如何理解态势感知的原则可以让你的空间数据系统

理解态势感知背后的原则可以帮助突出空白空间数据系统和为提高他们的能力和有效性提供见解。在这篇文章中,我将概述态势感知的关键方面,特别添加的组件,以及如何可以应用于地理空间数据上下文。

我们来看看例子从一个当地的规模和区域范围内来说明它的实际意义,包括数字双机场,一场灾难为流域管理和响应系统,和一个地区天然气公司等效用。

态势感知是什么?

根据维基百科,“形势意识是环境要素的感知和事件对时间和空间,其意义的理解,和他们的未来地位”的投影。这学期有许多可能的应用领域,如军事和紧急救灾/设施、基础设施和公用事业的管理。

态势感知有三个关键组件:

• 模型元素的环境
• 现状的理解
• 预测未来的状态

的主要思想是构建系统,使得我们更好地监控和了解周围发生了什么,并提供必要的信息,以更好地适应变化的环境。

传统的地理空间数据的局限性

从地理空间数据的角度来看,从历史上看,许多GIS和CAD系统维护的焦点数据集,表示在过去。也许是基于一些调查的数据,计划,设计、竣工文档。或数据可能是数字化从空中照片或卫星图像遥感数据在过去的一段时间。不管它是如何获得的,这些方法在本质上是历史的。数据来源于这仅仅是准确的在过去特定的时间。观察今天从这个数据包括做出推论和假设,在最好的情况下,有一定程度的不确定性,在最坏的情况下,高度怀疑。

面临的挑战是:如何用于态势感知丰富空间数据系统环境更多的电流和准确的理解,根据我们的数据,因此决定更相关、有效?

添加一个时间分量

的趋势在IT和地理空间部门解决这个问题所需要的。一个地区,已经出现了明显的进步是实时数据流的支持,包括实时数据流服务(例如天气或新闻更新)和物联网设备(物联网,如温度计,手机)。然而,实时数据的好处是没有完全意识到或理解,直到这些观察完全融入我们目前的模型,我们希望管理环境和基础设施。正因为如此,数字双胞胎的概念已经成为一个焦点数据建模和管理系统。虽然有很多“数字双”的定义,主要概念相关的态势感知的所有相关数据。是一个特定数据视图的过去、现在,还是预测未来?这可以应用到从一个当地的规模,比如建筑信息模型(BIM),或地球作为一个整体,如气候模型,或者介于两者之间的任何东西,比如城市数字双胞胎(也称为智能城市)。关键是集成传感器和实时数据提要我们有更好的理解,以及集成预测和趋势模型我们有一个更好的升值可能的未来。

太阳能潜力——紧张/ Avineon DITUR项目

应用范围:机场的态势感知

等一个机场YVR或旧金山,这是至关重要的经理有一个完整的理解正在发生的事情在任何给定的时间。是不够的平面图和跑道布局。经理需要一个实时视图每架飞机和支持资源坐落在任何给定的时间。为了管理终端的空间,需要有一种当前人们的理解,他们可能想去的地方,区域限制什么,到什么程度。所有的这些方面有一个时间维度。翼的终端可能指定的国内和国际日后一周。一段滑行道可能需要关闭维护。机场内的不同区域可能只开放在一天中的特定时间或只能通过授权员工。

更好地支持这种动态特性的一个机场的信息,我们需要支持这个时间敏感视图的数据模型和数据流如传感器更新模型以合适的频率。像一个室内地图一样简单的事情可以从基本的物理信息,如创建一个平面图CAD或荡妇。然而,它的效用是有限的,直到美化市容和入住率信息补充道。这包括信息存储占据了一个特定的商业空间和他们的营业时间是什么。

所以这个室内环境的态势感知需要包含数据源提供定期更新在入住率和操作时间,加上一个数据模型,这一状态信息更新和存储的地方。每日更新的信息,一个基本的平面图变成一个简单的数字双胞胎的室内空间丰富了数据集,可以支持应用程序来帮助人们得到他们所需要的。在这种情况下,[IMDF标准数据模型存储的物理信息的能力建设水平,单位,以及走廊,入住率和便利设施类型的上下文信息所以人们可以找到他们想要的东西,看看如何到达那里。

截图的演讲旧金山国际机场(SFO)

应用范围:天然气的态势感知能力

FortisBC说明了这一原则在更广泛的范围内。它们不仅管理最大的天然气分销网络在该地区,但他们也需要保护它免受自然灾害随时间变化。为了保护他们的网络从火灾隐患,FortisBC FME监控活动从公元前野火火灾数据使用:分支DataBC和集成他们的资产和网络数据存储在通用电气Smallworld。每2小时检查这些数据,任何资产的半径10公里内的一个活跃的防火区,自动通知发送到区域经理负责。威胁其他关键基础设施,如学校和医院也跟踪。

在这种情况下,气体的现有基础设施的数据网络,它的设施是富含火险信息提供一个操作视图的危害,让管理者及时决定保护这些资产和人员。FortisBC不需要雇佣自己的传感器网络。相反,他们只是需要与BC野火的数据集成服务。

