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軟件資訊:可視化解決方案優(yōu)化了海量的航運數(shù)據(jù)_北京軟件開發(fā)公司
發(fā)表日期：2022-06-16 10:45:34 ?? 文章編輯：宜天信達 ?? 瀏覽次數(shù):
研究 IT 服務(wù) (RITS) 提供的專業(yè)知識和洞察力釋放了在關(guān)鍵“綠色”挑戰(zhàn)上開創(chuàng)性工作的全部潛力：需要減少經(jīng)濟上至關(guān)重要的全球航運業(yè)產(chǎn)生的污染排放。
RITS 的研究軟件開發(fā)小組 (RSDG) 提供了一個強大、靈活的 軟件解決方案，以滿足 ShipViz 的特定需求——這是 UCL 能源研究所的一個項目，其目的包括操縱、詢問和可視化關(guān)于航行船舶的速度、運動和類型的大量數(shù)據(jù)通過海上排放控制區(qū) (ECA)。
這種簡單易用的解決方案不僅使 ShipViz 團隊能夠以最低成本從數(shù)據(jù)中提取最大價值，并就 ECA 的有效性得出快速、可靠的結(jié)論 -與 RSDG 密切合作還提高了團隊自身的軟件工程和腳本編寫技能以備將來使用。
RSDG 提供的軟件解決方案非常適合我們的需求，并且是 ShipViz 成功的重要貢獻者。- UCL 能源研究所 Julia Schaumeier 博士
減少公海排放
二氧化碳 2.2%、硫氧化物 12%、氮氧化物 13%：對于一系列污染物，國際航運占全球排放量的很大一部分。當(dāng)然，有效減輕任何源頭的污染，需要有堅實證據(jù)基礎(chǔ)的政策措施——航運業(yè)也不例外。
那么，國際海事組織推出的 ECA 真的是在鼓勵船舶減速、燃燒更少的燃料并減少排放嗎？在歐洲氣候基金會的支持下，倫敦大學(xué)學(xué)院能源研究所的 Tristan Smith 博士的航運小組解決了這個問題，作為一項為期 6 個月的研究的一部分，該研究的重點是北美 ECA，其中包括毗鄰太平洋、大西洋和墨西哥灣沿岸的水域以及夏威夷島嶼。
為了形成項目這方面的基礎(chǔ)，團隊確定了各種數(shù)據(jù)源：
一種自動船舶識別系統(tǒng)，可以提供特定時間段內(nèi)單個集裝箱船的移動信息。
集裝箱船的船隊登記冊，包括從船舶尺寸到主要燃料類型的大量詳細信息。
詳細說明北美 ECA 確切范圍的地理信息。
成功的關(guān)鍵不僅在于能夠收集海量數(shù)據(jù)并攝取涵蓋近 5000 艘不同船只的約 1500 萬個數(shù)據(jù)點，而且還能夠從該資源中提取價值并以易于理解的視覺格式（例如地圖）呈現(xiàn)可理解的結(jié)果，圖表和圖形。
“聘請外部顧問來構(gòu)建正確的軟件解決方案既費時又昂貴，而且他們也不具備科學(xué)背景或?qū)W(xué)術(shù)研究環(huán)境的理解對我們的需求至關(guān)重要”，技術(shù)部 Julia Schaumeier 博士說領(lǐng)導(dǎo)項目。“這就是我們轉(zhuǎn)向 RITS 的原因。”
對可視化的看法
使用 CartoDB 創(chuàng)建的運輸數(shù)據(jù)地圖
“幾個月來，我與 ShipViz 團隊密切合作”，RSDG 的 Raquel Alegre解釋道。“該項目提出了識別、組裝和實施解決方案的經(jīng)典挑戰(zhàn)，該解決方案可以快速啟動和運行，使用起來簡單直觀，但仍能滿足所有技術(shù)要求。”
在仔細考慮了幾種潛在工具（例如 QGIS、MapBox、OpenLayers）的優(yōu)點后，CartoDB 被選為解決方案的基礎(chǔ)，該解決方案可以從數(shù)據(jù)查詢、分析和可視化的角度以及從數(shù)據(jù)存儲、安全性和可靠性的角度勾選每個框視角也。
CartoDB 是一種廣泛使用的開源數(shù)據(jù)分析和映射工具，可以在 Web 瀏覽器上顯示。為了確保支持該項目的敏感、受限訪問數(shù)據(jù)可以安全地保存在本地服務(wù)器上，UCL 調(diào)整并手動安裝了一個完整的堆棧，而 CartoDB 中包含的 PostGIS（地理信息系統(tǒng)）數(shù)據(jù)庫使地理查詢能夠順利執(zhí)行并且迅速。
