Visualización de datos geoespaciales aplicada a la meteorología

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La visualización de datos geoespaciales cubre un gran espectrode técnicas visuales e interactivas para la representación, interaccióny análisis de datos geoespaciales. Este tipo de datos se caracteriza portener una referencia geográfica, también puede contener una componentetemporal, y usualmente pr...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal: Diehl, Alexandra
Otros Autores: Delrieux, Claudio A.
Formato: Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:Inglés
Publicado: Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 2016
Materias:
VISUALIZACION CIENTIFICA
ANALISIS VISUAL INTERACTIVO
VISUALIZACION ANALITICA
DATOS GEOESPACIALES
PRONOSTICO DEL ESTADO DEL TIEMPO
METEOROLOGIA
CIENCIAS DE LA ATMOSFERA
JUEGOS SERIOS
SIMULADORES DE VUELO
SCIENTIFIC VISUALIZATION
INTERACTIVE VISUAL ANALYSIS
VISUAL ANALYTICS
GEOSPATIAL DATA
OPERATIONAL WEATHER FORECASTING
METEOROLOGY
ATMOSPHERIC SCIENCES
SERIOUS GAMES
FLIGHT SIMULATORS
Acceso en línea:https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6053_Diehl
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n6053_Diehl_oai
Aporte de:
Repositorio Digital de la Universidad de Buenos Aires (UBA) de Universidad de Buenos Aires
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description La visualización de datos geoespaciales cubre un gran espectrode técnicas visuales e interactivas para la representación, interaccióny análisis de datos geoespaciales. Este tipo de datos se caracteriza portener una referencia geográfica, también puede contener una componentetemporal, y usualmente proviene de fuentes masivas y heterogéneas. Eldiseño de herramientas efectivas para asistir a los usuarios en el procesode razonamiento analítico de datos complejos y dinámicos constituye ungran desafío. Un diseño efectivo comprende una combinación correcta derepresentaciones visuales, mecanismos interactivos, y procesamiento semiautomático. Una selección equilibrada de estos elementos depende del dominioespecífico de aplicación. Esto puede ser sólo alcanzado por un enfoqueintegral donde el usuario cumple un rol central, colaborando en cadapaso de su diseño y evaluación. Diferentes factores influencian este proceso,por ejemplo, el flujo de trabajo de tareas específico del dominio deaplicación, los requerimientos del usuario, y la complejidad de los datos. La presente tesis conduce al lector a través de diferentes enfoques queabordan el desafío de diseñar soluciones de visualización geoespacial eficientes,con aplicaciones específicas para la meteorología. Estos enfoquescombinan distintas estrategias de visualización analítica para asistir a lospronosticadores en el análisis del pronóstico operativo del estado del tiempo. Los pronosticadores necesitan realizar un análisis rápido de la información,en el día a día. Proponemos un diseño novedoso que balancea la experienciadel usuario y el análisis semiautomático. Este diseño permite al usuarioidentificar tendencias y anomalías, analizar incertidumbre, y detectar erroresdel modelo numérico en forma ágil. También analizamos la integraciónde tecnologías de juegos serios y visualización científica. Nuestro diseño incorporatécnicas de visualización y tecnologías de juegos serios, en particularde simuladores de vuelo. El mismo demuestra los beneficios que esta integración puede brindar a la interacción con datos geoespaciales por mediode una aplicación de visualización 3D que explora ambientes topográficosy datos atmosféricos. Hemos evaluado la factibilidad y eficiencia de ambosenfoques por medio de diferentes casos de estudio diseñados en estrechacolaboración con meteorólogos, expertos del dominio. Esta evaluación fuerealizada usando una metodología de diseño participativa e iterativa. Lasconclusiones discutidas en este trabajo abrirán nuevas oportunidades de investigaciónpara el diseño de soluciones de visualización de datos geoespacialeseficientes en el área de meteorología, en el análisis del estado deltiempo y soporte para la toma de decisiones.
