https://frosthead.com

Podzemní voda, gravitace a grafický design

Informační design a vizualizace dat tvoří klíčový most pro zprostředkování akademického výzkumu přístupného (vizuálního) jazyka. Během posledního měsíce mělo toto spojení podobu obrazovky o rozloze 19 000 čtverečních stop na budově Reuters uprostřed Times Square, kde se desetiletý výzkum shromážděný agenturou NASA a univerzitními vědci objevil jako vzestupný technický displej.

30sekundová animace byla vítězným příspěvkem ze soutěže pořádané HeadsUp! Times Square a visualizing.org, online komunita grafických designérů specializujících se na data. Nizozemský designér Richard Vijgen vytvořil vizualizaci pomocí dat shromážděných prostřednictvím satelitů NASA jako součást probíhajícího výzkumu v Centru pro hydrologické modelování University of California, v čele s Dr. Jamesem Famiglietti. Podívejte se na video zde.

Famigliettiho výzkumná střediska jsou celoročně odečtena ze dvou satelitů známých jako GRACE, které obíhají kolem Země pomocí gravitačních měření založených na množství vody na zemském povrchu. Vzdálenost mezi dvěma kosmickými loděmi se mírně mění ve vztahu k hydrologii pod nimi. Jak novinář Felicity Barringer v loňském roce vysvětlil v článku New York Times: „Pokud se hmotnost pod cestou vedoucího satelitu zvyšuje - protože řekněme, že spodní mísa Mississippi je podmáčená - satelit se zrychluje a vzdálenost mezi nimi roste. . Potom se hmota zatáhne za obojí a vzdálenost se zkrátí ... Měření vzdálenosti mezi plavidlem se promítá do měření povrchové hmotnosti v dané oblasti. “

Při pohledu na tato čísla v průběhu deseti let mohou vědci vidět vznikající vzorce, které ukazují, že zásoby podzemní vody Země se vyčerpávají. V článku National Geographic o jeho práci uvádí Famiglietti, že za hrozící krizi je odpovědný růst populace a špatné řízení zdrojů. „Vznikající obraz je jedním z hlubokých otisků lidských vodních toků při globálním skladování podzemních vod. Podzemní voda mizí na 6 ze 7 kontinentech, protože ji stále čerpáme z větších hloubek do zavlažování plodin pro naši stále rostoucí populaci. “

Jednou z významných otázek pro vědce, jak říká Famiglietti, není to, jak je situace strašná - jsou si jisti, že je to strašné -, ale jak přimět širokou veřejnost, aby pochopila podstatu problému. To je důvod, proč tým UC zpřístupnil svá data designérům, jejichž úkolem (a vášní) je převádět temná zjištění do krásných vizuálů. „Velké procento populace jsou žáci vizuální, “ vysvětluje výzkumný partner Famiglietti, JT Reager, „Říká se, že obrázek stojí za tisíc slov, ale opravdu dobře vytvořený vědecký graf stojí za mnohem víc. Skvělá grafika, stejně jako skvělá mapa, může překlenout mezeru a pomoci učinit porozumění opravdu intuitivním. “

Zeptali jsme se designéra Richarda Vijgena, jak přistoupil k tomuto úkolu:

1) Můžete popsat počáteční kroky, které jste podnikli, jakmile máte všechna data v ruce, a začít přemýšlet o tom, jak převést tento materiál do něčeho vizuálního a srozumitelného?

Pro tento projekt byly poskytnuty dva soubory dat, desetiměsíční graf anomálie hladiny podzemní vody za měsíc od Jamese Famigliettiho a dlouhodobý graf USGS. První z nich (datový soubor GRACE) je velmi působivý ve svém detailu - časovém i prostorovém - a umožňuje vám „vidět“ jev, který byl dříve nepoužitelný. V tomto jednom souboru dat byla obsažena ohromující složitost přírody, zázrak vědecké schopnosti ji měřit a alarmující zpráva, že hladiny podzemní vody v několika oblastech klesají. Prostě to muselo být vizualizováno.

Na druhou stranu, zřejmá složitost přírodních jevů, která se projevuje v datech, mě přiměla zpochybnit mou schopnost interpretovat ji. Měření satelitních dat GRACE trvá pouze 10 let. Proto jsem měl pocit, že dlouhodobá data z USGS by mi umožnila uvést data GRACE do kontextu, pokud jde o shromažďování údajů, ale také jako nový nástroj ve 100leté tradici shromažďování údajů o podzemních vodách.

