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Visual Data Analysis in Air Traffic Management

Rehm, Frank (2007) Visual Data Analysis in Air Traffic Management. Dissertation. DLR-Forschungsbericht. ISRN DLR-FB--2007-08, 140 S.

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Official URL: http://diglib.uni-magdeburg.de/Dissertationen/2007/frarehm.htm

Abstract

Almost all branches of commerce, industry and research put great efforts in collecting data with the objective to describe and predict customer behaviour or both technical and natural phenomena. Besides the size of such data sets, which make manual analysis impractical, data analysis becomes challenging due to a large number of attributes describing a data object. Whereas a graphical representation of data objects that are described by means of two or three attributes can be realized easily, the visualization of high-dimensional data -- data that is described through many attributes -- is not trivial. The data mining research area comprises the development of suitable techniques for data preprocessing and data analysis to cope with the problem of aggrandizing databases including complex data sets. This thesis contributes to the domain of methodology development, dimensionality reduction and outlier treatment. Another major focus is set on the visualization of complex data as well as the visualization of complex results obtained from common data mining techniques, e.g. clustering and fuzzy classifiers. The characteristics of the proposed techniques become evident on the example of the analysis of flight data and weather data measured at Frankfurt Airport. The objective of this application is the research of weather factors that affect the flight duration of aircraft approaching Frankfurt Airport. Understanding the interrelationship between weather and flight duration permits the optimization of various processes at the respective airport and may save time and money of customers and companies.

Document Type:Monograph (DLR-Forschungsbericht, Dissertation)
Title:Visual Data Analysis in Air Traffic Management
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Rehm, FrankUNSPECIFIED
Date:2007
Refereed publication:Yes
Number of Pages:140
ISSN:1434-8454
Status:Published
Keywords:In nahezu allen Bereichen von Handel, Dienstleistung, Industrie und Forschung werden große Mengen von Daten gesammelt. Der Grund dafür liegt meist in dem Wunsch, das Verhalten von Kunden zu verstehen sowie technische oder natürliche Phänomene beschreiben bzw. vorhersagen zu können. Neben der Größe solcher Datensätze, die eine Analyse ohne Unterstützung von Computern unmöglich macht, stellt die Anzahl der Attribute, die ein Datenobjekt beschreiben, eine Herausforderung dar. Während Datenobjekte, die durch zwei oder drei Attribute beschrieben sind, einfach graphisch dargestellt werden können, ist die Visualisierung hoch-dimensionaler Daten -- also Daten, die durch sehr viele Attribute beschrieben werden -- nicht trivial. Das Forschungsgebiet Data Mining umfasst die Entwicklung geeigneter Methoden zur Datenaufbereitung und Datenanalyse vor dem Hindergrund wachsender Datenbanken mit komplexen Datensätzen. Diese Arbeit liefert einen Beitrag auf dem Gebiet der Methodenentwicklung zur Dimensionsreduktion und Ausreißererkennung. Ein wesentlicher Beitrag besteht in der Visualisierung komplexer Daten, sowie der Visualisierung von Ergebnissen verbreiteter statistischer Analysemethoden, wie Clustering oder Fuzzy-Klassifikatoren. Am Beispiel der Analyse von Flug- und Wetterdaten vom Flughafen Frankfurt wird deutlich, welche Stärken und welche Grenzen die in dieser Arbeit vorgestellten Methoden charakterisieren. In diesem Beispiel soll der Einfluss des Wetters auf die Flugzeit ankommender Flugzeuge am Frankfurter Flughafen bestimmt werden. Dadurch soll die Vorhersage von Flugzeiten möglich werden, was die Optimierung verschiedener Abläufe am Flughafen zulässt.
Institution:Universität Magdeburg
Department:Informatik
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:ATM and Operation
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L AO - Air Traffic Management and Operation
DLR - Research theme (Project):L - Effiziente Flugführung und Flugbetrieb (old)
Location: Braunschweig
Institutes and Institutions:Institute of Flight Control > Air traffic systems
Deposited By: Dr.-Ing. Frank Rehm
Deposited On:19 Nov 2007
Last Modified:15 Jan 2014 10:06

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