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osmc:Convenções/Grade científica multifinalitária (ver código-fonte)
Edição das 09h07min de 15 de junho de 2024
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== Requisitos== | == Requisitos== | ||
O [[DNGS|padrão DNGS]] busca preservar o máximo das aplicações do [[Discrete Global Grid Systems|padrão DGGS]], consequentemente boa parte dos requisitos. Os requisitos específicos do DNGS podem ser resumidos da seguinte forma: | |||
* | * '''Comparabilidade direta entre grades''' de diferentes países: formato e área de célula padronizados. | ||
** ''Justificativa'': para que as informações contidas nas grades de diferentes países possam ser comparadas entre si. Aplicações científicas e estatísticas exigem que as áreas sejam iguais e as células com formato semelhante. | |||
* | * Grade '''geometricamente hierárquica''': a união geométrica das células-filhas resultando exatamente na célula-mãe. | ||
** ''Justificativa'': para aplicações geométricas baseadas em [[Subpavimentação|cobertura]] e aplicações baseadas em geocódigos hierárquicos. Álgebras de grade também exigem consistência entre diferentes escalas, resultando em sistemas hierárquicos. | |||
* Máxima interoperabilidade entre geocódigos. | * '''Geocódigos com hierarquia''' consistente, e '''máxima eficiência na compactação da informação'''. | ||
** ''Justificativa'': aplicações baseadas em geocódigos hierárquicos, complemento das aplicações das geometrias hierárquica. Álgebras simbólicas de grade (com geocódigos ou sua representação binária) substituem a álgebra geométrica em alguns casos, oferecendo performance muito maior. | |||
* Máxima '''interoperabilidade''' entre geocódigos logístico e científico: na eventual [[DNGS/Decisões_soberanas#D3a._Área_territorial_pequena?|decisão soberana]] de ter dois geocódigos ao invés de apenas um, porém ambos rotulando a mesma grade. | |||
** ''Justificativa'': a referência numa mesma grade (logística subconjunto da científica) garante interoperabilidade operacional. A fácil (alta performance) conversão entre geocódigos garante a aplicações secundárias. | |||
Nota: os requisitos de grade e geocódigo levaram à definição do [[GGeohash|<abbr title="Generalized Geohash">GGeohash</abbr>]]. | Nota: os requisitos de grade e geocódigo levaram à definição do [[GGeohash|<abbr title="Generalized Geohash">GGeohash</abbr>]]. | ||
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File:OSMC-CO-cellCienc-9.png|Colômbia: célula <code>[https://osm.codes/CO+9 9]</code> da grade científica. | File:OSMC-CO-cellCienc-9.png|Colômbia: célula <code>[https://osm.codes/CO+9 9]</code> da grade científica. | ||
</gallery> | </gallery> | ||
==Grades degeneradas de nível meio== | |||
Em aplicações que não são afetadas pela perda de uniformidade e simetria da geometria da grade, é possível fazer uso da '''grade degenerada''', com geocódigos expressos na base [[Código_natural/Notação_posicional#Algoritmos_base_h|Base h]], e viabilizando bases não-múltiplas de 4 ([[DNGS/Glossário#Taxa_de_refinamento|''taxa de refinamento'' GGeohash adotada]]), como a base32. | |||
No exemplo abaixo, com ''taxa de refinamento'' 4, é natural a escolha da base4, e a [[base 4h|base 4h]] pode ser adotada para os geocódigos das grades degeneradas. | |||
[[Arquivo:GGeohash-base4-niveisMeio.png|centro|semmoldura|680px]] | |||