“選擇 CartoDB 可以最大限度地減少 ShipViz 團隊的編程負擔(dān)，”Raquel 評論道。“此外，這意味著他們可以利用現(xiàn)有開源社區(qū)提供的用戶支持和建議。”
該解決方案產(chǎn)生了三個關(guān)鍵優(yōu)勢，每一個都為 ShipViz 增加了真正的價值：
成本- 以低于 10,000 英鎊的總成本與 Raquel Alegre 合作 33 天，事實證明對于項目按時和按預(yù)算實現(xiàn)目標至關(guān)重要。
快速——該解決方案帶來了快速的工作流程、快速的需求識別和行動的快速執(zhí)行，例如允許團隊將查詢時間縮短至 5 分鐘（與使用標準關(guān)系數(shù)據(jù)庫時的 1 小時相比）。
結(jié)果的質(zhì)量——速度、復(fù)雜性、穩(wěn)健性和保證性結(jié)合在一起，使團隊能夠最大限度地提高生產(chǎn)力并優(yōu)化項目結(jié)果的可靠性和準確性。
“一個真正有用的結(jié)果是能夠在靜態(tài)地圖上可視化數(shù)據(jù)，并隨著時間的推移為圖像制作動畫，并為會議制作視頻以更好地吸引觀眾，”Julia Schaumeier 說。“RSDG 提供的軟件解決方案非常適合我們的需求，并且是 ShipViz 成功的重要貢獻者。”
ShipViz 提出了一些有趣且令人驚訝的發(fā)現(xiàn)。研究小組發(fā)現(xiàn)，北美 ECA 并未引發(fā)任何顯著的行為變化，大約 50% 的船只減速比引入之前更多，大約 50% 的減速比以前少。這些結(jié)果代表了對政策制定的非常有用的投入，因為航運業(yè)正在制定更有效的減排路線。
言歸正傳，與 RSDG 的成功合作不僅為 Schaumeier 博士和她的同事們提供了一個優(yōu)秀的軟件解決方案，該解決方案現(xiàn)在可以在開源基礎(chǔ)上提供給其他大學(xué) -它還為他們提供了可轉(zhuǎn)移到各種類型的增強的軟件技能研究場景。
“Raquel 為我們提供的培訓(xùn)和指導(dǎo)，從將軟件工具連接到一起，到使用 JavaScript 從數(shù)據(jù)中創(chuàng)建圖表，在我們前進的過程中將是無價的，”Julia 說。“滿足需求、解決問題、升級技能——RSDG 確實使我們能夠以極大的信心應(yīng)對未來的挑戰(zhàn)，并在 ShipViz 上指導(dǎo)盡可能好的課程。”
RITS 的研究軟件開發(fā)小組 (RSDG) 提供了一個強大、靈活的 軟件解決方案，以滿足 ShipViz 的特定需求——這是 UCL 能源研究所的一個項目，其目的包括操縱、詢問和可視化關(guān)于航行船舶的速度、運動和類型的大量數(shù)據(jù)通過海上排放控制區(qū) (ECA)。
這種簡單易用的解決方案不僅使 ShipViz 團隊能夠以最低成本從數(shù)據(jù)中提取最大價值，并就 ECA 的有效性得出快速、可靠的結(jié)論 -與 RSDG 密切合作還提高了團隊自身的軟件工程和腳本編寫技能以備將來使用。
RSDG 提供的軟件解決方案非常適合我們的需求，并且是 ShipViz 成功的重要貢獻者。- UCL 能源研究所 Julia Schaumeier 博士
減少公海排放
二氧化碳 2.2%、硫氧化物 12%、氮氧化物 13%：對于一系列污染物，國際航運占全球排放量的很大一部分。當(dāng)然，有效減輕任何源頭的污染，需要有堅實證據(jù)基礎(chǔ)的政策措施——航運業(yè)也不例外。
那么，國際海事組織推出的 ECA 真的是在鼓勵船舶減速、燃燒更少的燃料并減少排放嗎？在歐洲氣候基金會的支持下，倫敦大學(xué)學(xué)院能源研究所的 Tristan Smith 博士的航運小組解決了這個問題，作為一項為期 6 個月的研究的一部分，該研究的重點是北美 ECA，其中包括毗鄰太平洋、大西洋和墨西哥灣沿岸的水域以及夏威夷島嶼。
為了形成項目這方面的基礎(chǔ)，團隊確定了各種數(shù)據(jù)源：
一種自動船舶識別系統(tǒng)，可以提供特定時間段內(nèi)單個集裝箱船的移動信息。
集裝箱船的船隊登記冊，包括從船舶尺寸到主要燃料類型的大量詳細信息。
詳細說明北美 ECA 確切范圍的地理信息。
