グローバル排出量データをマッピングする力

グローバルなClimate TRACE連合は、リモートセンシングとソフトウェアインテリジェンスを活用して、世界中の人間が引き起こす温室効果ガス排出量をほぼリアルタイムで監視し、すべての人が利用できるようにこのデータセットをオープンに共有しています。

私は、Mapboxの卒業生であるMikel MaronとJonni Walkerと連絡を取り、Climate TRACEと、それがデータサイエンス、データ視覚化、および位置情報インテリジェンスを気候変動対策にどのように適用するかについて詳しく学びました。

気候変動対策の分野において、Climate TRACEの何が違うのですか？

Climate TRACEは、これまでに作成された中で最も詳細な施設レベルの地球規模温室効果ガス排出量インベントリです。衛星画像、機械学習、および地上実測技術を使用することにより、Climate TRACEは、地球規模の温室効果ガス（GHG）排出量の包括的で検証可能な全体像を提供します。この画期的なデータ透明性は、データの最新性、網羅性、および粒度と組み合わさることで、組織、政府、および個人がネットゼロ経済に向けた行動を起こすのに役立ちます。 

また、Climate TRACEは、グローバルな非営利団体の連合によって共同設立された中立的なデータプロバイダーであり、このデータセットをすべての人に無料でオープンに共有しています。施設レベルのGHGデータを公開することで、好奇心を刺激し、他の人がそれを使用して有意義な気候変動対策をより迅速かつ容易に実行できるようにすることを目指しています。

Climate TRACEの地図は非常に印象的ですが、なぜデータセットの主要なインターフェースとして地図を選んだのですか？

ユーザーが詳細を掘り下げ、データをダウンロードし、その上に構築することを奨励するために、地図体験を構築しました。この地図は、Climate TRACEのデータを説得力のある方法で視覚化し、その粒度と多様性の両方を明らかにします。

この地図は、いくつかの主要な対象者がClimate TRACEデータとやり取りするための主要な方法でもあります。ジャーナリストや、ストーリーテリングの目的でデータを使用したい他の人にとって、この地図は、排出量データを理解し、伝達するための直感的でアクセスしやすい方法を提供します。政策立案者や一般の人々にとって、地図ビューは、グローバルレベルからローカルレベルまで、情報を探索するための使いやすいインターフェースです。また、最終的に（CSVデータのダウンロードを介して）より包括的なデータを扱うデータサイエンティスト、開発者、その他の人々にとっても、地図はデータの内容を確認し、データの適用方法に関するインスピレーションを得るための最初の入り口です。

地図上には信じられないほどの量のデータが表示されています。バックエンドでこれをどのように構築したかについて詳しく教えていただけますか？

まず、地図上にまとめることができるように、データを準備する必要がありました。Climate TRACEは、民間セクター、学術界、および非営利セクターのデータサイエンティストと研究者の連合によって構築されています。データは、すべての地域と多くの異なるセクターからの排出量を網羅しています。最初は年次国家レベルのインベントリから始まりましたが、最新のリリースでは、個々の資産および施設からのソースレベルの排出量の洞察が追加されました。その結果、ソース、方法論、および形式は大きく異なるため、このプロジェクトの大きな部分は、データを統一されたスキーマに開発および調整することでした。セクターからCSVとしてデータをインポートします。また、ダウンロードから直接アクセスすることもできます。 

これは、すべてのデータの構造を検証するために自動品質チェックを適用した後、データウェアハウスにインポートされます。本番データベースの場合、タイルとフロントエンドからの最も一般的なクエリの提供を非常に高速にするために、データが再構築されます。APIの実装には、RustとともにPostgreSQL/PostGISを使用します。

現在、1つの地図上に80,188件の排出源があります。フロントエンドでこれほどのデータをレンダリングすることは、ベクタータイルとMapbox GL JSでは問題になりませんでした。地図インターフェースのほぼすべてがベクタータイルによって駆動されており、地図の下部にある排出源の詳細カードも含まれます。ロード時に、サイトは Mapbox GL JS queryRenderedFeatures を使用してタイルからすべてのソースの詳細を収集し、保存された結果からカードリストを動的に構築します。これは非常に高速に動作し、追加の重複した API 呼び出しを回避します。

マップレイヤーを設計し、データエンジニア、マップデザインチーム、およびフロントエンド開発者の間で迅速に反復するために、Mapbox Studioに大きく依存しました。独自のベクタータイルを作成したため、サンプルを mbtiles としてパッケージ化し、スタイリングのために小さなタイルセットとして Studio にアップロードする必要がありました。デザインの準備ができたら、Studio からスタイルプロパティをコピーして、フロントエンドチームと共有し、コードに実装しました。

地図デザインについてですが、Climate TRACEデータの可視化は、非常に多くの異なるデータを表示するため、地図作成の点で複雑です。どのようにして視覚的なデザインをユーザーフレンドリーに保ちましたか？

