GSP008

概要

Google Cloud を使用して地震データ処理用に仮想マシンを設定すると、細かな IT 業務から解放されて科学的な研究目標に集中できるようになります。データを取り込んで処理し、さまざまな形式で結果を表示することができます。このラボでは、アメリカ地質調査所（USGS）が公開しているリアルタイムの地震データを取り込んで、次のような地図を作成します。

このラボではまず、仮想マシンをスピンアップしてリモートからアクセスします。次に、データを取得、処理、公開するためのパイプラインを手動で作成します。

ラボの内容

このラボでは、次の方法について学びます。

• 特定のセキュリティ権限を持つ Compute Engine インスタンスを作成する。
• インスタンスに SSH 接続する。
• Compute Engine インスタンスにデータを取り込む。
• Compute Engine インスタンスでデータを変換する。
• 変換したデータを Cloud Storage に保存する。
• Cloud Storage のデータをウェブに公開する。

設定

[ラボを開始] ボタンをクリックする前に

こちらの説明をお読みください。ラボには時間制限があり、一時停止することはできません。タイマーは、Google Cloud のリソースを利用できる時間を示しており、[ラボを開始] をクリックするとスタートします。

このハンズオンラボでは、シミュレーションやデモ環境ではなく実際のクラウド環境を使って、ラボのアクティビティを行います。そのため、ラボの受講中に Google Cloud にログインおよびアクセスするための、新しい一時的な認証情報が提供されます。

このラボを完了するためには、下記が必要です。

• 標準的なインターネット ブラウザ（Chrome を推奨）

注: このラボの実行には、シークレット モード（推奨）またはシークレット ブラウジング ウィンドウを使用してください。これにより、個人アカウントと受講者アカウント間の競合を防ぎ、個人アカウントに追加料金が発生しないようにすることができます。

• ラボを完了するための時間（開始後は一時停止できません）

注: このラボでは、受講者アカウントのみを使用してください。別の Google Cloud アカウントを使用すると、そのアカウントに料金が発生する可能性があります。

ラボを開始して Google Cloud コンソールにログインする方法

1. [ラボを開始] ボタンをクリックします。ラボの料金をお支払いいただく必要がある場合は、表示されるダイアログでお支払い方法を選択してください。 右側の [ラボの設定とアクセス] パネルには、以下が表示されます。

   • [Google Cloud コンソールを開く] ボタン
   • このラボで使用する一時的な認証情報（ユーザー名とパスワード）
   • このラボを行うために必要なその他の情報（ある場合）

   ラボのタイマーはページの上部に表示され、残り時間が示されます。

2. [Google Cloud コンソールを開く] をクリックします（Chrome ブラウザを使用している場合は、右クリックして [シークレット ウィンドウで開く] を選択します）。

   ラボでリソースがスピンアップし、別のタブで [ログイン] ページが表示されます。

   ヒント: タブをそれぞれ別のウィンドウで開き、並べて表示しておきましょう。

   注: [アカウントの選択] ダイアログが表示された場合は、[別のアカウントを使用] をクリックします。

3. 必要に応じて、下のユーザー名をコピーして、[ログイン] ダイアログに貼り付けます。

   {{{user_0.username | "Username"}}}

   [ラボの設定とアクセス] パネルでもユーザー名を確認できます。

4. [次へ] をクリックします。

5. 以下のパスワードをコピーして、[ようこそ] ダイアログに貼り付けます。

   {{{user_0.password | "Password"}}}

   [ラボの設定とアクセス] パネルでもパスワードを確認できます。

6. [次へ] をクリックします。

   重要: ラボで指定された認証情報を使用する必要があります。ご自身の Google Cloud アカウントの認証情報は使用しないでください。 注: このラボでご自身の Google Cloud アカウントを使用すると、追加料金が発生する場合があります。

7. その後のページはクリックして先に進みます。

   • 利用規約に同意します。
   • 一時的なアカウントなので、復元オプションや 2 要素認証プロセスは設定しないでください。
   • 無料トライアルには登録しないでください。

しばらくすると、このタブで Google Cloud コンソールが開きます。

注: Google Cloud のプロダクトやサービスにアクセスするには、ナビゲーション メニューをクリックするか、[検索] フィールドにサービス名またはプロダクト名を入力します。

タスク 1. 必要な API にアクセスできる Compute Engine インスタンスを作成する

1. Compute Engine インスタンスを作成するには、ナビゲーション メニューで [Compute Engine] > [VM インスタンス] をクリックします。

2. [インスタンスを作成] をクリックし、「インスタンスの作成」フォームが読み込まれるまで待ちます。

3. [マシンの構成] で、デフォルトのリージョンとゾーンを使用してインスタンスを作成します。

4. [OS とストレージ] をクリックします。

   [変更] をクリックし、次の値を選択します。

   • オペレーティング システム: Debian
   • バージョン:

