TRIDEC Presentation: Intergeo 2012

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TRIDEC Presentation: Intergeo 2012

  1. 1. The TRIDEC ProjectCollaborative, Complex, and Critical DecisionProcesses in Evolving CrisesFree and Open Source GISfür die TsunamifrühwarnungPeter Löweploewe@gfz-potsdam.de
  2. 2. Das Projekt TRIDEC (Collaborative, Complex, and Critical Decisionprocesses in Evolving Crises) des EU FP 7 Förderprogramms entwickeltEchtzeit-Informationsmanagement für Earth Management.Das TRIDEC Konsortium besteht aus 10 europäischen Partnern ausIndustrie und Forschung.Das Zentrum für Geoinformationstechnologie (CeGIT) des DeutschenGeoForschungszentrums Potsdam (GFZ) übernimmt dasProjektmanagement, Systementwicklung und Datenvisualisierung(u.a.) in TRIDEC.Das Krisenmanagement bei Naturkatastrophen zum Zweck derTsunamifrühwarnung im Bereich des nordöstlichen Atlantik und desMittelmeeres ist ein Anwendungsfeld künftiger TRIDEC Systeme.Das TRIDEC Projekt
  3. 3. Vorgängerprojekte von TRIDECTRIDEC basiert aus zwei Vorgängerprojekten imBereich der Tsunamifrühwarnung:German Indonesian Tsunami Early WarningSystem (GITEWS)Fokus: Sensordatenintegration („Upstream“)Laufzeit: 2006 – 2011Finanzierung: BMBFDistant Early Warning System (DEWS)Fokus: Informationslogistik („Downstream“)Laufzeit: 2007-2010)Finanzierung: EU (FP6)
  4. 4. Technische TRIDEC KernkomponentenEine Kommunikationsinfrastruktur interoperablerstandardbasierter Dienste zum intelligenten Management vondynamisch wachsenden Informationsmengen und - dimensionen.Eine robuste und skalierende Diensteinfrastruktur, zur Nutzung undIntegration vorhandener und wachsender Ressourcen wie Sensor-Systemen, Geodateninfrastrukturen, numerischer Simulation, etc.Ein wissensbasiertes Dienste-Framework für Kontextinformationund intelligentes Informations-Management bei flexiblerOrchestrierung der Systemressourcen.Ein adapitves Framework für kollaborative Entscheidungsfindung mitUnterstützung von Geschäftsprozessen und Arbeitsabläufen.
  5. 5. TRIDEC entwickelt fürTsunamiwarnzentren (Leitstände)ein GIS-basiertes Userinterface(CCUI).Das TRIDEC CCUI basiert auf demJava-basierten FOSS GIS uDig(udig.refractions.net) und stelltmehrere Anwenderperspektivenbereit.Die CCUI-Quellen sind über dasFOSSLAB portal des GFZverfügbar:http://www.fosslab.org/projectsTRIDEC FOSS GIS Anwendung I:Command and Control Interface (CCUI)
  6. 6. Eine Kernkomponente von TsunamiFrühwarnsystemen ist die Modelierung undAuswertung simulierter Tsunami-Wellen in Raumund Zeit.Das FOSS Geographic Ressources and AnalysisSupport (GRASS) GIS (v6.4 und v7-devel) wird amCEGIT zur Analyse und Kartierung der Tsunami-Parametern (Wellenhöhe / Ankunftszeit /Mareogramme) in 2D und 3D (x,y + z) eingesetzt.GRASS: Größtes und ältestes (28 Jahre) FOSSGIS Projekt, ca. 350 Module (C und Python),embedded in uDig und Quantum GIS, für denDesktop und Cluster-Einsatz geeignet.TRIDEC FOSS GIS Anwendung 2:Tsunami Simulationsdaten
  7. 7. Kartenerstellung für simulierte Tsunamiwellen (“Virtual Tsunami Atlas”).Beispiel: Tsunami-Kartierung