Climate TRACEでは、2つの主要な地図作成タスクに直面しています。1つ目は、当社のデータを使用するには、多数の異なる炭素排出源を、多くの地域にわたって、排出量の値が数桁異なる状態で正確に表現する必要があります。2つ目は、効果的な地図と魅力的なUIを作成しながら、排出量を美しく見せないようにする必要がありました。地図上に視覚化されたデータは、削減したい有害な排出量を表しているためです。

グローバルマップ上に数万ものポイント、ポリゴン、ラインが視覚的に重なると、煩雑になり、排出源や分布を明確に把握することが困難になる可能性があります。そこで、クラスター化されたポイント、ドットグリッド、ホットスポット、移動するものを接続する線分など、多くの試行錯誤を繰り返しました。最終的に、グローバルスケールでスケーリングされたポイントを使用することで、データの広がりと深さを自然なクラスタリングで表現できると判断しました。 

グローバルレベルのポイントは、ズームレベルが高いほど、より詳細なジオメトリに解決されます。土地利用排出量については、グリッド正方形の重心を中程度のズームでドットグリッドとしてプロットし、高いズームでポリゴンとして示しました。船舶の航跡については、グリッドも使用し、そのグリッドを通過する船舶に起因するすべての排出量を正方形の重心に収集し、総排出量によって不透明度を調整しました。これにより、主要な航路とその排出量への相対的な寄与の印象が得られました。

色の微調整された適用は、深刻でありながら終末的ではないバランスを意図的に実現します。パレットは、さまざまなセクターに対応する8つの異なる色にまたがり、それぞれが特徴的で補完的であり、圧倒されることはありません。このパレットは、地形と境界の必要な地理的コンテキストを提供するベースマップの上に配置され、背景にきれいに溶け込んでいます。マップ投影もビューに基づいて調整されるため、グローバルレベルではEqual Earth投影を使用し、ズームレベルを上げるとより馴染みのあるメルカトル図法にフラット化されます。これは、Mapboxのアダプティブ投影を使用すると非常に簡単に実現できます。

ベースマップについてですが、この可視化では、追加されるデータレイヤーから注意をそらさないように、ミニマリストなベースマップデザインが必要であることを当初から認識していました。Mapbox Studioを広範囲に使用して、ベースマップフィーチャのズームレベルに依存するスタイルをカスタマイズし、視覚的なシンプルさと、位置のコンテキストのバランスを最適化しました。ベースマップのパレットは、データレイヤーで上に重ねられるほぼすべての色と互換性のある、白く、ローポリアートのような感触に基づいています。グローバルレベルで微妙な地理的特徴を追加するために、地形の陰影レイヤーを使用しました。次に、ユーザーが地図を拡大すると、地名ラベルや都市部の陰影などの追加レイヤーが表示され始めます。これにより、ローカルレベルでビューアのデータを「パーソナライズ」し、発電所や農場など、近くにある排出源を理解するのに役立ちます。

Climate TRACEを人々がどのように活用できるかについて、何があなたをワクワクさせますか？

このデータセットの粒度と網羅性は非常に優れており、非常に重要なものとなる可能性を秘めています。Climate TRACEのデータは、エネルギー使用、製造、旅行、輸送、海運、農業、石油・ガス、その他の発生源を含む経済の各セクターについて、施設レベルまでの温室効果ガス排出量を測定します。これにより、誰でも、たとえば台湾の台中発電所、インドネシアのボゴールセメント工場、インドのRPL製油所、そしてテキサス州の高密度牛飼育施設などから、どれだけの量の排出物がどこから出ているのかを正確に把握することができます。 

以前の国レベルのインベントリでは、排出源がどこから来ているのかを正確に把握することは限られていました。Climate TRACEデータを使用すると、組織、研究者、政策立案者、企業など、誰もが「上位の汚染者は誰で、どこにいるのか」、「自国の主要な汚染者は何か」、「重工業製造では、より多くの排出量を排出するのは鉄鋼施設かセメント施設か」などの質問に答えることができます。 

このデータが、ソリューションの特定やイノベーションにどのように活用されるかを楽しみにしています。企業は、このデータを利用してサプライチェーンにおけるスコープ3排出源を調査し、排出量削減の機会を見出すことができます。起業家は、新たな排出量削減技術をテストする場所や、パートナーシップを構築するのに最適な高排出施設の空間的なクラスターを特定できます。私たちの多様な連合でさえ思いつかなかった疑問や洞察が、きっとたくさんあるはずです。だからこそ、このようなデータを世界全体に公開することは非常にエキサイティングなのです。 

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地図形式またはデータダウンロードで、グローバルなClimate TRACEデータをご覧ください。データの活用方法を Climate TRACE と共有してください。

‍Mapboxを使用したデータの可視化について詳しくは、Mapbox Studioのデータ可視化コンポーネントの使用に関するチュートリアルをご覧ください。