Discrete National Grid Systems/pt
Padrão similar ao DGGS (discrete global grid system), onde o ambicioso "G" de global foi trocado pelo "N" de nacional: Sistema de Grade Discreta Nacional, abreviado do inglês como DNGS (discrete national grid system). O padrão DNGS é orientado ao conhecimento aberto e a países onde já existe uma projeção oficial, tipicamente igual-área adotada pela grade do Censo.
O DNGS é a solução dos problemas do bom geocódigo e é livre do problema inerente das projeções DGGS, oferecendo um leque maior de aplicações, e garantia de bons geocódigos: o protocolo geo URI estendido e as convenções GGeohash fazem parte da recomendação para geocódigos nacionais.
É pressuposto que a maturidade e consolidação de diversos países em torno do padrão DNGS propiciaria, a longo prazo, a adoção "extensões DNGS" consensuais e aderentes ao padrão DGGS.
Poliedro irregular de nações
- Resumido de DNGS/Poliedro das nações.
A exemplo do padrão DGGS podemos imaginar as projeções do DNGS formando um poliedro, porém irregular. Se imaginarmos cada nação recortando o globo através de uma face plana com exatamente os seus limites territoriais, a superfície terrestre será um mosaico de faces. Podemos alias, para ter um mosaico completo, incluir os oceanos (mar internacional).
A vantagem dessa abstração não é apenas proporcionar um critério de comparação, é também destacar que os padrões nacionais podem ser compatibilizados: a única coisa difícil de se obter consenso é a projeção, mas todo o restante das regras DGGS pode ser igual para todos os países.
Seletor de jurisdição
- Resumido de DNGS/Proj.
O padrão DNGS também prevê as convenções necessárias para se decidir qual país usar, ou seja, selecionar com rapidez e baixo custo de CPU a jurisdição presente em cada área do globo. Outra característica é que a projeção do país pode receber uma correção valor de área, com base na mediana das altitudes e ignorando zonas extremas com densidade populacional zero (picos e fossas não-habitadas).
A decisão sobre qual jurisdição usar depende do contexto (já dado a priori) ou de uma decisão algorítmica baseada nos BBOXes de cada país. Abaixo o exemplo dos vizinhos Brasil (BR), Colômbia (CO), Equador (EC) e Uruguai (UY). A interseção de fato é apenas um pequeno retângulo, onde destacamos em colorido a área de decisão baseada nas fronteiras. Nas demais áreas há um único país por BBOX, de modo que a decisão (baseada em BBOXes apenas) é simples e rápida.
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 requerem avaliação de pertinência ao polígono de fronteira (menor performance). Abaixo o resultado da decomposição quando analisando apenas Brasil e Colômbia.
Requisitos dos países
Onde o padrão DGGS é genérico, oferecendo um grande leque de alternativas, tornando-o complexo e de difícil interoperabilidade, o padrão DNGS é simples, aberto e interoperável. Buscou-se tomar algumas decisões técnicas consistentes com os requisitos dos países, reduzindo o leque de alternativas e o risco de se esbarrar em tecnologias proprietárias.
A tecnologia DNGS precisa satisfazer as necessidades dos países, principalmente países mais pobres e ainda sem maior maturidade digital. Elas foram destacadas pela comunidade OpenStreetMap e fundamentadas no Open Data Index:
- Garantir que a tecnologia adotada a partir de 2023 esteja isenta de direitos autorais (sem risco de patentes ou copyright).
- Garantir que a mesma grade possa ser reutilizada em diferentes aplicações (grade multifinalitária);
- Garantir que toda célula possa ser identificada por um índice computacionalmente eficiente e ao mesmo tempo com representação em geocódigo eficiente (hierárquico, curto e legível para o ser humano).
- Garantir pelo menos três aplicações fundamentais para o país sejam totalmente interoperáveis:
- geocódigo de endereçamento postal;
- grade estatística do Censo; e
- cobertura de geocódigos quadtree de lote rural,
com precisão de demarcação e medição de área satisfatórias (demarcação preliminar de baixo custo).
A garantia de reuso em diversas aplicações garante o retorno de investimento em padronização, minimizando o custo financeiro de implantação da tecnologia e o custo humano de memorização dos geocódigos.
Convenções fixadas pelos requisitos
Os requisitos foram complementados por fatos científicos e matemáticos, que em conjunto eliminaram diversas alternativas permitidas pelo padrão DGGS. Por exemplo, pode-se comprovar matematicamente que um mosaico de ladrilhos hexagonais jamais será hierárquico, no sentido de células-mãe corresponderem exatamente à união das células-filhas.
Resumidamente, foram estas as convenções resultantes, ou seja, são regras obrigatórias para todos os países que desejarem se filiar ao padrão DNGS:
- Compatibilidade com o padrão Geo URI estendida.
- Células quadriláteras, com lado medindo potências de 2 em sistema hierárquico de grade, iniciando pelo metro.
- Sistema de grades com identificadores internos de célula expressos como Código natural hInt de até 56 bits, que inicia pelos 8 bits identificadores da nação (~200 nações mais reserva e oceanos).
- Geocódigos da grade científica expressos através da base base16h, tendo o código ISO da nação como prefixo.
- (quando existir opção de geocódigo logístico base32) Subconjunto "grade logística" da grade científica organizado de 5 em 5 bits a partir do metro, e respectivo geocódigo como base32.
- APIs, terminologia, modelo de referência, etc. reusados do padrão DGGS (depois de ajustados de global para nacional).
Na prática o DNGS resulta em poucos "graus de liberdade" para os países. Ainda assim, essa liberdade foi traduzida em termos de "decisões soberanas de cada país".
Os softwares (algoritmos) abertos, satisfazendo requisitos e regras obrigatórias acima, foram reunidos sob o conceito de Geohash generalizado.
Conformidade DNGS
A conformidade DNGS pode ser expressa como "conformidade parcial com DGGS".
... Ver itens válidos para DNGS em https://docs.ogc.org/as/20-040r3/20-040r3.html#toc9
Adaptações em substituições de DGGS
Em 8.1. DGGS Core package conformance classes:
- GlobeGeometry ⥰ NationGeometry
- DiscreteGlobalGrid ⥰ DiscreteNationalGrids
- ...
Conformidade comum DGGS
Conformidade exclusiva DNGS
O principal acréscimo na DNGS, de características que não existem em DGGS, refere-se à representação dos identificadores de célula como geocódigo (legível ao humano) e como bitstring 64 bits (indexador).
... Decidir se inclui aqui também osmc:Convenções/Grade_científica_multifinalitária#Convenção_resultante.
Dedução e justificativas
A seguir a análise de fundamentação científica para as escolhas adotadas.
... EM CONSTRUÇÃO ... (usar links com páginas já prontas)
Ver também
- DNGS/Proj
- DNGS/Glossário
- DGGS
- OSMC
- INDE Infraestrutura do país