Grande flusso di dati con un impatto ambientale - dummies

La ricerca di Big Data può aiutare nel mondo degli affari, ma ha anche uno scopo ambientale. Gli scienziati misurano e monitorano vari attributi di laghi, fiumi, oceani, mari, pozzi e altri ambienti acquatici per sostenere la ricerca ambientale. Importanti ricerche sulla conservazione e la sostenibilità dell'acqua dipendono dal monitoraggio e dalla comprensione degli ambienti sottomarini e dalla conoscenza di come cambiano.

Perché questo lavoro è fatto? I cambiamenti in questi ambienti naturali possono avere un impatto enorme sul benessere economico, fisico e culturale di individui e comunità in tutto il mondo. Per migliorare la loro capacità di prevedere gli impatti ambientali, i ricercatori delle università e delle organizzazioni ambientaliste di tutto il mondo stanno iniziando a includere l'analisi dei dati in movimento nelle loro ricerche.

La ricerca scientifica comprende la raccolta di grandi volumi di informazioni time-sensitive sulle risorse idriche e le condizioni meteorologiche per aiutare a proteggere le comunità dai rischi e rispondere in modo appropriato ai disastri che hanno un impatto su queste risorse naturali. I modelli matematici sono usati per fare previsioni come la gravità delle inondazioni in una particolare località o l'impatto di una fuoriuscita di petrolio sulla vita marina e sull'ecosistema circostante.

Il tipo di dati che possono essere utilizzati include tutto, dalla misurazione della temperatura, alla misurazione dei prodotti chimici nell'acqua, alla misurazione del flusso di corrente. Inoltre, è utile essere in grado di confrontare questi dati acquisiti con informazioni storiche sugli stessi corpi idrici.

Esistono molti programmi di ricerca sofisticati per migliorare la comprensione di come proteggere le risorse idriche naturali. I fiumi e le pianure alluvionali adiacenti e le zone umide, ad esempio, necessitano di protezione perché sono importanti habitat per pesci e fauna selvatica. Molte comunità dipendono dai fiumi per l'acqua potabile, la produzione di energia, il cibo, i trasporti e il turismo.

Inoltre, i fiumi sono monitorati per fornire informazioni sulle inondazioni e per fornire alle comunità avvertimenti anticipati sulle inondazioni. Aggiungendo una componente in tempo reale a questi progetti di ricerca, gli scienziati sperano di avere un impatto importante sulla vita delle persone.

Utilizza i sensori per fornire informazioni in tempo reale su fiumi e oceani

In un centro di ricerca negli Stati Uniti, i sensori vengono utilizzati per raccogliere dati fisici, chimici e biologici dai fiumi. Questi sensori monitorano i cambiamenti spaziali di temperatura, pressione, salinità, torbidità e la chimica dell'acqua.Il loro obiettivo è creare una rete di monitoraggio in tempo reale per fiumi ed estuari.

I ricercatori si aspettano che in futuro saranno in grado di prevedere i cambiamenti nei fiumi nello stesso modo in cui vengono fatte le previsioni del tempo. Un altro centro di ricerca con sede in Europa sta utilizzando boe dotate di radio contenenti sensori per raccogliere dati sull'oceano, comprese le misure di altezza e azione delle onde. Questi dati di streaming sono combinati con altri dati ambientali e meteorologici per fornire informazioni in tempo reale sulle condizioni oceaniche a pescatori e ricercatori.

In entrambi gli esempi, i sensori vengono utilizzati per raccogliere grandi volumi di dati mentre si verificano eventi. Sebbene le piattaforme infrastrutturali varino, è tipico includere un livello middleware per integrare i dati raccolti dal sensore con i dati in un data warehouse. Queste organizzazioni di ricerca utilizzano anche fonti esterne come la mappatura di database e sensori provenienti da altre località e informazioni geografiche.

I dati vengono analizzati ed elaborati mentre scorre da queste diverse fonti. Un'organizzazione sta costruendo una rete integrata di sensori, robotica e monitoraggio mobile. Sta usando queste informazioni per costruire modelli complicati come i sistemi di modellazione multiparametro in tempo reale. I modelli saranno utilizzati per osservare le interazioni dinamiche all'interno dei fiumi e degli ecosistemi dell'estuario locale.

I grandi vantaggi offerti dai dati in tempo reale

Integrando l'analisi dei dati in tempo reale nella ricerca ambientale, gli scienziati stanno migliorando la loro comprensione delle principali sfide ecologiche. La tecnologia di streaming apre nuovi campi di ricerca e porta il concetto di raccolta e analisi di dati scientifici in una nuova direzione. Stanno esaminando i dati che potrebbero aver raccolto in passato in un modo nuovo e sono anche in grado di raccogliere nuovi tipi di fonti di dati.

Sebbene sia possibile imparare molto monitorando le variabili di cambiamento come la temperatura dell'acqua e la chimica dell'acqua a intervalli prestabiliti nel tempo, si può perdere l'identificazione di cambiamenti o schemi. Quando hai l'opportunità di analizzare i dati di streaming mentre accade, è possibile riprendere modelli che potresti aver perso. I dati in tempo reale sul movimento del fiume e sul tempo vengono utilizzati per prevedere e gestire i cambiamenti dei fiumi.

Gli scienziati sperano di prevedere gli impatti ambientali e le previsioni meteorologiche. Stanno promuovendo la ricerca sull'impatto del riscaldamento globale. Chiedono cosa si può imparare guardando i movimenti dei pesci migratori. Come può osservare come gli inquinanti vengono trasportati a contribuire alla pulizia dalla contaminazione ambientale futura?

Se gli scienziati dei dati sono in grado di raccogliere i dati che hanno già raccolto, possono combinarli con i dati in tempo reale in modo molto più efficiente. Hanno anche la capacità di fare analisi più approfondite e fare un lavoro migliore per predire i risultati futuri.

Poiché questa analisi è completata, consente ad altri gruppi che necessitano delle stesse informazioni di essere in grado di utilizzare i risultati in nuovi modi per analizzare l'impatto di diversi problemi.Questi dati potrebbero essere archiviati in un ambiente cloud di dati in modo che i ricercatori di tutto il mondo possano avere accesso, aggiungere nuovi dati nel mix e risolvere altri problemi ambientali.