As grades degeneradas são também ditas "de nível meio", pois correspondem a níveis hierárquicos intermediários: L½, L1½, L2½, L3½, etc. O algoritmo para a geração da representação geométrica das grades degeneradas, inclusive para o caso mais complexo da Curva de Hilbert, é apresentado em [[Generalized Geohash/pt#Representação geométrica]]. | |||
Com ''taxa de refinamento'' 4 outras [[Código natural/Notação posicional|notações posicionais de código]] também poderiam ser utilizadas, bases 8, 8h, 16, 16h, 32 e 64, restringindo-se as grades: | |||
{| class="wikitable" | |||
|'''Notação''' | |||
|'''Dígitos de''' | |||
|'''''Grades''''' | |||
|- | |||
| Base 8 || 3 bits|| de 1 célula; de 2<sup>3</sup>=8 células (degenerada); de 2<sup>6</sup>=64 células; de 2<sup>9</sup>=512 células (degenerada); ... | |||
|- | |||
|[[Base 8h]] ||livre|| todas as grades, degeneradas ou não. | |||
|- | |||
| Base 16|| 4 bits|| de 1 célula; de 2<sup>4</sup>=16 células; de 2<sup>8</sup>=256 células; de 2<sup>12</sup>=4096 células; de 2<sup>16</sup>=65536 células; ... | |||
|- | |||
| [[Base 16h]] ||livre|| todas as grades, degeneradas ou não. | |||
|- | |||
| Base 32 || 5 bits|| de 1 célula; de 2<sup>5</sup>=32 células (degenerada); de 2<sup>10</sup>=1024 células; de 2<sup>15</sup>=32768 células (degenerada); ... | |||
|- | |||
| Base 64 || 6 bits|| de 1 célula; de 2<sup>6</sup>=64 células; de 2<sup>12</sup>=4096 células; de 2<sup>18</sup>=262144 células; ... | |||
|- | |||
|colspan="3"|<small>Nota. As bases 8h e 16h possuem hierarquia restrita, equivalente à base "sem h"; ou seja, hierarquia a cada 3 bits na 8h, a cada 4 bits na 16h.</small> | |||
|} | |||
A base32 é utilizada em países de território maior, para gerar o geocódigo logístico, e a base 16h foi eleita como padrão na grade científica. O geocódigo base32 só tem representação geométrica onde existe geocódigo, o que corresponde às grades de nível L0, L2½, L5, L7½, L10, etc. | |||
[[Arquivo:GGeohash-niveis-base32.png|centro|semmoldura|860px]] | |||
A ''base32'' é um subconjunto da ''base16h''. O geocódigo ''base16h'' está disponível em todos os níveis, mas apresenta hierarquia apenas na ''base16'', ou seja, nas grades de nível inteiro par, L0, L2, L4, L6, etc. | |||
[[Arquivo:GGeohash-Niveis-Base16h.png|centro|semmoldura|860px]] | |||
Ver animações em https://git-site.osm.codes/Sfc4q/ | |||
==Diferentes geocódigos== | ==Diferentes geocódigos== | ||
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Nos países onde os geocódigos "científicos" não podem ser adotados como "logísticos" por serem muito longos, comprime-se um pouco mais através da adaptação da notação ''base32''. Perdem-se níveis hierárquicos, de modo que a nova notação logística e sua grade, serão subconjunto da grade e notação científicas. | Nos países onde os geocódigos "científicos" não podem ser adotados como "logísticos" por serem muito longos, comprime-se um pouco mais através da adaptação da notação ''base32''. Perdem-se níveis hierárquicos, de modo que a nova notação logística e sua grade, serão subconjunto da grade e notação científicas. | ||
Por exemplo na Colômbia a mesma célula pode ser expressa pelos dois tipos de geocódigo: | Por exemplo na Colômbia a mesma célula pode ser expressa pelos dois tipos de geocódigo: | ||
*'''Grade de 1 Km da ''OSMcodes-Logistica de Tunja''''', [https://osm.codes/CO-15001~K CO-15001~'''K''']<br />onde "15001" é o código postal do município Tunja. Para habitantes de Tunja, por lo tanto o geocódigo tem '''1 carácter''', "K". | *'''Grade de 1 Km da ''OSMcodes-Logistica de Tunja''''', [https://osm.codes/CO-15001~K CO-15001~'''K''']<br />onde "15001" é o código postal do município Tunja. Para habitantes de Tunja, por lo tanto o geocódigo tem '''1 carácter''', "K". | ||