Vizualizace Richarda Vijgena na Times Square Vizualizace Richarda Vijgena na Times Square (Richard Vijgen)

2) Jak z hlediska designu propůjčily vlastnosti webu (Times Square) údajům, se kterými jste pracovali?

Přestože jsou dvě obrazovky budovy Nasdaq a Reuters používány v tandemu, je obtížné je „přečíst“ obě současně, protože jsou na opačné straně náměstí. Proto jsem se rozhodl ukázat vztah mezi sezónními a dlouhodobými změnami hladiny podzemní vody na obou obrazovkách. Obě obrazovky však mají svou hierarchii způsobem, jakým jsou uspořádány a tvarovány. V obou případech zobrazuji vizualizaci sezónních dat, komplexní spektra barev a pohybů a následně se pokusím o jejich kontextizaci přidáním dlouhodobých dat a vysvětlujícího textu.

Když jsem vzal v úvahu perspektivu a směr čtení, snažil jsem se, aby na každé budově vynikl odlišný prvek a upoutal pozornost publika. V případě budovy Reuters je to vysoká „měřicí tyč“, která ukazuje dlouhodobé hladiny podzemní vody, které lze vidět z dálky. Obrazovka Nasdaq, která byla více obdélníková, mi umožnila zdůraznit více na mapě sezónního světa. Jakmile si lidé všimnou vizualizace, používám části obrazovky, které jsou nižší a blíže k ulici, k kontextualizaci. V případě obrazovky Nasdaq zobrazuje spodní část obrazovky dlouhodobé statistiky pro klíčové oblasti. V případě obrazovky Reuters se spodní část skládá z devíti obrazovek zobrazujících sezónní vizualizace se zaměřením na jednotlivé kontinenty, jakož i z dynamické „ticker pásky“, která zobrazuje statistiky měst přidaných na obrazovku publikem (prostřednictvím mobilní webové stránky).

3) Jak jste vybrali barvy?

Barvy (purpurová a azurová) představují oblasti negativních a pozitivních výkyvů hladin podzemních vod. Purpurová pro oblasti, kde hladina vody v průběhu několika let nepřetržitě klesá, a azurová pro oblasti, kde dochází k krátkým výbojům přebytečné podzemní vody (hlavně dešťové období kolem rovníku). Chtěl jsem omezit použití barvy na tyto dvě základní (CMYK) barvy, abych se vyhnul proměně dat v podívanou pouhým přidáním ozdob, ale zkus to a nechte data mluvit sama o sobě, jak jen je to možné, a jen naznačují přebytek a nedostatek.

4) Pracovali jste ve statickém designu a poté animovali, nebo byl pohyb vždy středem koncepce designu?

Při vizualizaci tohoto druhu dat věřím, že čas (pohyb) by měl být ústředním prvkem koncepce designu, protože je ústředním prvkem samotných dat. Pro mě je design spíše o nakládání s informacemi, než o „zdobení“. Abych porozuměl datům a získal je na nich, musím použít programovací kód a vyhodnotit animované náčrtky hned od začátku. První věc, kterou udělám, když se podívám na datový soubor, je použití algoritmů na to, abych s ním mohl manipulovat a získat z něj pocit, skoro jako sochař manipuluje s jeho hlínou.

5) Pokud kolemjdoucí vzhlédli a viděli animaci, když minulý měsíc procházeli Times Square, co doufáte, že z ní vzali? Jaké znalosti mohli získat za 30 sekund při pohledu na tuto práci?

Doufám, že pouhým umístěním vizualizace na obrazovky Times Square poskytneme krátký kontrast s obvyklým programováním, které vidíte na Times Square, které je hlavně o spotřebě, o extrakci. Times Square je někdy označován jako „křižovatka světa“ Uvedení vizualizace dat na obrazovku tak velké vám dává představu, že jste v kontrolní místnosti světa. Poprvé můžete vidět komplexní dynamiku dlouhodobých a sezónních hladin podzemních vod. Uvedením na obrazovku doufám, že poskytnu veřejnosti jak podívanou a krásu této dynamiky, tak i poznání, že nyní, když ji znáte, máte za ni také odpovědnost.

Podzemní voda, gravitace a grafický design