一個案例告訴你,GIS技術與數據可視化結合能幫助我們什么?

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編輯導語:GIS,即地理信息系統,它以地理空間為基礎,采用地理模型分析方法,實時提供多種空間和動態的地理信息,是一種為地理研究和地理決策服務的計算機技術系統。其基本功能是將表格型數據轉換為地理圖形顯示,然后對顯示結果瀏覽,操作和分析。那么,如果將GIS技術與數據可視化結合,能幫助我們什么呢?

之前我的很多文章都在描述數據可視化對企業管理或者是個人數據分析的作用,但是實際上數據可視化的用途不僅僅如此。

從社會層面上看的話,數據可視化還可以幫助我們來進行社會治理和公共健康保障。比如當數據可視化融入GIS技術后,可以幫助我們改善面對自然災害響應操作的方式。

近年來,自然災害一直以層出不窮的強度和頻率摧毀我們人類的家園。

國內每年夏天的洪澇災害一直困擾著長江流域地區,每年夏天微博上關于洪澇的熱門新聞也是層出不窮。

以今年重慶為例,面臨了40年來最大洪水侵襲,長江2020年“第5號洪水”大幅超過保證水位,重慶臨江大量道路和居民樓都被淹沒,磁器口、朝天門等標志性地段成為“重災區”,所謂的“山城”就快被淹成“海島”。

面對自然災害的時候GIS技術可以幫助我們進行跟蹤,預測和為災難做準備,而這一切動作的發生都會產生大量的數據。

在災難當中,時間對于我們來說十分重要,快速的將大量數據轉化為可行的見解并有效傳達結果的能力對于保護公共健康,最大程度的來減少損害并挽救生命至關重要!

所以利用gis技術并和數據可視化結合起來,可以加速我們面對災害時候的數據分析結果,改善我們的工作方式,盡最大的努力來減輕災害損失。

接下來我將給大家介紹一個真實的大屏案例,讓大家更好的感受數據可視化的價值所在。

一、案例介紹

此大屏案例為某市水利局的一個智慧水利項目,它是基于該市現有的水利工程基礎信息,降水、臺風等實時外界數據,實現全局可視、全面監控、智慧防澇,幫助政府部門科學、迅速指揮調度,為安全度汛提供支撐。

那么針對一個防災性質的數據可視化大屏,前期數據的準備工作自然是非常重要的。

通過確定數據需求,開發數據集以及在政府和非政府機構之間共享數據來制定帶有社區應急響應清單的緊急行動計劃。

這就需要在災難發生之前進行短期的協作活動,這些活動最終會增強機構間災難響應和恢復的準備狀態,例如開發與特定響應和恢復活動相關的應用程序,以及建立具有共同特征的數據集,報告做法以及所有潛在響應者的訪問程序。

有了數據之后,自然是進行數據大屏的起草設計,如果將我們收集到的數據利用數據可視化的操作,讓工作人員能夠更好的了解實時動態,并采取相應的行動。

整個大屏的創建流程圖可參考如下步驟:

