CyberGIS - Википедия - CyberGIS

CyberGIS, или же кибергеографическая информатика и системы, является междисциплинарной областью, объединяющей киберинфраструктура, электронная наука, и географическая информатика и системы (ГИС). CyberGIS уделяет особое внимание решению геопространственных задач с большим объемом вычислений и данных в различных областях исследований и образования. Потребность в ГИС вышла за рамки традиционных форм географического анализа и изучения, которые включают адаптацию к новым источникам и видам данных, высокопроизводительные вычисления ресурсы и онлайн-платформы, основанные на существующих и появляющихся информационных сетях. Название киберГИС впервые появилось в Географическая информатика литература в 2010 году.[1] CyberGIS характеризуется как цифровые геопространственные экосистемы. Эти системы разработаны и развивались гетерогенные вычисления среды (см. Суперкомпьютер CyberGIS ниже), а также среды человеческого общения и информации. CyberGIS можно считать новым поколением географических информационных систем (ГИС). Эти системы основаны на передовой вычислительной и информационной инфраструктуре, которая анализирует и моделирует геопространственные данные, обеспечивая пространственный анализ, моделирование и совместное решение геопространственных проблем с интенсивными вычислениями в ранее беспрецедентных масштабах.[2]

Дополнительные описания CyberGIS включают: «принципиально новую программную среду, включающую бесшовную интеграцию киберинфраструктуры, ГИС и возможностей пространственного анализа / моделирования»,[3] и «ГИС, отсоединенная от настольного компьютера и развернутая в сети, со связанными с этим проблемами оборудования, программного обеспечения, хранения данных, цифровых сетей, людей, обучения и образования».[4] Более ранние научные исследования продемонстрировали проблемы интеграции пространственно-временных данных и аналитики из-за географической и пространственной сложности. CyberGIS пытается выйти за рамки традиционных научных и технических ограничений в рамках обычных ГИС, вводя новшества в киберсреды, требующие больших объемов вычислений и данных, используя пространственно-временные характеристики, присущие различным научным областям, и используя большие данные и высокопроизводительные вычисления подходы к совместному решению проблем.

История

В 2004 году раннее исследование промежуточное ПО который объединяет ГИС с высокопроизводительными технологиями распределенных вычислений и заложил основу для последующих исследований и разработок киберГИС. Это промежуточное ПО было названо гео-промежуточным ПО.[5] потому что он был предназначен для решения географических задач. Гео-промежуточное ПО было нацелено на совместное решение проблем и принятие решений за счет использования огромных вычислительных ресурсов, предоставляемых высокопроизводительной вычислительной инфраструктурой. Пространственно-временная аналитика и моделирование с большим объемом данных требуют значительных вычислительных мощностей[6] в то время как географический анализ часто требует рассмотрения влияния масштаба и пространственных отношений на различные сложные явления. Это означает, что cyberGIS сосредоточен на передовых достижениях ГИС, которые зависят от передовой киберинфраструктуры и высокопроизводительных вычислений вместо традиционных последовательных вычислений и подходов к ГИС. Используя огромные киберресурсы, киберГИС может решать более широкие научные задачи за счет поиска пространственно-временных знаний с большим объемом данных.[7]

Сообщества научной киберинфраструктуры, геопространственных данных и ГИС активно работают над развитием области киберГИС.[8][9] Ключевым событием сообщества стал Национальный фонд науки TeraGrid Семинар по киберГИС, который прошел совместно с Зимней встречей университетского консорциума по географической информатике в феврале 2010 г. В этом отчете семинара изложена убедительная дорожная карта кибергИС, в которой сформулированы фундаментальные вопросы киберГИС для инновационной киберинфраструктуры; в то же время отчет способствует развитию ГИС следующего поколения, которая объединяет высокопроизводительные вычисления, распределенных вычислений и возможности совместной работы через Интернет для геопространственных открытий и инноваций.[10][11]

В 2010 году д-р Шауэн Ван описал первую структуру киберГИС для синтеза киберинфраструктуры, ГИС и пространственного анализа.[1] С тех пор он был признан важной областью для передовой киберинфраструктуры и исследований ГИС. Многопрофильная и междисциплинарная инициатива, финансируемая Национальный фонд науки В 2010 году начал шестилетний проект стоимостью 4,8 миллиона долларов «Интеграция программного обеспечения CyberGIS для устойчивых геопространственных инноваций».[12] Эта крупная инициатива установила три взаимосвязанных столпа передовой программной среды cyberGIS: CyberGIS Gateway, CyberGIS Toolkit и промежуточное ПО GISolve.

