHz  1 0   VLF 8.0kHz  VLF  32kHz  1 1   VLF  32kHz  F l u x ‑ H ( A I )   1 2   F l u x ‑ H ( A I )   F l u x ‑ D ( A I )   1 3   F l u x ‑ D ( A I )   F l u x ‑ Z ( A I )  

1 4   F l u x ‑ Z ( A I )   Omega s i g n a l  ( i n t e n s i t y )   1 5   Omega s i g n a l  ( i n t e n s i t y )   Omega s i g n a l  ( p h a s e )   1 6   Omega s i g n a l  ( p h a s e )   Photometer ( z e n i t h )   1 7   F l u x ‑ H ( D 1 )   F l u x ‑ H ( D 1 )  

1 8   F l u x ‑ D ( D I )   F l u x ‑ D ( D I )  

1 9   F l u x ‑ Z ( D I )   F l u x ‑ Z ( D I )  

V o l .  3 2 ,   No. 2 〕 アイスランド共役点観測システムの収録データ編集処理 表 7 各観測点の地磁気データ較正値

T a b l e  7 .   C a l i b r a t i o n  v a l u e  f o r  f i u x g a t e  m a g n e t o m e t e r  d a t a  a t  Husaf  e l l ,  I s a f j o r d u r   and T j o r n e s .  

Component  ¥  H‑comp 

D‑comp  Z‑comp 

H u s a f e l l   3 0 0 0   3 0 0 0   3 0 0 0  

I s a f j o r d u r  

‑ ‑

2 0 1 4   2 0 4 2   2 0 5 1  

表 8 各観測点の ULF データ較正値

T j o r n e s   2 2 9 9   2 3 4 2   2 3 3 6  

T a b l e  8 .   C a l i b r a t i o n  v a l u e  f o r  s e a r c h  c o i l  m a g n e t o m e t e r  d a t a  a t  H u s a f e l l ,  I s a ‑ f j o r d u r  and T j o r n e s .  

Component  H‑comp 

D‑comp  Z‑comp 

H u s a f e l l   2 / 1 3 6 5   2 / 1 4 0 0   2 / 1 2 6 0  

I s a f j o r d u r   2 / 1 0 2 0   2 / 1 0 0 0   2 / 1 0 0 0  

表 9 H u s a f e l l の VLF 自然電波強度記録データの較正値

T j o r n e s   2 / 1 1 0 0   2 / 1 0 0 0   2 / 1 0 7 0  

T a b l e  9 .   C a l i b r a t i o n  v a l u e  f o r  ELF/VLF e m i s s i o n  i n t e n s i t y  a t  H u s a f e l l .  

2 5 3  

Zero p o i n t :  ‑ 1 6 5 5   ( * ー 1 6 8 3 ) C a l i b r a t i o n  v a l u e / D a t e  

F r e q u e n c y  

1 9 8 4  9 / 6   9 / 1 5   1 9 8 5  7 / 1 5   7 / 2 0   9 / 1 6   1 1 / 2   1 1 / 1 8   1 2 / 7   1 2 / 1 9   750Hz  6 . 8 0   9 . 0 6   I  ^{2 5 . 6}  

I 

8 . 2 8   1 . 2  kHz  2 . 7 3     I 1 9 . 3 1   2 . 9 2   I  3 . 7 5   I  ^{1 . 1 9   2 . 0 6}  

2.0kHz  1 .  4 4   4 .  5 7   1 .  5 4   I  2 . 9 2   I  ^{1 . 0 9}   I  ^{2 . 9 0}   I  ^{2 . 0 6}  

4.0kHz  1 .  3 5   I  ^{4 . 5 1}   I  ^{7 . 9 0   1 .  9 6 *}   ¥ 1 . 9 0 I  ¥  1 8 . 4  ¥  1 . 3 5   8.0kHz  3 . 4 1   ¥  3 . 5 9   I  ^{5 . 3 7   7 . 5 1   2 . 7 0}  

4 . 2 . 3 .   VLF 自 然 電 波 強 度 記 録 デ ー タ

H u s a f e l l の VLF 自 然 電 波 強 度 記 録 デ ー タ の 較 正 値 を 表 9 に示す. H u s a f e l l の 350Hz,  3 2 ,  60 kHz お よ び I s a f j o r d u r ,Tjornes は 明 確 な 較 正 が 行 わ れ て い な い た め 較 正 値 ほ 未 定 で ある．編集データからの換算は次式に従う．

