DNGS/Decisões soberanas
Os geocódigos oficiais de um pais fazem parte da sua Infraestrutura Nacional de Dados Espaciais (INDE), e esses geocódigos oficiais, para que sejam eficientes e interoperáveis com outros países, devem ser aderentes ao padrão DNGS.
Geocódigos podem ser utilizados nas mais diversas aplicações, atendendo a múltiplas finalidades: os mesmo padrão de geocódigos atribuídos a endereços postais, zoneamento censitário, demarcação de terras, e utilizados no intercâmbio e nos mais diversos sistemas de informação geográfica oficiais do país.
O geocódigo e a sua grade de referência se tornam parte da cultura do país, portanto deve também aderir às peculiaridades culturais e geográficas do país. O padrão DNGS reconhece essa necessidade e dá liberdade suficiente para o ajuste das peculiaridades sem comprometimento da eficiência ou da compatibilidade com outras nações. O ajuste é feito através de conjunto de decisões: a cada decisão opta por uma característica do seu geocódigo.
Todo país é soberano para ajustar o seu geocódigo, o padrão DNGS portanto oferece uma Árvore de decisões soberanas que resultam nas características do novo geocódigo do país. Configura-se como metodologia DNGS para a implantação de novos geocódigos, e totalmente isenta de risco patentes ou fechamento de dados.
Versão simplificada de [KraEtAll2022a].
As convenções fixadas são resultado de otimização racional e uso de tecnologias livres, confirmadas científica e jurídicamente: ver proposta original em [KraEtAll2022a].
A seguir cada uma das 4 decisões soberanas, D1, D2, D3 e D4, na forma de "perguntas e respostas".
D1. Multifinalidade?
Um país tem a liberdade de decidir entre a tecnologia GGeohash e outra qualquer.
Na visão DNGS é suposto que a tecnologia GGeohash é a única que garante geocódigos multifinalitários. Pode-se verificar se são consistentes as justificativas e fundamentos científicos para tal suposição.
Sugere-se levar o questionamento para as universidades locais e a Comunidade OSM local, e os mesmos, caso endossem as considerações do DNGS, levariam o questionamento para diversos órgãos oficiais de um país, em particular a INDE, o órgão responsável pelo Censo e o órgão responsável pelo Correio. Em conjunto, tomar a decisão quanto à finalidade do geocódigo nacional:
- Se for orientado apenas a uma aplicação, então talvez não seja necessária uma solução tão complexa como DNGS. O universo de alternativas é muito mais amplo e o conjunto de requisitos muito menor.
- Se for orientado a mais de uma aplicação, que pode ser "Correio + Censo" ou qualquer outra variação tendo aplicações científicas/computacionais de um lado e logísticas/humanas do outro, então o geocódigo DNGS é a melhor solução possível para se conciliar todas as aplicações, tanto aquelas orientadas à grade e como aquelas orientadas ao seu geocódigo.
Um importante motivador de aplicações para o geocódigo DNGS é o Open Data Index: através das várias facetas dos dados que os governos nacionais precisam produzir, percebemos que todos eles se beneficiariam de um geocódigo padrão. Os requisitos de uma tecnologia de grade (e seu geocódigo) que resulte em interoperabilidade e viabilize múltiplas aplicações, são descritos nos requisitos da multifinalidade do DNGS.
Resumindo: se a opção é pela multifinalidade, seguimos com a metodologia DNGS, senão a metodologia é "qualquer uma". A adoção do geocódigo DNGS se justifica principalmente pelo seu foco na multifinalidade.
Quanto à questão "Como o DNGS atende às múltiplas finalidades?", a conclusão científica é que apenas sistemas hierárquicos de grades regulares quadriláteras atendem, sendo aderentes ao padrão DNGS aqueles desenhados como GGeohash.
D2. Projeção de igual-área?
A projeção de igual-área é fundamental para o Censo e para todas as demais potenciais aplicações DNGS do geocódigo e do seu sistema de grades. A adoção desse tipo de projeção é, em parte, uma consequência natural da decisão por um geocódigo multifinalitário.
Ainda assim, se o leque de aplicações adotado para a visão de multifinalidade do país não envolver aplicações científicas ou estatísticas, o os requisitos destas aplicações não forem tão rígidos, uma projeção de "quase igual-área" (ex. Mercator na região do Equador) pode ser adotada. Quanto menor a aderência a aplicações científicas, menor a demanda por igual-área, podendo inclusive adotar o não-uso de projeção, como nos padrões Geohash e OLC.
A tabela do Open Data Index indica as aplicações e seus requisitos. A seguir as decisões soberanas na forma de perguntas, podendo ser numeradas na ordem apresentada, D1, D2, D3, etc.
