Critical node and link analysis
Each node or link is removed in turn and the loss of connectivity or service is measured, ranking elements by criticality.
GCRI · Infrastructures critiques
Science des réseaux pour les infrastructures
Network science represents infrastructure as nodes and links to measure structure, find critical elements and simulate how failures spread. In this field it is used for power grids, water networks, transport and the dependencies between them.
01Registre
Network science for infrastructure on the record.
Fiche de la méthodeMéthode STIM
- MéthodeScience des réseaux et contagion
- Appliqué dansInfrastructures critiques
- Données4 entrées
- Vérifications3 étapes de validation
- Page canoniqueCommons STIM
02Candidature
What network science and contagion does here.
Network science and contagion study how the structure of connections among entities shapes the spread of failures, information and disease. It provides tools to analyse interdependent infrastructure, supply chains and financial systèmes. In infrastructures critiques and cities and built environment, network science identifies critical nodes and pathways through which shocks propagate across sectors. It informs targeted protection and diversification to limit cascades. The canonical description is on les STEM Commons.
Interdependent network models
Coupled networks represent how failures in one system remove nodes in another, showing cascade paths across sectors.
Redundancy assessment
Alternative paths between sources and critical users are counted, and their independence is checked for shared corridors and components.
03Géographie
Exposition des infrastructures en Europe occidentale.
Lumières nocturnes, densité de population et eaux de crue sur l'Europe occidentale, d'après NASA GIBS. Chaque couche porte sa propre date.
La carte interactive requiert JavaScript ; la liste des couches et les sources figurent ci-dessous.
Couches 3
Exposition des infrastructures, pour cette page
À propos de cette couche
- Preuves
- Observé
- Sources
- VIIRS Black Marble (VNP46A2) (NASA LAADS DAAC)
- Fournisseur
- NASA LAADS DAAC
- Licence
- Données ouvertes de la NASA
- Millésime
- quotidien ; radiance satellitaire, corrigée de la lumière lunaire et de l'atmosphère
- Les plus récents à la construction
- 2026-10-12
- Résolution
- grille d'environ 500 m
- Incertitude
- Radiance nocturne satellitaire pour la date indiquée ; les lumières sont un indicateur indirect de la consommation d'électricité et des pannes, et non une mesure de l'approvisionnement ou de l'accès.
- Accessible par
- gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
- Preuves
- Estimé
- Sources
- Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Université Columbia))
- Fournisseur
- NASA SEDAC (CIESIN, Université Columbia)
- Licence
- CC BY 4.0
- Millésime
- null ; estimation fondée sur le recensement, statique (2020)
- Résolution
- grille d'environ 1 km
- Incertitude
- Estimation fondée sur le recensement du nombre d'habitants par kilomètre carré en 2020, présentée comme contexte d'exposition ; ce n'est pas un décompte des personnes touchées par un aléa.
- Accessible par
- gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
- Preuves
- Observé (les nuages laissent des lacunes)
- Sources
- Produit VIIRS d'inondation mondiale (NASA LANCE)
- Fournisseur
- NASA LANCE
- Licence
- Données ouvertes de la NASA
- Millésime
- quotidien ; détection satellitaire ; les nuages laissent des lacunes
- Les plus récents à la construction
- 2026-10-14
- Résolution
- grille d'environ 250 m
- Incertitude
- Détection satellitaire ; les nuages laissent des lacunes. Raster satellitaire ou de modèle tel que le fournisseur le publie. Les nuages, les lacunes de fauchée et les erreurs de restitution laissent des lacunes et du bruit ; les valeurs sont des indicateurs, et non des mesures en un lieu donné.
- Accessible par
- gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
- Preuves
- Observé
- Sources
- VIIRS NOAA-20, réflectance corrigée (NASA LANCE)
- Fournisseur
- NASA LANCE
- Licence
- Données ouvertes de la NASA
- Millésime
- quotidien ; image satellitaire
- Les plus récents à la construction
- 2026-10-14
- Résolution
- grille d'environ 250 m
- Incertitude
- Image satellitaire. Raster satellitaire ou de modèle tel que le fournisseur le publie. Les nuages, les lacunes de fauchée et les erreurs de restitution laissent des lacunes et du bruit ; les valeurs sont des indicateurs, et non des mesures en un lieu donné.