I n t e n s i t y  (x 1 0 ‑ 9 .   V/m• v ' 田） =(M/T data‑zero p o i n t ) x c a l i b r a t i o n  v a l u e .   4 . 2 . 4 .   CNA データ

CNA デ ー タ に は 前 述 の よ う な 較 正 値 は 存 在 し な い ． 収 録 デ ー タ 中 に リ オ メ ー タ の キ ャ リ

プ レ ー シ ョ ン 信 号 が 受 侶 信 号 の 一 部 と し て 入 っ て い る の で ， そ れ を 用 い て 実 際 の 吸 収 量 を 求

め る ． キ ャ リ ブ レ ー シ ョ ン 信 号 は 4 種 類 あ る が ， 最 も レ ベ ル の 低 い も の が 無 信 号 レ ベ ル の キ

ャ リ ブ レ ー シ ョ ン 信 号 で あ る ． キ ャ リ ブ レ ー シ ョ ン 信 号 を 含 ん だ CNA デ ー タ の プ ロ ッ ト の

例 を 図 5 に示す．吸収量の算出は，次式に従う．

b  Zero  l e v e l  

図 5 CNA データのプロット例

F i g .   5 .   A s c h e m a t i c  i l l u s t r a t i o n  of CNA d a t a  i n c l u d i n g  c a l i b r a t i o n  mark o f   a  r i o m e t e r .  

Absorption (dB)=lO l o g  ( a / b ) .   4 . 2 . 5 .   オメガ電波位相データ

オメガ電波位相データは，位相比較用水晶発信器の精度の関係で，ある一定レベルで変化 するような記録ではなく， 0‑100μs で折り返す鋸波状の記録となっている（図 6 ) . これは受 信器の位相信号が，位相差 100μs を越えた時点で 0μs にシフトしているためである．従っ て絶対的な位相差は求まらないが，この鋸波状の記録からプログラム処理により短期間の位 相変化を求めることが出来る．表 1 0 に各観測点の 0 ,100μs の編集データの値を示す．

••一""""► Time

図 6 各観測点のオメガ電波位相データのプロット

F i g .   6 .   A  s c h e m a t i c  i l l u s t r a t i o n  of Omega p h a s e  s i g n a l  a t  H u s a f e l l ,  l s a f j o r d u r  and  T j o r n e s .  

表 1 0 各観測点のオメガ電波位相データの 0 ,100μs の編集データ値 T a b l e  1 0 .   C o m p i l e d  d a t a  v a l u e  of Omega p h a s e  s i g n a l  a t   O  and 100μsat Husaf  e l l ,  

I s a f j o r d u r  and T j o r n e s .   S i g n a l  p h a s e  

Oμs  100μs 

H u s a f e l l  

‑4  996 

I s a f j o r d u r  

゜

1 0 2 4  

T j o r n e s  

゜

1 0 3 0  

5 .   オ リ ジ ナ ル テ ー プ の 取 り 扱 い

編集テープは，オリジナルテープに収録されたデータを修正／再編成したものであり，編集 処理で何等情報が失われることはなく，ある意味ではオリジナルテープの複写と考えられる．

編集テープが正しく作成されたのを後述するサマリプロット等で確認すれば，オリジナルテ

V o l .  3 2 ,   N o .  2 〕 アイスランド共役点観測システムの収録データ編集処理 2 5 5   ープを保存する必要はない．その場合，編集テープが最終的な保存テープとなるので，保存 用に編集テープの複写を作成してデータの安全を考慮しなければならない．複写用には保存 性が良く，また収納場所もとらない光ディスクを使用するのが有効である．

不要になったオリジナルテープは，次回収録用のオリジナルテープ，編集テープ作成用テ ープとして使用出来る．ただし，オリジナルテープとして再使用する場合は，過去の記録障 害の経過を考えると，安全のため一度消磁するのが望ましい．

6・ 編 集 デ ー タ の 利 用

編集テープに記録された編集データは，最終的には保存性に優れた光ディスクにまとめら れ，国立極地研究所ォーロラデータセンタの管理のもとで，広く利用者に供せられる予定で ある．

編集処理と同時に，観測器の動作状況，編集処理結果の確認等の目的で，編集データ全チ ャネルのサマリプロットの作成も行っている．このプログラムは鈴木 ( 1 9 8 6 ) によるもので，

