«Атлас невидимого»: что могут рассказать о мире смартфоны и спутники

Наша способность принимать правильные решения зависит от того, насколько точно мы представляем окружающий мир. Собирая и визуализируя данные в виде инфографик, карт и диаграмм, можно посмотреть на многие процессы с неожиданной точки зрения. Джеймс Чешир и Оливер Уберти поставили цель показать с помощью новых карт и визуализаций не конкретные места, а закономерности и взаимосвязи. На десятках диаграмм и цветовых схем авторы демонстрируют, как смартфоны можно использовать для оценки численности населения, а данные спутников — для доставки продовольствия в районы бедствий, и показывают, как изменение климата влияет на все вокруг, от ураганов до маршрутов паломников.

Кто авторы?

Чешир и Уберти объединили свои профессиональные знания в области картографии и журналистики данных. Первый — профессор географической информации и картографии в Университетском колледже Лондона, обладатель награды Королевского географического общества «за выдающиеся достижения в области географии через использование нанесенных на карту больших данных». Второй — бывший дизайн-редактор National Geographic. Помогает визуализировать результаты исследований, разрабатывает иллюстрации и все оформление книг для ряда знаменитых ученых, например для генетика Дэвида Рейха и его бестселлера «Кто мы такие и как сюда попали».

О чем книга?

На примере самых разных процессов, от загрязнения воздуха до измерения численности населения, авторы показывают, как сбор и визуализация данных могут облегчить понимание сложных процессов, скрытых за колонками цифр, и зачастую показать более достоверную картину мира, чем традиционные методы, например такие, как перепись населения.

Цифровой след

Любое государство заинтересовано в актуальных данных о своих гражданах. С этой целью регулярно проводятся переписи, однако они отражают лишь приблизительное положение дел. Кое-кто отказывается отвечать на вопросы переписчиков, а политики порой используют этот фактор для манипуляции результатами будущих выборов. К примеру, накануне переписи 2020 года в США горячие споры вызвало предложение внести в список вопросов пункт о гражданстве. По мнению левых, такой вопрос мог испугать латиноамериканцев и в результате демократы не досчитались бы значимого количества голосов. Альтернатива переписчикам — использование данных мобильных телефонов, они позволяют беспристрастно оценивать в любой момент и в любом месте численность населения. Еще одно преимущество такого подхода — возможность посчитать людей не только статично, но и в динамике, например во время ежегодной летней миграции к морю или в более критичных ситуациях.

Массовое переселение

В 2017 году Пуэрто-Рико серьезно пострадал от урагана «Мария», и гуманитарные организации использовали цифровые данные, чтобы определить районы, наиболее остро нуждающиеся в помощи. Спутники помогли выяснить, где на острове отсутствует электричество, а данные мобильных сетей — определить маршруты массового перемещения людей. В ситуации, когда поваленные деревья и размытые железные дороги мешали оперативно проехать в любом направлении, критически важно было направить помощь адресно и быстро.

Спутниковые данные

Важнейшим источником информации для нас сегодня стали спутники. Ежемесячно около 40 тыс. добровольцев участвуют в проекте OpenStreetMap, расшифровывая фотографии дорог и зданий, сделанные из космоса. В 2016 году они нанесли на карту, по некоторым оценкам, более 80% мировой сети улиц, однако даже такого объема может быть недостаточно. Например, для прокладки интернет-кабелей нужно знать состояние дорог. С целью ускорить процесс картографирования был разработан ИИ, способный читать спутниковые снимки быстрее, чем человек. Такой подход позволяет сделать миллионы обновлений, но не все из них полезны. Например, расшифровывая спутниковые снимки Индонезии, ИИ принимал за полноценные дороги русло реки с многочисленными притоками или тропинки вокруг распаханных полей, в результате чего карта становилась похожа на лоскутное одеяло. В этом случае без человеческих глаз сложно обойтись, однако зачастую именно машинное сопоставление данных обеспечивает лучшее решение.

Новые карты и «умный» транспорт

В городе Ноксвилле, штат Теннесси, использовали данные наблюдений за солнечной активностью, чтобы эффективнее бороться с гололедом. Ученые разделили дорожную сеть города на 50-метровые участки. Затем, используя просчитанные лидаром расстояния до деревьев и зданий, обогатили карту данными о количестве солнечного света, попадающего на каждый участок в конкретный день. Смарт-грузовики с реагентами передвигались по городам, ориентируясь на эту карту, и посыпали солью только те участки, где было необходимо. На крутые участки в пасмурные дни они сыпали больше вещества, на пологие и освещенные солнцем — меньше. Такой выборочный подход к обработке дорог помогает снизить расходы местного бюджета и защищает водоемы от лишних солевых сбросов, помогая решить один из остро стоящих экологических вопросов.

Изменение климата

Экологическим темам в книге посвящен целый раздел. Авторы визуализировали, как менялся климат за последнее столетие. Каждый квадрат в цветовой схеме обозначает один год между 1890-м и 2019-м и раскрашен в соответствии с тем, как менялась температура по сравнению с расчетным периодом. Если посмотреть на десятилетия слева направо, то явно проявляется тепловой градиент. Хотя холод и жара покрывают квадраты волнами, общее повышение температуры неоспоримо: «С 2005 года мы столкнулись с десятью самыми жаркими годами за всю историю наблюдений».

Участившиеся ураганы и пожары давно и открыто связываются с глобальным потеплением. Однако экстремальные погодные значения могут иметь и неожиданные последствия для традиционной человеческой деятельности. Например, хадж, который каждый мусульманин должен совершить хотя бы раз в жизни, если у него есть такая возможность, становится все труднее осуществить. Паломничество предполагает многодневное пребывание на улице, в том числе необходимость пройти более 10 км по пустыне. Начиная с 1990-х температура в западной части Саудовской Аравии, где расположена Мекка, постоянно повышается, и вместе с ней растет число получивших тепловой удар.

Зачем читать книгу?

Книга расширяет наши знания о мире, начиная от самого крупного на планете лагеря беженцев в Бангладеш и заканчивая современными способами идентификации браконьерских рыболовецких судов. Настоящий интерес представляют десятки примеров сопоставления самых разных данных, в результате чего генерируются выводы, которые ранее было сделать сложно или практически невозможно. К тому же это просто красивое издание, полное графиков, таблиц и цветовых схем, с которыми можно провести не один увлекательный вечер.