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データ活⽤用のためのメタ情報を�
考慮した地理理情報システム向け�
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1)福岡⼤大学  総合情報処理理センター�
2)福岡⼤大学  ⼯工学部�

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⽬目��
▶  1.はじめに�
▶  2.独⾃自開発に⾄至った経緯�
▶  3.地理理情報システム向けDB  MOMD-‐‑‒GISの概要�
▶  4.地理理情報システム向けDB  MOMD-‐‑‒GISの構成�
▶  5.MOMD-‐‑‒GI...
1.研究の���

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地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
1.1  はじめに�
▶  福岡⼤大学  国際⽕火⼭山噴⽕火史情報研究所(理理学&⼯工学)では、�

インターネット環境とモバイルデバイスを利利⽤用し、�
広く露露頭情報などを収集・蓄積できる⽕火⼭山噴⽕火史情報�
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「露露頭」とは�
▶  野外などにおいて、地層・岩⽯石が露露出している場所のこと。�

海岸の崖、河床、林林道の切切り割り、⼯工事現場などで⾒見見られる。�

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地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
1.2  �々がデータベース構築で⽬目指すところ�
▶  地質学の専⾨門家はもちろん、⼀一般の⽅方も参加可能な情報提供

サイトを通じて、埋もれている研究データや露露頭情報などを
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1.3  これまでの取り組み�
▶  ⽕火⼭山噴⽕火史データベース構築の⼀一環として、以下の取り組み

を⾏行行ってきました。�
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「噴⽕火史情報Wikiページ」�

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2.  独⾃自開発に⾄至った経緯�

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▶  Ushahidiを利利⽤用�

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▶  動的なマルチメディアマップ�
▶  PHP  �  MySQL�
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2.2  試験運⽤用から⾒見見えた課題�
▶  Ushahidiをベースに構築する場合�

▶  課題1)⾮非構造化データに対応していない�

▶  課題2)データ形式(スキーム)を拡張しにくい�
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2.3  独⾃自開発による課題の解決�
▶  課題1),2),3),7)の解決策�

▶  NoSQL-‐‑‒DB  (MongoDB)をDBエンジンとする�

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▶  既存システムの利利⽤用から挙った課題を解決する�

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3.1  提案するDBシステムの⽬目的�
▶  PCやスマートフォンからの利利⽤用されるWebGISアプリケーシ

ョンのバックエンド・データベースとして使えるもの�

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3.2  MOMD-‐‑‒GISの特徴�
▶  ⽂文字列列、数値のみならずファイルなども含めて、位置情報と

関連づけてDBに蓄積、検索索可能とすること�

▶  データ形式(スキーム)の追加、拡張に対応し、メタ情報が

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4.  MOMD-‐‑‒GISの構成�

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4.1  MongoDBの採⽤用�
▶  ベースとなるデータベースとしてMongoDBを採⽤用�
▶  MongoDBの特徴�

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4.2  システム構成��
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4.3  データアクセスとAPI�
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6.  まとめ�
▶  WebGISでの利利⽤用を前提として、位置情報を付与した登録デ

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▶ ...
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データ活用のためのメタ情報を考慮した地理情報システム向けデータベースの提案

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データ活用のためのメタ情報を考慮した地理情報システム向けデータベースの提案
2013年地理情報システム学会学術研究発表Web大会

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データ活用のためのメタ情報を考慮した地理情報システム向けデータベースの提案

