Приложение EsriStoryMap помогает рассказать о распространении синдрома белого носа у летучих мышей

Берни Жукальски, технический эксперт и стратег по продуктам Esri

Spread of White-Nose Syndrome in Bats in an Esri Story Map

Подобно картинам, каждая карта рассказывает какую-то историю. В основе хорошей карты-истории лежит интересная и познавательная пространственная информация, и именно здесь в игру вступают ГИС и надежные геоданные, необходимые для создания занимательного повествования. В статье представлена карта-история, помогающая рассказать о бедственном положении летучих мышей во многих районах Северной Америки. За последние годы заболели и погибли миллионы особей этих интересных и во многом полезных млекопитающих. Предлагаемыми компанией Esri удобными шаблонами для создания разнообразных карт-историй уже воспользовались многие тысячи организаций и людей во всем мире.

За последние годы компания Esri выпустила более десяти приложений, предоставляющих удобные и простые в использовании шаблоны компоновки карт-историй (см.: http://storymaps.arcgis.com/ru/app-list/), ими уже воспользовались сотни тысяч организаций и отдельных пользователей во всем мире. И они продолжают создавать все новые веб-карты с историями, чтобы рассказать об интересующих их темах: природных катастрофах, климатических изменениях, выборах, безработице, исторических местах и городских достопримечательностях, путешествиях, новостях здравоохранения, и многом другом. Часть этих карт-историй представлена на облачном ресурсе ArcGIS Online (см.: http://storymaps.arcgis.com/ru/gallery/#s=90).

Одна из таких карт-историй, показывающая распространение синдрома белого носа у летучих мышей в Северной Америке, создана, чтобы поведать о бедствии, постигшем этих млекопитающих, занимающих важное место в нашей экосистеме. Летучие мыши питаются насекомыми, которые в противном случае угрожали бы посевам, да и людям, и, по данным Международной организации защиты летучих мышей (Bat Conservation International; BCI, см.: http://www.batcon.org, сайт частично русифицирован), участвуют в опылении растений и переносе семян. Данная карта-история дает информацию о редком заболевании, которое угрожает этим не очень широко известным, но важным представителям царства животных.

Всего за несколько лет погибли миллионы летучих мышей. Виновником, по-видимому, стал специфический грибок.

Почти 6 миллионов летучих мышей стали жертвами синдрома белого носа (WNS: white-nose syndrome) — грибка, который стремительно уничтожает летучих мышей в США и Канаде. В представленной сотрудниками Esri карте-истории (см.: (http://storymaps.esri.com/stories/2012/whitenose/) показано, как всего за несколько лет болезнь распространилась из одного округа штата Нью-Йорк на юг до Алабамы, на запад до Оклахомы и на север до канадской провинции Квебек.

Когда синдром белого носа был впервые обнаружен в Новой Англии, вызывающий его грибок светлого цвета даже не имел названия. Специалисты не понимали, был ли он результатом мутации местного вида или появился из других мест, и распространяется ли его воздействие на все виды мышей. Теперь они знают, что этот грибок был привнесен в Северную Америку, скорее всего из Западной Европы, возможно из Франции, Германии или Люксембурга, но он присутствует и в Азии, например в Китае, причем очень давно. Однако он не привел к разрушительному сокращению популяции европейских и азиатских летучих мышей, видимо они постепенно научились сопротивляться его пагубному воздействию. Впрочем, этот вопрос пока еще недостаточно изучен. Также установлено, что грибок по-разному воздействует на разные виды зимующих (впадающих в спячку) летучих мышей, болезнь подтверждена только у семи видов, а наиболее чувствительны к нему три вида летучих мышей: Myotis lucifugus (малая коричневая), Myotis septentrionalis (северный ушан) и Perimyotis subflavus (трехцветная). К настоящему времени охваченный ею очаг поражения включает 31 штат США и 5 канадских провинций.

Спящая летучая мышь в калифорнийской шахте.

Этот холодолюбивый грибок (Pseudogymnoascus destructans) обычно находят на мордочке и крыльях зараженных особей. В результате его раздражающего воздействия летучие мыши чаще пробуждаются в период зимней спячки с ее низким энергопотреблением. В результате они быстрее теряют накопленные жировые запасы, необходимые для успешной перезимовки, раньше начинают свои полеты и, как следствие, замерзают или погибают от истощения.

Следующие несколько лет будут критическими в ведущейся борьбе за сохранение популяции, и ученые верят, что вскоре будут разработаны и реализованы эффективные стратегии борьбы с этой болезнью и минимизации ее воздействия, а ночное небо будет по-прежнему оживляться полетами летучих мышей.

Почему именно карта-история?

Подобно картинам или фильмам, каждая карта рассказывает какую-то историю. Многие люди мыслят образами, и именно поэтому карты-истории являются столь эффективным и популярным способом представления проблем и, часто, их решений. Карты также помогают представить сложную информацию в понятном виде и позволяют легко обмениваться знаниями и опытом.

Синдром белого носа у летучих мышей был впервые обнаружен в 2006 году в одной из пещер округа Шохари, штат Нью-Йорк.