  8. 8. TRIDEC wurde zur Erstellung von Animationsfilmen alsExponat für den deutschen Pavillion auf derWeltausstellung EXPO 2012 angefragt.Die Aufgabe konnte durch Einsatz von GRASS GIS aufdem High Performance Computing Cluster erfolgreichgelöst werden.Herausforderung:Weltausstellung EXPO 2012
  9. 9. High Performance GIS Computingam GFZ PotsdamHPC Cluster: 234 Knoten / 480 CPU / 3084 Kerne5 Tbyte RAM19 VerarbeitungsschlangenSuse Linux Enterprise 2011GRASS GIS 6.4.2 für alle User (v7.0-devel in Vorbereitung)
  10. 10. Mehrwert von Cluster GIS WerkbänkenNutzen für den geowissenschaftlichen Einsatz:Delegation von Aufgaben (Parallelisierung)Zeitintensive/Langwierige Prozesse: „Viele Daten“Ressourcenintensive Prozesse: „Große Daten“Stabile und gesicherte ProzessumgebungImage Source: Disney
  11. 11. Beispiel: Zeitintensive VerarbeitungEingangsdaten: Geometrisch komplexe Tsunami-SimulationsdatenSignifikante Mengen Rechenzeit werden pro Knoten benötigtExtremfall: 20 CPU-Tage zur Prozessierung eines Datensatzes mitinkonsistenten Geometrien.„Problemzone“Tsunami-SimulationFür die Agäis
  12. 12. Die Karteninhalte (Tsunami-Wellenhöhen)werden mit GRASS GIS ausModellergebnissen erstellt.Die Erzeugung hochauflösender Globuskartenerfolgt mit Rendering-Werkzeugen wiePOVRay und Blender.Beispiel: Simulierte Wellenhöhen des 2011Tohoku-Tsunami (Daten: A.Babeyko, GFZ)Beispiel: hochauflösendeGlobuskarten
  13. 13. Beispiel: Animation von GlobuskartenBeispiel: Wellenhöhenmaxima desTohoku 2011 Tsunami aus vierseparaten KamerapositionenBis zu gerenderte 750 Einzelbilder proGlobuskarten-Animation.4 * 750 = 3000 Rendering-JobsMehrere Iterationen zur Optimierung derDarstellung nötig.•Lineare Verarbeitung: ~ 1 Woche•Parallele Verarbeitung: << 0.5 Tag
  14. 14. Creating an animation using a large number of high-resolution globe-mapsrenderings takes up a significant amount of computation time.Animation von Globuskarten
  15. 15. Nächste Schritte: GIS ManagementIT Service Management gemäß der ITInfrastructure Library (ITIL) für den nachhaltigenBetriebSoftware as a Service: Mehrwert für denwissenschaftlichen Anwender schaffen – und langfristigbereitstellen.Strategie zur Erweiterung von ServiceKatalog/Portfolio um weitere GIS-Software.Service Transition: Sicherstellung der Verfügbarkeitauch bei Erweiterungsmaßnahmen.Betrieb: „GFZ Rechenzentrum Service Desk“ alsAnsprechpartnerKontinuierliche Stärkung & Verbesserung: Stabilität undNutzerfreundlichkeit stärken
  16. 16. Rolle und Nutzen von FOSS GIS inTRIDEC zur Frühwarnung vorNaturkatastrophen.Kombinierter Einsatz verschiedener Werkzeuge (uDig undGRASS GIS)Vertrauen durch Zugriff auf den QuellcodeSchnelle Erweiterbarkeit durch Zugriff auf den QuellcodeWeltweite Weitergabe and Dritte möglichNachnutzung in Folgeprojekten bzw. der Industrie alsMehrwert für die Gesellschaft.
  17. 17. Vielen Dank für die Aufmerksamkeit !Kontakt: ploewe@gfz-potsdam.de

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