- Accessible par
- gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
- Preuves
- Modélisé (dernière année publiée par GIBS)
- Sources
- MODIS Terra et Aqua, occupation du sol (MCD12Q1) (NASA LP DAAC)
- Fournisseur
- NASA LP DAAC
- Licence
- Données ouvertes de la NASA
- Millésime
- annuel ; classification satellitaire ; dernière année publiée par GIBS
- Les plus récents à la construction
- 2024-01-01
- Résolution
- grille d'environ 500 m
- Incertitude
- Classes d'occupation du sol par satellite pour l'année indiquée, y compris les terres cultivées ; une classification comportant des erreurs connues, et non un registre des exploitations agricoles.
- Accessible par
- gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
À propos de cette couche
- Preuves
- Observé (les nuages laissent des lacunes)
- Sources
- MODIS Terra EVI (NASA LANCE)
- Fournisseur
- NASA LANCE
- Licence
- Données ouvertes de la NASA
- Millésime
- quotidien ; indice satellitaire ; les nuages laissent des lacunes
- Les plus récents à la construction
- 2026-10-13
- Résolution
- grille d'environ 250 m
- Incertitude
- Indice de végétation par satellite sur les 8 jours précédant la date indiquée, un indicateur de l'état des habitats ; ce n'est pas une mesure des espèces ni de la biodiversité.
- Accessible par
- gibs.earthdata.nasa.gov, uniquement après que vous avez autorisé la carte en direct
Clavier, lorsque la carte est active
Maintenez Ctrl ou ⌘ et faites défiler pour zoomer
Dernière version disponible
NASA GIBS / EOSDIS · ASTER GDEM (METI, NASA) · Blue Marble (NASA) · © contributeurs d'OpenStreetMap (ODbL) · Natural Earth
Chargement des dernières images de la NASA.
Faites glisser pour déplacer. Ctrl ou ⌘ et défilement, pincement ou boutons pour zoomer ; survolez pour lire les valeurs sous le pointeur ; la réinitialisation ramène à la région.
Exposition des infrastructures, cadrée sur l'Europe occidentale.Produits satellitaires et de modèles tels que la NASA les publie, chacun avec sa propre date. Ce sont des indicateurs, non des évaluations d'un lieu quelconque.
Données : NASA GIBS · ASTER GDEM · Blue Marble · © contributeurs d'OpenStreetMap · Natural Earth · NASA EONET · NASA/NOAA VIIRS · NASA JPL OPERA DIST-ALERTSources et licences
- 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). Données ouvertes de la NASA
- 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). Données ouvertes de la NASA
- Lumières nocturnes VIIRS Black Marble, NASA Goddard Space Flight Center ; distribuées par le NASA Level-1 and Atmosphere Archive and Distribution System (LAADS DAAC) ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
- 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). Sous licence CC BY 4.0. Couleurs redessinées à partir de la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque présentées (modifié). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
- Produits VIIRS en quasi-temps réel (inondation, température de surface terrestre, couverture neigeuse, réflectance corrigée), NASA LANCE ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
- Produits terrestres MODIS (indices de végétation, production primaire brute, occupation du sol), NASA LP DAAC et LANCE ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
- ASTER GDEM est un produit du METI et de la NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC) ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Citer comme : 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. Données ouvertes de la NASA
- Réalisé avec Natural Earth. Données cartographiques vectorielles et matricielles libres sur naturalearthdata.com. Domaine public
- © Contributeurs d'OpenStreetMap (ODbL), via NASA GIBS (côtes, frontières, routes et noms de lieux). Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées en cellules hexagonales lorsqu'elles sont affichées (modifié). ODbL
- Blue Marble, NASA Earth Observatory ; imagerie via NASA GIBS. Couleurs redessinées d'après la palette publiée ; valeurs moyennées dans des cellules hexagonales lorsque affichées (modifié). Données ouvertes de la NASA
- Contexte sur le globe et la carte plane : côtes, frontières, routes et toponymes issus des couches de référence NASA GIBS (données OpenStreetMap, ODbL, © contributeurs d'OpenStreetMap) ; imagerie Blue Marble comme fond facultatif ; relief 3D et lecture de l'altitude à partir de l'indice de couleur d'altitude ASTER GDEM (classes de 5 m à 200 m, exagérées pour la lisibilité). Les frontières sont tracées telles que publiées et n'impliquent aucune position sur un territoire.