防災數據可視化大屏場景構建鏈條

二、方案設計

選取該市城市形象標識的顏色作為主色調,獨特的青瓷色極具城市代表性,體現其古時瓷都的文化特質,主屏部分為中心城區的整體地圖展示和數據總覽。

從內容上,大屏基于GIS地圖實現了對全市河道分布、水位數據、水庫設備、引水情況、臺風監控、雨量監控、排澇數據等各項重要指標的可視化展示和實時化動態更新。

1. 總覽頁

主屏為該市城區的地圖全貌展示,地圖展示骨干/非骨干河網分布、房屋分布信息,主屏右側是水庫與河道的概況顯示。左屏展示引水情況,右屏則是排澇概況。

主屏右側是水庫與河道的概況顯示和排澇概況。通過折線圖可以清楚的知道不同河道三天內不同時間點的水位線情況。

而左屏展示引水情況,我們可以看到整個城區的引水量、引水天數移機中心城區的引水占比。

接下來是引水頁,引水頁的主屏地圖展示骨干/非骨干河網分布信息,側邊展示日引水矩陣圖,用大小不同的圓點表示引水量數據大小。

引水頁的左屏展示總體數據,即總的引水量與引水天數;右屏則是分地區的歷年引水量數據。

2. 水庫頁

主屏地圖展示水庫分布,點擊可查看某一水庫的詳細數據。左屏展示總體數據,即該地區年平均水資源量與人均水資源量;右屏則是分水庫的泄、供、儲水詳細數據。

3. 河道頁

主屏地圖展示水庫分布、骨干/非骨干河網分布、視頻監控、房屋分布,主屏右側展示各鄉鎮街道的水域面積數據。左屏展示河道總體數據,右屏分區展示河道概況。

4. 降雨頁

主屏地圖展示房屋分布,主屏右側為河區、水庫的降雨量統計;右屏則統計不同時間維度的降雨情況。

5. 排澇頁

主屏地圖展示骨干/非骨干河網分布、房屋分布、泵閘分布,點擊可查看某一泵閘的詳細數據,主屏右側展示各區域水位線。左屏顯示全年排澇量,右側分時間段顯示各區域排澇量。

6. 臺風頁

主屏地圖展示降水量圖,主屏右側展示臺風概況;右屏展示詳細降雨數據。

我們可以看到,該市的智慧水利工程數據可視化大屏通過七個頁面、一個主屏和兩個側屏實現了對整個城區水量的實時監控,并且通過數據圖標和熱力分布圖等組件更加直觀地展現在眼前,精確實現數據的可視化。

這些年來由于人類對城市的過度開發,洪澇災害愈發頻繁,年水位也是在不斷的上升,如果我們僅僅只是依賴傳統的抗洪模式,很難抵擋住自然災害。

然而在科技飛速發展的今天,我們要做的就是對傳統進行改革和創新,通過數據可視化大屏正好可以大大地提高抗洪效率,在災難發生之前就做到心里有數。

“過去評估山洪是否暴發依據是實測降雨,但往往轉移人員時山洪已經暴發了。智慧防汛大腦’通過融合實測降雨和短臨預報,將預警時間提前0.5至3個小時,為實施人員轉移爭取黃金時間。去年以來,該市共發生60多起小流域山洪,因及時預判預警、提前轉移,沒有發生一起人員傷亡事故?!?/p>

通過上述的一個簡單案例來說,應對自然災害的這一階段包括立即開展的活動,這些活動可減少威脅生命的條件,提供生命維持援助并停止進一步的財產損失。

地理空間數據對于災難響應目標至關重要,例如搜尋和救援工作,水和基本物資的分配以及臨時電源和庇護所的建立。

GIS有助于立即完成圖像的獲取、處理、分析、分發以及將圖像轉換為影響區域的地圖,這些地圖上覆蓋有以下信息:破壞位置、人口位置、關鍵物資庫存位置,沒有電源的區域以及可能的電源恢復時機,以及停電的電線和道路封閉的地圖。

對于像新冠肺炎這樣的流行病,可以在交互式視覺分析中使用地理空間數據,以便跟蹤病毒的傳播并從海量數據集中獲取見解。

應急階段的主要挑戰包括質量控制和信息分發。在機構之間必須建立有關將地理空間數據集成到信息產品中的通用做法,例如通用數據報告間隔,時間戳和分發方法。

地理空間數據的規模巨大,并且由于網絡損壞,此信息的分發可能會大大減慢速度。在這段時間內,可以使用來自地面報告,遙感,地理空間模型的數據以及來自現場監測的實時數據,直到獲得圖像。

數據可視化的實時分析平臺加快了決策過程,實現了數據和模型場景的快速可視化,從而推動了更好的緩解,準備和響應決策,并促進了總體上更好的災難響應計劃的開發。

數據可視化助力決策者預見未來,這句話不僅僅只是說說而已。不管是在企業管理還是社會治理當中,數據可視化的功能也不僅僅限于自身,可以和眾多的技術相互結合。

希望通過我們組建的可視化大屏,能讓抗洪人員在搶險中多爭取一秒,在災害中多救一個人,將災情損失減小到最低。讓數據不僅僅只是幾個冰冷無情的數字,而是變成有溫度有人情味的符號。

以上案例來自:袋鼠云EasyV

 

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  1. 可視化設計很好,但感覺系統缺少靈魂。針對政府用戶(地方水利局),可視化大屏往往是一個面子工程,政府的一般辦公人員缺乏水利相關的專業知識,通過目前系統建設只能說是報表BI的另一種展現形式,對實際的管理提供不了太大的幫助。應該在目前的基礎上結合水利專業知識加上專家模型和預警子系統,對實際的觀測和預警能提供實用功能。比如臺風來襲,根據臺風專家模型測算,可以預警并聯動應急響應方案,真正做到應急事件的管理。

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    1. 你說的其實就是一個可視化大屏在未來的一個發展趨勢。

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  2. 數據可視化在未來的發展確實對人類的生活有很大的便利,數字時代離不開可視化的展示。

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