CyberSIG - CyberGIS

CyberSIG , ou sciences et systèmes d'information cybergéographique , est un domaine interdisciplinaire combinant la cyberinfrastructure , la science électronique et la science et les systèmes d' information géographique (SIG). CyberGIS se concentre particulièrement sur la résolution de problèmes géospatiaux à forte intensité de calcul et de données dans divers domaines de recherche et d'éducation. Le besoin de SIG s'est étendu au-delà des formes traditionnelles d'analyse et d'étude géographiques, qui incluent l'adaptation à de nouvelles sources et types de données, des ressources informatiques hautes performances et des plateformes en ligne basées sur des réseaux d'information existants et émergents. Le nom cyberGIS est apparu pour la première fois dans la littérature scientifique de l'information géographique en 2010. CyberGIS est caractérisé comme des écosystèmes géospatiaux numériques. Ces systèmes sont développés et ont évolué à travers des environnements informatiques hétérogènes (voir Superordinateur CyberGIS ci-dessous), ainsi que des environnements humains de communication et d'information. CyberGIS peut être considéré comme une nouvelle génération de systèmes d'information géographique (SIG). Ces systèmes sont basés sur une infrastructure informatique et d'information avancée, qui analyse et modélise les données géospatiales, fournissant une analyse spatiale, une modélisation et une résolution collaborative de problèmes géospatiaux à des échelles sans précédent.

D'autres descriptions de CyberGIS incluent : « un cadre logiciel fondamentalement nouveau comprenant une intégration transparente de la cyberinfrastructure, du SIG et des capacités d'analyse/modélisation spatiales », et un « SIG détaché du bureau et déployé sur le Web, avec les problèmes associés de matériel, logiciels, stockage de données, réseaux numériques, personnes, formation et éducation." Des recherches scientifiques antérieures ont démontré des problèmes d'intégration de données et d'analyses spatio-temporelles en raison de la complexité géographique et spatiale. CyberGIS tente d'aller au-delà des contraintes scientifiques et techniques traditionnelles au sein des SIG conventionnels en innovant des cyberenvironnements à forte intensité de calcul et de données, en exploitant les caractéristiques spatio-temporelles inhérentes à divers domaines scientifiques et en utilisant des approches de Big Data et de calcul haute performance pour la résolution collaborative de problèmes.

Histoire

En 2004, les premières recherches sur les intergiciels qui intègrent les SIG avec des technologies informatiques hautes performances et distribuées ont jeté les bases de la recherche et du développement ultérieurs du cyberSIG. Ce middleware a été appelé geo-middleware car il était conçu pour résoudre des problèmes géographiques. Le géo-middleware visait à permettre une résolution de problèmes et une prise de décision collaboratives en tirant parti des ressources de calcul massives fournies par une infrastructure informatique haute performance. L'analyse et la simulation spatio-temporelles à forte intensité de données nécessitent une puissance de calcul considérable, tandis que l'analyse géographique doit souvent tenir compte des effets d'échelle et des relations spatiales sur divers phénomènes complexes. Cela signifie que cyberSIG se concentre sur les avancées SIG de pointe qui dépendent d'une cyberinfrastructure avancée et d'un calcul haute performance au lieu des approches informatiques séquentielles et SIG classiques. En exploitant des cyber-ressources massives, il est possible pour le cyberSIG de résoudre des défis scientifiques plus larges grâce à la découverte de connaissances spatio-temporelles à forte intensité de données.

Les communautés scientifiques de la cyberinfrastructure, de la géospatiale et des SIG ont beaucoup travaillé pour faire progresser le domaine des cyberSIG. Un événement communautaire clé a été l' atelier TeraGrid de la National Science Foundation sur le cyberSIG, qui s'est tenu conjointement avec la réunion d'hiver du Consortium universitaire pour la science de l'information géographique de février 2010. Ce rapport d'atelier a présenté une feuille de route cyberSIG convaincante qui articule les problèmes fondamentaux du cyberSIG pour l'innovation en matière de cyberinfrastructure. ; en même temps, le rapport contribue à l'avancement du SIG de nouvelle génération, qui intègre le calcul haute performance , calcul distribué et Internet ont permis des capacités de collaboration pour la découverte et l' innovation géospatiale.

En 2010, le Dr Shaowen Wang a décrit le premier cadre cyberSIG pour la synthèse de la cyberinfrastructure, du SIG et de l'analyse spatiale. Depuis lors, il a été reconnu comme un domaine important pour la recherche avancée en matière de cyberinfrastructure et de SIG. Une initiative multi-institutions et multidisciplinaire, financée par la National Science Foundation en 2010, a lancé un projet de 4,8 millions de dollars sur six ans sur « l'intégration de logiciels CyberGIS pour une innovation géospatiale durable ». Cette initiative majeure a établi trois piliers interdépendants d'un environnement logiciel cyberSIG de pointe : la passerelle CyberGIS, la boîte à outils CyberGIS et l'intergiciel GISolve.

Le supercalculateur ROGER

Supercalculateur CyberGIS

En 2014, le CyberGIS Center for Advanced Digital and Spatial Studies de l' Université de l'Illinois à Urbana-Champaign a reçu une importante subvention d'instrumentation de recherche de la National Science Foundation pour faire de ROGER le premier superordinateur cyberSIG . ROGER, hébergé par le National Center for Supercomputing Applications , est optimisé pour traiter les données géospatiales et le calcul et est équipé de :

  • environ six pétaoctets de stockage sur disque brut avec une bande passante d'entrée/sortie élevée ;
  • disques SSD pour les applications exigeant des performances d'accès aux données élevées ;
  • unités de traitement graphique avancées pour exploiter le parallélisme massif en informatique géospatiale;
  • visualisation interactive prise en charge par un réseau haut débit et des ressources de cloud computing provisionnées de manière dynamique.

Les logiciels et outils CyberGIS intègrent ces composants du système pour prendre en charge un grand nombre d'utilisateurs qui étudient des problèmes scientifiques dans des domaines couvrant les biosciences, l'ingénierie, les géosciences et les sciences sociales.

Conférences internationales

  • La première conférence internationale sur l'espace, le temps et le cyberSIG
  • La deuxième conférence internationale sur le cyberSIG et la géoconception
  • La troisième conférence internationale sur le cyberSIG et la science des données géospatiales

Organisations scientifiques

Voir également

Les références

Liens externes