Системнаяengineering treats infrastructure as a system of systems with requirements, interfaces and life cycles. In this field it defines what services must deliver under stress, traces those requirements to assets and interfaces, and verifies them.
Системнаяengineering 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. Inкритической инфраструктурыand cities and built environment, systems engineering exposes interfaces where failures propagate between components and organisations. It supports designing interconnected infrastructure with explicit dependency management. The canonical description is onSTEM Commons.
Resilience requirements
Service levels under defined hazards, such as hours of supply to hospitals during a grid outage, are written as verifiable requirements for designers and operators.
Interface mapping
Interfaces between infrastructure systems, such as power feeds to pumping stations, are documented with their owners and failure modes.
Verification across the life cycle
Requirements are verified at design review, at commissioning and in operation, through tests, inspections and exercises run with the operator.
03География
Подверженность инфраструктуры в Западной Европе.
Ночные огни, плотность населения и паводковые воды над Западной Европой по данным NASA GIBS. Каждый слой имеет собственную дату.
Для интерактивной карты нужен JavaScript. Список слоёв и источники приведены ниже.
ежедневно; спутниковая яркость с поправкой на лунный свет и атмосферу
Новейшие на момент сборки
2026-10-12
Разрешение
сетка около 500 м
Неопределённость
Спутниковая ночная яркость на указанную дату; освещённость служит косвенным показателем потребления электроэнергии и отключений, а не измерением поставок или доступа.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Оценка
Источник
Gridded Population of the World v4.11 (NASA SEDAC (CIESIN, Колумбийский университет))
null; оценка на основе переписи, статическая (2020)
Разрешение
сетка около 1 км
Неопределённость
Оценка на основе переписи числа людей на квадратный километр в 2020 году, показанная как контекст подверженности; не является подсчётом людей, пострадавших от какой-либо опасности.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Наблюдаемые данные (облачность оставляет пропуски)
Спутниковое обнаружение; облачность оставляет пропуски. Спутниковый или модельный растр в том виде, в каком его публикует поставщик. Облачность, пропуски в полосе обзора и ошибки восстановления параметров оставляют пропуски и шум; значения являются показателями, а не измерениями в конкретном месте.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Наблюдаемые данные
Источник
Скорректированная отражательная способность VIIRS NOAA-20 (NASA LANCE)
Спутниковое изображение. Спутниковый или модельный растр в том виде, в каком его публикует поставщик. Облачность, пропуски в полосе обзора и ошибки восстановления параметров оставляют пропуски и шум; значения являются показателями, а не измерениями в конкретном месте.
Доступно через
gibs.earthdata.nasa.gov, только после того как вы разрешите интерактивную карту
Об этом слое
Доказательная база
Смоделировано (последний год, публикуемый GIBS)
Источник
Земной покров MODIS Terra и Aqua (MCD12Q1) (NASA LP DAAC)
Перетаскивайте для перемещения. Для масштабирования используйте Ctrl или ⌘ с прокруткой, жест щипка или кнопки; наведите курсор, чтобы увидеть значения под указателем; сброс возвращает к региону.
Подверженность инфраструктуры в Западной Европе.Спутниковые и модельные продукты в том виде, в каком их публикует NASA, каждый со своей датой. Это показатели, а не оценки какого-либо места.
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).Открытые данные 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).Открытые данные NASA
Ночные огни VIIRS Black Marble, Центр космических полётов имени Годдарда NASA; распространяются Системой архивирования и распространения данных NASA уровня 1 и атмосферы (LAADS DAAC); изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; значения усреднены по шестиугольным ячейкам там, где они показаны (изменено). Открытые данные 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). Лицензия CC BY 4.0. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). doi:10.7927/H49C6VHW. CC BY 4.0
Продукты VIIRS почти реального времени (наводнения, температура поверхности суши, снежный покров, скорректированная отражательная способность), NASA LANCE; изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Открытые данные NASA
Продукты MODIS по суше (вегетационные индексы, валовая первичная продукция, земной покров), NASA LP DAAC и LANCE; изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Открытые данные NASA
ASTER GDEM является продуктом METI и NASA (ASTER Global Digital Elevation Model V003, NASA LP DAAC); изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Ссылка: 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. Открытые данные NASA
Создано с использованием Natural Earth. Бесплатные векторные и растровые картографические данные @ naturalearthdata.com. Общественное достояние
Blue Marble, NASA Earth Observatory; изображения через NASA GIBS. Цвета перерисованы по опубликованной цветовой шкале; там, где показано, значения усреднены по шестиугольным ячейкам (изменено). Открытые данные NASA
События в реальном времени: NASA Earth Observatory Natural Event Tracker (EONET). События носят ориентировочный характер и сохраняют ссылки на первоначальный источник.
