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osmc:Metodologia (ver código-fonte)
Edição das 22h13min de 1 de julho de 2024
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{{osmc_info}} | {{osmc_info}} | ||
A metodologia e algoritmos do sistema <code>AFA.codes</code> seguem em parte um padrão e em parte as [[DNGS/Decisões soberanas|decisões soberanas do país]]. | |||
O sistema AFAcodes implementou a metodologia sugerida pelo padrão [[DNGS]], | O sistema AFAcodes implementou a metodologia sugerida pelo padrão [[DNGS]], semelhante ao padrão ISO [[DGGS]], particionando uma superfície com grandes células de igual-área. | ||
A diferença da metodologia DNGS para a DGGS é que a superfície DNGS é um território nacional, ao invés do globo inteiro. O padrão DNGS é também mais restritivo, | A diferença da metodologia [[DNGS]] para a [[DGGS]] é que a superfície [[DNGS]] é um território nacional, ao invés do globo inteiro. O padrão [[DNGS]] é também mais restritivo, demandando projeção (oficial nacional), [[geocódigos]], tamanhos e formatos de células válidos (quadriláteros em potências de 2) e um limite na quantidade de células iniciais (até 16). | ||
== Projeção e cobertura nacionais == | == Projeção e cobertura nacionais == | ||
Começa-se com o mapa dos limites territoriais na [[DNGS/Decisões_soberanas#D2._Projeção_de_igual-área?|projeção igual-área]] adotada oficialmente pelo país, designada '''projeção igual-área nacional'''. Os limites podem abranger | Começa-se com o mapa dos limites territoriais na [[DNGS/Decisões_soberanas#D2._Projeção_de_igual-área?|projeção igual-área]] adotada oficialmente pelo país, designada '''projeção igual-área nacional'''. Os limites podem abranger [[wikipedia:Maritime_boundary|limites marítimos]] e arquipélagos, conforme [[DNGS/Decisões soberanas|decisão soberana]] do país. | ||
[[Arquivo:Osmc-CO-projOficial.png|centro|miniaturadaimagem|380px|''Projeção igual-área nacional'' da Colômbia. Não é perfeita mas é satisfatória para o Censo. <br/>As tonalidades (vermelhas e azuis) representam o ''perfil de distorção de área'' (inferior a 2%) na projeção cilíndrica UTM oficial da Colômbia, "resolución 471 de 2020 del IGAC".]] | [[Arquivo:Osmc-CO-projOficial.png|centro|miniaturadaimagem|380px|''Projeção igual-área nacional'' da Colômbia. Não é perfeita mas é satisfatória para o Censo. <br/>As tonalidades (vermelhas e azuis) representam o ''perfil de distorção de área'' (inferior a 2%) na projeção cilíndrica UTM oficial da Colômbia, "resolución 471 de 2020 del IGAC".]] | ||
[[Arquivo:Osmc-CO-Powers2.png|280px|miniaturadaimagem|[[wikipedia:Power of two|Potências de 2]], partindo do metro e crescendo até o valor correspondente à largura das células da cobertura ''L0''. <br/>Conforme a [[Prefixos binários|convenção IEC de prefixos binários]], múltiplos de 1024 metros são abreviados como '''Kim''' (''kilobinary meter'').]] | [[Arquivo:Osmc-CO-Powers2.png|280px|miniaturadaimagem|[[wikipedia:Power of two|Potências de 2]], partindo do metro e crescendo até o valor correspondente à largura das células da cobertura ''L0''. <br/>Conforme a [[Prefixos binários|convenção IEC de prefixos binários]], múltiplos de 1024 metros são abreviados como '''Kim''' (''[[wikipedia:Binary_prefix|kilobinary meter]]'').]] | ||
Sobre o polígono dos limites territoriais é encaixada uma grade de ''potência de 2'' (tabela ao lado), onde será desenhado um mosaico de no '''máximo 16 quadrados'''. O encaixe é obtido por um '''algoritmo de varredura''', testa-se com grades maiores e menores, sobre a '''BBOX dos polígonos territoriais'''. | Sobre o polígono dos limites territoriais é encaixada uma grade de ''potência de 2'' (tabela ao lado), onde será desenhado um mosaico de no '''máximo 16 quadrados'''. O encaixe é obtido por um '''algoritmo de varredura''', testa-se com grades maiores e menores, sobre a '''BBOX dos polígonos territoriais'''. | ||
No caso da Colômbia o '''melhor | [[Arquivo:Osmc-CO-coverEx1.png|centro|miniaturadaimagem|420px|No caso da Colômbia o '''melhor encaixe''' foi conseguido com quadrados de 2<sup>19</sup> m de lado, ou seja, 2<sup>19</sup> m = 524288 m = 512×1024 m = '''512 Kim'''. Em destaque, os quadrados que cobrem o território e formam a "'''cobertura nacional'''", com as coordenadas ''ji'' (''i'' horizontal e ''j'' vertical).]] | ||
===Escolha oficial da origem=== | |||
[[Arquivo:OSMC-CO-Origem-ilustra.png|miniaturadaimagem|Ajuste fino de posição para escolha da origem-XY. No caso da Colômbia a origem é o ponto XY (3678500,1494288) na projeção de SRID=9377.<br/>PS: as outras alternativas (ex. sem parte insular nem zona econômica), descartadas, [https://raw.githubusercontent.com/osm-codes/CO_new/main/assets/bbox-v3mins.800px.png foram documentadas].]] | |||
[[ | Conforme previsto [[DNGS/Decisões_soberanas#D2.1._Eixos_das_coordenadas_de_referência|na metodologia DNGS para escolha das coordenadas de referência]], um ajuste fino da posição da ''cobertura nacional'' é necessário para se estabelecer em definitivo o sistema de coordenadas e, consequentemente, os identificadores de célula. | ||