  1. 1. データ活⽤用のためのメタ情報を� 考慮した地理理情報システム向け� データベースの提案� 奥村勝1,3)、⾼高橋伸弥2,3)、鶴⽥田直之2,3)�� 1)福岡⼤大学  総合情報処理理センター� 2)福岡⼤大学  ⼯工学部� 3)福岡⼤大学  国際⽕火⼭山噴⽕火史情報研究所� 2013.10.26� GISA学術研究発表Web⼤大会(2013)�
  2. 2. ⽬目�� ▶  1.はじめに� ▶  2.独⾃自開発に⾄至った経緯� ▶  3.地理理情報システム向けDB  MOMD-‐‑‒GISの概要� ▶  4.地理理情報システム向けDB  MOMD-‐‑‒GISの構成� ▶  5.MOMD-‐‑‒GISを⽤用いたシステムの紹介� ▶  6.まとめ� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  3. 3. 1.研究の��� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  4. 4. 1.1  はじめに� ▶  福岡⼤大学  国際⽕火⼭山噴⽕火史情報研究所(理理学&⼯工学)では、� インターネット環境とモバイルデバイスを利利⽤用し、� 広く露露頭情報などを収集・蓄積できる⽕火⼭山噴⽕火史情報� データベースの構築を⾏行行っています。� ▶  地質学の研究活動のICTによる⽀支援� ▶  防災、教育、エネルギー開発、観光開発などの社会貢献� ▶  本発表では、本データベースの構築の⼀一部として開発した� 「メタ情報の活⽤用を考慮した地理理情報システム向け� データベース」について報告を⾏行行います。� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  5. 5. 「露露頭」とは� ▶  野外などにおいて、地層・岩⽯石が露露出している場所のこと。� 海岸の崖、河床、林林道の切切り割り、⼯工事現場などで⾒見見られる。� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  6. 6. 1.2  �々がデータベース構築で⽬目指すところ� ▶  地質学の専⾨門家はもちろん、⼀一般の⽅方も参加可能な情報提供 サイトを通じて、埋もれている研究データや露露頭情報などを 集積し、広く情報の有効活⽤用が⾏行行えるデータベースシステム を構築することです。� 3)利利活⽤用� 1)データ を集める� 2)付加価 値の⽣生成� ▶  また、情報通信技術(ICT)を活⽤用し、データベースに蓄積さ れた種々の情報から新たな付加価値を⽣生み出し、多⽅方⾯面へ利利 活⽤用することと、その仕組み作りを⽬目指しています。� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  7. 7. 1.3  これまでの取り組み� ▶  ⽕火⼭山噴⽕火史データベース構築の⼀一環として、以下の取り組み を⾏行行ってきました。� ▶  (1)特定多数の専⾨門家により編集された⼀一般向けの情報を公開する� 「噴⽕火史情報Wikiページ」� ▶  (2)不不特定多数の⼀一般ユーザからの⽕火⼭山露露頭情報提供、共有を�   ⽬目的とした地図情報サイト「じおログ」� ▶  (3)⽕火⼭山露露頭情報の収集と共有のためのメタデータ⼊入⼒力力⽀支援ツールの開発�       【⾼高橋より報告�� ▶  これらのサイトでは、既存のオープンソース・ソフトウェア (MediaWiki,  Ushahidi)を利利⽤用してデータベース構築の⽅方針 検討のための試験公開を⾏行行ってきました。� � 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  8. 8. 情報�環サイクルとこれまでの取り組み� ARによる� 情報提⽰示� 3)新たな� 情報価値を� 提供する� 画像処理理� ��処理理� 2�������2�� 1)データを� 集める� じおログ、� 噴⽕火史情報Wiki� 2)データを� 活⽤用する� 画像処理理によ る地層検出� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会� メタ情報 ⼊入⼒力力⽀支援 ツール OGIE�
  9. 9. 2.  独⾃自開発に⾄至った経緯� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  10. 10. 2.1  Uhahidi�じおログ(�)� ▶  Ushahidiを利利⽤用� ▶  オープンソース� ▶  動的なマルチメディアマップ� ▶  PHP  �  MySQL� ▶  RSS対応� ▶  モバイル端末への対応� ▶  試験運⽤用を通じて、露露頭情報� データベースの要件定義や� 利利⽤用する上での問題点の洗い� 出しを⾏行行った。� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  11. 11. 2.2  試験運⽤用から⾒見見えた課題� ▶  Ushahidiをベースに構築する場合� ▶  課題1)⾮非構造化データに対応していない� ▶  課題2)データ形式(スキーム)を拡張しにくい� ▶  課題3)位置情報を中⼼心とした検索索が⾏行行い難い� ▶  課題4)⽕火⼭山露露頭情報の収集、共有には機能が多すぎる� ▶  課題5)バージョンアップ時の修正作業� ▶  課題1),2),3)、MySQL(RDB)を⽤用いていることに起因� ▶  課題5)、⻑⾧長期的に運⽤用する上で、独⾃自拡張し難い� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  12. 12. 課題6� ▶  ⼀一つのDBで複数の⽕火⼭山噴⽕火史情報サービスを構築したい� ユーザ� ア)じおログ� ユーザ� イ)研究者向けDB� データ収集/蓄積環境� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会� ユーザ� ウ)XYZ向けDB�
