電子情報通信学会ワードテンプレート (タイトル)

DEIM Forum 2011 C8-6

蝶モニタリングのためのデータ管理システム

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

§

†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

‡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

§東京大学生産技術研究所 〒153-8505 東京都目黒区駒場 4-6-1

E-mail: †[email protected],

‡[email protected], [email protected], {amirin, awashi}@mail.ecc.u-tokyo.ac.jp,

§[email protected]

あらまし 本研究では，市民参加型モニタリングによって得られる東京の蝶に関する大量のデータを収集する機

能，そのデータを修正・品質チェックする機能，データ公開の機能等を備えたデータ管理システムを開発した．ま

た，市民参加型モニタリングの新しい試みとして，デジタルカメラで撮影された画像も取り扱った．2 年間で約 1

万件のデータを収集し，品質の高いデータを公開した．このようなシステムは，生物多様性条約第 10 回締約国会議

(COP10)で採択された愛知ターゲットに資するものである．

キーワード 生物多様性，市民参加型モニタリング，データアップロード，品質管理，データ解析

A Data Management System for Butterfly Monitoring

Masaki YASUKAWA

†

Tatsuhiko MAEZUMI

‡

Shin-ichi SUDA

‡

Miri NAKAHARA

‡

Izumi WASHITANI

‡

and Masaru KITSUREGAWA

§

†Earth Observation Data Integration and Fusion Research Initiative, the University of Tokyo

4-6-1 Komaba, Meguro-ku, Tokyo, 153-8505 Japan

‡Graduate School of Agricultural and Life Sciences, the University of Tokyo

1-1-1 Yayoi, Bunkyo-ku, Tokyo, 113-8657 Japan

§Institute of Industrial Science, the University of Tokyo 4-6-1 Komaba, Meguro-ku, Tokyo, 153-8505 Japan

E-mail: †[email protected],

‡[email protected], [email protected], {amirin, awashi}@mail.ecc.u-tokyo.ac.jp,

§[email protected]

1. は じ め に

1992 年 に ブ ラ ジ ル の リ オ・デ・ジ ャ ネ イ ロ で 開 か れ た 地 球 サ ミ ッ ト で 「 生 物 多 様 性 条 約 」 が 採 択 さ れ て 以 降 ， 健 全 な 生 態 系 を 維 持 し ， 持 続 可 能 な 社 会 を 築 く た め の キ ー ワ ー ド と し て 「 生 物 多 様 性 」 と い う 言 葉 が 多 く 使 わ れ て き た ．2010 年 に 名 古 屋 で 開 催 さ れ た 生 物 多 様 性 条 約 第 10 回 締 約 国 会 議 (COP10)で は「 愛 知 タ ー ゲ ッ ト 」が 採 択 さ れ ，生 物 多 様 性 の デ ー タ や 情 報 の 収 集 ， 解 析 や そ れ に よ っ て 得 ら れ る 新 し い 知 識 の 共 有 の 強 化 に つ い て も 記 載 さ れ た [1]． 日 本 で は 2009 年 に 制 定 さ れ た 生 物 多 様 性 基 本 法 の 基 本 原 則 に 沿 っ て ， 今 後 は 様 々 な 政 策 が 実 施 さ れ る で あ ろ う ． 上 記 の タ ー ゲ ッ ト や 政 策 に 貢 献 す る に は ， ま ず ， 生 物 多 様 性 の 現 況 や 傾 向 を 知 る 必 要 が あ り ， モ ニ タ リ ン グ に よ る 大 量 の デ ー タ 取 得 が 不 可 欠 で あ る ． モ ニ タ リ ン グ す る 手 法 と し て は 様 々 な 方 法 が あ る が ， 市 民 参 加 型 の モ ニ タ リ ン グ は ，大 量 の デ ー タ が 得 ら れ ，時 間 的・ 空 間 的 に 高 密 度 の 広 域 モ ニ タ リ ン グ が 可 能 で あ る [2]． 一 般 の 調 査 員 が 調 査 マ ニ ュ ア ル に 従 っ て 定 期 的 に 生 き 物 を 調 査 し て 調 査 用 紙 に 記 入 し ， 事 務 局 に 提 出 す る ． し か し ， 一 般 の 調 査 員 は 生 き 物 調 査 に 関 す る 知 識 が 少 な い こ と が 多 く ， 調 査 に 参 加 し た 初 期 の 頃 は 種 の 同 定 で の 誤 判 別 や 調 査 項 目 の 記 入 ミ ス が 多 い ． デ ー タ が 紙 媒 体 で あ っ た り ， デ ー タ に 誤 判 別 ・ 記 入 ミ ス が 含 ま れ て い た り す る た め ， こ の デ ー タ を 生 態 学 の 解 析 に 用 い る に は デ ー タ の デ ジ タ ル 化 や ク レ ン ジ ン グ が 必 要 で あ り ， デ ー タ 利 用 者 に か か る 負 担 は 大 き か っ た [3]． ま た ， デ ジ タ ル デ ー タ が 大 量 に 収 集 さ れ た 際 に は ， そ こ か ら 新 し い 知 見 が 容 易 に 得 ら れ る 様 な 高 価 値 の 解 析 ツ ー ル が 不 可 欠 で あ る ． 従 来 ， 生 態 学 の 研 究 者 は ， 表 計 算 ソ フ ト や GIS ソ フ ト な ど を 用 い て 半 手 動 で 手 間

