Автомобили Google Street View помогают построить гигантскую карту глобального загрязнения воздуха

Вы выходите на свою первую пробежку более чем за неделю. Вы бежали около получаса, когда внезапно почувствовали одышку. В груди ощущается странное напряжение, и при дыхании вы издаете странный скрипучий, свистящий звук. Вы задаетесь вопросом, это ваш уровень физической подготовки падает, или может быть какая-то внешняя причина, по которой ваше тело так реагирует?

Ты подтягиваешься Карты Гугл на ваших умных часах. Помимо точки, показывающей ваше текущее местоположение, есть также некоторая контекстная информация о вашем окрестностей, обнаруживая, что вы попали в часть города, где уровень загрязнения воздуха чрезмерно высок. высокий. Другое приложение, опираясь на эту информацию и данные о вашем собственном здоровье, предполагает, что уровень качества воздуха может вызывать астму. Парой нажатий запястья вы перенастроите Карты Гугл и проложите маршрут, который приведет вас домой через парки, где чистый воздух всегда в наличии.

Нет, описанный выше сценарий в настоящее время невозможен, но очень скоро он может стать возможным. За последние несколько лет растет число Просмотр улиц Google автомобили делали больше, чем просто фотографировали. Они также измеряли качество воздуха. При этом Google создавал карты качества воздуха не только в разных городах или районах, но и на «гиперлокальном» уровне отдельных кварталов или улиц. Теперь он выводит эти усилия на новый уровень.

Это гораздо более детальные данные, чем нынешние стационарные станции мониторинга качества воздуха, разбросанные по каждому городу. В Нью-Йорке, например, имеется всего 17 станций мониторинга на город площадью 300 квадратных миль. Это могут быть полезные данные, но их совершенно недостаточно, если учесть, что уровни загрязнения воздуха могут сильно различаться в пределах одного квартала. Поскольку загрязнение воздуха является причиной гибели около 55 000 человек в год только в США и 3,3 миллиона человек во всем мире, необходимо лучшее решение.

Крупнейшая в мире поисковая компания считает, что может помочь.

В начале

Через несколько лет после запуска Street View к Google обратилась некоммерческая группа под названием Фонд защиты окружающей среды. У группы возникла идея: что, если Google будет использовать свои автомобили Street View с их 360-градусным зондированием? технологии и высокоточный GPS, чтобы собирать данные не только о видимом, но и о невидимом мире. мир? Точнее, что, если поисковый гигант согласится оснастить свои автомобили датчиками качества воздуха, чтобы записывать эту информацию, где бы он ни ездил? EDF разработала экспериментальную концепцию, показывающую, как это может работать, но у нее не было ресурсов для масштабирования такого решения.

Идея попала на стол Карин Таксен-Беттман, менеджера программы подразделения Google под названием Google Earth Outreach. Таксен-Беттман был заинтригован. Она обратилась за помощью в компанию под названием Аклима, которая разрабатывает научные датчики и платформу для картографирования качества воздуха на основе датчиков. Затем она согласилась провести локализованное тестовое исследование в городе Окленд, примерно в часе езды от штаб-квартиры Google в Маунтин-Вью.

«Целый год мы ездили туда [на наших машинах Street Views]», — рассказал Таксен-Беттман Digital Trends. «На самом деле мы над- ездили, потому что хотели выяснить, сколько времени потребуется на вождение и надежны ли наши алгоритмы». Оказалось, что они были.

Тест-драйв также позволил Aclima протестировать свое оборудование в течение длительного периода времени. «[Им] пришлось добавить механизмы контроля температуры внутри своих мобильных сенсорных узлов, чтобы гарантировать, что контроль влажности и температуры внутри коробки регулируется», — продолжил Таксен-Беттман. «Мы знали, как эти датчики поведут себя после месяца в дороге, но что насчет шести месяцев? Мы не хотели возвращать эти машины каждую ночь или каждую неделю».

С тех пор проект Google Project Air View, как его стали называть, расширился. Сначала он нацелился на остальную часть Калифорнии. Теперь он переехал за границу, охватив такие города, как Лондон в Великобритании и Копенгаген в Нидерландах. «Мы шли очень медленно, потому что измерение качества воздуха — сложная область», — сказал Таксен-Беттман. «Мы хотели убедиться, что делаем все правильно».

Куда бы они ни направлялись, автомобили компании, оснащенные датчиками, снимают многочисленные показания качества воздуха в каждом месте. Пробы воздуха собираются через впускную трубку на переднем бампере автомобиля, которая попадает в блок анализа в багажнике. Затем эти данные отправляются в облако Google, где они анализируются и интегрируются во все более огромную и подробную карту.

Google любит большие задачи

«Я думаю, что Google действительно нравятся эти большие задачи», — сказал Таксен-Беттман. «Качество воздуха — это огромная проблема, и она не исчезнет еще долгое время».

Проект Air View вписывается в общую миссию Google по нескольким причинам. Первое, странное инженерное объяснение, заключается в том, что это часть программы Google. мечтаю помочь «организовать мировую информацию и [сделать] ее общедоступной».

Как и современный Фрэнсис Гальтонс (за исключением проблемного интереса к евгенике), Google хочет измерять, сортировать и фильтровать. Гальтон создал карты атмосферного давления и карты красоты. Он намеревался установить объективные меры скуки и эффективности молитвы. Google, со своей стороны, хочет использовать геолокацию для создания личных записей о том, где когда-либо были пользователи. Он хочет создать порядок из хаоса неструктурированных веб-страниц и изображений. И оно хочет построить самую сложную и точную карту, когда-либо созданную в истории человечества. Почему бы качеству воздуха не стать частью этого?