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Diferentes factores influencian este proceso,por ejemplo, el flujo de trabajo de tareas específico del dominio deaplicación, los requerimientos del usuario, y la complejidad de los datos. La presente tesis conduce al lector a través de diferentes enfoques queabordan el desafío de diseñar soluciones de visualización geoespacial eficientes,con aplicaciones específicas para la meteorología. Estos enfoquescombinan distintas estrategias de visualización analítica para asistir a lospronosticadores en el análisis del pronóstico operativo del estado del tiempo. Los pronosticadores necesitan realizar un análisis rápido de la información,en el día a día. Proponemos un diseño novedoso que balancea la experienciadel usuario y el análisis semiautomático. Este diseño permite al usuarioidentificar tendencias y anomalías, analizar incertidumbre, y detectar erroresdel modelo numérico en forma ágil. También analizamos la integraciónde tecnologías de juegos serios y visualización científica. Nuestro diseño incorporatécnicas de visualización y tecnologías de juegos serios, en particularde simuladores de vuelo. El mismo demuestra los beneficios que esta integración puede brindar a la interacción con datos geoespaciales por mediode una aplicación de visualización 3D que explora ambientes topográficosy datos atmosféricos. Hemos evaluado la factibilidad y eficiencia de ambosenfoques por medio de diferentes casos de estudio diseñados en estrechacolaboración con meteorólogos, expertos del dominio. Esta evaluación fuerealizada usando una metodología de diseño participativa e iterativa. Lasconclusiones discutidas en este trabajo abrirán nuevas oportunidades de investigaciónpara el diseño de soluciones de visualización de datos geoespacialeseficientes en el área de meteorología, en el análisis del estado deltiempo y soporte para la toma de decisiones. Geospatial data visualization covers a huge scope of visual techniquesand interactive mechanisms for the representation, interaction andanalysis of geospatial data. This kind of data is characterized for having ageographic reference, it can have a temporal component and often comesfrom massive and heterogeneous sources. The design of effective tools toassist users on analytical reasoning on these complex and dynamic dataconstitutes a big challenge. Effective design entails a right combination ofvisual representations, interactive mechanisms and semi-automatic processing. A carefully chosen selection of these elements depends on the specificdomain of application. This can be achieved by an integral approach wherethe user plays a central role, collaborating in each step of the design andevaluation. Different factors influence this process, for example, the specificdomain task workflow, user’s needs and data complexity. This thesis guides readers through different approaches that address thechallenge of designing efficient geospatial visualization solutions with specificapplications in meteorology. Our approaches face different visual analyticalstrategies to assist forecasters in the analysis of operational weatherforecasts. Forecasters need to perform quick analysis of the data on a dailybasis. We propose novel designs that balance user experience and semiautomatedanalysis. They allow the user to identify trends and anomalies,to analyze uncertainty, and to detect numerical model errors in an agile process. We also analyze the integration of serious games technologies andscientific visualization. Our design combines visualization techniques andserious games technologies, in particular flight simulators. It puts forwardthe benefits that this integration can bring to the interaction with geospatialdata by means of a specific data model design and a 3D visualizer oftopographic environments and weather information. We evaluated the feasibilityand efficiency of our approaches by means of several case studies designed in close collaboration with meteorologists, who are the domainexperts. This evaluation was performed using an iterative and participatorymethodology. Conclusions discussed in this work will open new researchopportunities to enhance the design of efficient geospatial visualizationtools for meteorology, weather analysis and decision-making support. Fil: Diehl, Alexandra. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. application/pdf https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n6053_Diehl eng Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar VISUALIZACION CIENTIFICA ANALISIS VISUAL INTERACTIVO VISUALIZACION ANALITICA DATOS GEOESPACIALES PRONOSTICO DEL ESTADO DEL TIEMPO METEOROLOGIA CIENCIAS DE LA ATMOSFERA JUEGOS SERIOS SIMULADORES DE VUELO SCIENTIFIC VISUALIZATION INTERACTIVE VISUAL ANALYSIS VISUAL ANALYTICS GEOSPATIAL DATA OPERATIONAL WEATHER FORECASTING METEOROLOGY ATMOSPHERIC SCIENCES SERIOUS GAMES FLIGHT SIMULATORS Visualización de datos geoespaciales aplicada a la meteorología Visualizing geospatial data for meteorology info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n6053_Diehl_oai

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