暇 か け て 解 析 結 果 の 図 を 作 っ て い た ． し か し ， 取 得 さ れ る デ ー タ が 多 く な れ ば な る ほ ど デ ー タ の 整 理 や ハ ン ド リ ン グ に 要 す る 時 間 が 増 え ， 研 究 者 が 本 来 行 う べ き 解 析 の 時 間 が 減 る 傾 向 が あ っ た ． ま た ， デ ー タ の 種 類 が 増 え る と 既 存 の ソ フ ト で は 解 析 が 困 難 に な る ． そ の た め ， デ ー タ 管 理 ツ ー ル と デ ー タ 解 析 ツ ー ル が 同 一 プ ラ ッ ト フ ォ ー ム 上 に あ り ， デ ー タ 解 析 ツ ー ル が 高 機 能 で あ る こ と が 必 要 で あ る ． 現 在 ， 我 々 は 生 態 学 の 研 究 者 お よ び 市 民 生 協 の 一 つ で あ る パ ル シ ス テ ム 東 京 と の 協 働 で ， 東 京 の 蝶 の モ ニ タ リ ン グ 活 動 を 行 っ て い る ． 蝶 は 幅 広 い 環 境 に 生 息 し 一 般 市 民 に 馴 染 み 深 く 種 を 識 別 し や す い こ と か ら ， モ ニ タ リ ン グ の タ ー ゲ ッ ト と し て 採 用 し て い る ．IT 側 の ミ ッ シ ョ ン と し て ， デ ー タ 管 理 ツ ー ル ， デ ー タ 公 開 ツ ー ル ， デ ー タ 解 析 ツ ー ル 等 を 有 す る 蝶 の モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム を 構 築 中 で あ る ． 本 論 文 で は ， 市 民 参 加 型 モ ニ タ リ ン グ に よ っ て 得 ら れ る 東 京 に お け る 蝶 の デ ー タ を 調 査 員 自 身 が デ ー タ ベ ー ス に ア ッ プ ロ ー ド す る 機 能 ， デ ー タ を ク レ ン ジ ン グ し て 品 質 管 理 す る 機 能 ， デ ー タ 公 開 の 機 能 等 を 備 え た デ ー タ 管 理 シ ス テ ム を 開 発 し た の で 報 告 す る ． な お ， 市 民 参 加 型 モ ニ タ リ ン グ の 世 界 的 に 新 し い 試 み と し て ， 調 査 デ ー タ は デ ジ タ ル カ メ ラ で 撮 影 さ れ た 蝶 の 画 像 も 添 付 す る ル ー ル を 取 り 入 れ ， 管 理 出 来 る 様 に し た ． こ れ は デ ー タ の ク レ ン ジ ン グ や 品 質 管 理 で 非 常 に 役 立 つ た め で あ る ． こ の シ ス テ ム に よ り ， 生 物 多 様 性 研 究 に お け る 質 の 高 い 蝶 の デ ー タ の 共 有 を 目 指 す ． 2 年 間 で 約 1 万 件 の デ ー タ を 収 集 し ， 品 質 の 高 い デ ー タ を 公 開 し た ． ま た ， デ ー タ 解 析 ツ ー ル の 開 発 も 積 極 的 に 進 め て い る ． こ の よ う な シ ス テ ム や デ ー タ セ ッ ト は ， 生 物 多 様 性 条 約 第 10 回 締 約 国 会 議 (COP10)で 採 択 さ れ た 愛 知 タ ー ゲ ッ ト に 資 す る も の で あ る ．

2. 関 連 研 究

生 物 多 様 性 に 関 す る デ ー タ ベ ー ス は ， 分 類 学 的 ラ イ ブ ラ リ や 知 識 情 報 の ラ イ ブ ラ リ や ， モ ニ タ リ ン グ の デ ー タ を 蓄 積 し た デ ー タ ベ ー ス が 存 在 す る ．

ESABII Database は 様 々 な 種 に つ い て 学 名 や DNA 情 報 ， 標 本 情 報 と 標 本 画 像 ， 分 布 情 報 を 収 録 し た デ ー タ ベ ー ス で ， 地 球 規 模 生 物 多 様 性 情 報 機 構 (GBIF)の 日 本 ノ ー ド を 担 当 し て い る ． 百 科 事 典 的 要 素 が 強 く ， モ ニ タ リ ン グ デ ー タ 管 理 ・ 品 質 管 理 ・ デ ー タ 公 開 を 有 す る 本 研 究 の よ う な シ ス テ ム と は 異 な る [4]．

