ODBC 経由で R から NASA のデータ を分析

純粋な R スクリプトと標準 SQL で NASA のデータ にアクセスできます。CData ODBC ドライバ for NASA と RODBC パッケージを使用すると、R からリモート NASA のデータ を操作できます。CData ドライバを使用することで、業界で実績のある標準に準拠したドライバを活用し、人気のオープンソース言語 R でデータにアクセスできます。この記事では、ドライバを使用して NASA のデータ に SQL クエリを実行し、R で NASA のデータ を可視化する方法を説明します。

R をインストール

マルチスレッドや管理コードによるドライバのパフォーマンス向上は、マルチスレッド対応の Microsoft R Open や、BLAS/LAPACK ライブラリにリンクした R を実行することで補完できます。この記事では Microsoft R Open（MRO）を使用します。

NASA にODBC データソースとして接続

NASA への接続情報と、Windows および Linux 環境での DSN 設定手順を説明します。

API キー認証の設定

ほとんどの NASA API エンドポイント（APOD、NeoWS、DONKI、TechTransfer）では、NASA API キーが必要です。https://api.nasa.gov で無料のキーを登録してください。デフォルトの DEMO_KEY ではアクセスが制限されます（1 時間あたり 30 リクエスト、1 日あたり 50 リクエスト）。登録済みのキーでは 1 時間あたり 1,000 リクエストが可能です。

以下のエンドポイントは API キーが不要で、認証なしで利用できます：EONET（Earth Observatory Natural Event Tracker）、EPIC（Earth Polychromatic Imaging Camera）、NASA Image and Video Library、TechPort。

API キーを取得したら、以下の接続プロパティを設定します：

• AuthScheme：APIKey に設定します。
• APIKey：NASA の API キーに設定します。簡単なテストには DEMO_KEY を使用します。

接続文字列の例

Profile=C:\profiles\NASA.apip;AuthScheme=APIKey;APIKey=YOUR_NASA_API_KEY

NASA への接続

認証を設定すると、NASA に接続して、AstronomyPictureOfDay、NearEarthObjectFeed、EonetEvents、NasaImageLibrary などの利用可能なテーブルからデータをクエリできます。

DSN を設定する際に、Max Rows 接続プロパティも設定することをお勧めします。これにより返される行数が制限され、レポートやビジュアライゼーションの設計時のパフォーマンス向上に役立ちます。

Windows

まだ設定していない場合は、ODBC DSN（データソース名）で接続プロパティを指定します。これはドライバーインストールの最後のステップです。Microsoft ODBC データソースアドミニストレーターを使用して、ODBC DSN を作成・設定できます。

Linux

Linux 環境で CData ODBC Driver for NASA をインストールする場合、ドライバーのインストール時にシステム DSN が事前定義されます。システムデータソースファイル（/etc/odbc.ini）を編集して、必要な接続プロパティを定義することで DSN を変更できます。

/etc/odbc.ini

[CData API Source]
Driver = CData ODBC Driver for NASA
Description = My Description
Profile = C:\profiles\NASA.apip
AuthScheme = APIKey
APIKey = YOUR_NASA_API_KEY

これらの設定ファイルの使用方法の詳細については、ヘルプドキュメント（インストール済みまたはオンライン）を参照してください。

RODBC パッケージを読み込む

ドライバを使用するには、RODBC パッケージをダウンロードします。RStudio で、［ツール］ -> ［パッケージのインストール］をクリックし、［パッケージ］ボックスに RODBC と入力します。

RODBC パッケージをインストールした後、以下の行でパッケージを読み込みます。

library(RODBC)

注意：この記事では RODBC バージョン 1.3-12 を使用しています。Microsoft R Open を使用すると、Microsoft の MRAN リポジトリのチェックポイント機能を使用して同じバージョンでテストできます。 checkpoint コマンドを使用すると、MRAN リポジトリでホストされている CRAN リポジトリのスナップショットからパッケージをインストールできます。2016年1月1日のスナップショットにはバージョン 1.3-12 が含まれています。

library(checkpoint)
checkpoint("2016-01-01")

NASA のデータ にODBC データソースとして接続

以下の行で R から DSN に接続できます。

conn <- odbcConnect("CData API Source")

スキーマの検出

ドライバは NASA API をリレーショナルテーブル、ビュー、ストアドプロシージャとしてモデル化します。以下の行でテーブルの一覧を取得できます。

sqlTables(conn)

SQL クエリを実行

sqlQuery 関数を使用して、NASA API でサポートされている任意の SQL クエリを実行できます。

astronomypictureofday <- sqlQuery(conn, "SELECT ,  FROM AstronomyPictureOfDay WHERE StartDate = '2024-01-01'", believeNRows=FALSE, rows_at_time=1)

以下のコマンドでデータビューアウィンドウに結果を表示できます。

View(astronomypictureofday)

NASA のデータ をプロット

これで、CRAN リポジトリで利用可能なデータビジュアライゼーションパッケージを使用して NASA のデータ を分析できます。組み込みのバープロット関数を使用して、シンプルな棒グラフを作成できます。

par(las=2,ps=10,mar=c(5,15,4,2))
barplot(astronomypictureofday$, main="NASA AstronomyPictureOfDay", names.arg = astronomypictureofday$, horiz=TRUE)