Visualisation of quality information for geospatial and remote sensing data:providing the GIS community with the decision support tools for geospatial dataset quality evaluation

The evaluation of geospatial data quality and trustworthiness presents a major challenge to geospatial data users when making a dataset selection decision. The research presented here therefore focused on defining and developing a GEO label – a decision support mechanism to assist data users in efficient and effective geospatial dataset selection on the basis of quality, trustworthiness and fitness for use. This thesis thus presents six phases of research and development conducted to: (a) identify the informational aspects upon which users rely when assessing geospatial dataset quality and trustworthiness; (2) elicit initial user views on the GEO label role in supporting dataset comparison and selection; (3) evaluate prototype label visualisations; (4) develop a Web service to support GEO label generation; (5) develop a prototype GEO label-based dataset discovery and intercomparison decision support tool; and (6) evaluate the prototype tool in a controlled human-subject study. The results of the studies revealed, and subsequently confirmed, eight geospatial data informational aspects that were considered important by users when evaluating geospatial dataset quality and trustworthiness, namely: producer information, producer comments, lineage information, compliance with standards, quantitative quality information, user feedback, expert reviews, and citations information. Following an iterative user-centred design (UCD) approach, it was established that the GEO label should visually summarise availability and allow interrogation of these key informational aspects. A Web service was developed to support generation of dynamic GEO label representations and integrated into a number of real-world GIS applications. The service was also utilised in the development of the GEO LINC tool – a GEO label-based dataset discovery and intercomparison decision support tool. The results of the final evaluation study indicated that (a) the GEO label effectively communicates the availability of dataset quality and trustworthiness information and (b) GEO LINC successfully facilitates ‘at a glance’ dataset intercomparison and fitness for purpose-based dataset selection.

Geographical Distribution Of The Association Between El Niño South Oscillation And Dengue Fever In The Americas: A Continental Analysis Using Geographical Information System-based Techniques.

El Niño South Oscillation (ENSO) is one climatic phenomenon related to the inter-annual variability of global meteorological patterns influencing sea surface temperature and rainfall variability. It influences human health indirectly through extreme temperature and moisture conditions that may accelerate the spread of some vector-borne viral diseases, like dengue fever (DF). This work examines the spatial distribution of association between ENSO and DF in the countries of the Americas during 1995-2004, which includes the 1997-1998 El Niño, one of the most important climatic events of 20(th) century. Data regarding the South Oscillation index (SOI), indicating El Niño-La Niña activity, were obtained from Australian Bureau of Meteorology. The annual DF incidence (AIy) by country was computed using Pan-American Health Association data. SOI and AIy values were standardised as deviations from the mean and plotted in bars-line graphics. The regression coefficient values between SOI and AIy (rSOI,AI) were calculated and spatially interpolated by an inverse distance weighted algorithm. The results indicate that among the five years registering high number of cases (1998, 2002, 2001, 2003 and 1997), four had El Niño activity. In the southern hemisphere, the annual spatial weighted mean centre of epidemics moved southward, from 6° 31' S in 1995 to 21° 12' S in 1999 and the rSOI,AI values were negative in Cuba, Belize, Guyana and Costa Rica, indicating a synchrony between higher DF incidence rates and a higher El Niño activity. The rSOI,AI map allows visualisation of a graded surface with higher values of ENSO-DF associations for Mexico, Central America, northern Caribbean islands and the extreme north-northwest of South America.

A power system control scheme based on security visualisation in parameter space

Power system real time security assessment is one of the fundamental modules of the electricity markets. Typically, when a contingency occurs, it is required that security assessment and enhancement module shall be ready for action within about 20 minutes’ time to meet the real time requirement. The recent California black out again highlighted the importance of system security. This paper proposed an approach for power system security assessment and enhancement based on the information provided from the pre-defined system parameter space. The proposed scheme opens up an efficient way for real time security assessment and enhancement in a competitive electricity market for single contingency case

Coupling 3D visualisation to qualitative assessment of built environment designs

Geographical information systems (GIS) coupled to 3D visualisation technology is an emerging tool for urban planning and landscape design applications. The utility of 3D GIS for realistically visualising the built environment and proposed development scenarios is much advocated in the literature. Planners assess the merits of proposed changes using visual impact assessment (VIA). We have used Arcview GIS and visualisation software: called PolyTRIM from the University of Toronto, Centre for Landscape Research (CLR) to create a 3D scene for the entrance to a University campus. The paper investigates the thesis that to facilitate VIA in planning and design requires not only visualisation, but also a structured evaluation technique (Delphi) to arbitrate the decision-making process. (C) 2001 Elsevier Science B.V. All rights reserved.