NaGISA (Natural Geography In Shore Areas： な ぎ さ ) Database は 海 洋 生 物 セ ン サ ス の 野 外 研 究 プ ロ ジ ェ ク ト (Census of Marine Life: CoML) で ， 海 辺 を 調 査 し て CoML の デ ー タ ベ ー ス OBIS に 登 録 す る も の で ， デ ー タ ベ ー ス 上 で 品 質 管 理 は さ れ て お ら ず ， 品 質 は デ ー タ 提 供 者 次 第 で あ る ． デ ー タ 解 析 ツ ー ル は 考 慮 さ れ て い な い [5]． 英 国 は 市 民 参 加 型 の 生 物 モ ニ タ リ ン グ 活 動 が 非 常 に 活 発 な 国 と し て 知 ら れ て い る ．1995 年 か ら 英 国 チ ョ ウ 類 保 全 協 会 で は ， 国 土 全 体 を 10km 区 画 に 分 け て ボ ラ ン テ ィ ア が チ ョ ウ の 種 類 や 数 を 数 え る 調 査 を 行 っ て お り ， デ ー タ 量 は 2009 年 ま で の 15 年 間 で 500 万 件 以 上 を ア ー カ イ ブ し サ イ ト で 公 開 し て い る ． 画 像 ア ッ プ ロ ー ド や デ ー タ 品 質 管 理 の 機 能 は 有 し て い な い た め ， デ ー タ の 信 頼 性 が 低 く 可 用 性 に 欠 点 が あ る [6]．

3. 蝶 デ ー タ 管 理 シ ス テ ム の 構 築

3.1. システム設 計

本 節 で は ， シ ス テ ム の 設 計 に つ い て 検 討 す る ． 近 年 の イ ン タ ー ネ ッ ト ，PC お よ び 携 帯 の 普 及 に よ り ， 研 究 者 だ け で な く 一 般 市 民 も そ れ ら を 手 軽 に 使 え る 時 代 に な っ た ．そ こ で ，調 査 デ ー タ の ア ッ プ ロ ー ド 機 能 ， ク レ ン ジ ン グ お よ び 品 質 管 理 機 能 ， デ ー タ 公 開 機 能 は Web 上 で 行 う こ と が で き る よ う に す る ． つ ま り ， 調 査 員 サ イ ド か ら デ ー タ は デ ジ タ ル で 取 り 扱 わ れ る こ と に な る ． こ の こ と に よ り ， 従 来 で は ， 生 態 学 の 研 究 者 が 調 査 用 紙 を 回 収 し て そ れ を デ ジ タ ル 化 し て い た が ， そ の 手 間 が 省 略 さ れ る ． ま た ， 調 査 員 の 手 元 に は デ ジ タ ル デ ー タ と し て 保 存 さ れ ， デ ー タ の 整 理 ・ 加 工 で 取 り 扱 い が 手 軽 に な る ． 調 査 デ ー タ の ア ッ プ ロ ー ド 機 能 で は ，PC に 不 慣 れ な 調 査 員 で も 容 易 に 使 う こ と が 出 来 る よ う に す る 必 要 が あ る ． そ こ で ， デ ー タ 入 力 は 表 計 算 ソ フ ト 用 フ ォ ー マ ッ ト を 使 用 せ ず ， Web ペ ー ジ の フ ォ ー ム 上 に 直 接 入 力 す る 方 式 と す る ． ま た ， 画 像 は 送 信 フ ォ ー ム に 添 付 で き る よ う に す る ． 各 項 目 の 入 力 は ， タ イ ピ ン グ ミ ス を 防 ぐ た め に ，可 能 な 限 り 選 択 方 式 を 採 用 す る ．例 え ば ， 日 時 ，天 気 ，風 ，蝶 の 種 名 ，そ の 性 別 ，行 動 等 が あ る ． ま た ， 同 じ 日 時 ・ 場 所 で 調 査 す る こ と が 多 い た め ， cookie を 利 用 し て ， 調 査 員 名 ， 調 査 員 番 号 ， 日 時 ， 場 所 等 の 項 目 の 内 容 を プ リ セ ッ ト し て お く ． 誤 送 信 を 防 ぐ た め に ， デ ー タ ア ッ プ ロ ー ド の 前 に 送 信 確 認 画 面 を 用 意 す る ． 画 像 は ， ア ッ プ ロ ー ド さ れ た 原 画 像 お よ び サ ム ネ イ ル 画 像 を サ ー バ 上 に 保 存 す る ． ク レ ン ジ ン グ お よ び 品 質 管 理 機 能 で は ， 生 態 学 の 研 究 者 が 調 査 員 に よ っ て ア ッ プ ロ ー ド さ れ た デ ー タ の 間 違 い を Web 上 で 修 正 し て デ ー タ 品 質 の ラ ン ク を 設 定 で き る よ う に す る ． デ ー タ が 品 質 管 理 さ れ て い な け れ ば 公 開 時 の デ ー タ の 信 頼 性 や 利 用 性 が 低 下 す る た め ， 重 要 な 機 能 で あ る ． 機 能 の バ ッ ク ヤ ー ド で は ， デ ー タ 修 正 の 内 容 と 履 歴 を 保 存 し ， 修 正 前 の 状 態 に い つ で も 復 元 で き る よ う に す る ． 住 所 か ら 緯 度 ・ 経 度 に 変 換 し て 保 存 す る ． 調 査 員 の 種 名 同 定 の 学 習 の た め に ， 調 査