Текущие данные: события NASA EONET носят ориентировочный характер и не являются официальными предупреждениями.
Текущие данные: события Геологической службы США носят ориентировочный характер и не являются официальными предупреждениями.
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).
Прогноз речного стока на 30 дней с диапазоном (GloFAS через Open-Meteo): содержит изменённую информацию Copernicus Emergency Management Service 2026; не является предупреждением о наводнении.
Данные о погоде предоставлены Open-Meteo.com (https://open-meteo.com/), лицензия CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/).
Дополнительные слои (источников в списке слоёв: 12; оперативные, прогнозные, наблюдаемые и контекстные) при включении указывают своего поставщика на карте и здесь; прогнозы представляют собой результаты моделей, а производные индексы являются оценками.
Слои и даты
Ночное освещение, ежедневно: VIIRS Black Marble (VNP46A2), NASA LAADS DAAC · 12 окт. 2026
Плотность населения, 2020: население: CIESIN, Колумбийский университет, Gridded Population of the World v4.11 (2018), NASA SEDAC, CC BY 4.0 · статично
Паводковые воды, 3-дневный композит: VIIRS Global Flood Product, NASA LANCE · 14 окт. 2026
Естественные цвета: скорректированная отражательная способность VIIRS NOAA-20, NASA LANCE · 13 окт. 2026
Тип земного покрова (IGBP), ежегодно: MODIS Terra and Aqua land cover (MCD12Q1), NASA LP DAAC · 2024
Расширенный индекс растительности, скользящее среднее за 8 дней: MODIS Terra EVI, NASA LANCE · 13 окт. 2026
04Данные
Что потребляет метод.
Datasets and records used byсистемыengineering on this platform, with the role each plays and the label its values carry. Sources are listed inреестре источников.
Данные
Роль
Метка
Service level agreements and standards
Requirements
ЗАДЕКЛАРИРОВАНО
Interface control documents
System boundaries
ЗАДЕКЛАРИРОВАНО
Commissioning and test records
Проверка
НАБЛЮДАЕМО
05Симулятор
Каскад через взаимозависимые сети.
A След опасности выводит из строя расположенные рядом объекты в каждом слое; затем дробление, зависимость между слоями и перегрузка уцелевших элементов распространяют отказ дальше. В виде 3D слои разнесены по глубине. Учебная модель с заданными иллюстративными значениями, а не прогноз. Карта на этой странице показывает Западную Европу; сама модель не привязана к месту.
Меры контроля
Активы по слоям
18
След опасности
8% площади
Активы, зависящие от другого слоя
60%
Резервная мощность (допуск)
30%
Показания
Объекты, пострадавшие от опасности
19%
Объекты, которые продолжают работать
31%
Усиление первоначального ущерба
3.7 times
Шаги до стабилизации
3
Числа, методы и источники
Шаг
Транспорт работает (%)
Энергоснабжение работает (%)
Работающая связь (%)
0
83
83
78
1
56
72
39
2
56
50
22
3
50
22
22
Методы
Взаимозависимые сети Buldyrev и др. (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464
Каскады перегрузок Motter and Lai (2002), Physical Review E 66
Нагрузка по посредничеству Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25
Многослойные сети Kivela and others (2014), Journal of Complex Networks 2
Взаимозависимости инфраструктуры Rinaldi, Peerenboom and Kelly (2001), IEEE Control Systems 21(6)
Веер неопределённости (параметрический метод Монте-Карло) Spiegelhalter, Pearson and Short (2011), Visualising uncertainty about the future, Science 333
Анализ чувствительности по одному фактору (торнадо) Saltelli and others (2008), Global Sensitivity Analysis: The Primer, Wiley
Данные
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:
Природные события (NASA EONET) NASA EONET · register nasa.eonet.events
Каскад через взаимозависимые сети. Иллюстративная учебная модель: она работает на значениях, заданных элементами управления, а не на измеренных данных. Методы: взаимозависимые сети (Buldyrev and others (2010), Catastrophic cascade of failures in interdependent networks, Nature 464); каскады перегрузки (Motter and Lai (2002), Physical Review E 66); нагрузка по посредничеству (Brandes (2001), Journal of Mathematical Sociology 25).
По шести опорам, под руководством Nexus Consortium
Each requirement is traced to verification evidence from analysis, inspection, demonstration or test. Independent reviews check completeness at life cycle gates.