Méthodes de visualisation en analyse criminelle: approche générale de conception des schémas relationnels et développement d'un catalogue de patterns

Le travail policier et l'enquête judiciaire nécessitent de prendre de nombreuses décisions : choisir quelle trace analyser, mettre sous surveillance ou en détention un suspect, sont autant de décisions qui sont prises quotidiennement par les acteurs du système judiciaire. Ces décisions font l'objet de pesées d'intérêts qui se fondent sur l'analyse de l'information accessible. C'est le rôle de l'analyse criminelle de mettre en perspective l'information colligée pour la rendre intelligible aux décideurs compétents. L'usage de représentations graphiques est notamment recommandé pour soutenir l'analyse et la communication de ces informations.Des techniques de visualisation relationnelle sont notamment exploitées dans les enquêtes judiciaires afin de faciliter le traitement d'affaires d'envergure. Les éléments pertinents de l'enquête sont représentés sous la forme de schémas décrivant les relations entre les événements et les entités d'intérêts (tel que des personnes, des objets et des traces). Les exploitations classiques de ces techniques qui s'apparentent à des graphes, sont par exemple : la représentation de réseaux criminels, de trafics de marchandises, de chronologies d'événements, ainsi que la visualisation de relations téléphoniques et financières. Dans ce contexte, la visualisation soutient un nombre importants d'objectifs, tels qu'analyser les traces et les informations collectées, évaluer a posteriori une investigation, aider à qualifier les infractions, faciliter l'appréhension d'un dossier, voire soutenir une argumentation lors du procès.La pratique intègre des outils logiciels simples qui produisent des graphiques élégants et souvent percutants. Leur utilisation semble néanmoins soulever des difficultés. Cette recherche tend à montrer qu'il existe des disparités étonnantes lors de l'exploitation de ces techniques. Des biais de raisonnement et de perception peuvent être induits, allant jusqu'à provoquer des décisions aux conséquences parfois désastreuses. Ce constat révèle la nécessité de consolider les méthodes pratiquées.Pour mettre en évidence ces difficultés, des évaluations ont été effectuées avec des praticiens et des étudiants. Elles ont permis d'établir une image empirique de l'étendue des variations de conception et d'interprétation des représentations, ainsi que de leurs impacts sur la prise de décision. La nature et la diversité des concepts à représenter, l'absence d'un consensus émergeant sur la manière de représenter les données, la diversité des solutions visuelles envisageables, les contraintes imposées par les outils exploités et l'absence d'une formalisation claire du langage, sont autant de causes supposées des difficultés.Au cours des vingt dernières années, plusieurs axes de développement ont été proposés pour traiter les difficultés observées, tels que l'amélioration des automatismes facilitant la conception d'une représentation, l'exploitation des techniques de réseaux sociaux, l'automatisation de l'identification et de l'extraction des entités dans du texte non-structuré et la définition de langages formels. Cette recherche propose une approche parallèle fondée sur une exploitation adaptée de structures de graphe et de propriétés visuelles pour optimiser la représentation en fonction des objectifs définis et de la nature des informations à représenter.Des solutions ont été recherchées selon plusieurs axes. Des recommandations générales, issues de diverses communautés de recherche liées à la visualisation, ont été recherchées afin de proposer une démarche générale de conception des schémas relationnels. Par ailleurs, le développement d'un catalogue de bonnes pratiques formalisées sous la forme de patterns de visualisation a été amorcé. Chaque pattern décrit une solution particulière pour un problème d'analyse récurrent, tel que l'analyse d'une série de cambriolages. Finalement, l'impact sur les outils de la méthodologie proposée est discuté en regard des limites qu'ils imposent. Un prototype de visualisation multidimensionnel a été élaboré.Cette recherche met en évidence les difficultés rencontrées lors de l'exploitation de représentations graphiques pour soutenir le processus de l'enquête judiciaire et propose des éléments de méthode et des innovations techniques utiles tant pour l'enseignement de la discipline que pour sa pratique.