員 の 同 定 結 果 と 蝶 の 画 像 を 使 っ た 研 究 者 の 同 定 結 果 の 両 方 を 保 存 す る ． 上 記 と 同 様 の 理 由 で ， 調 査 員 へ の 連 絡 事 項 も 保 存 す る ． デ ー タ 公 開 機 能 で は ， Web 上 で 調 査 デ ー タ を 閲 覧 で き る よ う に す る ． 一 般 に 公 開 し て モ ニ タ リ ン グ 活 動 の ア ウ ト リ ー チ を 行 う と と も に ， ク レ ン ジ ン グ さ れ た デ ー タ を 調 査 員 へ 提 供 し て 調 査 員 自 身 の モ チ ベ ー シ ョ ン 維 持 を 図 る ． 公 開 デ ー タ は ， 個 人 情 報 あ る い は そ れ を 特 定 で き る 情 報 が 表 示 さ れ な い よ う 工 夫 す る ． 期 間 ， 種 名 ， 調 査 員 ， 地 図 ， 画 像 等 ， 様 々 な 角 度 か ら の デ ー タ 検 索 が 行 え る よ う に す る ． 調 査 デ ー タ の 詳 細 表 示 ペ ー ジ で は ， 個 人 が 特 定 で き な い よ う 考 慮 し つ つ ， 調 査 項 目 ， 地 図 上 で の 調 査 地 点 ， 蝶 の 画 像 を 表 示 す る ． 上 記 の 各 機 能 を 連 結 し ，1 つ の サ ー バ 上 で 実 現 す る ． こ の こ と に よ り ， 調 査 員 や 生 態 学 の 研 究 者 が 利 用 し 易 い 環 境 を 構 築 し ， ま た ， シ ス テ ム の メ ン テ ナ ン ス 性 や 機 能 拡 張 性 を 保 持 す る ．

3.2. システム構 成

本 シ ス テ ム の 概 念 図 は 図 1 の よ う に な る ． 流 れ は 以 下 の 通 り で あ る ． Web を 通 し て ， 蝶 の 調 査 員 が デ ー タ ア ッ プ ロ ー ド ペ ー ジ に ア ク セ ス し ， 調 査 項 目 入 力 お よ び 画 像 の 添 付 を 行 い ， デ ー タ を サ ー バ に ア ッ プ ロ ー ド す る ． サ ー バ は 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 ． 生 態 学 の 研 究 者 は ， デ ー タ 編 集 ペ ー ジ に ア ク セ ス し ， ア ッ プ ロ ー ド さ れ た デ ー タ の 修 正 お よ び 品 質 チ ェ ッ ク ・ フ ラ グ 付 け を 行 う ． デ ー タ 公 開 ペ ー ジ で は ， ク ラ イ ア ン ト の 検 索 条 件 に 沿 っ た ク エ リ を 生 成 し て デ ー タ を デ ー タ ベ ー ス 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 グ 付 け さ れ た デ ー タ の み を 公 開 す る ． 本 シ ス テ ム は ， 蝶 の デ ー タ と 気 候 デ ー タ と の 統 合 な ど 様 々 な 機 能 の 拡 張 を 考 慮 し て ， デ ー タ 統 合 ・ 情 報 融 合 コ ア シ ス テ ム の プ ラ ッ ト フ ォ ー ム 上 で 稼 働 さ せ る ． デ ー タ 統 合 ・ 情 報 融 合 コ ア シ ス テ ム は ， ペ タ バ イ ト 級 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 [7]． 表 1 に 本 シ ス テ ム の ハ ー ド ウ ェ ア と ソ フ ト ウ ェ ア の 構 成 を 示 す ． デ ー タ 統 合 ・ 情 報 融 合 コ ア シ ス テ ム の サ ー バ は ， 大 規 模 な デ ー タ 処 理 用 サ ー バ と デ ー タ 公 開 用 サ ー バ が 存 在 す る が ， 本 研 究 で は デ ー タ 公 開 用 サ ー バ を 使 用 し ， 表 1 に は そ の 仕 様 の み 掲 載 し た ． 本 シ ス テ ム を 利 用 す る に は Web ブ ラ ウ ザ の 他 に Java Runtime Environment と Adobe Flash Player が 必 要 で あ る ．

