Integrated safety and security requirements
Safety and cybersecurity requirements for control systems are developed together and traced through design and testing.
GCRI · 先进产业与机器人
工业中的系统工程
系统 engineering manages complex industrial systems across their life cycle: requirements, architecture, integration, verification and change. In this field it links automation, safety, security and production so that changes in one do not undermine the others.
02申请
What systems engineering does here.
系统 engineering is an interdisciplinary approach to designing and managing complex systems over their life cycle. It focuses on requirements, interfaces and interactions so that the whole performs as intended. In industry and robotics, work and skills and trade, resources and supply chains, systems engineering exposes interfaces where failures propagate between components and organisations. It supports designing interconnected infrastructure with explicit dependency management. The canonical description is on STEM Commons.
Factory and site acceptance testing
Automation systems are tested against requirements at the supplier and on site before production begins.
Obsolescence management
The life cycle of control system components is tracked so replacements are planned before support ends.
03地理
德国的基础设施暴露。
德国的夜间灯光、人口密度和洪水水体，来自 NASA GIBS。每个图层均标有各自日期。
交互式地图需要JavaScript；图层列表和来源见下文。
图层 3
本页面的基础设施暴露
关于本图层
- 证据
- 观测
- 来源
- VIIRS Black Marble（VNP46A2）（NASA LAADS DAAC）
- 提供方
- NASA LAADS DAAC
- 许可协议
- NASA 开放数据
- 年份版本
- 每日；卫星辐射亮度，已校正月光和大气影响
- 构建时的最新内容
- 2026-10-12
- 处理结果
- 约 500 米网格
- 不确定性
- 所示日期的卫星夜间辐射亮度；灯光是用电和停电的替代指标，并非对供应或获得电力情况的测量。
- 经由以下途径到达
- gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
- 证据
- 估计值
- 来源
- 世界网格化人口 v4.11（NASA SEDAC（哥伦比亚大学 CIESIN））
- 提供方
- NASA SEDAC（哥伦比亚大学 CIESIN）
- 许可协议
- CC BY 4.0
- 年份版本
- null；基于人口普查的估算，静态（2020）
- 处理结果
- 约 1 公里网格
- 不确定性
- 基于人口普查的 2020 年每平方公里人口估算，作为风险暴露背景展示；不是受任何危害影响的人数。
- 经由以下途径到达
- gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
- 证据
- 观测（云层造成缺口）
- 来源
- VIIRS 全球洪水产品（NASA LANCE）
- 提供方
- NASA LANCE
- 许可协议
- NASA 开放数据
- 年份版本
- 每日；卫星探测；云层造成缺口
- 构建时的最新内容
- 2026-10-14
- 处理结果
- 约 250 米网格
- 不确定性
- 卫星探测；云层造成缺口。卫星或模型栅格数据，按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声；数值是指标，而非某地的测量值。
- 经由以下途径到达
- gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
- 证据
- 观测
- 来源
- VIIRS NOAA-20 校正反射率（NASA LANCE）
- 提供方
- NASA LANCE
- 许可协议
- NASA 开放数据
- 年份版本
- 每日；卫星图像
- 构建时的最新内容
- 2026-10-14
- 处理结果
- 约 250 米网格
- 不确定性
- 卫星图像。卫星或模型栅格数据，按提供方发布的原样呈现。云层、条带缺口和反演误差会造成缺口和噪声；数值是指标，而非某地的测量值。
- 经由以下途径到达
- gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
- 证据
- 模型生成（GIBS 发布的最新年份）
- 来源
- MODIS Terra 和 Aqua 土地覆盖（MCD12Q1）（NASA LP DAAC）
- 提供方
- NASA LP DAAC
- 许可协议
- NASA 开放数据
- 年份版本
- 每年；卫星分类；GIBS 发布的最新年份
- 构建时的最新内容
- 2024-01-01
- 处理结果
- 约 500 米网格
- 不确定性
- 所示年份的卫星土地覆盖类别，含农田；该分类存在已知误差，并非农场登记册。
- 经由以下途径到达
- gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