Geoheritage popularisation and cartographic visualisation in the Tsanfleuron-Sanetsch area (Valais, Switzerland)

This paper presents the underlying concepts developed by the Institute of Geography of the University of Lausanne (Switzerland) for a popularisation project of the geoheritage in the Tsanfleuron-Sanetsch area (Valais, Switzerland). Due to its wide scientific interest, the local geoheritage is of great value (Reynard, 2008). The article details the complementary links existing between the different parts of a geotourist project - databases, educational panels, educational material and geotourist map - developed for popularising the geoheritage value of the area. Each element of the project is briefly presented. Special focus is set on mapping questions: how cartographic design and information structure can be set in order to facilitate map's use and comprehension. In this way, the Tsanfleuron-Sanetsch map is presented as an applied example of the guiding principles proposed by Coratza and Regolini-Bissig (2009).

Epiphysenfugenverletzungen der distalen Tibia. Sinnvolle Mehrinformation durch die MRT? [Epiphyseal injuries of the distal tibia. Does MRI provide useful additional information?]

Plain film radiography often underestimates the extent of injury in children with epiphyseal fracture. Especially Salter-Harris V fractures (crush fracture of the epiphyseal plate) are often primarily not detected. MRI of the ankle was performed in 10 children aged 9-17 (mean 14) years with suspected epiphyseal injury using 1.0-T Magnetom Expert. The fractures were classified according to the Salter-Harris-Rang-Odgen classification and compared with the results of plain radiography. In one case MRI could exclude epiphyseal injury; in four cases the MRI findings changed the therapeutic management. The visualisation of the fracture in three orthogonal planes and the possibility of detection of cartilage and ligamentous injury in MR imaging makes this method superior to conventional radiography and CT. With respect to radiation exposure MRI instead of CT should be used for the diagnosis of epiphyseal injuries in children.

Intégration de la visualisation à multiples vues pour le développement du logiciel

Le développement du logiciel actuel doit faire face de plus en plus à la complexité de programmes gigantesques, élaborés et maintenus par de grandes équipes réparties dans divers lieux. Dans ses tâches régulières, chaque intervenant peut avoir à répondre à des questions variées en tirant des informations de sources diverses. Pour améliorer le rendement global du développement, nous proposons d'intégrer dans un IDE populaire (Eclipse) notre nouvel outil de visualisation (VERSO) qui calcule, organise, affiche et permet de naviguer dans les informations de façon cohérente, efficace et intuitive, afin de bénéficier du système visuel humain dans l'exploration de données variées. Nous proposons une structuration des informations selon trois axes : (1) le contexte (qualité, contrôle de version, bogues, etc.) détermine le type des informations ; (2) le niveau de granularité (ligne de code, méthode, classe, paquetage) dérive les informations au niveau de détails adéquat ; et (3) l'évolution extrait les informations de la version du logiciel désirée. Chaque vue du logiciel correspond à une coordonnée discrète selon ces trois axes, et nous portons une attention toute particulière à la cohérence en naviguant entre des vues adjacentes seulement, et ce, afin de diminuer la charge cognitive de recherches pour répondre aux questions des utilisateurs. Deux expériences valident l'intérêt de notre approche intégrée dans des tâches représentatives. Elles permettent de croire qu'un accès à diverses informations présentées de façon graphique et cohérente devrait grandement aider le développement du logiciel contemporain.

Utilisation de la visualisation interactive pour l’analyse des dépendances dans les logiciels

La compréhension de la structure d’un logiciel est une première étape importante dans la résolution de tâches d’analyse et de maintenance sur celui-ci. En plus des liens définis par la hiérarchie, il existe un autre type de liens entre les éléments du logiciel que nous appelons liens d’adjacence. Une compréhension complète d’un logiciel doit donc tenir compte de tous ces types de liens. Les outils de visualisation sont en général efficaces pour aider un développeur dans sa compréhension d’un logiciel en lui présentant l’information sous forme claire et concise. Cependant, la visualisation simultanée des liens hiérarchiques et d’adjacence peut donner lieu à beaucoup d’encombrement visuel, rendant ainsi ces visualisations peu efficaces pour fournir de l’information utile sur ces liens. Nous proposons dans ce mémoire un outil de visualisation 3D qui permet de représenter à la fois la structure hiérarchique d’un logiciel et les liens d’adjacence existant entre ses éléments. Notre outil utilise trois types de placements différents pour représenter la hiérarchie. Chacun peut supporter l’affichage des liens d’adjacence de manière efficace. Pour représenter les liens d’adjacence, nous proposons une version 3D de la méthode des Hierarchical Edge Bundles. Nous utilisons également un algorithme métaheuristique pour améliorer le placement afin de réduire davantage l’encombrement visuel dans les liens d’adjacence. D’autre part, notre outil offre un ensemble de possibilités d’interaction permettant à un usager de naviguer à travers l’information offerte par notre visualisation. Nos contributions ont été évaluées avec succès sur des systèmes logiciels de grande taille.