データベース管理システム (DBMS) ストレージ 管理システム HTTP Server Webブラウザ (html / Java) 一般 / 調査員 / データ管理者(研究者) 生物多様性データ管理基盤 蝶モニタリングデータ管理エンジン メインスクリプト データアップロードツール •データ入力 •データアップロード データ編集・品質管理ツール •データリスト表示(生データ/修正済データ) データ公開ツール •データ検索(キーワード / 地図 / 画像) データ解析ツール •過去データアップロード •関連データアップロード •データリスト表示 •データ詳細表示 •住所→緯度・緯度変換 •データ編集 / 品質チェック •データ詳細表示 •種名別存在確認年表 •存在確認数グラフ •存在確認数マップ 図 1 本 シ ス テ ム の 概 念 図

4. シ ス テ ム の 利 用

4.1. 調 査 データ

調 査 員 は ， 調 査 マ ニ ュ ア ル に 従 っ て 蝶 の 調 査 を 行 う ． そ の 際 ， 図 2 の よ う な 項 目 に つ い て 記 録 し ， デ ジ タ ル カ メ ラ で 蝶 を 撮 影 す る ． 調 査 デ ー タ は 調 査 項 目 と 撮 影 画 像 で 構 成 さ れ る ． よ っ て ， 複 数 の 蝶 の 存 在 を 確 認 し た 場 合 は ， そ の 個 体 数 分 の 調 査 デ ー タ を 作 成 す る ． な お ， 天 候 ， 蝶 の 性 別 ， 蝶 の 行 動 等 は 選 択 肢 の 中 か ら 該 当 す る も の を 選 ぶ ． 各 調 査 項 目 を 記 録 す る た め の デ バ イ ス は ， 調 査 員 自 身 の 調 査 ス タ イ ル を 考 慮 し て 自 由 と し て い る ． ま た ， デ ジ タ ル カ メ ラ で の 撮 影 に 関 し て ル ー ル は 決 め ず ， 解 像 度 は 自 由 で ， 携 帯 電 話 で の 撮 影 も 可 と し て い る ． •調査員番号 •調査員氏名 •調査日 •調査時刻（開始、終了） •天候（天気、風） •種名 •性別 •行動 •調査地（住所、施設名） •周辺植物 •備考 調査項目 画像

＋

図 2 調 査 デ ー タ 表 1 本 シ ス テ ム の 仕 様

Hardware Hitachi HA8500 (Intel Itanium 1.66GHz 4 processors 8 cores, 128GB Mem., 1.6PB Disk Array)

Software Red Hat Enterprise Linux AS release 4 Apache 2.2.16, PHP 5.2.16, MySQL 5.5.6

4.2. データアップロード

調 査 員 が 記 録 し た デ ー タ は ， 調 査 員 自 身 で 図 3 の デ ー タ ア ッ プ ロ ー ド 用 の Web ペ ー ジ を 使 っ て 項 目 の 入 力 ， 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 自 動 的 に 登 録 さ れ る ． 調 査 員 の 誤 入 力 を 防 ぐ た め に ， 調 査 日 ， 調 査 時 刻 ， 天 候 ， 種 名 ， 蝶 の 性 別 ， 蝶 の 行 動 等 ， 半 数 以 上 の 項 目 を 選 択 式 の 入 力 フ ォ ー ム と し た ．入 力 さ れ た 住 所 は ，自 動 的 に 緯 度・ 経 度 に 変 換 し て デ ー タ ベ ー ス に 保 存 さ れ る ． ま た ， 調 査 員 が 同 じ 日 時 ・ 場 所 で 複 数 の 記 録 を す る こ と が 多 い た め ，前 回 ア ッ プ ロ ー ド し た 時 の Web の cookie を 利 用 し て ， 調 査 員 名 ， 調 査 員 番 号 ， 調 査 日 ， 調 査 時 刻 ， 調 査 地 等 の 項 目 欄 を プ リ セ ッ ト す る 機 能 を 備 え た ．

