CyberGIS

CyberGIS , eller cybergeografisk informationsvetenskap och -system , är ett tvärvetenskapligt område som kombinerar cyberinfrastruktur , e-vetenskap och geografisk informationsvetenskap och -system (GIS). CyberGIS har särskilt fokus på beräknings- och dataintensiv geospatial problemlösning inom olika forsknings- och utbildningsdomäner. Behovet av GIS har sträckt sig bortom traditionella former av geografisk analys och studier, vilket inkluderar anpassning till nya källor och typer av data, högpresterande datorresurser och onlineplattformar baserade på befintliga och framväxande informationsnätverk. Namnet cyberGIS dök upp för första gången i Geographic Information Science litteraturen 2010. CyberGIS karakteriseras som digitala geospatiala ekosystem. Dessa system är utvecklade och har utvecklats genom heterogena datormiljöer (se CyberGIS Supercomputer nedan), såväl som mänskliga kommunikations- och informationsmiljöer. CyberGIS kan betraktas som en ny generation av geografiska informationssystem (GIS). Dessa system är baserade på avancerad dator- och informationsinfrastruktur, som analyserar och modellerar geospatiala data, vilket ger beräkningsintensiv rumslig analys, modellering och kollaborativ geospatial problemlösning i tidigare aldrig tidigare skådad skala.

Ytterligare beskrivningar av CyberGIS inkluderar: "ett fundamentalt nytt mjukvaruramverk som omfattar en sömlös integration av cyberinfrastruktur, GIS och rumslig analys/modelleringskapacitet", och ett "GIS frikopplat från skrivbordet och distribuerat på webben, med tillhörande problem med hårdvara, programvara, datalagring, digitala nätverk, människor, utbildning och utbildning." Tidigare vetenskaplig forskning har visat problem för integrering av rumsliga data och analyser på grund av geografisk och rumslig komplexitet. CyberGIS försöker gå bortom traditionella vetenskapliga och tekniska begränsningar inom konventionellt GIS genom att förnya dator- och dataintensiva cybermiljöer, utnyttja rumsliga egenskaper som är inneboende i olika vetenskapliga domäner, och använda stora data och högpresterande datoransatser för att samarbeta med problemlösning .

Historia

2004 lade tidig forskning om mellanprogram som integrerar GIS med högpresterande och distribuerad datorteknik grunden för den efterföljande forskningen och utvecklingen av cyberGIS. Denna mellanvara kallades geo-mellanvara eftersom den var skräddarsydd för att lösa geografiska problem. Geo-mellanprogram syftade till att möjliggöra gemensam problemlösning och beslutsfattande genom att dra fördel av enorma beräkningsresurser från högpresterande datorinfrastruktur. Dataintensiv spatiotemporal analys och simulering kräver betydande beräkningskraft medan geografisk analys ofta behöver ta itu med effekterna av skala och rumsliga relationer har på olika komplexa fenomen. Detta innebär att cyberGIS är fokuserat på banbrytande GIS-framsteg som är beroende av avancerad cyberinfrastruktur och högpresterande beräkningar istället för konventionella sekventiell beräknings- och GIS-metoder. Genom att utnyttja massiva cyberresurser är det möjligt för cyberGIS att lösa bredare vetenskapliga utmaningar genom dataintensiv spatiotemporal kunskapsupptäckt.

Den vetenskapliga cyberinfrastrukturen, geospatiala och GIS-gemenskaperna har arbetat mycket för att främja området cyberGIS. En viktig gemenskapshändelse var National Science Foundation TeraGrid Workshop om cyberGIS som ägde rum i samband med University Consortium for Geographic Information Science Winter Meeting i februari 2010. Denna workshoprapport lade fram en övertygande cyberGIS-färdplan som formulerar grundläggande frågor om cyberGIS för innovativ cyberinfrastruktur ; samtidigt bidrar rapporten till utvecklingen av nästa generations GIS, som integrerar högpresterande datoranvändning , distribuerad datoranvändning och Internet-aktiverade samarbetsmöjligheter för geospatial upptäckt och innovation.

2010 beskrev Dr. Shaowen Wang det första ramverket för cyberGIS för syntes av cyberinfrastruktur, GIS och rumslig analys. Sedan dess har det erkänts som ett viktigt område för avancerad cyberinfrastruktur och GIS-forskning. Ett multiinstitutionellt och tvärvetenskapligt initiativ, finansierat av National Science Foundation 2010, startade ett sexårigt projekt på 4,8 miljoner dollar om "CyberGIS Software Integration for Sustained Geospatial Innovation." Detta stora initiativ har etablerat tre inbördes relaterade pelare i en banbrytande cyberGIS-programvarumiljö: CyberGIS Gateway, CyberGIS Toolkit och GISolve-mellanvara.

ROGER superdator

CyberGIS superdator

mottog CyberGIS Center for Advanced Digital and Spatial Studies vid University of Illinois i Urbana-Champaign ett National Science Foundations stort forskningsinstrumentanslag för att etablera ROGER som den första cyberGIS- superdatorn . ROGER, som drivs av National Center for Supercomputing Applications , är optimerad för att hantera geospatial data och beräkningar och är utrustad med:

cirka sex petabyte rådisklagring med hög ingångs-/utgångsbandbredd;
solid-state-enheter för applikationer som kräver hög dataåtkomstprestanda;
avancerade grafikbehandlingsenheter för att utnyttja massiv parallellism i geospatial beräkning;
interaktiv visualisering som stöds av ett höghastighetsnätverk och dynamiskt försedda molnresurser.

CyberGIS programvara och verktyg integrerar dessa systemkomponenter för att stödja ett stort antal användare som undersöker vetenskapliga problem inom områden som spänner över biovetenskap, ingenjörsvetenskap, geovetenskap och samhällsvetenskap.

Internationella konferenser

Den första internationella konferensen om rum, tid och CyberGIS
Den andra internationella konferensen om CyberGIS och geodesign
Den tredje internationella konferensen om CyberGIS och Geospatial Data Science

Vetenskapliga organisationer

Se även

externa länkar