  13. 13. 課題7� n  n  ⼀一つのデータに対して多様な情報を付加したい� 同じデータでも利利⽤用する⼈人や⽬目的が� 公開� 異異なれば、必要なメタ情報も� 登録⽇日:   2011/11/30� 異異なる種類が必要となる� 21:19:50� 所有者:   takahashi� �の�� 撮影⽇日時:   2011/11/19   12:08� 福���� 露露頭写真� ⼤大学院⽣生同 ⾏行行� 酒井_̲94_̲地 図3(a)� 質�� GEO:� 33:48:27.96,� 130:26:51.39� ファイル名:  � P1010811.JPG� 奥野先⽣生撮 影� 種類:����
  14. 14. 2.3  独⾃自開発による課題の解決� ▶  課題1),2),3),7)の解決策� ▶  NoSQL-‐‑‒DB  (MongoDB)をDBエンジンとする� ▶  課題4),5)の解決策� ▶  独⾃自開発により必要な機能のみを実装する� ▶  課題6)� ▶  複数の情報サービスのデータを共⽤用できるデータベース� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  15. 15. 3.  新たに提案する地理理情報システム向けDB� ▶  既存システムの利利⽤用から挙った課題を解決する� 地理理情報システム向けのデータベース� � MOMD-‐‑‒GIS� �    (Metadata  Oriented  Multi�edia  Database  for  GIS)� を提案する。� ▶  主に露露頭情報(写真)を扱うが、システム的には� 汎⽤用的なファイル格納データベースとして設計する� ▶  NoSQLの特徴を⽣生かし、運⽤用に応じてスキームの� 拡張も容易易な構成とする� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  16. 16. 3.1  提案するDBシステムの⽬目的� ▶  PCやスマートフォンからの利利⽤用されるWebGISアプリケーシ ョンのバックエンド・データベースとして使えるもの� ▶  位置情報と紐紐づけたさまざまなマルチメディアデータを� 格納できるデータベース� ▶  ⽂文字、数値、画像、動画、各種ファイル� ▶  蓄積データに対するメタ情報の柔軟な追加、拡張による� データの利利活⽤用を容易易にする� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  17. 17. 3.2  MOMD-‐‑‒GISの特徴� ▶  ⽂文字列列、数値のみならずファイルなども含めて、位置情報と 関連づけてDBに蓄積、検索索可能とすること� ▶  データ形式(スキーム)の追加、拡張に対応し、メタ情報が 利利活⽤用し易易い仕組みとする� ▶  APIを提供することで、汎⽤用的なWebGISアプリケーション 開発に対応可能とし、開発者の負担軽減を図る� ▶  同⼀一データベース内に異異なるWebGISアプリケーションのデ ータを格納するマルチテ�ント形式とする� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  18. 18. 4.  MOMD-‐‑‒GISの構成� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  19. 19. 4.1  MongoDBの採⽤用� ▶  ベースとなるデータベースとしてMongoDBを採⽤用� ▶  MongoDBの特徴� ▶  オープンソースのNoSQL(Not  only  SQL)DB� ▶  ドキュメント指向DBでデータスキームの追加、拡張が容易易� ▶  GridFSによる⾮非構造化データへの対応� ▶  位置情報検索索機能の標準対応� ▶  ビッグデータへの対応したスケーラビリティ� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  20. 20. 4.2  システム構成�� 提案システム� MOMD-‐‑‒GIS� アプリX� アプリX利利⽤用者� アプリX� 処理理部� API� アプリY利利⽤用者� アプリY� API� アプリ開発者� アプリY� 処理理部� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会� API 処 理理 部� � � Mongo� DB�
  21. 21. 4.3  データアクセスとAPI� ▶  APIによるデータアクセス機能の提供� ▶ 必要な機能のみをAPIとして提供� ▶ 開発者の負担軽減(MongoDBの詳細はラッピング)� ▶ 機能の制限による安全性確保� ▶  データアクセス⼿手法� ▶  HTTPによるGET,POSTによるアクセス� ▶ PC、スマフォなどデバイスに依存しないAPI� ▶ PHP等から利利⽤用可能でWebアプリ開発の��性が⾼高い� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  22. 22. 実装済みのAPI⼀一覧� Action� version� APIバージョンの取�� upload� データの登録� delete� データの削除� view� データの表⽰示� find� データの検索索� update� 2�������2�� ��� データの�新� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  23. 23. 4.4  データ設計� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  24. 24. MongoDBのデータベース構成� コレクション� (Table)� ドキュメント� (Record)� コレクション� (Table)� ドキュメント� (Record)� データベース� (Database)� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  25. 25. � � MOMD-‐‑‒GISでの内部データ構成(1)� � 登録データの� 基本共通項⽬目� コモンデータセット� (Field)� ユーザデータセット(A)� ユーザデータセット(B)� コレクション� (Table)� � ・参照ID� ・登録⽇日� ・緯度度経度度� ・ファイル名� ・ファイルタイプ� ・コメント� ・タグ� ・カテゴリ� � ドキュメント(Record)� � � 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会� �
  26. 26. � � � MOMD-‐‑‒GISでの内部データ構成(2)� � コモンデータセット� (Field)� � アプリA⽤用のメタ情報� ・投稿者名� ・公開/⾮非公開� ・スコア� ・コメント� � �� ユーザデータセット(A)� ユーザデータセット(B)� コレクション� (Table)� ドキュメント(Record)� �� � � � アプリB⽤用のメタ情報� ・ジャンル� ・岩⽯石の種類� ・年年代推定� � � 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会� � �
  27. 27. 5.  MOMD-‐‑‒GISを⽤用いたシステム紹介� ▶  国際⽕火⼭山噴⽕火史情報学研究所の提供する� 「⽕火⼭山露露頭情報の収集と共有のための情報サイト“じおログ”」� � ▶  投稿⽀支援⽤用モバイルアプリ� ▶  Android向け”じおログ“投稿専⽤用アプリケーション� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  28. 28. 5.1  じおログ(新)� ▶  http://www.acrifis-‐‑‒ehai.fukuoka-‐‑‒u.ac.jp/geolog/� ▶  ⽕火⼭山露露頭情報の投稿サイト� ▶  コメント、位置情報などを� 付与して投稿� ▶  サイト上では地図上に� マッピングして表⽰示可能� ▶  投稿済み情報への� � コメント機能などを実装� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  29. 29. 画⾯面サンプル(地図上へのデータ表⽰示)� 使⽤用API:�  find� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  30. 30. 画⾯面サンプル(詳細情報の表⽰示)� 使⽤用API:�  fileone�  view� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  31. 31. 画⾯面サンプル(ファイル登録)� ▶  使⽤用API� ▶  upload� ▶  各種ファイルに� ▶  位置情報� ▶  キーワード� ▶  コメント� �を付与して登録。� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  32. 32. 画⾯面サンプル(ファイル⼀一覧)� ▶  使⽤用API� ▶  Find� ▶  Delete� ▶  Update� ▶  機能� ▶  ⼀一覧� ▶  詳細表⽰示� ▶  削除� ▶  修正� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  33. 33. 5.2  モバイルアプリとの連�� ▶  露露頭情報(写真)の投稿をもっと⼿手軽に� ▶  Android⽤用投稿専⽤用アプリも開発� ▶ Step1)起動� ▶ Step2)撮影� ▶ Step3)コメント記載� ▶ Step4)Upload  �  E�it� ▶  写真撮影時に位置情報を取�� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�
  34. 34. 6.  まとめ� ▶  WebGISでの利利⽤用を前提として、位置情報を付与した登録デ ータに対して、多様なメタ情報を登録して利利活⽤用できること を考慮した地理理情報システム向けデータベース”MOMD-‐‑‒GIS” を提案した。� ▶  今後は、MOMD-‐‑‒GISを⽤用いたアプリケーションの充実を図る とともに、データベース機能やAPIの充実化を⽬目指す。� 2�������2�� 地理理情報システム学会  第22回学術研究発表⼤大会�

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