4.3. データクレンジングと品 質 管 理

デ ー タ ベ ー ス に 登 録 し た デ ー タ (以 後 ，生 デ ー タ )は ， デ ー タ 管 理 者 ペ ー ジ に お い て リ ス ト 形 式 で 自 動 的 に 生 成 し 表 示 す る ． 生 デ ー タ は ， 誤 入 力 や 蝶 の 種 名 の 誤 同 定 な ど が 含 ま れ て い る こ と が あ る た め ， 修 正 し て デ ー タ の 品 質 を 保 つ 必 要 が あ る ． そ こ で ， デ ー タ 管 理 者 で あ る 生 態 学 の 研 究 者 は ， 生 デ ー タ の リ ス ト ペ ー ジ か ら 1 つ の デ ー タ を 選 択 し ， 図 4 の Web ベ ー ス の 生 デ ー タ 編 集 ペ ー ジ を 用 い て 生 デ ー タ を 修 正 し ， デ ー タ 品 質 の フ ラ グ を 付 与 す る ． 具 体 的 に は ， テ キ ス ト 入 力 に よ る 修 正 あ る い は 選 択 式 に よ る 修 正 ， 図 4(b)の 画 像 を 用 い て 研 究 者 が 同 定 し た 蝶 の 種 名 の 入 力 ， 調 査 員 に よ っ て 同 定 し た 種 名 の 正 解 ・ 不 正 解 の フ ラ グ 付 け ， Google Maps を 用 い た 調 査 地 の 緯 度・経 度 の 修 正 ，研 究 者 に よ る コ メ ン ト 記 入 ， デ ー タ 品 質 フ ラ グ 付 け ， デ ー タ 修 正 者 名 記 入 ， 編 集 時 刻 入 力 等 が 可 能 で あ る ． 種 名 同 定 の 正 解 ・ 不 正 解 フ ラ グ は ， 調 査 員 の 種 名 同 定 学 習 に 有 用 で あ る ． デ ー タ 品 質 フ ラ グ は ， デ ー タ を 公 開 あ る い は 解 析 す る 際 に 非 常 に 重 要 な 要 素 で あ る ． 図 3 デ ー タ ア ッ プ ロ ー ド ペ ー ジ (a) 基 本 調 査 項 目 (b) 蝶 の 画 像 お よ び コ メ ン ト 記 入 欄 (c) 調 査 地 マ ッ プ お よ び デ ー タ 品 質 フ ラ グ 付 与 欄 図 4 デ ー タ 編 集 ペ ー ジ

4.4. データ公 開

蓄 積 さ れ 品 質 管 理 さ れ た 調 査 デ ー タ を 調 査 員 ・ 一 般 ・ 研 究 者 に 公 開 す る た め ， デ ー タ 公 開 サ イ ト を 構 築 し た ． プ ロ ジ ェ ク ト 2 年 間 で ， 調 査 員 数 は の べ 約 500 名 ， デ ー タ 数 は 約 1 万 件 で あ る ． サ イ ト は 2010 年 3 月 に 公 開 し た ． 図 5 に 公 開 サ イ ト の ト ッ プ ペ ー ジ を 示 す ． こ の ペ ー ジ は パ ル シ ス テ ム と 相 互 リ ン ク を 張 っ て お り ， 一 般 の 方 が ア ク セ ス す る こ と が で き る ． 公 開 サ イ ト に 対 し て は ， 種 名 か ら の デ ー タ 検 索 ， 地 図 か ら の デ ー タ 検 索 ， 画 像 か ら の デ ー タ 検 索 ，調 査 員 番 号 か ら の デ ー タ 検 索 ， デ ー タ 詳 細 表 示 等 の 各 機 能 を 開 発 し た ． な お ， 調 査 員 番 号 か ら の デ ー タ 検 索 の み ， 利 用 す る に は 調 査 員 ま た は 研 究 者 の ユ ー ザ 認 証 が 必 要 で あ る ． 他 の 機 能 に つ い て は 自 由 に 利 用 す る こ と が で き る ． 図 5 デ ー タ 公 開 サ イ ト の ト ッ プ ペ ー ジ 図 6(a)に 蝶 の 種 名 か ら の デ ー タ 検 索 の 例 を 示 す ． こ れ は ， 検 索 条 件 で 蝶 の 種 名 ， 年 月 ， 蝶 の 画 像 有 無 を 指 定 す る と ，Web サ ー バ は SQL 文 を 生 成 し デ ー タ ベ ー ス か ら 条 件 の 合 致 し た も の を 抽 出 し ， デ ー タ の 概 要 を リ ス ト 形 式 で 表 示 す る こ と が で き る ． 指 定 し た 種 名 の 存 在 確 認 件 数 や 時 期 ， 場 所 等 を 知 る の に 便 利 で あ る ． 表 の 左 に は 虫 眼 鏡 の ア イ コ ン が あ り ， 当 該 デ ー タ の 詳 細 ペ ー ジ に リ ン ク が 張 ら れ て い る (図 7)． 同 様 に 調 査 員 番 号 か ら の デ ー タ 検 索 も 可 能 で あ る ． こ の 検 索 は ， 調 査 員 自 身 の デ ー タ 整 理 に 有 用 で あ り ， 蝶 の 種 名 の 同 定 結 果 を 知 る こ と が で き ， 同 定 学 習 に 非 常 に 役 立 ち ， 蝶 モ ニ タ リ ン グ に 対 す る モ チ ベ ー シ ョ ン の 維 持 に も 有 効 で あ る ． (a) 種 名 ・ 年 月 か ら の デ ー タ 検 索 (b) 地 図 か ら の デ ー タ 検 索 (c) 画 像 か ら の デ ー タ 検 索 図 6 デ ー タ 検 索