Когда-нибудь, хотя пока и нет, есть надежда, что данные Project Air View будут встроены в различные программные предложения Google. «Он еще не включен в наши продукты, но мы надеемся, что в будущем люди смогут зайти в Google Maps и Google Earth и увидеть готовый продукт», — сказал Таксен-Беттман.

Не менее интересной является возможность того, что другие приложения будут использовать эти данные, сопоставляя их с показателями здоровья пользователей, чтобы создавать интересные (и потенциально изменяющие жизнь) связи. «Мы не создаем носимые датчики, но есть компании, которые их создают», — сказал Таксен-Беттман. «Можно представить, как они используют подобные и другие данные, чтобы делать [интересные вещи]».

Потенциал этого уже был подчеркнут в исследовании, в котором использовались данные Google о качестве воздуха в Окленде. Опубликовано в журнале Environmental Health.Исследование объединило уличные данные с электронными медицинскими записями более чем 40 000 местных жителей за шесть лет. Они пришли к выводу, что те, кто живет в районах с более высоким уровнем загрязнения воздуха, значительно чаще страдают от сердечно-сосудистых заболеваний. В дальнейшем можно представить, что аналогичные корреляции и рекомендации будут сделаны как для сообществ, так и для отдельных лиц.

«Мы хотим упростить задачу — объединить эти данные, извлечь их и [позволить людям вставить их в другие] системы, чтобы действительно понять влияние на здоровье», — сказал Таксен-Беттман.

Измерение качества воздуха и спасение планеты?

Но проект также вписывается в Google сосредоточиться на устойчивости. Это то, чем Google уже давно занимается как компания. В конце концов, сценарий, описанный в начале этой статьи, безусловно, может служить индивидуальным решением, но он направлен на устранение симптома; а не проблема загрязнения как такового. Это было бы похоже на использование алгоритма машинного обучения, который предсказывает уровень преступности в районе на основе изображений Street Viewи используйте это для планирования поездки домой, которая сведет к минимуму ваши шансы стать жертвой угона автомобиля.

Да, это хорошо для вас, но это не решает более широкую проблему. Фактически, это может усугубить проблемы, поскольку районы не только останутся пронизанными преступностью, но и могут быть автоматически исключены из существования для тех, кому не обязательно там жить. То же самое справедливо и в отношении осведомленности о загрязнении воздуха.

Однако Google надеется, что проект Air View будет иметь гораздо более широкие последствия. Его можно было бы использовать для информирования политики, предоставив законодателям более подробные данные для принятия решений.

«В каждом городе есть районы, которые испытывают трудности больше, чем другие районы», — сказал Таксен-Беттман. «Для этого есть много разных причин. Городам может быть сложно точно определить источник проблем: какие районы затронуты больше всего; как нацелить политику на определенные географические регионы. Это становится все более важным, поскольку мы видим, что такие города, как Лондон, создают зоны для транспортных средств с низким уровнем выбросов. Им нужно знать, где они должны быть, где самые большие проблемы с загрязнением воздуха».

Схема зоны сверхнизких выбросов, внедряемая в Лондоне, направлена ​​на улучшение качества воздуха. Лица, которые въезжают в центр города на загрязняющих окружающую среду транспортных средствах, будут платить за это ежедневную плату. Чтобы количественно оценить улучшения, Google использовал свои автомобили Street View для сбора информации о качестве воздуха как до, так и в дальнейшем после введения этих зон. Такой анализ позволит проанализировать, как подобная политика может изменить ситуацию; не только в макроэкономическом смысле, но и поблочно.

Чего ожидать дальше

Однако, как и в случае с Google Street View, пользователям не следует ожидать измерений в реальном времени. В конце концов, парк автомобилей Google может ездить взад и вперед по улице, собирая данные, лишь очень часто. «Для получения данных в реальном времени требуется множество сигналов», — сказал Таксен-Беттман. «Мы не рассмотрели, что для этого понадобится, чтобы получить данные в реальном времени с самым высоким пространственным разрешением».

Но это не значит, что ситуация не может измениться со временем. Однако для этого потребуется гораздо больше, чем просто участие Google. Таксен-Беттман предположил, что данные Google можно использовать в сочетании с данными, собранными из ряда других источников. Например, в 2018 году Европейское космическое агентство запустил спутник Copernicus Sentinel-5P, которому поручено ежедневно составлять карту загрязнителей воздуха по всему миру. «Можно представить, как наши данные объединяются с их данными — и это то, что ученые уже делают», — сказала она.

Тем временем Google продолжает расширять Project Air View. Этим летом еще пятьдесят автомобилей Street View будут оснащены платформой картографирования качества воздуха Aclima («Мы завершаем разработку наш список в следующем месяце или около того», — сказала она), и это должно позволить Google распространить инициативу на большее количество городов, чем всегда. Это также может вдохновить другие автопарки, не принадлежащие Google, по всему миру рассмотреть возможность внедрения этой технологии.

«Мы надеемся, что мы не единственные, кто в будущем будет делать это. Существует много разных автопарков: автопарки для доставки, флоты для переработки отходов», — сказал Туксен-Беттман. «Мы надеемся, что все эти флоты, которые уже выполняют свою повседневную работу, можно будет использовать в качестве опорных платформ. Вся эта информация затем может быть передана».

Нечасто технологические гиганты активно надеются, что их скопируют другие. Но когда дело доходит до изменения мира к лучшему, мы считаем, что это достаточно веская причина.

Рекомендации редакции

• Вы увековечены в Google Street View? Это легко узнать
• Последние функции Google Maps призваны облегчить стресс в праздничный сезон
• Google раскрыл, сколько миль проехали на сегодняшний день автомобили Street View
• Apple Maps добавляет изображения в стиле Street View, но с изящным трюком
• Google Street View наносит на карту местность Земли, наиболее похожую на Марс