H u s a f e l l ,  l s a f j o r d u r ,  T j o r n e s の観測点ごとに，それぞれ PLOTHUSA,PLOTISAF, PLOT‑

TJOR が用意されている．出力様式は図 7 に示すように，縦軸に各データ名，横軸に時刻 (UT) をとり，編集データ中のアナログ入力 1 6ch を時系列に 1 日 1 枚として出力するも のである．グラフの上部には観測点名と収録年月日および通算日が示される．各データ枠ス ケール値を表 1 1 に示す．ただし作画の都合上，編集データの値の 0を枠の中央値にしてい ないため，あくまでもスケール値は相対値である．サマリプロットも編集データと同様，才 ーロラデーク七ンタの管理下でマイクロフィルム化され，広く利用者に供される予定である．

FORTRAN 言語の READ 文を使って，編集テープからデータを 1 ブロックずつ入力す る場合のプログラム例を示す．変数 I Y ,I D ,  I H ,  IM, STN にはそれぞれ当該プロックの先 頭データが収録された年，通算日，時，分，および観測地点名が読み込まれ，配列 DATA には 1 0 分間，すなわち 1 9chx 3 0 0 組のデータが読み込まれる．変数 STN 以外の変数，配 列はすべて整数型 2 b y t e に宜言されている点に注意されたい．編集テープのラベル型式は NL  ( n o n ‑ l a b e l ) なので，制御文中 DSN,VOL=SER オペランドの名称は任意でよい．

INTEGER*2  I Y ,  I D ,  I H ,  IM, DATA  ( 1 9 , 3 0 0 )   READ ( 1 0 , 1 0 0 )  I I  Y ,  I D ,  I H ,  IM, STN, DATA  1 0 0  FORMAT ( 4 A 2 ,  26X, A4, 5 7  ( 1 0 0 A 2 ) )  

/ / G O .   FTlOFOOl D D   DSN=ICEDT. DATA, VOL=SER=ICEDT, UNIT  I 

=TAPE, DISP=OLD, 

I I   DCB=(RECFM=F, BLKSIZE=11438), LABEL=(l, NL) 

まに編集テープは昭和基地収録の編集テープと同様に， CSAP プログラムの入カテープ

としても利用することが出来る（桜井ら， 1 9 8 7 ) .CSAP プログラムは，グラフィックディス

ANALOGUE  DATA  STAT I l ' . J N :  T  J l ' . J R N E S   D R ' l ' : 3 2 8   N ! ' . 1 V E M B E R   25.  1986 

ULFH  ULFD  ULFZ  CNR  V750  Vl.2  V2.0  V I . ! .  0 

v s . a  

V32. 

R‑H  A‑D  R‑2  C J M ‑ I   C J M ‑ P   P H C J T  

00  02  04  06  08  l  O  1 2   TJME  ( U T )  

1 1 . J   16  I  B  20  22  2 り

図 7 編 集 デ ー タ の サ マ リ プ ロ ッ ト 例 F i g .   7 .   A summary p l o t  of t h e  c o m p i l e d  d a t a .  

表 1 1 サ マ リ プ ロ ッ ト に お け る 編 集 デ ー タ の ス ケ ー ル 値 (X 1 / 2 0 4 8 )   T a b l e  1 1 .   S c a l i n g  v a l u e  f o r  c o m p i l e d  d a t a  of summary p l o t s .  

Data  H u s a f e l l   I s a f o r d u r  and T j o r n e s   ULF (H,D,Z) 

CNA  VLF  350Hz 

750Hz  1 . 2  kHz  2.0kHz  4.0kHz  8.0kHz  32kHz  60kHz  Magne (H,D,Z)  Omega ( I ,   P )   Photo 

2 1 1 3 3 3 6 3 3 3 4 3 3  

2

1

3

3

3

6

3

3

4

3

3

V o l .  3 2 ,   No. 2 〕 アイスランド共役点観測システムの収録データ編集処理 2 5 7   プ レ イ 端 末 に 表 示 さ れ る デ ー タ プ ロ ッ ト を も と に ， 自 由 に 区 間 を 選 択 し て 会 話 的 に ス ペ ク ト ル解析が行えるアプリケーション・ソフトウェアである. CSAP プ ロ グ ラ ム は 入 カ テ ー プ の 記 録 形 式 を パ ラ メ ー タ カ ー ド で 指 定 出 来 る よ う に な っ て お り ， 例 え ば 編 集 テ ー プ 中 の チ ャ ネ

ル 4 と 1 0 との相関を調べたい場合は，次の FORMAT カードを用意すればよい．

FORMAT  ( ( 3 8 X ,  3  ( 1 0 0  ( 6 X ,  A2, lOX, A2, 1 8 X ) ) ) )   J 4 1  1 .  