- Événements en direct : suivi des événements naturels de l'Observatoire de la Terre de la NASA (EONET) ; les événements sont indicatifs et conservent les liens de leur source d'origine.
- En direct : les événements NASA EONET sont indicatifs et ne constituent pas des alertes officielles.
- 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).
- Prévision du débit des cours d'eau sur 30 jours, avec fourchette (GloFAS via Open-Meteo) : contient des informations modifiées du service de gestion des urgences Copernicus 2026 ; ne constitue pas une alerte de crue.
- Données météorologiques d'Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
- Les couches facultatives (12 sources dans la liste des couches : en direct, prévision, observées et contexte) affichent le crédit de leur fournisseur sur la carte et ici lorsqu'elles sont activées ; les prévisions sont des sorties de modèles et les indices dérivés sont des estimations.
Couches et dates
- Lumières nocturnes, quotidien : VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12 oct. 2026
- Densité de population, 2020 : Population : CIESIN, Columbia University, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · statique
- Eaux de crue, composite sur 3 jours : VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14 oct. 2026
- Couleurs naturelles : réflectance corrigée VIIRS NOAA-20, NASA LANCE · 13 oct. 2026
- Type de couverture terrestre (IGBP), annuel : MODIS Terra and Aqua land cover (MCD12Q1), NASA LP DAAC · 2024
- Indice de végétation amélioré, glissant sur 8 jours : MODIS Terra EVI, NASA LANCE · 13 oct. 2026
04Données
Ce que consomme la méthode.
Datasets and records used by network science and contagion on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed in le registre des sources.
| Données | Rôle | Étiquette |
|---|---|---|
| Infrastructure network data | Topology | Statistiques publiées |
| OpenStreetMap infrastructure layers | Open topology | OBSERVÉ |
| Dependency inventories | Inter-network links | DÉCLARÉ |
| Outage records | Validation | OBSERVÉ |
05Suivi
Network analysis.
L'écran qu'une équipe utiliserait pour suivre cette méthode : ses mesures, ses états et ses décisions. Les noms sont des exemples et les valeurs sont illustratives.
Analyse de réseaux
Critical infrastructure · Network science for infrastructure · Run R-5075
Point de défaillance uniqueGCRI · Infrastructures critiques
Graphe de dépendances
nodes: assets · edges: dependencies
Most central nodes
| N3 | 0.27 | 5 | Critical |
| N4 | 0.19 | 8 | Normal |
| N5 | 0.42 | 11 | Normal |
| N6 | 0.19 | 4 | Normal |
Cascade size under removal
06Validation
Comment les résultats sont vérifiés.
Models are checked by reproducing observed cascades and outbreaks. Robustness of results to missing or uncertain links is tested.
| Vérifier | Comment c'est fait |
|---|---|
| Topology verification | Network data are checked with operators where possible |
| Sensitivity to missing links | Results are tested with links added and removed |
| Validation against events | Simulated failures are compared with documented cascades |
Network data are often incomplete or confidential. Static network models may miss adaptive behaviour during cascades.
07Simulateur
Une cascade à travers des réseaux interdépendants.
A empreinte d'aléa met hors service les actifs colocalisés dans chaque couche ; la fragmentation, la dépendance entre couches et la surcharge des survivants propagent ensuite la défaillance. La vue 3D sépare les couches en profondeur. Modèle pédagogique aux valeurs illustratives déclarées, pas une prévision. La carte de cette page montre l'Europe de l'Ouest ; le modèle lui-même n'est lié à aucun lieu.