Суперкомпьютер ROGER

КиберГИС Суперкомпьютер

В 2014 году Центр перспективных цифровых и пространственных исследований CyberGIS на базе Иллинойсский университет в Урбана-Шампейн получил Национальный фонд науки грант на крупное исследовательское оборудование для создания ROGER как первой киберГИС суперкомпьютер. РОДЖЕР, организованный Национальный центр суперкомпьютерных приложений, оптимизирован для работы с геопространственными данными и вычислениями и оснащен:

  • примерно шесть петабайт необработанного дискового хранилища с высокой пропускной способностью ввода / вывода;
  • твердотельные накопители для приложений, требующих высокой производительности доступа к данным;
  • передовые графические процессоры для использования массового параллелизма в геопространственных вычислениях;
  • интерактивная визуализация, поддерживаемая высокоскоростной сетью и динамически выделяемыми облачными вычислительными ресурсами.

Программное обеспечение и инструменты CyberGIS объединяют эти системные компоненты для поддержки большого числа пользователей, которые исследуют научные проблемы в областях, охватывающих бионауки, инженерию, науки о Земле и социальные науки.

Международные конференции

  • Первая международная конференция по космосу, времени и CyberGIS[13]
  • Вторая международная конференция по CyberGIS и геодизайну[14]
  • Третья международная конференция по CyberGIS и науке о геопространственных данных[15]

Научные организации

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Ван, Шауэн (2010). «Платформа CyberGIS для синтеза киберинфраструктуры, ГИС и пространственного анализа». Летопись Ассоциации американских географов. 100 (3): 535–557. Дои:10.1080/00045601003791243. ISSN  0004-5608.
  2. ^ "Домашняя страница Research.gov". www.research.gov. Получено 2016-06-11.
  3. ^ «Поиск награды NSF: Награда № 1047916 - SI2-SSI: Интеграция программного обеспечения CyberGIS для устойчивых геопространственных инноваций». www.nsf.gov. Получено 2016-06-11.
  4. ^ «Что такое CyberGIS? | Блог ArcGIS». blogs.esri.com. Получено 2016-06-11.
  5. ^ Ван, Шауэн. 2004. Грид-ориентированное ПО промежуточного слоя для географического анализа: теория, метод, реализация и оценка. Кандидат наук. Тезис. Университет Айовы.
  6. ^ Хагер, Георг; Веллейн, Герхард (2010). Введение в высокопроизводительные вычисления для ученых и инженеров. Чепмен и Холл / CRC Вычислительная наука. 20102232. Дои:10.1201 / EBK1439811924. ISBN  978-1-4398-1192-4. ISSN  2154-4492.
  7. ^ Анселин, Люк; Рей, Серж (2012). «Пространственная эконометрика в эпоху киберГИБ». Международный журнал географической информатики. 26 (12): 2211–2226. Дои:10.1080/13658816.2012.664276.
  8. ^ Райт, Дон Дж .; Ван, Шауэн (2011-04-05). «Возникновение пространственной киберинфраструктуры». Труды Национальной академии наук. 108 (14): 5488–5491. Дои:10.1073 / pnas.1103051108. ISSN  0027-8424. ЧВК  3078415. PMID  21467227.
  9. ^ Ян, Чаовей; Раскин, Роберт; Гудчайлд, Майкл; Гахеган, Марк (2010). «Геопространственная киберинфраструктура: прошлое, настоящее и будущее». Компьютеры, окружающая среда и городские системы. 34 (4): 264–277. Дои:10.1016 / j.compenvurbsys.2010.04.001. ISSN  0198-9715.
  10. ^ Ван, Шауэн; Wilkins-Diehr, Nancy R .; Ньергес, Тимоти Л. (2012). «CyberGIS - На пути к синергетическому развитию киберинфраструктуры и GIScience: резюме семинара». Журнал пространственной информатики (4). Дои:10.5311 / JOSIS.2012.4.83. ISSN  1948-660X.
  11. ^ Анселин, Люк (апрель 2012 г.). «От SpaceStat к CyberGIS: 20 лет программного обеспечения для анализа пространственных данных». Международное региональное научное обозрение. 35 (2): 131–157. Дои:10.1177/0160017612438615.
  12. ^ "дом [КиберГИС]". www.cybergis.org. Получено 2016-06-12.
  13. ^ «КиберГИС '12». www.cigi.illinois.edu. Архивировано из оригинал на 2016-06-05. Получено 2016-06-12.
  14. ^ "CyberGIS'14 | Центр передовых цифровых и пространственных исследований CyberGIS | Университет Иллинойса". cybergis.illinois.edu. Архивировано из оригинал на 2016-06-14. Получено 2016-06-12.
  15. ^ "CyberGIS'16 | Центр передовых цифровых и пространственных исследований CyberGIS | Университет Иллинойса". cybergis.illinois.edu. Архивировано из оригинал на 2016-06-04. Получено 2016-06-12.

внешняя ссылка