D3a. Área territorial pequena?
Países com área territorial maior, como Brasil e Colômbia, requerem o máximo de compactação no geocódigo logístico para que seus usuários consigam memorizar facilmente. Países menores do que o Uruguai não se beneficiam tanto de compactação da base32, conseguindo resultados similares com a base16h, podendo portanto usar o mesmo geocódigo nas aplicações postais e científicas.
D3b. Base32 NVU no geocódigo logístico?
Países maiores Países , que efetivamente tomaram a decisão D3 "não", fazem uso dos geocódigos de notação logística diferenciada, na base32 ao invés da base16h.
Nesse caso, conforme alfabeto oficial e cultura (preocupação em não confundir geocódigos com palavras), países de língua escrita não-latina (ex. coreano) podem adotar, em lugar do alfabeto base32nvu (ver "No Vogal except U" nas opções de representação textual no Geohash Generalizado), outro alfabeto de sua escolha. Mesmo a base16h, supostamente universal por ser extensão dos hexadecimais, pode fazer uso de letras mais apropriadas, caso desejado.
Exemplo com letras dos alfabetos russo e Hangul coreano, evitando ambiguidades e usando sequências validas para ambos, sul e norte-coreano:
| Base32 | Base16h | |
|---|---|---|
| Latino | 0123456789BCDFGHJKLMNPQRSTUVWXYZ
|
0123456789abcdef GQ HMRV JKNPSTZY
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| Coreano | 0123456789ㄱㄴㄷㅁㅂㅅㅈㅊㅋㅌㅎㅏㅑㅓㅕ...
|
0123456789ㄱㄴㄷㅁㅂㅅ ㅏㅑ ㅓㅕ.. ...
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| Russo | 012345789бвгджзйклмнпpcтфxцш
|
... |
D4. Intervalos de geocódigos?
Em computação o balanceamento de cargas entre partições de disco requer a escolha de geocódigos de diferentes grades da hierarquia, mas uma segunda estratégia é a escolha de intervalos de geocódigos de uma mesma grade. Outras aplicações, tais como definição de setores territoriais na gestão pública, podem também fazer uso de intervalos.
A demanda ou não por intervalos contínuos determina qual indexação utilizar, tipicamente a escolha entre “Curva Z” de Morton e “Curva U” de Hilbert.
Intervalos podem ser úteis para definir zonas abstratas (não-políticas) coerentes com a indexação e ao mesmo tempo uma grandeza para estabelecer partições balanceadas:
- na administração pública:
- o tradicional roteamento postal, objetivo maior dos códigos postais nas décadas de 1970 a 1990. Hoje com com softwares eficientes de roteamento o intervalo se prestaria à definição arbitrária de setores de distribuições.
- definição de zonas administrativas ou jurisdição equilibradas: zonas de responsabilidade de cartórios, de tribunais ou responsabilidade fiscal.
Balanceadas por gradezas como população (soma dos valores do atributo nas células do intervalo).
- nas redes e computadores:
- partições em disco ou rede, para agregar dados relativos a uma mesma vizinhança: alternativa ao "agregar pela célula mãe", pode trazer mais flexibilidade às estratégias de partição, consequentemente maior otimização.
- na visualização e estatística de dados espaciais: intervalos contínuos garantem consistência estatística, por exemplo para associação em histogramas.
Liberdade parcial para outras decisões
A proposta do padrão DNGS é que seja, dentro do possível, o mais parecido e interoperável para os diversos países que vierem a adotá-lo. Daí serem apenas 5 alternativas: quanto maior o número de alternativas, mais difícil elas resultarem em um todo interoperável. Todavia, como algumas alternativas não afetam tanto a interoperabilidade, e como por se tratarem de decisões soberanas, ficam em aberto.
Da experiência com a implantação em diferentes países, foi percebida principalmente a demanda por compatibilidade com padrões antigos. Não recomendamos o compromisso com legados, pois em geral a cobertura legada não é relevante, e a compatibilidade conquistada é parcial. A perda de compatibilidade com o geocódigo DNGS de outros países acaba sendo muito mais prejudicial do que o ganho com legados. A seguir os dois principais exemplos.
Compromisso com grades legadas?
- Tipicamente as grades com quadrados de 1 km de lado são solicitadas como padrão para o intercâmbio e comparação internacionais. O uso da grade de 1024 metros todavia costuma ser aceito para esse tipo de demanda.
Compromisso com cobertura legada?
- No caso do Brasil já existia uma articulação de quadrantes passível de adaptação, no caso da Colômbia nenhuma sugestão oficial. A decisão pode impactar no acréscimo de mais um dígito ao geocódigo absoluto, mas não no curto.