Discrete Global Grid Systems
Os Sistemas de Grades Discretas Globais (do inglês DGGS - Discrete Global Grid Systems) são frameworks computacionais capazes de implamentar a Terra Digital, uma nova abordagem, alternativa aos SIGs tradicionais, centrados no conceito de layer. No DGGS a célula é a unidade de gestão da informação. Um DGGS é composto de um conjunto de grades hierárquicas, cada qual oferecendo células para recuperar a informação em diferentes escalas.
Dois importantes padrões consolidam hoje o conceito de DGGS:
- ISO 19170-1: "Geographic information — Discrete Global Grid Systems Specifications — Part 1: Core Reference System and Operations, and Equal Area Earth Reference System", de 2021, https://www.iso.org/standard/32588.html
- OGC Topic 21: "Discrete Global Grid Systems - Part 1 Core Reference system and Operations and Equal Area Earth Reference System", https://docs.ogc.org/as/20-040r3/20-040r3.html#cell
Ver também:
- DGGS/Proj: Projeções globais polietricas, candidatas à utilização com DGGS.
- DGGS/Terms: glossário oficial (terminologia).
Aplicação
- Conforme sec. B.6 de [OGC2017].
Como cada célula em um DGGS é fixa em um local, e o local fornece uma representação explícita da área, consultas geoespaciais básicas como “Onde está?”, “O que está aqui?” e “Como isso mudou?” são simplificadas em operações de teoria dos conjuntos.
Como quaisquer valores de dados referenciados a um determinado DGGS são, pela natureza da grade, alinhados hierarquicamente, os altos custos de integração de dados em sistemas tradicionais são drasticamente reduzidos.
Um DGGS pode até ser projetado para codificação sem perdas de geometria vetorial, de modo que as células e seu endereçamento inteiro converjam previsivelmente para os pares de coordenadas de número real de cada observação com cada refinamento sucessivo – uma propriedade essencial de um sistema de coordenadas convencional.
DGGS são projetados para eliminar requisitos para processos complexos de fusão de dados. Reduzir a dependência de um integrador ou analista intermediário é um requisito fundamental para os sistemas de informação digital-Terra participativos distribuídos. “A Terra Digital pode se beneficiar claramente dos desenvolvimentos em grade global discreta, que pode fornecer o georreferenciamento, a indexação e a discretização necessária para conjuntos de dados geoespaciais. Eles têm propriedades, em particular estrutura hierárquica, singularidade, representação explícita de resolução espacial e consistência, que os tornam superiores a qualquer alternativa única”. [9].
Um sistema DGGS fornece um ambiente uniforme para integrar, agregar e visualizar geometrias vetoriais/nuvem de pontos e fontes de dados geoespaciais baseadas em raster da mesma forma que as informações dentro de um pipeline de gráficos de computador se tornam os pixels em uma tela de computador. As eficiências são obtidas através da implementação do conjunto de operações espaciais fundamentais [5-8] do Modelo Dimensionalmente Estendido de nove Interseções (DE-9IM) diretamente na estrutura da célula DGGS. Isso permite que algoritmos algébricos de ordem superior (através de ligações a bibliotecas analíticas externas) sejam criados na própria estrutura DGGS, independentemente das fontes de dados.
Operações típicas de consulta
As informações são levadas às células da grade na forma de atributos, por exemplo presença/ausência de rochas, rebanhos, casas, etc.
As consultas são então realizadas por célula: o que tem nesta célula? Em quais células temos casas? Em quais células temos árvores?
Como se tratam de grades hierárquicas, podemos imaginar um nível mais grosseiro, que agrupa 16 a 16 células, então ao invés de indicar exatamente a localização dos atributos, indicará a contagem desses atributos dentro dessa célula maior.
Operações tópicas de conversão
...
Histórico
Ver padrões:
- OGC de 2017, http://docs.ogc.org/as/15-104r5/15-104r5.html
- ISO de 2021, https://www.iso.org/standard/32588.html
- OGC de 2021, https://docs.ogc.org/as/20-040r3/20-040r3.html#cell
PS: outros ISO, https://www.iso.org/standard/70742.html e outros OGC, https://docs.ogc.org/as/20-040r3/20-040r3.html
Avaliação no contexto OSMcodes
Ver:
- osmc:DGGS: estudos no escopo OSMcodes para avaliar a usabilidade de DGGS no lugar de um mosaico de grades nacionais.
- osmc:DGGS#Problema inerente das grades DGGS
- ...
Exeperimentos DGGS da OSMC
... ver ISEA e DGGS/Proj/rHEALPix com Colômbia.