上 記 カ ー ド の 38X,6X, lOX, 18X は ， そ れ ぞ れ 編 集 デ ー タ の 時 刻 情 報 他 の ヘ ッ ダ ー ， チ ャネル 1 ‑ 3 ,5 ‑ 9 ,   1 1 ‑ 1 9 のスキップ指示で， 2 個 の A2 は そ れ ぞ れ チ ャ ネ ル 4 ,1 0 の 読 み 込 みの指示である. J 4 1 l は 空 白 を 4 1 欄 空 け て 80 欄 目 に 1 を記述することを示し， CSAP プ ログラムの入カデータとして磁気テープを指定するものである. CSAP プログラムについて の使用詳細は，岩淵ら ( 1 9 7 8 ) を参照されたい．

Husaf  e l l ,   I s a f j o r d u r は，地磁気 3 成 分 が ア ナ ロ グ 入 力 と デ ィ ジ タ ル 入 力 の 2 種 類 で 収 録 されている．これは f l u x g a t e 磁 力 計 の 信 号 を 直 接 1 6b i t で デ ィ ジ タ ル 収 録 し て ， 信 号 精 度 の 向 上 を 目 的 と し た も の で あ る が ， デ ィ ジ タ ル 入 力 の デ ー タ は ノ イ ズ 等 の 混 入 が 多 く ， 結 果 としてほとんど使用されていないのが現状である. Tjornes で同収録が行われていないのは，

観測装置の設置段階で収録装置に不調をきたしたため，収録を断念したためである．

7 .   あ と が き

1 9 8 6 年 3 月までのオリジナルテープは，利根川の編集プログラムを使用して，電気通信大 学 の 斉 藤 明 氏 ， 山 形 大 学 の 鈴 木 博 之 氏 で 編 集 作 業 が 進 め ら れ た ． 今 回 の 報 告 は ， 担 当 者 の 卒 業 で 編 集 処 理 に 熟 知 し た 者 が い な く な る た め ， こ れ を 契 機 に 編 集 処 理 を ま と め て み よ う と し た こ と が 発 端 で あ る ． 当 面 の 編 集 作 業 は 山 形 大 学 の 笹 原 敏 也 氏 が 担 当 し ， ま た 編 集 プ ロ グ ラ ム開発途中の検討・修正等にも全面的に協力して頂いた．ここに感謝の意を表したい．

文 献

岩淵美代子・藤井良ー・内海達郎 ( 1 9 7 8 ):  グラフィックディスプレイを用いた会話型スペクトル解析 システム．南極資料， 6 2 ,2 9 ‑ 7 0 .  

桜井治男•利根川豊•藤井良ー・佐藤夏雄 (1987): 昭和基地電算機データの編集処理． 南極資料， 3 1 , 7 7 ‑ 9 2 .  

佐藤夏雄・福西浩・国分 征• SAEMUNDSSON, TH. ( 1 9 8 4 ) :   1 9 8 3 年アイスランドにおけるオーロラ現 象の共役点観測報告．南極資料， 8 1 ,1 0 2 ‑ 1 1 9 .  

S A T O ,  N . ,  F U K U N I S H I ,  H. and SAEMUNossoN, TH. ( 1 9 8 4 ) :   O p e r a t i o n  p l a n  f o r  t h e  l c e l a n d ‑ S y o w a   c o n j u g a t e  campaign i n  1 9 8 3 ‑ 1 9 8 5 .   Mem. N a t l  I n s t .  P o l a r .  R e s . ,  S p e c .  I s s u e ,  3 1 ,  1 6 9 ‑ 1 7 9 .  

佐藤夏雄・福西浩• 国分征• 荒木喬• SAEMUNDSSON, T H .  ( 1 9 8 5 ) :   1 9 8 4 年アイスランドにおける オーロラ現象の共役点観測報告．南極資料， 8 7 ,7 8 ‑ 9 5 .  

鈴木博之 ( 1 9 8 7 ) : 地磁気共役点における FLF‑VLF 放射の統計的特性．山形大学大学院修士論文．

( 1 9 8 8 年 3 月 1 1 日受理）