导读

痕量气体包括甲烷和二氧化碳在内，它们不仅导致气候变化，还影响全球数百万人的健康。了解Scepter， Inc.如何汇总海量数据集、精确定位排放源，并帮助ExxonMobil等客户监测和减少甲烷释放。了解ScepterAir数据融合平台如何利用先进的亚马逊云科技云服务，以低延迟分析和提取来自地面、空中和轨道数据源的洞察。这些大气监测能力帮助政府、能源公司、农业、废物管理、医疗保健、零售和运输行业监测甲烷、二氧化碳和空气颗粒物，以助其实现可持续发展目标并满足监管要求。

演讲精华

以下是小编为您整理的本次演讲的精华。

在环境管护和技术创新的领域，一场非凡的合作在亚马逊云科技 re:Invent 2024活动中展开。Scepter公司是一家大气监测领域的先驱企业，它与亚马逊云科技和能源巨头ExxonMobil携手合作，推出了一个突破性的平台，旨在检测、量化和减缓全球范围内的甲烷排放。

演讲由Scepter的Philip Fother开场，他富有雄辩地阐述了大数据、数据分析、云计算和新兴太空经济等近期技术进步对环境的深远影响。这些技术进步使我们能够实时监测大气，使原本看不见的现象变得可见。Fother强调了这一成就的重要性，因为它使我们能够检测和量化各种气体和颗粒物质，这对商业市场和政府都具有重大意义。

Fother举例说明了大气监测的实际应用。他强调了二氧化氮(NO2)与空气污染之间的联系，后者已被实证与抑郁症有关，影响了约8.52%的人口。他还讨论了细颗粒物(PM2.5)和地面臭氧，它们的存在可能会严重抑制农业生产和作物健康，仅浓度增加1%就可能导致全球经济损失50亿美元。

然而，演讲的重点集中在甲烷和二氧化碳这两种温室气体上，它们是导致全球变暖的主要因素。Scepter与亚马逊云科技合作，并获得ExxonMobil的赞助，开发了一个先驱性平台来解决这一紧迫问题。该平台采用五步流程:检测、量化、通知、减缓(修复泄漏)和认证(通知监管机构)。这种全面的方法不仅能够检测和量化甲烷泄漏，还能够定位泄漏源、将其归因于特定设施，并将数据无缝集成到工作流程系统中，以便及时采取缓解措施。

该平台的数据摄取阶段利用了各种高度的大气监测传感器收集的数据，包括地面传感器、航空传感器、无人机、平流层平台和卫星。这种多传感器、多领域的方法至关重要，因为不同的传感器在覆盖范围、时间和检测阈值方面具有独特的优势和局限性。为了解决这些局限性，Scepter采用了自己的专有高光谱传感器，这些传感器在6万英尺的平流层高度飞行，达到了每小时10公斤甲烷的惊人检测水平。

Scepter进一步扩展了其平流层平台的检测能力，用于对离岸油气平台进行航空监测，这些平台占逃逸甲烷泄漏的20-30%。这凸显了该平台的多功能性，以及在减缓各个行业的甲烷排放方面的巨大潜力。

摄取的传感器数据经过归一化处理，形成了一个综合的大数据立方体。然后，通过先进的数据分析和人工智能技术，将这个数据立方体与相关数据集(如超本地风数据)进行融合。最终产品是一种更高级别的产品，专门为寻求甲烷排放可操作见解的商业客户提供持续收入销售。

来自亚马逊云科技的Chance Thomas深入探讨了该平台架构的技术细节，强调了旨在增强安全性、监控、日志记录和加密能力的多账户架构。他阐述了开发过程，利用Cloud9、CDK和CloudFormation进行基础设施即代码，实现了科学、工程和服务元素开发人员之间高效协作。

数据摄取阶段无缝集成了来自各种来源的数据，包括通过亚马逊云科技开放数据注册中心访问的卫星数据、Scepter自己的平流层气球任务，以及在甲烷产生区域战略性部署的大量物联网传感器网络。Chance强调了在平流层气球上创新使用Starlink终端实现低延迟数据传输，以及实施容器化系统进行机载数据处理和压缩的做法。这些创新对于实现近乎实时的检测和警报能力至关重要。

在处理阶段，Scepter采用了一系列亚马逊云科技服务，包括Lambda、Aurora (Postgres)和开源库，利用STAC (Spatiotemporal Asset Catalog)规范组织和索引数据。先进的数据分析和人工智能技术被用于以惊人的精度检测和量化甲烷泄漏。

服务阶段包括通过各种渠道向最终用户分发处理后的数据和警报，包括SNS (Simple Notification Service)、API和使用开源组件(如React、Maplibre)和亚马逊云科技服务(如Location Service、CloudFront和Cognito)构建的用户友好界面。这种多方位的方法确保了可操作的见解可以随时提供给利益相关者，从而实现及时和明智的决策。

Chance还概述了该平台的未来发展方向，包括探索与Bedrock的大型语言模型(LLM)合作的机会，以增强用户体验和地理空间功能。此外，Scepter计划利用SageMaker开发定制的计算机视觉模型，进一步提高平台检测甲烷泄漏的灵敏度和准确性。随着公司为即将到来的卫星星座做准备，正在努力优化收集方案并实现实时响应能力，确保更频繁、更准确的大气监测系统。

来自ExxonMobil的Emily Reedy从最终用户的角度提供了宝贵见解，强调了这家能源巨头在继续满足世界能源需求的同时，坚定不移地致力于减少排放的决心。她强调了ExxonMobil在2050年实现所有运营资产净零排放的雄心勃勃目标，以及在2030年前在伯米恩盆地实现这一目标的加速路线图，重点关注管理甲烷排放。

Emily强调采用多传感器方法的重要性，利用卫星、航空测量、连续监测、无人机和手持相机，以充分测量各种排放率的甲烷排放量。她承认不同数据类型、间歇性排放事件以及快速准确的数据处理需求带来的挑战，以便有效地指导现场人员进行缓解工作。

ExxonMobil目前的排放警报工作流程涉及甲烷排放跟踪运营中心(COMET)，在那里操作人员将各种观测数据与内部监测过程数据相结合，以向现场人员发出警报。Emily强调，像Scepter这样的数据融合平台有望减轻运营负担，提供一致、自动化和快速的警报，让COMET操作人员能够专注于将警报与内部数据相匹配，并高效地指导现场人员进行缓解工作。

Emily总结了ExxonMobil对有效数据融合平台的要求，强调需要灵活处理不同数据类型、自动化以实现快速处理和减少延迟、跨全球资产安全可扩展性，以及产生清晰可操作的警报和通知的能力。她强调，这样一个平台在有效减少甲烷排放和实现ExxonMobil雄心勃勃的净零目标方面发挥着关键作用。

在这场技术实力和环境管护的非凡展示中，Scepter、亚马逊云科技和ExxonMobil的合作孕育了一个前沿平台，用于实时监测和减缓甲烷排放。通过利用大数据、云计算和先进分析的力量，这个平台代表了应对全球变暖这一紧迫挑战的重大进步，为更加可持续的未来铺平了道路。

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