   [選択] をクリックします。

5. [セキュリティ] をクリックします。

   • [アクセス スコープ] セクションで、[すべての Cloud API に完全アクセス権を許可] を選択します。

6. [作成] をクリックします。

インスタンスが作成されると緑色のチェックマークが表示されます。

下の [進行状況を確認] をクリックして、このラボの進捗状況を確認します。

必要な API アクセスにできる Compute Engine インスタンスを作成する

タスク 2. インスタンスに SSH 接続する

リモートで Secure Shell（SSH）を使用して Compute Engine インスタンスにアクセスすることができます。

1. 新たに作成した VM の横にある [SSH] ボタンをクリックします。

VM インスタンスの詳細が表示されます。

注: ブラウザでポップアップがブロックされていないことを確認してください。

SSH 認証鍵は自動的に転送されるため、ブラウザから直接 SSH 接続するために別のソフトウェアを使用する必要はありません。

2. Compute Engine インスタンスに関する情報を確認するには、コマンドラインで次のコマンドを入力します。

cat /proc/cpuinfo

次のような出力が表示されます。

processor : 0 vendor_id : GenuineIntel cpu family : 6 model : 63 model name : Intel(R) Xeon(R) CPU @ 2.30GHz ....

タスク 3. ソフトウェアをインストールする

このタスクでは、apt リポジトリを更新し、Python 仮想環境を作成して、transform.py アプリに必要なライブラリをインストールします。

apt リポジトリを更新して Python 仮想環境を作成する

1. 引き続き SSH ウィンドウで、次のコマンドを入力します。

sudo apt-get update

2. 次のコマンドを実行して、Python 3 仮想環境パッケージをインストールします。

sudo apt install -y python3.11-venv

3. 次のコマンドを実行して、Python 仮想環境を作成し有効化します。

python3 -m venv earthquake-data source earthquake-data/bin/activate

実行結果として、地震データ用仮想環境の新しいプロンプトが表示されます。これにより、目的とする仮想環境が有効になっていることを確認できます。

Python ライブラリをインストールする

続いて、このラボで transform.py を使用するために、Python ライブラリをインストールする必要があります。

1. Cloud Storage から requirements.txt ファイルを取得します。

wget https://storage.googleapis.com/spls/gsp008/requirements.txt

2. ダウンロードしたファイルを使用して、ライブラリをインストールします。

pip3 install -r requirements.txt

3. ライブラリがインストールされていることを確認します。

pip3 list

リストには numpy、matplotlib、pyproj などの他のライブラリも含まれています。その理由は、インストールしたライブラリを使用する際に、これらが必要になるためです。

下の [進行状況を確認] をクリックして、このラボの進捗状況を確認します。

タスク 4. USGS データを取り込む

1. 引き続き SSH ウィンドウで、次のコマンドを入力して、Cloud Storage からラボアセットをコピーします。

gcloud storage cp -r gs://{{{project_0.project_id}}}-assets/lab2b .

2. このラボに対応するフォルダに移動します。

cd lab2b

3. less コマンドを使用して、ingest のコードを確認します。

less ingest.sh

less コマンドを使用すると、ファイルを表示できます（Space キーを押すと下へスクロールし、b を押すと 1 ページ戻り、q を押すと終了します）。

4. 「q」と入力してエディタを終了します。

プログラム ingest.sh により、アメリカ地質調査所から過去 7 日間の地震情報のデータセットがダウンロードされます。ファイルのダウンロード先を確認します（ディスクまたは Cloud Storage）。

5. 次のコマンドを入力して ingest のコードを実行します。

bash ingest.sh

実行結果として earthquakes.csv が作成され、VM のローカルに保存されます。後でこのデータを変換し、Cloud Storage にコピーします。

下の [進行状況を確認] をクリックして、このラボの進捗状況を確認します。

タスク 5. データを変換する

Python プログラムを使用して、元データを地震活動のマップに変換します。

変換コードについては、こちらのノートブックで詳しく説明されています。

この説明を読むと、何をするための変換コードかを理解できます。このノートブック自体は Datalab に書き込まれています。Datalab は Google Cloud プロダクトで、このコースで後ほど使用します。