図 7 デ ー タ 詳 細 ペ ー ジ 図 6(b)は 地 図 か ら の デ ー タ 検 索 の 例 で あ る ． 検 索 条 件 に 科 名 ・ 種 名 ， 年 月 ， 画 像 有 無 を 指 定 す る と ， デ ー タ ベ ー ス か ら 条 件 に マ ッ チ し た も の を 抽 出 し ， 調 査 地 を 地 図 上 に プ ロ ッ ト す る こ と が で き る ． 指 定 し た 種 の 空 間 分 布 や そ の 時 系 列 変 化 を 見 る の に 有 用 で あ る ． ま た ， 地 図 上 に プ ロ ッ ト し た 蝶 の ア イ コ ン に は リ ン ク が 張 ら れ て お り ， ア イ コ ン を ク リ ッ ク す る と 図 7 と 同 様 に デ ー タ の 詳 細 を 閲 覧 す る こ と が で き る ． 図 6(c)は 画 像 か ら の デ ー タ 検 索 の 例 で あ る ． 我 々 の 蝶 モ ニ タ リ ン グ プ ロ ジ ェ ク ト で は 調 査 の 際 に 蝶 の 画 像 を 撮 影 す る こ と に な っ て い る た め ， 非 常 に 多 く の 画 像 が シ ス テ ム に ア ー カ イ ブ さ れ て い る ． 検 索 条 件 に 種 名 を 入 れ る と ， デ ー タ ベ ー ス か ら 条 件 に マ ッ チ し た も の を 抽 出 し ， 画 像 の サ ム ネ イ ル を タ イ ル 状 に 並 べ て 表 示 す る こ と が で き る ． 種 名 同 定 の た め の 学 習 や 蝶 の 図 鑑 作 成 に 有 用 で あ る ． ま た ， 蝶 は 同 じ 種 名 ・ 性 別 で も 時 期 に よ っ て 大 き さ や 模 様 が 異 な る こ と を 利 用 し て ， 気 候 変 化 と 蝶 の 関 係 を 解 析 し た り ， 画 像 の 背 景 に は 木 や 植 物 な ど 周 辺 環 境 が 写 り 込 ん で い る た め に 蝶 の 種 名 毎 の 生 態 を 解 析 し た り す る こ と も ， シ ス テ ム を 拡 張 し て い く こ と で 可 能 と な る ． 図 7 に 調 査 デ ー タ の 詳 細 ペ ー ジ を 示 す ． 詳 細 デ ー タ 表 示 機 能 は ，デ ー タ ベ ー ス か ら 調 査 デ ー タ を 引 き 出 し ， Web ブ ラ ウ ザ 上 で 表 示 で き る よ う に ペ ー ジ を 自 動 生 成 す る こ と が で き る ． 種 の 同 定 の 項 目 で は ， 調 査 員 自 身 の 同 定 の 正 解 ・ 不 正 解 を 知 る こ と が で き ， 調 査 員 の 種 の 同 定 学 習 に 有 用 で あ る ． 調 査 地 を 中 心 と し た 地 図 を 表 示 す る こ と に よ り ， そ の 種 が ど の 生 息 環 境 区 分 で 発 見 さ れ た か を 知 る こ と が で き る ． 個 人 情 報 保 護 の 観 点 か ら ， 緯 度 ・ 経 度 の 表 示 お よ び 地 図 の 解 像 度 は ， 個 人 の 建 物 等 を 特 定 で き な い 程 度 に 粗 く 表 示 す る よ う 工 夫 し た ． 図 8 に デ ー タ 公 開 サ イ ト の ア ク セ ス 数 を 示 す ． サ イ ト は 2010 年 3 月 に 公 開 し た が ，ほ ぼ 順 調 に ア ク セ ス 数 が 増 加 し た こ と が わ か っ た ． 0 1000 2000 3000 4000 2010年3月 2010年4月 2010年5月 2010年6月 2010年7月 2010年8月 2010年9月 2010年10月 2010年11月 2010年12月 2011年1月 H it s 図 8 デ ー タ 公 開 サ イ ト の ア ク セ ス 数