Nouveau support de visualisation spatio-temporelle pour faciliter l'exploration et le partage de données environnementales : SFMN GeoSearch : un outil pour la recherche en foresterie au Canada

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Extraction automatique et visualisation des thèmes abordés dans des résumés de mémoires et de thèses en anthropologie au Québec, de 1985 à 2009

S’insérant dans les domaines de la Lecture et de l’Analyse de Textes Assistées par Ordinateur (LATAO), de la Gestion Électronique des Documents (GÉD), de la visualisation de l’information et, en partie, de l’anthropologie, cette recherche exploratoire propose l’expérimentation d’une méthodologie descriptive en fouille de textes afin de cartographier thématiquement un corpus de textes anthropologiques. Plus précisément, nous souhaitons éprouver la méthode de classification hiérarchique ascendante (CHA) pour extraire et analyser les thèmes issus de résumés de mémoires et de thèses octroyés de 1985 à 2009 (1240 résumés), par les départements d’anthropologie de l’Université de Montréal et de l’Université Laval, ainsi que le département d’histoire de l’Université Laval (pour les résumés archéologiques et ethnologiques). En première partie de mémoire, nous présentons notre cadre théorique, c'est-à-dire que nous expliquons ce qu’est la fouille de textes, ses origines, ses applications, les étapes méthodologiques puis, nous complétons avec une revue des principales publications. La deuxième partie est consacrée au cadre méthodologique et ainsi, nous abordons les différentes étapes par lesquelles ce projet fut conduit; la collecte des données, le filtrage linguistique, la classification automatique, pour en nommer que quelques-unes. Finalement, en dernière partie, nous présentons les résultats de notre recherche, en nous attardant plus particulièrement sur deux expérimentations. Nous abordons également la navigation thématique et les approches conceptuelles en thématisation, par exemple, en anthropologie, la dichotomie culture ̸ biologie. Nous terminons avec les limites de ce projet et les pistes d’intérêts pour de futures recherches.

The VERA information environment

We present three components of a virtual research environment developed for the ongoing Roman excavation at Silchester. These components — Recycle Bridge, XDB cross-database search, and Arch3D — provide additional services around the existing core of the system, run on the Integrated Archaeological Database (IADB). They provide, respectively, embedding of legacy applications into portals, cross-database searching, and 3D visualisation of stratigraphic information.

Virtual reality as a visualisation tool: benefits and constraints

The benefits and applications of virtual reality (VR) in the construction industry have been investigated for almost a decade. However, the practical implementation of VR in the construction industry has yet to reach maturity owing to technical constraints. The need for effective information management presents challenges: both transfer of building data to, and organisation of building information within, the virtual environment require consideration. This paper reviews the applications and benefits of VR in the built environment field and reports on a collaboration between Loughborough University and South Bank University to overcome constraints on the use of the overall VR model for whole lifecycle visualisation. The work at each research centre is concerned with an aspect of information management within VR applications for the built environment, and both data transfer and internal data organisation have been investigated. In this paper, similarities and differences between computer-aided design (CAD) and VR packages are first discussed. Three different approaches to the creation of VR models during the design stage are identified and described, with a view to providing sharing understanding across the interdiscipliary groups involved. The suitable organisation of building information within the virtual environment is then further investigated. This work focused on the visualisation of the degradation of a building, through its lifespan, with the view to provide a visual aid for developing an effective and economic project maintenance programme. Finally consideration is given to the potential of emerging standards to facilitate an integrated use of VR. The convergence towards similar data structures in VR and other construction packages may enable visualisation to be better utilised in the overall lifecycle model.

Visualisation and reconstruction in dentistry

Visualisation in the field of dentistry has nor, thus far, reached the same development as other medical fields. Potential applications of visualisation techniques in this area, however, are many, ranging from educational displays to training for delicate procedures. This paper reports on the investigation of techniques for handling three-dimensional models of teeth, aiming at investigation of dental structures. An algorithm was implemented for this purpose, which reconstructs three-dimensional teeth models from two-dimensional contour slices. Results employing various data sets are presented, including the output of VRML models for exploration.