1. 引き続き SSH ウィンドウで、まず次のコマンドを実行して必要なライブラリをインストールします。

pip3 install cartopy

2. 次に、以下のコマンドを入力して変換コードを実行します。

python3 transform.py

3. 以下のコマンドを入力すると、earthquakes.png という新しい画像ファイルが現在のディレクトリに作成されたことがわかります。

ls -l

下の [進行状況を確認] をクリックして、このラボの進捗状況を確認します。

タスク 6. Cloud Storage バケットを作成する

このステップは Cloud コンソールに戻って行います。

1. ナビゲーション メニューで [Cloud Storage] を選択します。

2. [+ 作成] をクリックし、次のようなバケットを作成します。

• グローバルに一意のバケット名（個人プロジェクトで使用する名前ではないもの）を選択し、[続行] をクリックします。
• [マルチリージョン] のままでも構いませんが、[リージョン] にすると速度が向上し、コストを抑えられます（Compute Engine インスタンスと同じリージョンを選択してください）。
• [オブジェクトへのアクセスを制御する方法を選択する] で [このバケットに対する公開アクセス禁止を適用する] をオフにして、[アクセス制御] で [きめ細かい管理] を選択します。

3. 次に、[作成] をクリックします。

バケット名をメモしておいてください。今後 <YOUR-BUCKET> の指定を求められたらその名前を入力します。

タスク 7. データを保存する

次に、変換前と変換後のデータを Cloud Storage に保存する方法を学びます。

1. Compute Engine インスタンスの SSH ウィンドウで、次のコマンドを実行します。<YOUR-BUCKET> は、先ほど作成したバケットの名前に変更してください。

gcloud storage cp earthquakes.* gs://<YOUR-BUCKET>/earthquakes/

このコマンドは、ファイルを Cloud Storage のバケットにコピーします。

2. Cloud コンソールに戻り、Cloud Storage の [ブラウザ] ページでページ上部にある [更新] ボタンをクリックします。バケット名をクリックし、次に /earthquakes フォルダをクリックします。

earthquakes フォルダに次の 3 つのファイルが追加されたことがわかります。

• earthquakes.csv
• earthquakes.htm
• earthquakes.png

下の [進行状況を確認] をクリックして、このラボの進捗状況を確認します。

バケットを作成してデータを保存する

タスク 8. Cloud Storage ファイルをウェブに公開する

次に、バケット内のファイルをウェブに公開します。

1. ファイル用の一般公開 URL を作成するには、earthquakes.htm ファイルの端にあるその他アイコンをクリックし、プルダウン メニューから [アクセス権の編集] を選択します。

2. 表示されたオーバーレイで、[+ エントリを追加] ボタンをクリックします。

3. 以下のように入力して、すべてのユーザーを対象とした権限を追加します。

• [エンティティ] には [Public] を選択します。
• [名前] には「allUsers」と入力します。
• [アクセス権] には [読み取り] を選択します。
• [保存] をクリックします。

4. earthquakes.png について、上の手順を繰り返します。

5. ファイル名をクリックして、公開された Cloud Storage ファイルの URL を確認します。バケットの名前と内容に関連する URL が作成されたことがわかります。次のようになります。

https://storage.cloud.google.com/YOUR-BUCKET-NAME/earthquakes/earthquakes.png

6. 画像ファイル earthquakes.png をクリックし、その公開 URL をクリックすると、新しいタブが開いて次の画像が読み込まれます。

7. 完了したら SSH ウィンドウを閉じます。

お疲れさまでした

以上でこのラボは完了です。ここでは、Compute Engine インスタンスをスピンアップしてリモートからアクセスし、データを取得、処理、公開するためのパイプラインを手動で作成する方法を学びました。

次のステップと詳細情報

フォローアップとして以下をご確認ください。

• 詳細については、USGS.gov をご覧ください。たとえば、次のような情報が得られます。
  • 最近発生した世界の大地震上位 20 件
  • 測地データ
  • ハザード評価のデータとモデルなど
• 居住地域の地震情報を自動的に通知するサービスにご登録ください。

Google Cloud トレーニングと認定資格

Google Cloud トレーニングと認定資格を通して、Google Cloud 技術を最大限に活用できるようになります。必要な技術スキルとベスト プラクティスについて取り扱うクラスでは、学習を継続的に進めることができます。トレーニングは基礎レベルから上級レベルまであり、オンデマンド、ライブ、バーチャル参加など、多忙なスケジュールにも対応できるオプションが用意されています。認定資格を取得することで、Google Cloud テクノロジーに関するスキルと知識を証明できます。

マニュアルの最終更新日: 2026 年 5 月 20 日

ラボの最終テスト日: 2025 年 10 月 7 日

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