За последние 20 лет компания Esri добилась впечатляющих успехов в картографии и смежных технологиях. Карты стали интерактивными, их можно делать многостраничными, динамическими, мультимасштабными и обогащать мультимедийным контентом. Они лишь отдаленно напоминают те бумажные карты, которыми мы пользовались в детстве.

Возглавляемая Алленом Кэрролом, бывшим главным картографом Национального географического общества США, группа разработки карт-историй Esri сосредоточилась на совершенствовании функционала веб-карт и разработке новых инструментов и шаблонов приложений с тем, чтобы пользователи могли использовать пространственные данные для рассказа своих историй. В основе хорошей карты-истории лежит авторитетный контент, и именно здесь в игру вступает технология ГИС с ее богатым функционалом и надежные геоданные, необходимые для создания интересной истории.

Создание карты-истории

Часть данных для карты-истории о синдроме белого носа была взята из статических ГИС-карт, созданных Кэлом Бачкоски, членом Комиссии по вопросам изучения диких животных штата Пенсильвания. Эти карты были созданы на основе данных из разных источников с целью показать динамику распространения синдрома белого носа. Изначально в карте-истории использовались данные за период 2006-2011гг., затем они были дополнены новыми материалами. Кроме того, в карту-историю была включена подробная информация о видах летучих мышей и ареалах их обитания, которую BCI публикует на своем веб-сайте.

К 2014 году заболевание распространилось на север до Канады и на запад до Миссури; красным цветом показаны округа с подтвержденными случаями, желтым – с подозрением на заболевание мышей.

Группа разработки карт-историй Esri использовала для представления проблематики синдрома белого носа текстовую информацию, фотографии и интерактивную веб-карту. Текст содержит описание синдрома белого носа и каждого из наиболее пораженных видов летучих мышей, а также информацию об их среде обитания.

В галерее собраны фотографии этих видов. На дополнительной веб-карте показаны округа США и канадские провинции с данными по WNS, взятыми из карт Бачкоски. Карта-история показывает также границы областей обитания летучих мышей в сочетании с ГИС-анимацией, визуализирующей динамику распространения WNS.

Как сложилась в одно целое эта карта-история? BCI предоставила данные о границах зон обитания девяти пораженных грибком видов летучих мышей, в том числе большого бурого кожана и серой ночницы, в форме шейп-файлов. Организация также разрешила использовать информацию с ее веб-сайта и выдала лицензию на использование фотографий этих видов летучих мышей, сделанных Мерлином Таттлом, в приложении, являющемся ключевым компонентом карты-истории.

В этой части карты-истории показана среда обитания вида летучих мышей, известного как юго-восточная ночница (Southeastern Myotis).

BCI также попросила Бачкоски передать Esri шейп-файлы, которые он использовал для создания своих статических карт. Данные включали дату каждого предполагаемого или подтвержденного случая заболевания синдромом WNS. Теперь все необходимые данные были в наличии, и можно было приступить к созданию приложения карты-истории.

Поэкспериментировав с анимированием данных в Esri’s ArcGIS for Desktop, группа карт-историй пришла к выводу, что в статических картах Бачкоски было больше данных, чем требовалось для приложения карты-истории. При публикации данных часто справедлив принцип «чем проще, тем лучше», особенно когда речь идет о приложении, предназначенном для широкой аудитории. Для простоты, данные Бачкоски были редуцированы до двухцветной тематической карты предполагаемых и подтвержденных случаев и информации о датах для создания анимации. Видео, показывающее раннюю версию карты-истории и создание анимации в ArcGIS for Desktop, было выложено в YouTube.

Следующим шагом была публикация локальных данных в виде веб-сервисов для использования в конечном приложении. Данные об округах с зарегистрированными случаями синдрома белого носа у летучих мышей были опубликованы с помощью экземпляра ArcGIS for Server в облаке Amazon, а границы сред обитания летучих мышей были опубликованы с помощью сервисов, размещенных в облачной ГИС ArcGIS Online. Затем предстояло решить, какую базовую карту использовать (в итоге была выбрана Esri World Topographic Map), и протестировать различные цветовые схемы и уровни прозрачности.

Еще одним обязательным шагом была разработка дизайна и компоновки приложения. Группа быстро пришла к решению отобразить в приложении две темы: анимацию, показывающую распространение WNS во времени, и границы сред обитания каждого вида, наложенные на границы охваченных заболеванием округов. В качестве прототипов было использовано несколько шаблонов приложений для карт-историй. В итоге было создано пользовательское приложение с двумя изящно сопряженными половинами — бегунок времени, имеющийся в первой половине, заменен во второй фотографиями видов. В приложении использовались базовые карты из ArcGIS Online и сервисы, размещенные в облаках Amazon и ArcGIS Online.

В день выхода приложения Бачковски прислал письмо о том, что к карте необходимо добавить два новых округа, поскольку в них подтвердились случаи заболевания. Быстрое обновление сервисов позволило актуализировать приложение данными зимы 2011/2012. Позже карта-история была обновлена данными зим 2012-2014 гг.

Приложение получило хорошие отзывы и остается одним из самых популярных в коллекции карт-историй Esri Story Maps. Оно также породило ряд споров и дискуссий. Но именно для этого и нужны хорошие карты-истории — представить важную информацию в увлекательной форме и способствовать ее распространению и обсуждению.