SQLAlchemy ORM を使用して Python で NASA のデータ にアクセスする方法

Jerod Johnson
Jerod Johnson
Director, Technology Evangelism
SQLAlchemy オブジェクトリレーショナルマッピングを使用して、NASA のデータ を操作する Python アプリケーションとスクリプトを作成します。



Python の豊富なモジュールエコシステムを活用することで、迅速に作業を開始し、システムを効果的に統合できます。CData API Driver for Python と SQLAlchemy ツールキットを使用して、NASA に接続された Python アプリケーションやスクリプトを構築できます。この記事では、SQLAlchemy を使用して NASA のデータ に接続し、クエリを実行する方法を説明します。

CData Python Connector は最適化されたデータ処理機能を内蔵しており、Python からリアルタイムの NASA のデータ を操作する際に比類のないパフォーマンスを提供します。NASA に対して複雑な SQL クエリを発行すると、CData Connector はフィルタや集計などのサポートされている SQL 操作を直接 NASA にプッシュし、サポートされていない操作（多くの場合 SQL 関数や JOIN 操作）は組み込みの SQL エンジンを使用してクライアント側で処理します。

NASA のデータ への接続

NASA のデータ への接続は、他のリレーショナルデータソースへの接続と同様です。必要な接続プロパティを使用して接続文字列を作成します。この記事では、接続文字列を create_engine 関数のパラメータとして渡します。

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。

以下の手順に従って SQLAlchemy をインストールし、Python オブジェクトを通じて NASA にアクセスしてみましょう。

必要なモジュールのインストール

pip ユーティリティを使用して、SQLAlchemy ツールキットと SQLAlchemy ORM パッケージをインストールします。

pip install sqlalchemy
pip install sqlalchemy.orm

適切なモジュールをインポートします。

from sqlalchemy import create_engine, String, Column
from sqlalchemy.ext.declarative import declarative_base
from sqlalchemy.orm import sessionmaker

Python での NASA のデータ のモデリング

これで接続文字列を使用して接続できます。create_engine 関数を使用して、NASA のデータ を操作するための Engine を作成します。

注意: 接続文字列のプロパティに特殊文字が含まれている場合は、URL エンコードする必要があります。詳細については、SQL Alchemy ドキュメントを参照してください。 

engine = create_engine("api:///?Profile=C:\profiles\NASA.apip&AuthScheme=APIKey&APIKey=YOUR_NASA_API_KEY")

NASA のデータ のマッピングクラスの宣言

接続を確立したら、ORM でモデル化するテーブルのマッピングクラスを宣言します（この記事では、AstronomyPictureOfDay テーブルをモデル化します）。sqlalchemy.ext.declarative.declarative_base 関数を使用して、一部またはすべてのフィールド（カラム）を定義した新しいクラスを作成します。 

base = declarative_base()
class AstronomyPictureOfDay(base):
	__tablename__ = "AstronomyPictureOfDay"
	 = Column(String,primary_key=True)
	 = Column(String)
	...

NASA のデータ のクエリ

マッピングクラスを準備したら、セッションオブジェクトを使用してデータソースにクエリを実行できます。Engine をセッションにバインドした後、セッションの query メソッドにマッピングクラスを渡します。

query メソッドの使用

engine = create_engine("api:///?Profile=C:\profiles\NASA.apip&AuthScheme=APIKey&APIKey=YOUR_NASA_API_KEY")
factory = sessionmaker(bind=engine)
session = factory()
for instance in session.query(AstronomyPictureOfDay).filter_by(StartDate="2024-01-01"):
	print(": ", instance.)
	print(": ", instance.)
	print("---------")

別の方法として、適切なテーブルオブジェクトと execute メソッドを使用することもできます。以下のコードはアクティブな session で動作します。

execute メソッドの使用

AstronomyPictureOfDay_table = AstronomyPictureOfDay.metadata.tables["AstronomyPictureOfDay"]
for instance in session.execute(AstronomyPictureOfDay_table.select().where(AstronomyPictureOfDay_table.c.StartDate == "2024-01-01")):
	print(": ", instance.)
	print(": ", instance.)
	print("---------")

JOIN、集計、制限などのより複雑なクエリの例については、拡張機能のヘルプドキュメントを参照してください。

無料トライアルと詳細情報

CData API Driver for Python の30日間の無料トライアルをダウンロードして、NASA のデータ に接続する Python アプリとスクリプトの構築を始めましょう。ご質問がありましたら、サポートチームまでお問い合わせください。

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