关于本图层
- 证据
- 观测（云层造成缺口）
- 来源
- MODIS Terra EVI（NASA LANCE）
- 提供方
- NASA LANCE
- 许可协议
- NASA 开放数据
- 年份版本
- 每日；卫星指数；云层造成缺口
- 构建时的最新内容
- 2026-10-13
- 处理结果
- 约 250 米网格
- 不确定性
- 截至所示日期 8 天的卫星植被指数，是栖息地状况指标；不衡量物种或生物多样性。
- 经由以下途径到达
- gibs.earthdata.nasa.gov，仅在您允许实时地图后访问
键盘操作，地图获得焦点时
按住 Ctrl 或 ⌘ 并滚动以缩放
最新可用
NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © OpenStreetMap贡献者 (ODbL) · Natural Earth
正在加载最新的NASA影像。
拖动以移动。按住 Ctrl 或 ⌘ 并滚动、双指缩放或使用按钮缩放；悬停可查看指针下的数值；重置可返回该区域。
基础设施风险暴露，以德国为取景。NASA 发布的卫星和模型产品，各带自己的日期。它们是指标，而非对任何地点的评估。
数据：NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © OpenStreetMap 贡献者 · Natural Earth · NASA EONET · NASA/NOAA VIIRS · NASA JPL OPERA DIST-ALERT来源与许可
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 开放数据
- We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS). Colours redrawn from the published colour map; values averaged into hexagonal cells where shown (modified). NASA 开放数据
- VIIRS Black Marble 夜间灯光，NASA 戈达德航天中心；由 NASA Level-1 与大气档案和分发系统（LAADS DAAC）分发；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
- Center for International Earth Science Information Network (CIESIN), Columbia University. 2018. Gridded Population of the World, Version 4 (GPWv4): Population Density, Revision 11. NASA Socioeconomic Data and Applications Center (SEDAC). 采用 CC BY 4.0 许可。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
- VIIRS 近实时产品（洪水、地表温度、积雪覆盖、校正反射率），NASA LANCE；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
- MODIS 陆地产品（植被指数、总初级生产力、土地覆盖），NASA LP DAAC 和 LANCE；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
- ASTER GDEM 是 METI 和 NASA 的产品（ASTER Global Digital Elevation Model V003，NASA LP DAAC）；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。引用格式：NASA/METI/AIST/Japan Spacesystems and U.S./Japan ASTER Science Team (2019). ASTER Global Digital Elevation Model V003. doi:10.5067/ASTER/ASTGTM.003. NASA 开放数据
- 使用 Natural Earth 制作。免费矢量和栅格地图数据，见 naturalearthdata.com。 公有领域
- © OpenStreetMap 贡献者（ODbL），经由 NASA GIBS（海岸线、边界、道路和地名）。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 ODbL
- Blue Marble，NASA Earth Observatory；影像来自 NASA GIBS。颜色依据已发布的色标重绘；显示处的数值已按六边形网格平均（经修改）。 NASA 开放数据
- 地球仪和平面地图上的背景信息：海岸线、边界、道路和地名来自 NASA GIBS 参考图层（OpenStreetMap 数据，ODbL，© OpenStreetMap contributors）；Blue Marble 影像可作为可选底图；3D 地形和高程读数来自 ASTER GDEM 高程色彩指数（5 m 至 200 m 分级，为便于辨识而作了夸张处理）。边界按已发布的样式绘制，不代表对任何领土的立场。
- 实时事件：NASA Earth Observatory Natural Event Tracker（EONET）；事件仅供参考，并保留其原始来源链接。
- 实时：NASA EONET。事件仅供参考，不是主管机构的预警。
- Observed (EO): NASA/NOAA VIIRS (Suomi NPP). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- Observed (EO): NASA JPL OPERA DIST-ALERT (contains modified Copernicus Sentinel data 2026). We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- NASA GIBS: We acknowledge the use of imagery provided by services from NASA’s Global Imagery Browse Services (GIBS), part of NASA’s Earth Science Data and Information System (ESDIS).