Apesar de ser uma escolha objetiva, baseada no simples encaixe nos limites oficiais, a escolha desses limites requer decisões soberanas, tais como escolha do buffer de segurança, e decisões sobre uso ou não de limites marítimos. | |||
=== Decisões sobre ajuste e desmembramento === | |||
[[Arquivo:BR-L0coverSci-f.png|miniaturadaimagem|380px|Desmembramento da célula "f" no Brasil, que resultou na partição em 8 células-filhas, do nível ''L1.5''. Apenas 4 delas em uso, as 4 restantes são reservas.]] | |||
O algoritmo de escolha das células ''L0'' é relativamente simples, resulta da interseção do polígono com a grade: se o número de células exceder a 16, será utilizada uma grade de nível mais grosseiro. | |||
Por ser uma decisão definitiva e com grande impacto na posterior usabilidade da grade, é uma decisão delicada, requer "ajuste humano", e portanto decisões adicionais. Principais exemplos de causa e ajuste: erros implícitos nas delimitações territoriais, importância das delimitações (divisor oceânico vs divisor territorial), decisões por reserva (maior em territórios disputados) e descontinuidades, tais como as ilhas do Havaí no polígono territorial dos EUA, que requerem inclusive uma projeção diferente. | |||
Uma das soluções técnicas para garantir a cobertura nacional em 16 células ''L0'' é o desmembramento, ilustrado para o caso do Brasil. O algoritmo de cobertura requer mínimo de ~30% de taxa de ocupação territorial sobre a célula de cobertura. As células com "grandes vazios" são candidatas ao desmembramento para que seus geocódigos possam ser reutilizados em porções desconexas, tipicamente as insulares (ilustração). | |||
===Indexação L0=== | |||
Em seguida os 16 quadrados recebem indexadores (rótulos) arbitrários no lugar de coordenadas ''ji''. Todavia, a formação da grade, conforme veremos a seguir, exige a [[DNGS/Decisões_soberanas#D4._Intervalos_de_geocódigos?|escolha de uma curva de preenchimento]]. | |||
Os cálculos de vizinhança na curva de preenchimento são complexos, quanto maior a quantidade de células ''L0'' que preservarem a distribuição de vizinhança original, mais simples o algoritmo de cálculo de vizinhança. Simplificar ou não o algoritmo (otimizar) é também uma decisão soberana. | Os cálculos de vizinhança na curva de preenchimento são complexos, quanto maior a quantidade de células ''L0'' que preservarem a distribuição de vizinhança original, mais simples o algoritmo de cálculo de vizinhança. Simplificar ou não o algoritmo (otimizar) é também uma decisão soberana. | ||
A partir de então, conforme veremos, é adotado como oficial (notação científica para o Censo e outras aplicações) o rótulo hexadecimal de células da grade oficial, tendo como primeiro dígito os rótulos do mapa acima, do nível ''L0''. | |||
Na Colômbia | [[Arquivo:Osmc-CO-coverEx2.png|centro|miniaturadaimagem|420px|Na Colômbia, a decisão soberana foi por seguir a Curva-Z, dentro do possível. Na ilustração, a cobertura nacional com os índices em sua representação humana, usando a representação hexadecimal ([[Código_natural/Notação_posicional#Base_Nh|base16h]]), que vai de "0" a "9" e "a" a "f".]] | ||
[[Arquivo:Osmc-CO-cover-L0-Zcurve.png|thumb|280px|Indexação de ''L0'' na Colômbia, ajustada à Curva-Z. 81% das células ajustadas, apenas 3 (em roxo) fora do ordem. Toda a cobertura continental (amarelo) dentro da ordem.]] | |||
==Formação da grade científica nacional== | ==Formação da grade científica nacional== | ||
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As coberturas todas, de todos os municípios, não é uma caixa preta como a definição dos bairros. O padrão [[DNGS]] exige que as coberturas municipais sejam dados abertos. No caso dos AFAcodes da Colômbia, que implementam DNGS, os dados das coberturas municipais estão em https://git.afa.codes/CO_new/blob/main/data/coverage.csv | As coberturas todas, de todos os municípios, não é uma caixa preta como a definição dos bairros. O padrão [[DNGS]] exige que as coberturas municipais sejam dados abertos. No caso dos AFAcodes da Colômbia, que implementam DNGS, os dados das coberturas municipais estão em https://git.afa.codes/CO_new/blob/main/data/coverage.csv | ||
== | ==Seletores de SRID e jurisdição== | ||
[[Arquivo:DNGS-BBOXes-exemplo2.png|thumb|380px|"Globo DNGS" quando apenas Brasil e Colômbia adotavam o padrão. | [[Arquivo:DNGS-BBOXes-exemplo2.png|thumb|380px|"Globo DNGS" quando apenas Brasil e Colômbia adotavam o padrão. | ||
A BBOX original de cada país é decomposta em BBOXes "puras" e "de fronteira". As puras permitem rápida decisão (alta performance), enquanto as de fronteira, ''border boxes'' em rosa, requerem avaliação de pertinência ao polígono de fronteira.]] | A BBOX original de cada país é decomposta em BBOXes "puras" e "de fronteira". As puras permitem rápida decisão (alta performance), enquanto as de fronteira, ''border boxes'' em rosa, requerem avaliação de pertinência ao polígono de fronteira.]] | ||
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==Ver também== | ==Ver também== | ||
* Detalhamento técnico da metodologia em [[osmc:Metodologia/Algoritmo SQL]] | |||
*Convenções AFAcodes: | *Convenções AFAcodes: | ||
**[[osmc:Convenções/Grade científica multifinalitária]] | **[[osmc:Convenções/Grade científica multifinalitária]] | ||