*'''Grade de 1 Km da ''OSMcodes-Cientifica''''', mesma célula, [https://osm.codes/CO+c3583v CO+'''c3583v''']<br />ou seja, '''6 caracteres''' na grade científica. | *'''Grade de 1 Km da ''OSMcodes-Cientifica''''', mesma célula, [https://osm.codes/CO+c3583v CO+'''c3583v''']<br />ou seja, '''6 caracteres''' na grade científica. | ||
[[Arquivo:OSMC-explain01.png|center|580px]]<center>A cada nível hierárquico corresponde uma grade.<br/>A '''Grade Logística''' do município de Tunja (em amarelo a direita) '''é um subconjunto da Grade Científica'''.</center> | [[Arquivo:OSMC-explain01.png|center|580px]]<center>A cada nível hierárquico corresponde uma grade.<br />A '''Grade Logística''' do município de Tunja (em amarelo a direita) '''é um subconjunto da Grade Científica'''.</center> | ||
===Grade e Notação Científica=== | ===Grade e Notação Científica=== | ||
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===Grade e Notação Logística=== | ===Grade e Notação Logística=== | ||
Faz uso de técnicas de '''encurtamento''' do geocódigo: | Faz uso de técnicas de '''encurtamento''' do geocódigo: | ||
* Encurtamento por contexto: prefixos podem ser eliminados quando são conhecidos a priori e uma convenção garante que será subintendido. Por exemplo contexto do país. | *Encurtamento por contexto: prefixos podem ser eliminados quando são conhecidos a priori e uma convenção garante que será subintendido. Por exemplo contexto do país. | ||
* Prefixo mnemônico: no lugar de geocódigos arbitrários, pode-se fazer uso de abreviações padronizadas e mais fáceis de lembrar. Essa é a principal estratégia. Também proporciona (indiretamente) o encurtamento por contexto jurisdicional. Requer a reindexação do primeiro dígito depois da abreviação. | *Prefixo mnemônico: no lugar de geocódigos arbitrários, pode-se fazer uso de abreviações padronizadas e mais fáceis de lembrar. Essa é a principal estratégia. Também proporciona (indiretamente) o encurtamento por contexto jurisdicional. Requer a reindexação do primeiro dígito depois da abreviação. | ||
* Encurtamento por base maior: quando a [[base16h]] não é suficiente, pode-se fazer uso da [[base32]]. | *Encurtamento por base maior: quando a [[base16h]] não é suficiente, pode-se fazer uso da [[base32]]. | ||
A representação interna do geocódigo permanece a mesma, trata-se de um recurso apenas de "renderização" do geocódigo, para que fique mais legível para humanos. | A representação interna do geocódigo permanece a mesma, trata-se de um recurso apenas de "renderização" do geocódigo, para que fique mais legível para humanos. | ||
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===Demais subconjuntos da Grade Científica=== | ===Demais subconjuntos da Grade Científica=== | ||
==Ver também== | ==Ver também== | ||
* [[osmc:Convenções/Decisões soberanas#Multifinalidade?]] | *[[osmc:Convenções/Decisões soberanas#Multifinalidade?]] | ||
* [[osmc:Convenções/Sintaxe do OSMcode#Notação científica]] | *[[osmc:Convenções/Sintaxe do OSMcode#Notação científica]] | ||
* [[osmc:Convenções/Grade científica multifinalitária/Draft-explain]] - apoio para DANE da Colômbia. | *[[osmc:Convenções/Grade científica multifinalitária/Draft-explain]] - apoio para DANE da Colômbia. | ||
[[Categoria:OSMcodes]] | [[Categoria:OSMcodes]] | ||