Antarctic icebreaker RSV Nuyina is bristling with sensors that capture all kinds of environmental information, from the atmosphere to the deep ocean.
There are so many data collecting sensors that Australian Antarctic Division ‘big data’ scientist, Dr Johnathan Kool, likens the ship to a “floating internet of things”.
“Nuyina is a game changer in terms of the breadth of sensors that it has and the amount of information it’s collecting,” he said.
“We have meteorological sensors, seabed mapping and other acoustic sensors, and oceanographic sensors – and they all feed into our data collection system on the ship.”
The types of data collected are for long-term scientific, rather than day-to-day operational purposes, and include wind speed, humidity, vessel speed and orientation, water temperature, salinity, and raw data from the acoustic instruments.
Big data
The amount of data collected depends on the research being undertaken and which sensors are turned on.
“The challenge is to estimate how much storage space we’ll need, and that will depend on whether big data generating systems are turned on, such as high definition video, radar, or the acoustic instruments,” Dr Kool said.
“And because we’re collecting so much information, we have to think big about how we manage it and distribute it on a much larger scale than anything we’ve done before.”
To do this Dr Kool has two portable, ruggedised data storage devices that can each store 80 terabytes of data.
Once captured, the data is formatted and organised to comply with the Australian Antarctic Division’s onshore data management system. At the end of each voyage the data from the hard drives are uploaded to a cloud for anyone to access.
“With the seabed mapping instruments, for example, we amalgamate all sorts of data, including the three dimensional position and orientation of the ship in space, and waveform information from the acoustic pings bouncing off the seabed,” Dr Kool said.
“Scientists can then download and process it to visualise the structure of the seabed and identify habitat characteristics – such as whether the seabed is rocky or silty.”
Open access
Free access to the data collected on Nuyina and elsewhere in Antarctica will contribute to improved weather and climate models, biodiversity models, navigation maps, and global efforts to map the world’s oceans by 2030.
“I’m a firm believer that better information leads to better decisions,” Dr Kool said.
“There’s a broad range of people who will end up using this data, including atmospheric scientists, meteorologists, biologists, climate experts, and members of the public.
“In time, my vision is that we can open up our entire Australian Antarctic data collection for big data research.”
Australian Antartic Program
13 enero 2022
El rompehielos antártico RSV Nuyina está repleto de sensores que capturan todo tipo de información ambiental, desde la atmósfera hasta las profundidades del océano.
Hay tantos sensores de recolección de datos que el científico de "big data" de la División Antártica Australiana, el Dr. Johnathan Kool, compara el barco con un "internet de las cosas flotante".
“Nuyina cambia las reglas del juego en términos de la amplitud de sensores que tiene y la cantidad de información que recopila”, dijo.
“Tenemos sensores meteorológicos, mapeo de fondos marinos y otros sensores acústicos, y sensores oceanográficos, y todos ellos alimentan nuestro sistema de recopilación de datos en el barco”.
Los tipos de datos recopilados son para propósitos científicos a largo plazo, en lugar de operativos cotidianos, e incluyen la velocidad del viento, la humedad, la velocidad y orientación de la embarcación, la temperatura del agua, la salinidad y los datos sin procesar de los instrumentos acústicos.
grandes datos
La cantidad de datos recopilados depende de la investigación que se lleve a cabo y de los sensores que estén activados.
“El desafío es estimar cuánto espacio de almacenamiento necesitaremos, y eso dependerá de si los sistemas de generación de big data están activados, como el video de alta definición, el radar o los instrumentos acústicos”, dijo el Dr. Kool.
“Y debido a que estamos recopilando tanta información, tenemos que pensar en grande sobre cómo administrarla y distribuirla a una escala mucho mayor que cualquier cosa que hayamos hecho antes”.
Para hacer esto, el Dr. Kool tiene dos dispositivos de almacenamiento de datos resistentes y portátiles, cada uno de los cuales puede almacenar 80 terabytes de datos.
Una vez capturados, los datos se formatean y organizan para cumplir con el sistema de gestión de datos en tierra de la División Antártica Australiana. Al final de cada viaje, los datos de los discos duros se cargan en una nube para que cualquiera pueda acceder.
“Con los instrumentos de mapeo del lecho marino, por ejemplo, fusionamos todo tipo de datos, incluida la posición tridimensional y la orientación de la nave en el espacio, y la información de forma de onda de los pulsos acústicos que rebotan en el lecho marino”, dijo el Dr. Kool.
"Los científicos pueden descargarlo y procesarlo para visualizar la estructura del fondo marino e identificar las características del hábitat, como si el fondo marino es rocoso o limoso".
Acceso abierto
El libre acceso a los datos recopilados en Nuyina y en otras partes de la Antártida contribuirá a mejorar los modelos meteorológicos y climáticos, los modelos de biodiversidad, los mapas de navegación y los esfuerzos globales para cartografiar los océanos del mundo para 2030.
“Soy un firme creyente de que una mejor información conduce a mejores decisiones”, dijo el Dr. Kool.
“Hay una amplia gama de personas que terminarán usando estos datos, incluidos científicos atmosféricos, meteorólogos, biólogos, expertos en clima y miembros del público.
“Con el tiempo, mi visión es que podamos abrir toda nuestra colección de datos de la Antártida australiana para la investigación de big data”.
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