公元前野火网络地图服务

FortisBC报告业务经理

应用范围:流域灾害管理和响应

上面两个示例展示如何混合网站和基础设施数据与实时监控允许将历史数据更新,以反映当前的条件。然而,完整的态势感知也通常需要期待什么条件下可能会发生在不久的将来。在减轻风险的情况下,它是不够的今天知道的危害是什么。我们需要评估风险基于可能的危害是什么明天,下个月或者明年。交货时间越多,缓解可能更便宜。

最重要的和具有挑战性的情况下考虑在这种情况下是由于气候变化的影响。我们从最近的经验知道用历史来估计未来风险不再是一个有用的指南。许多地区已经看到多个‘500年’洪水在不到十年的时间。遵循上述原则,而不是把我们的基础设施数据和实时数据流,我们也需要生成未来情景结合当前基础设施数据与预测或趋势模型。

洪水在弗雷泽山谷,公元前2021年。图片来源:加拿大广播公司

目前态势感知管理流域时,我们可以把民主党或表面模型和河网数据和实时测量数据,给这为洪水模型,并生成地区洪水的风险。为未来的风险,我们可以把这些数据与预测增加降雨,预计增加到流高度,然后用这个估计洪水变化由于气候变化风险。我们可以根据不同的气候变化模式运行运行这个模型和rcm -全球和区域气候模型)来了解风险的范围不同的变暖的场景。这种方法的一个挑战缩小规模——也就是说,找到方法来项目全球气候预测的结果到当地的规模。

阿河洪水风险估计

应用范围:疾病暴发的风险评估

另一个很好的例子的态势感知更紧,更短的时间内,即使几天都可以有很大的改变,考虑BlueDot和他们的应对Covid-19大流行。BlueDot是一个健康信息风险评估平台,利用FME基金来帮助养活他们的分析。支持态势感知,他们的实时数据提要不物联网传感器,而是当前信息从网上刮从新闻提要,旅行预订等交通信息,以及各种来自世界各地的事件报告。这是所有输入自营和人工智能算法分析趋势,超过预期的统计标准。使用这种方法,BlueDot能够国旗在武汉Covid-19流行病的爆发在2019年12月——完全9天前触发他们的第一次警告。本大小的关键威胁,任何交货时间在这种类型的警报可以给决策者的关键房间他们需要做出及时的决策和维护我们的社会,最终提高他们的能力拯救生命。亚搏在线

由bluedot Covid-19监视仪表板

解决在FME态势感知

FME是丰富的理想平台技术和基础设施数据实时或最新的状态信息。给予最好的支持空间,加上全面支持任何类型的数据流(JSON、XML文本),FME很容易生成当前视图的环境和支持在任何上下文中的态势感知。

通常情况下,数据流读取一些HTTPCaller、网络连接从FME基金中心,FeatureReader使用数据流FME服务器URL (JSON、XML等)和自动化的听众。FME桌面用于建筑师消息传递工作流程,可以发布到FME服务器和包含在自动化工作流。亚搏在线自动化可以一起链构造服务和消息处理和传感器观测工作区来支持所需要的任何数据更新和通知。可以使用这些更新生成更新情况的看法,无论是通过通知消息、报告或指示板,为用户提供一个当前系统所管理的理解。这些自动化特性也可以发布到FME云运行在Amazon AWS,理想当源中有云,你可以保持接近源数据和处理。一个很好的例子就是由FME自动化和实时通知平台Powerlink在昆士兰盟,管理风暴,火灾和洪水风险的电力网络。

Powerlink洪水监测和通知工作流亚搏在线

当涉及到丰富的态势感知未来,FME能够消耗利基数值模型输出的数据和时间序列通常由科学气候和天气预报模型。NetCDF一些标准使用在这种情况下,[世界基督教联合会,HDF4,大量的结构化文本格式FME可以很容易地配置为使用。

展望未来,亚搏在线安全软件正在积极处理更广泛的地理空间社区亚搏国际在线官网在开放地理空间联盟([)研究方法整合自然风险模型输出和气候模型结果,以便更好地支持缓解灾害管理和长期气候变化的影响。这是通过参与相关领域工作小组,以及与其他参与者积极合作试点项目的发展有关灾害管理和气候弹性。

我们也正在努力添加支持新的格式和标准相关的态势感知能力,因为他们出现。例如,我们正在跟踪兴趣SensorThings API,观察和测量,传感器观测服务标准。同时,云原生格式像齿轮,我们已经支持,ZARR,处理时间序列数据立方体,对包括预测模型的输出很重要。进行这样的格式使部署到云和集成web提要更有效和可伸缩的。

结论

态势感知涉及任何有助于我们更好地理解我们的环境和有效的决策支持,无论是开车还是10年城市规划发展。FME数据集成和自动化平台是一个工具集,使得支持态势感知更加容易,特别是在动态空间数据结构的一部分。我们致力于跟踪行业趋势和标准构建,可以肯定的是,解决方案建立在我们的平台将支持连接和转换需要确保你数据系统支持企业的发展需求。

院长欣茨

院长有一个背景的数学、计算机科学、地理信息系统、环境科学。他工作与应用程序专家团队帮助客户和合作伙伴FME解决具有挑战性的设计和实现数据集成问题。他同时还担任产品经理为XML团队和协调员开放标准。当不使用FME基金院长喜欢寻找新的、创造性的方式,迷路了,不管是在水面上,旅行,摄影或好歌曲或书。