Commandes
- Actifs par couche
- 18
- Emprise de l'aléa
- 8 % de la superficie
- Actifs qui dépendent d'une autre couche
- 60%
- Capacité de réserve (tolérance)
- 30%
Relevés
- Actifs touchés par l'aléa
- 15%
- Actifs encore en fonctionnement
- 11%
- Amplification des dommages initiaux
- 6.0 fois
- Étapes jusqu'au règlement
- 4
Chiffres, méthodes et sources
| Étape | Transport en fonctionnement (%) | Fonctionnement de l'alimentation (%) | Télécoms opérationnelles (%) |
|---|---|---|---|
| 0 | 83 | 94 | 78 |
| 1 | 56 | 44 | 44 |
| 2 | 11 | 17 | 33 |
| 3 | 11 | 6 | 22 |
| 4 | 11 | 6 | 17 |
Méthodes
- Réseaux interdépendants Buldyrev and others (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464
- Cascades de surcharge Motter and Lai (2002), Physical Review E 66
- Charge d'intermédiarité Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25
- Réseaux multicouches Kivela and others (2014), Journal of Complex Networks 2
- Interdépendances des infrastructures Rinaldi, Peerenboom and Kelly (2001), IEEE Control Systems 21(6)
- Éventail d'incertitude (Monte Carlo sur les paramètres) Spiegelhalter, Pearson et Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
- Sensibilité un facteur à la fois (tornade) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley
Données
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:
- Routes principales Natural Earth
- Chemins de fer Natural Earth
- Ports maritimes Natural Earth
- Aéroports Natural Earth
- Étendues urbaines Natural Earth
- Lumières nocturnes ce soir, coupures (bande jour/nuit VIIRS) NASA/NOAA VIIRS (Suomi NPP) · registre nasa.gibs.context-live-layers
- Événements naturels (NASA EONET) NASA EONET · registre nasa.eonet.events
Sur les six piliers, sous la conduite de Nexus Consortium
- Expériences Laboratoires
- Intégré Infrastructures critiques dans Foundry
- Testé à Infrastructures critiques dans Universe
- Codifié dans Énergie et infrastructures critiques dans Standards
- Publié dans Infrastructures critiques dans Reports
- Enseigné dans Faculté d'infrastructure, d'énergie et d'industrie dans Academy
08Liens
Thèmes qui s'appuient sur cette méthode.
09Simulateur de jumeau et de cascade
Model network science for infrastructure as a system. Run the cascade.
Assembled from the Nexus Standards area profile Infrastructures critiques et entités critiques: the hazards it names, the systèmes 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 Constructeur de systèmes.
Aléas
- Rupture de barrage
- Crue fluviale (déclenché en aval)
- Crue éclair (déclenché en aval)
- Déplacements massifs (déclenchés en aval)
- Panne d'électricité généralisée (déclenchée en aval)
- Déficit d'approvisionnement en eau (déclenché en aval)
Systèmes et couplages
- Infrastructures critiques et entités critiques
- Normes relatives au risque énergétique Dépendance
- Normes sur la météorologie spatiale, le spectre et les risques liés à la synchronisation Common-mode dependency
- Normes sur les aléas composés et en cascade Cascade
- Cyberrésilience et résilience opérationnelle numérique Facteur commun
Commandes
NS-0Constitution et principesNS-3UNI des enregistrements de risque (grammaire, table de correspondance héritée, autorité d'attribution)NS-9UNI contextuels (déploiements, instances, instances de programme)NS-10Politiques et clauses (obligations lisibles par machine : définition, caractère contraignant, évaluation et application)NS-11Vérification et suivi (éléments probants, attestations, observation de la conformité zero trust)NRS-H61Famille d'aléas : défaillance en cascade (NHS-1 sys.cascade)NRS-H94Famille d'aléas : événements cyber systémiques (NHS-1 cyber.systemic-cyber)NRS-H107Famille d'aléas : concentration et monoculture de l'infrastructure numérique (NHS-1 tech.digital-concentration)NRS-K31Profil de pack de domaine : résilience nationale cyber (DOMAIN-031)NRS-K36Profil de pack de domaine : infrastructures critiques (DOMAIN-036)NRS-K48Profil de pack de domaine : résilience du système financier (DOMAIN-048)
Observation
- OpenStreetMap planet and replication (listed for reference)
- Global Power Plant Database (listed for reference)
- NASA Black Marble night-time lights (VNP46) (listed for reference)
- Global Human Settlement Layer (listed for reference)
- Dommages aux infrastructures critiques attribués aux catastrophes
- Number of disruptions to basic services attributed to disasters
- Proportion of the rural population who live within 2 km of an all-season road
Géographie d'exemple
- Europe: 113 hexagonal cells
- Lumières nocturnes de ce soir, pannes (VIIRS Day/Night Band), NASA GIBS
- Eaux de surface à travers les nuages, 30 m (radar OPERA DSWx-S1), NASA GIBS
- Intensité des précipitations, dernière demi-heure (IMERG), NASA GIBS
- Humidité du sol en surface (SMAP), NASA GIBS
10Intendance
Qui tient à jour la méthode.