- 河流流量预报，30天及区间（GloFAS，经Open-Meteo）：包含经修改的Copernicus Emergency Management Service 2026年信息；非洪水警报。
- 天气数据来自 Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), 依据 CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). 授权。
- 可选图层（图层列表中有 12 个来源：实时、预报、观测和背景）开启时会在地图上和此处显示其提供方署名；预报是模型输出，派生指数是估计值。
图层与日期
- 夜间灯光，每日：VIIRS Black Marble（VNP46A2），NASA LAADS DAAC · 2026年10月12日
- 人口密度，2020 年：人口：哥伦比亚大学 CIESIN，世界网格化人口 v4.11（2018），NASA SEDAC， CC BY 4.0 · 静态
- 洪水水体，3 日合成：VIIRS 全球洪水产品，NASA LANCE · 2026年10月14日
- 真彩色：VIIRS NOAA-20 校正反射率，NASA LANCE · 2026年10月13日
- 土地覆盖类型（IGBP），年度：MODIS Terra 和 Aqua 土地覆盖（MCD12Q1），NASA LP DAAC · 2024
- 增强型植被指数，滚动 8 天：MODIS Terra EVI，NASA LANCE · 2026年10月13日
05监测
Network analysis.
团队遵循该方法时会使用的界面：其指标、状态与决策。名称为示例，数值仅作示意。
网络分析
Industry and robotics · Systems engineering in industry · Run R-0791
单点故障GCRI · 先进产业与机器人
依赖关系图
nodes: assets · edges: dependencies
Most central nodes
| N3 | 0.20 | 8 | Critical |
| N4 | 0.06 | 4 | 正常 |
| N5 | 0.20 | 13 | 正常 |
| N6 | 0.10 | 11 | 正常 |
Cascade size under removal
06验证
结果如何核查。
Each requirement is traced to verification evidence from analysis, inspection, demonstration or test. Independent reviews check completeness at life cycle gates.
| 核查 | 如何开展 |
|---|---|
| Traceability review | Each requirement is traced to design and test |
| Independent testing | Acceptance tests involve parties independent of the developer |
| Change impact review | Changes are assessed across safety, security and production |
Emergent behaviour in open or socio-technical systems may not be captured by requirements. Rigid processes can slow adaptation to change.
07模拟器
冲击在投入产出经济中的传播。
一个部门的产出损失通过技术系数传导到其供应方和客户，并按你设定的速率恢复；这些系数是教学用值，不是国民账户。这是使用明示示例数值的教学模型，不是预测。本页地图显示的是德国；模型本身并不局限于某一地点。
控制措施
- 最先受冲击的部门（在列表中的位置）
- 0
- 冲击规模
- 其产出的 30%
- 冲击持续时间
- 30 days
- 恢复速率
- 每天 0.08
- 模拟天数
- 180 days
读数
- 运行期间损失的产出
- 0.85% of a year’s output
- 总量与直接量之比（乘数）
- 1.54 times
- 受影响最大的其他部门
- 制造业
- 其峰值不可运行性
- 2.8%
数字、方法与来源
| 部门 | 峰值不可运行性（%） | 产出权重（%） |
|---|---|---|
| 农业 | 29.92 | 25.2 |
| 能源 | 1.02 | 15.2 |
| 制造业 | 2.80 | 11.9 |
| 交通与港口 | 0.25 | 17.8 |
| 贸易 | 0.65 | 12.4 |
| 服务 | 2.56 | 17.5 |
方法
- 投入产出分析 Leontief (1936); Miller and Blair (2009), Input-Output Analysis, Cambridge University Press
- 不可运行性投入产出模型 Haimes and Jiang (2001), Journal of Infrastructure Systems 7
- 动态不可运行性与恢复 Lian and Haimes (2006), Systems Engineering 9
- 不确定性扇形图（参数蒙特卡罗） Spiegelhalter, Pearson and Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
- 单因素敏感性（龙卷风图） Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley
数据
The model runs on the teaching values set by the controls. To calibrate it for a place, read it against these admitted layers and series, which this page’s map can draw:
- 海港 Natural Earth
- 海上咽喉要道 Nexus（按公布坐标标注的指定海峡和运河）
- 铁路 Natural Earth
- 主要道路 Natural Earth
贯穿六大支柱，由 Nexus Consortium 牵头
09孪生与级联模拟器
Model systems engineering in industry as a system. Run the cascade.