Проверка
Как это делается
Requirement traceability
Each requirement is traced to design elements and tests
Interface ownership
Every interface has a named owner on both sides
Operational verification
Requirements are re-verified after major changes
Emergent behaviour in open or socio-technical systems may not be captured by requirements. Rigid processes can slow adaptation to change.
07Симулятор двойника и каскадов
Model systems engineering for infrastructure as a system. Run the cascade.
Составлена на основе профиля области Nexus Standards профиль территории Критическая инфраструктура и критически важные объекты: названные в нём опасные явления, системы и секторы, которые несут ущерб, меры, которые его смягчают, и данные, которые за ним наблюдают. Выберите компоненты, укажите исходное опасное явление и пройдите каскад шаг за шагом. Вид «Карта» помещает прогон на примерную географию с открытыми данными. Вес каждой связи это заявленное допущение, которое можно изменить. Учебная модель, а не прогноз, не оценка и не сертификация. Чтобы смоделировать выбранное вами место, откройте полный Конструктор систем.
Секторы, которые затрагивает городское наводнение , и степень их взаимозависимости: что исследование должно наблюдать и моделировать совместно.
Выберите контекст
AСопряжённые риски в шести секторах6 из 15 связей
Секторы · Городское наводнениеСтресс
Иллюстрация: учебный каскад на учебных значениях, а не измерения.
применительно к
BПрикладной отклик в шести компонентах11 из 18 передач
Компоненты · Городское наводнениеKPI
Иллюстративные применения; значения являются опубликованными эталонными показателями, приведёнными в выводе.
В этом контекстеЗависимость или передача: чем толще линия, тем сильнее связьЗа рамками этого контекста
Программный годВсе этапы
Контекст
Городское наводнение
Затопленные улицы выводят из строя подстанции, насосные станции и доступ к клиникам одновременно. Питьевая вода перестаёт поступать, когда отключается электроэнергия.
W · E · I · F · H · B
Риск
Отрасли
4 из 6
Связи
6 из 15
Взаимосвязи
0.46 доля от общего числа
Наведите курсор на угол, линию или строку, чтобы проследить её по обеим сторонам.
Наведите курсор на направление, линию или строку, чтобы узнать, как оно применяется.
A: учебный каскад (шок 0.6, усиление 0.35, четыре раунда) на учебных значениях для типичного городского региона, а не на измерениях. B: иллюстративные применения и KPI, за который отвечает каждое направление; значения представляют собой опубликованные ориентиры со ссылками, а не прогнозы. Текущие события: NASA EONET, в реальном времени.
How systems engineering for infrastructure is modelled, measured and tested.
Модель, её допущения, данные и неопределённость в том виде, в каком их проверил бы учёный или инженер. Структуры следуют опубликованным методам. Показанные значения являются иллюстративными, а не результатами.
Модель системы
The couplings between the systems in systems engineering for infrastructure: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
Руководящие принципы FAIR · GO FAIR и FORCE11W3C PROV · Консорциум Всемирной паутиныРуководство по единообразному учёту неопределённостей · МГЭИКCEOS Analysis Ready Data · Комитет по спутникам наблюдения Земли
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.
Как проверяются результаты?
Each requirement is traced to verification evidence from analysis, inspection, demonstration or test. Independent reviews check completeness at life cycle gates.
Значения на этой странице реальные?
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.
Отчётыis 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«Критическая инфраструктура»Стратегические системыСценарии и стресс-тесты
Никогда не отправляйте персональные данные, сведения о чувствительной инфраструктуре или то, чем вы не вправе делиться. Материал проходит рассмотрение перед использованием; его отправка не дает авторских или редакционных прав, а спонсорство никогда не покупает выводы.
«Критическая инфраструктура»
Предложите метод, набор данных или вопрос.
Информация и запросы открыты уже сегодня. Запрос получает номер и указывает следующий шаг; заявки, платежи, выделение вычислительных ресурсов и регистрации открываются только тогда, когда существуют их команда, условия и возможности для проверки.
Карты, данные и рисунки на этом сайте приводятся для контекста и общей информации. Они не являются советом, прогнозом или предупреждением; ограничения информации изложены в Оговорках и уведомлениях о данных.
Editors and the expert reviewers named on each article decide what we publish. Funders and partners do not review or approve articles before publication.
This site uses only strictly necessary cookies to work and to remember your privacy choices. Nothing loads from other companies, and we never sell or share your personal information.
Details
This site uses only strictly necessary cookies to work and to remember your privacy choices. Nothing loads from other companies, and we never sell or share your personal information. We run no advertising. You can review your choices at any time through Privacy choices at the foot of every page.