Science des systèmes et modélisation stewards network science and contagion for the Consortium and reviews how it is applied across platforms.
11Méthodes et preuves
How network science for infrastructure is modelled, measured and tested.
Le modèle, ses hypothèses, ses données et son incertitude, sous la forme qu'un scientifique ou un ingénieur vérifierait. Les structures suivent des méthodes publiées. Les valeurs représentées sont illustratives, ce ne sont pas des résultats.
Modèle de système
The couplings between the systems in network science for infrastructure: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.
Principes directeurs FAIR · GO FAIR et FORCE11W3C PROV · World Wide Web ConsortiumOrientations sur le traitement cohérent des incertitudes · GIECCEOS Analysis Ready Data · Comité sur les satellites d'observation de la Terre
12Connecté
Où mène cette page à travers le Consortium.
13Questions
Questions et réponses.
What are the limits of network science and contagion in this field?
Network data are often incomplete or confidential. Static network models may miss adaptive behaviour during cascades.
Comment les résultats sont-ils vérifiés ?
Models are checked by reproducing observed cascades and outbreaks. Robustness of results to missing or uncertain links is tested.
Les valeurs de cette page sont-elles réelles ?
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.
Où d'autre cette méthode est-elle appliquée ?
Le page canonique de la méthode liste toutes les plateformes qui l'appliquent.
RapportsContribuer
Apportez des éléments de preuve depuis cette page.
Rapports 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.
GCRIInfrastructures critiquesSystèmes stratégiquesScénarios et tests de résistance
- E-mailPasserelle GW-GCRIL'envoyer depuis cette pageUne preuve, une correction, un cas, une méthode, un examen, une traduction ou un apport au profil. Elle arrive étiquetée avec cette page, afin que le rédacteur responsable la reçoive.
- ZenodoDépôt ouvertLe déposer et le soumettre à la communautéPubliez votre propre fiche sur Zenodo avec votre identifiant ORCID, puis soumettez-la à la communauté Reports qui s'y trouve. Des curateurs l'examinent ; le DOI reste le vôtre.
- RapportsGCRIVoir toutes les façons de contribuerLes types de contribution, la manière dont chacune est examinée, la reconnaissance accordée, la licence et ce qui n'est jamais accepté.
N'envoyez jamais de données personnelles, de détails sensibles sur des infrastructures ni rien que vous n'avez pas le droit de communiquer. Une contribution est examinée avant utilisation ; son envoi ne confère ni qualité d'auteur ni droits éditoriaux, et un parrainage n'achète jamais une conclusion.
Infrastructures critiques
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Juridique
Documents juridiques.
Les cartes, données et chiffres de ce site sont présentés à titre de contexte et d'information générale. Ils ne constituent ni des conseils, ni des prévisions, ni des alertes ; les limites de l'information sont exposées dans les Avertissements et les Notices sur les données.