Assembled from the Nexus Standards area profile 工业与制造业: the hazards it names, the 系统 and sectors that carry the loss, the controls that dampen it and the data that observe it. Choose the components, pick an initiating hazard and step through the cascade. The Map view places the run on an example geography with open data. Every coupling weight is a stated assumption you can change. A teaching model, not a forecast, an assessment or a certification. To model a place of your own choosing, open the full System Builder.
灾害
- Natech event
- 溃坝
- 河流洪水 （在下游引发）
- Flash flood (set off downstream)
- 大规模流离失所（在下游引发）
- Chemical spill or leak (set off downstream)
- Emergency-response overload (set off downstream)
- 大范围停电（在下游引发）
- 供水短缺（在下游引发）
- Toxic gas release (set off downstream)
- Industrial fire (set off downstream)
控制措施
NS-0章程与原则NS-9情境 UNI（部署、实例、计划实例）NS-11验证与监测（证据、证明、零信任符合性观测）NS-12软件、模型和 AI/ML 制品（供应链、模型卡、数据集说明）NRS-H60危害类别：供应链与流动中断（NHS-1 sys.supply-chain）NRS-H50危害类别：工业与过程事故（NHS-1 infra.industrial）NRS-H109危害类别：能源转型技术故障（NHS-1 tech.energy-transition）NRS-X10化学、工业、核与辐射安全NRS-H54危害类别：信号与平台中断（NHS-1 cyber.platform）NRS-K14领域包概况：制造业与工业（DOMAIN-014）
观测
- eMARS Major Accident Reporting System (listed for reference)
- World Development Indicators (listed for reference)
- ILOSTAT (listed for reference)
- Manufacturing value added as a proportion of GDP and per capita
- CO2 emission per unit of value added
- Manufacturing, value added (% of GDP)
- Direct economic loss to all other damaged or destroyed productive assets attributed to disasters
示例地理范围
- The Strait of Malacca: 227 hexagonal cells
- 今夜夜间灯光与停电（VIIRS 昼夜波段），NASA GIBS
- 穿透云层的地表水，30 m（OPERA DSWx-S1 雷达），NASA GIBS
- 过去半小时降雨率（IMERG），NASA GIBS
- 地表土壤湿度（SMAP），NASA GIBS
11方法与证据
How systems engineering in industry is modelled, measured and tested.
模型、其假设、数据和不确定性，以科学家或工程师会核查的形式呈现。结构遵循已发表的方法。所取数值仅为示意，不是研究发现。
系统模型
The couplings between the systems in systems engineering in industry: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.
FAIR 指导原则 · GO FAIR 和 FORCE11W3C PROV · 万维网联盟关于一致处理不确定性的指南 · IPCCCEOS 分析就绪数据 · 地球观测卫星委员会
12已关联
本页在整个联合体中通向何处。
13问题
问题与解答。
What are the limits of systems engineering in this field?
Emergent behaviour in open or socio-technical systems may not be captured by requirements. Rigid processes can slow adaptation to change.
结果如何核查？
Each requirement is traced to verification evidence from analysis, inspection, demonstration or test. Independent reviews check completeness at life cycle gates.
本页面上的数值是真实的吗？
The data names, roles and checks are real descriptions of practice. The canvas shows a design of the method’s use, not a run; no result is reported here.
该方法还应用于何处？
报告贡献
从本页贡献证据。
报告 is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.
GCRI先进产业与机器人指数级技术全球部门风险与韧性
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切勿发送个人数据、敏感基础设施细节或您无权分享的任何内容。贡献在使用前会经过审查；发送贡献不赋予署名权或编辑权，赞助也绝不能换取研究结论。
法律
法律文件。
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