研究 IT 服務(wù) (RITS) 提供的專業(yè)知識(shí)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(jì)上至關(guān)重要的全球航運(yùn)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(gè)強(qiáng)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(gè)項(xiàng)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(yùn)動(dòng)和類型的大量數(shù)據(jù)通過海上排放控制區(qū) (ECA)。
這種簡(jiǎn)單易用的解決方案不僅使 ShipViz 團(tuán)隊(duì)能夠以最低成本從數(shù)據(jù)中提取最大價(jià)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(tuán)隊(duì)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(xiàn)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(duì)于一系列污染物，國際航運(yùn)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(jiān)實(shí)證據(jù)基礎(chǔ)的政策措施——航運(yùn)業(yè)也不例外。
那么，國際海事組織推出的 ECA 真的是在鼓勵(lì)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(huì)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(yùn)小組解決了這個(gè)問題，作為一項(xiàng)為期 6 個(gè)月的研究的一部分，該研究的重點(diǎn)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(xiàng)目這方面的基礎(chǔ)，團(tuán)隊(duì)確定了各種數(shù)據(jù)源：
一種自動(dòng)船舶識(shí)別系統(tǒng)，可以提供特定時(shí)間段內(nèi)單個(gè)集裝箱船的移動(dòng)信息。
集裝箱船的船隊(duì)登記冊(cè)，包括從船舶尺寸到主要燃料類型的大量詳細(xì)信息。
詳細(xì)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(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，而且還能夠從該資源中提取價(jià)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(qǐng)外部顧問來構(gòu)建正確的軟件解決方案既費(fèi)時(shí)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(duì)我們的需求至關(guān)重要”，技術(shù)部 Julia Schaumeier 博士說領(lǐng)導(dǎo)項(xiàng)目。“這就是我們轉(zhuǎn)向 RITS 的原因。”
對(duì)可視化的看法
使用 CartoDB 創(chuàng)建的運(yùn)輸數(shù)據(jù)地圖
“幾個(gè)月來，我與 ShipViz 團(tuán)隊(duì)密切合作”，RSDG 的 Raquel Alegre解釋道。“該項(xiàng)目提出了識(shí)別、組裝和實(shí)施解決方案的經(jīng)典挑戰(zhàn)，該解決方案可以快速啟動(dòng)和運(yùn)行，使用起來簡(jiǎn)單直觀，但仍能滿足所有技術(shù)要求。”
在仔細(xì)考慮了幾種潛在工具（例如 QGIS、MapBox、OpenLayers）的優(yōu)點(diǎn)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(chǔ)、安全性和可靠性的角度勾選每個(gè)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(xiàng)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(dòng)安裝了一個(gè)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(tuán)隊(duì)的編程負(fù)擔(dān)，”Raquel 評(píng)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(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)，每一個(gè)都為 ShipViz 增加了真正的價(jià)值：
成本- 以低于 10,000 英鎊的總成本與 Raquel Alegre 合作 33 天，事實(shí)證明對(duì)于項(xiàng)目按時(shí)和按預(yù)算實(shí)現(xiàn)目標(biāo)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(shí)別和行動(dòng)的快速執(zhí)行，例如允許團(tuán)隊(duì)將查詢時(shí)間縮短至 5 分鐘（與使用標(biāo)準(zhǔn)關(guān)系數(shù)據(jù)庫時(shí)的 1 小時(shí)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(tuán)隊(duì)能夠最大限度地提高生產(chǎn)力并優(yōu)化項(xiàng)目結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。
“一個(gè)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(shí)間的推移為圖像制作動(dòng)畫，并為會(huì)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(xiàn)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(duì)政策制定的非常有用的投入，因?yàn)楹竭\(yùn)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(gè)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(qiáng)的軟件技能研究場(chǎng)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(jìn)的過程中將是無價(jià)的，”Julia 說。“滿足需求、解決問題、升級(jí)技能——RSDG 確實(shí)使我們能夠以極大的信心應(yīng)對(duì)未來的挑戰(zhàn)，并在 ShipViz 上指導(dǎo)盡可能好的課程。”