4.5. データ解 析

本 節 で は 登 録 さ れ た デ ー タ を 用 い た 蝶 の 解 析 例 に つ い て 述 べ る ． 図 9 は ， 図 6(b)を 用 い て ア カ ボ シ ゴ マ ダ ラ を 検 索 し て 分 布 を マ ッ プ で 表 示 し た も の で あ る ． 関 東 に 生 息 す る ア カ ボ シ ゴ マ ダ ラ は ，中 国 大 陸 亜 種 の 外 来 種 で あ り ， 神 奈 川 県 鎌 倉 市 で 放 蝶 さ れ 以 来 ， 生 息 域 を 広 げ ， 本 来 生 息 し て い る ゴ マ ダ ラ チ ョ ウ の 数 が 減 っ て い る と い わ れ て お り ， 監 視 が 必 要 な 蝶 で あ る ． 図 9 の よ う に ア カ ボ シ ゴ マ ダ ラ が 東 京 都 の 広 い 範 囲 で 生 息 が 確 認 さ れ ， 生 息 域 を 広 げ て い る こ と が 確 認 で き る ． 図 10 に 種 名 毎 の 存 在 確 認 件 数 を 示 す ． 行 が 種 名 ， 列 に 年 毎 の 存 在 確 認 件 数 で あ り ， 調 査 で 種 が 確 認 さ れ れ ば「 ○ 」と そ の 件 数 を 表 示 し ，確 認 さ れ な け れ ば「 ×」 を 表 示 す る ．種 に よ っ て 生 息 で き る 環 境 が 異 な る た め ， 蝶 と 温 暖 化 ・ 都 市 化 の 関 係 を 調 査 す る こ と が 可 能 で あ る ．

図 9 ア カ ボ シ ゴ マ ダ ラ の 分 布 (2009 年 度 ) 図 10 種 名 毎 の 存 在 確 認 件 数 表

5. ま と め

本 研 究 で は ， 東 京 の 蝶 の モ ニ タ リ ン グ デ ー タ 管 理 シ ス テ ム を 開 発 し た ．具 体 的 に は ，デ ー タ ア ッ プ ロ ー ド・ デ ー タ ベ ー ス 自 動 登 録 機 能 の 開 発 ， デ ー タ 編 集 機 能 の 開 発 ， 各 種 デ ー タ 検 索 機 能 お よ び デ ー タ 詳 細 表 示 機 能 を 有 す る デ ー タ 公 開 サ イ ト の 開 発 ・ 構 築 を 行 っ た ． 本 シ ス テ ム は 世 界 に 類 を 見 な い ， 画 像 収 集 を 重 要 視 し た 市 民 参 加 型 の 生 物 多 様 性 モ ニ タ リ ン グ シ ス テ ム で あ る ． 既 に 実 運 用 し て お り ， 2 年 間 で 約 1 万 件 の デ ー タ を 登 録 し 一 般 に 公 開 し た ．ま た ，生 物 多 様 性 条 約 第 10 回 締 約 国 会 議 の サ イ ド イ ベ ン ト で あ る「 生 物 多 様 性 交 流 フ ェ ア 」 で は ， 本 シ ス テ ム の デ モ ン ス ト レ ー シ ョ ン を 行 い ， 概 ね 好 評 を 得 た ． 今 後 は ， 解 析 ツ ー ル の 拡 張 ， 過 去 の 蝶 の モ ニ タ リ ン グ デ ー タ へ の 適 用 と そ の デ ー タ を 用 い た 時 系 列 解 析 ツ ー ル の 開 発 ， 蝶 以 外 の 生 物 モ ニ タ リ ン グ デ ー タ へ の 適 用 等 を 行 っ て い く ． ま た ， シ ス テ ム の 改 良 を 重 ね て い く こ と で ， 市 民 参 加 型 の 生 物 多 様 性 モ ニ タ リ ン グ デ ー タ に 対 す る ク ラ ウ ド ・ ソ ー シ ン グ の 効 率 的 な フ レ ー ム ワ ー ク を 具 体 化 さ せ る ．

参 考 文 献

[1] Convention on Biological Diversity (CBD)， “Report of the Tenth Meeting of the Conference of the Parties to the Convention on Biological Diversity”, http://www.cbd.int/doc/meetings/cop/cop-10/official/ cop-10-27-en.pdf , pp. 118-120, 2010.

[2] J. Silvertown, “A new dawn for citizen science”, Trends in Ecology & Evolution, Vol. 24, No. 9, pp. 467-471, 2009.

[3] 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.

[4] East and Southeast Asia Biodiversity Information Initiative (ESABII), “ESABII Database”, http://www.esabii.org/ , 2010.

[5] The Natural Geography In Shore Areas Project

(NaGISA) , “NaGISA Database”,

http://www.esabii.org/ , 2011.

[6] The UK Butterfly Monitoring Scheme (UKBMS), http://www.ukbms.org/ , 2011.

[7] Data Integration & Analysis System (DIAS), http://www.editoria.u-tokyo.ac.jp/dias/ , 2011