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Ver el documento (formato PDF)   Diehl, Alexandra.  "Visualización de datos geoespaciales aplicada a la meteorología"  (2016-05-02)
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
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Resumen:
La visualización de datos geoespaciales cubre un gran espectro de técnicas visuales e interactivas para la representación, interacción y análisis de datos geoespaciales. Este tipo de datos se caracteriza por tener una referencia geográfica, también puede contener una componente temporal, y usualmente proviene de fuentes masivas y heterogéneas. El diseño de herramientas efectivas para asistir a los usuarios en el proceso de razonamiento analítico de datos complejos y dinámicos constituye un gran desafío. Un diseño efectivo comprende una combinación correcta de representaciones visuales, mecanismos interactivos, y procesamiento semiautomático. Una selección equilibrada de estos elementos depende del dominio específico de aplicación. Esto puede ser sólo alcanzado por un enfoque integral donde el usuario cumple un rol central, colaborando en cada paso de su diseño y evaluación. Diferentes factores influencian este proceso, por ejemplo, el flujo de trabajo de tareas específico del dominio de aplicación, los requerimientos del usuario, y la complejidad de los datos. La presente tesis conduce al lector a través de diferentes enfoques que abordan el desafío de diseñar soluciones de visualización geoespacial eficientes, con aplicaciones específicas para la meteorología. Estos enfoques combinan distintas estrategias de visualización analítica para asistir a los pronosticadores 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 experiencia del usuario y el análisis semiautomático. Este diseño permite al usuario identificar tendencias y anomalías, analizar incertidumbre, y detectar errores del modelo numérico en forma ágil. También analizamos la integración de tecnologías de juegos serios y visualización científica. Nuestro diseño incorpora técnicas de visualización y tecnologías de juegos serios, en particular de simuladores de vuelo. El mismo demuestra los beneficios que esta integración puede brindar a la interacción con datos geoespaciales por medio de una aplicación de visualización 3D que explora ambientes topográficos y datos atmosféricos. Hemos evaluado la factibilidad y eficiencia de ambos enfoques por medio de diferentes casos de estudio diseñados en estrecha colaboración con meteorólogos, expertos del dominio. Esta evaluación fue realizada usando una metodología de diseño participativa e iterativa. Las conclusiones discutidas en este trabajo abrirán nuevas oportunidades de investigación para el diseño de soluciones de visualización de datos geoespaciales eficientes en el área de meteorología, en el análisis del estado del tiempo y soporte para la toma de decisiones.

Abstract:
Geospatial data visualization covers a huge scope of visual techniques and interactive mechanisms for the representation, interaction and analysis of geospatial data. This kind of data is characterized for having a geographic reference, it can have a temporal component and often comes from massive and heterogeneous sources. The design of effective tools to assist users on analytical reasoning on these complex and dynamic data constitutes a big challenge. Effective design entails a right combination of visual representations, interactive mechanisms and semi-automatic processing. A carefully chosen selection of these elements depends on the specific domain of application. This can be achieved by an integral approach where the user plays a central role, collaborating in each step of the design and evaluation. Different factors influence this process, for example, the specific domain task workflow, user’s needs and data complexity. This thesis guides readers through different approaches that address the challenge of designing efficient geospatial visualization solutions with specific applications in meteorology. Our approaches face different visual analytical strategies to assist forecasters in the analysis of operational weather forecasts. Forecasters need to perform quick analysis of the data on a daily basis. We propose novel designs that balance user experience and semiautomated analysis. 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 and scientific visualization. Our design combines visualization techniques and serious games technologies, in particular flight simulators. It puts forward the benefits that this integration can bring to the interaction with geospatial data by means of a specific data model design and a 3D visualizer of topographic environments and weather information. We evaluated the feasibility and efficiency of our approaches by means of several case studies designed in close collaboration with meteorologists, who are the domain experts. This evaluation was performed using an iterative and participatory methodology. Conclusions discussed in this work will open new research opportunities to enhance the design of efficient geospatial visualization tools for meteorology, weather analysis and decision-making support.

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Registro:
Título : Visualización de datos geoespaciales aplicada a la meteorología     =    Visualizing geospatial data for meteorology
Autor : Diehl, Alexandra
Director : Delrieux, Claudio A.
Mejail, Marta E.
Consejero : Mejail, Marta E.
Jurados : Ballarin, Virginia  ; Mininni, Pablo  ; Purgathofer, Werner
Año : 2016-05-02
Editor : Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Filiación : Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
Grado obtenido : Doctor de la Universidad de Buenos Aires en el área de Ciencias de la Computación
Ubicación : Preservación - http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_6053_Diehl
Idioma : Inglés
Area Temática : Computación / Ingeniería del Software
Palabras claves : 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
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