成功的關(guān)鍵不僅在于能夠收集海量數(shù)據(jù)并攝取涵蓋近 5000 艘不同船只的約 1500 萬個數(shù)據(jù)點，而且還能夠從該資源中提取價值并以易于理解的視覺格式（例如地圖）呈現(xiàn)可理解的結(jié)果，圖表和圖形。
“聘請外部顧問來構(gòu)建正確的軟件解決方案既費時又昂貴，而且他們也不具備科學(xué)背景或?qū)W(xué)術(shù)研究環(huán)境的理解對我們的需求至關(guān)重要”，技術(shù)部 Julia Schaumeier 博士說領(lǐng)導(dǎo)項目。“這就是我們轉(zhuǎn)向 RITS 的原因。”
對可視化的看法
使用 CartoDB 創(chuàng)建的運輸數(shù)據(jù)地圖
“幾個月來，我與 ShipViz 團隊密切合作”，RSDG 的 Raquel Alegre解釋道。“該項目提出了識別、組裝和實施解決方案的經(jīng)典挑戰(zhàn)，該解決方案可以快速啟動和運行，使用起來簡單直觀，但仍能滿足所有技術(shù)要求。”
在仔細考慮了幾種潛在工具（例如 QGIS、MapBox、OpenLayers）的優(yōu)點后，CartoDB 被選為解決方案的基礎(chǔ)，該解決方案可以從數(shù)據(jù)查詢、分析和可視化的角度以及從數(shù)據(jù)存儲、安全性和可靠性的角度勾選每個框視角也。
CartoDB 是一種廣泛使用的開源數(shù)據(jù)分析和映射工具，可以在 Web 瀏覽器上顯示。為了確保支持該項目的敏感、受限訪問數(shù)據(jù)可以安全地保存在本地服務(wù)器上，UCL 調(diào)整并手動安裝了一個完整的堆棧，而 CartoDB 中包含的 PostGIS（地理信息系統(tǒng)）數(shù)據(jù)庫使地理查詢能夠順利執(zhí)行并且迅速。
“選擇 CartoDB 可以最大限度地減少 ShipViz 團隊的編程負擔(dān)，”Raquel 評論道。“此外，這意味著他們可以利用現(xiàn)有開源社區(qū)提供的用戶支持和建議。”
該解決方案產(chǎn)生了三個關(guān)鍵優(yōu)勢，每一個都為 ShipViz 增加了真正的價值：
成本- 以低于 10,000 英鎊的總成本與 Raquel Alegre 合作 33 天，事實證明對于項目按時和按預(yù)算實現(xiàn)目標至關(guān)重要。
快速——該解決方案帶來了快速的工作流程、快速的需求識別和行動的快速執(zhí)行，例如允許團隊將查詢時間縮短至 5 分鐘（與使用標準關(guān)系數(shù)據(jù)庫時的 1 小時相比）。
結(jié)果的質(zhì)量——速度、復(fù)雜性、穩(wěn)健性和保證性結(jié)合在一起，使團隊能夠最大限度地提高生產(chǎn)力并優(yōu)化項目結(jié)果的可靠性和準確性。
“一個真正有用的結(jié)果是能夠在靜態(tài)地圖上可視化數(shù)據(jù)，并隨著時間的推移為圖像制作動畫，并為會議制作視頻以更好地吸引觀眾，”Julia Schaumeier 說。“RSDG 提供的軟件解決方案非常適合我們的需求，并且是 ShipViz 成功的重要貢獻者。”
ShipViz 提出了一些有趣且令人驚訝的發(fā)現(xiàn)。研究小組發(fā)現(xiàn)，北美 ECA 并未引發(fā)任何顯著的行為變化，大約 50% 的船只減速比引入之前更多，大約 50% 的減速比以前少。這些結(jié)果代表了對政策制定的非常有用的投入，因為航運業(yè)正在制定更有效的減排路線。
言歸正傳，與 RSDG 的成功合作不僅為 Schaumeier 博士和她的同事們提供了一個優(yōu)秀的軟件解決方案，該解決方案現(xiàn)在可以在開源基礎(chǔ)上提供給其他大學(xué) -它還為他們提供了可轉(zhuǎn)移到各種類型的增強的軟件技能研究場景。
“Raquel 為我們提供的培訓(xùn)和指導(dǎo)，從將軟件工具連接到一起，到使用 JavaScript 從數(shù)據(jù)中創(chuàng)建圖表，在我們前進的過程中將是無價的，”Julia 說。“滿足需求、解決問題、升級技能——RSDG 確實使我們能夠以極大的信心應(yīng)對未來的挑戰(zhàn)，并在 ShipViz 上指導(dǎo)盡可能好的課程。”