✖


Jump to content

C-квадраты

    Add links
    C-квадраты
    {{{image_alt}}}
    Полное имя Краткая система пространственных запросов и представлений
    Организация КСИРО
    Представлено 13 мая 2002 г .; 22 года назад ( 13 мая 2002 г. )
    № выдан зависит от разрешения, например:
    • 648 (квадраты 10 градусов)
    • 2592 (квадраты 5 градусов)
    • 64 800 (квадраты 1 градус)
    • 259 200 (квадраты 0,5 градуса)
    • 6 480 000 (квадраты 0,1 градуса)
    • 25 920 000 (квадраты 0,05 градуса)
    • и т. д.
    Количество цифр зависит от разрешения, например:
    • 4 (квадраты 10 градусов)
    • 6 (квадраты 5 градусов)
    • 8 (квадраты 1 градус)
    • 10 (квадраты 0,5 градуса)
    • 12 (квадраты 0,1 градуса)
    • 14 (квадраты 0,05 градуса) (счёт включает символы-разделители)
    • и т. д.
    Пример
    • 3112 (квадрат 10 градусов)
    • 3112:3 (квадрат 5 градусов)
    • 3112:360 (квадрат 1 градус)
    • 3112:360:4 (квадрат 0,5 градуса)
    • 3112:360:475 (квадрат 0,1 градуса)
    • 3112:360:475:1 (квадрат 0,05 градуса)
    • и т. д.
    Веб-сайт csquares .sourceforge .сеть ,
    www .пахта .csiro .В /csquares /

    C-squares (аббревиатура от Concision Spatial QUery And REpresentation System ) — это система пространственно уникальных идентификаторов на основе местоположения ( геокодов ) для областей на поверхности земли , представленных в виде ячеек из широты и долготы на основе дискретной глобальной системы . Сетка с иерархическим набором шагов разрешения, полученная путем постепенного разделения квадратов Всемирной метеорологической организации размером 10 × 10 градусов ; термин «c-квадрат» также доступен для обозначения любой составляющей ячейки сетки. Идентификаторы отдельных ячеек включают буквенные значения широты и долготы в чередующейся записи (что обеспечивает разрешение сетки 10, 1, 0,1 градуса и т. д.) вместе с дополнительными цифрами, которые поддерживают промежуточное разрешение сетки 5, 0,5, 0,05 градуса и т. д.

    Первоначально система была разработана для представления «следов» данных или пространственных экстентов более гибким способом, чем стандартный минимальный ограничивающий прямоугольник , и для поддержки «облегченных» текстовых пространственных запросов ; он также может предоставить набор идентификаторов ячеек сетки, используемых для сборки, хранения и анализа пространственно организованных данных, в единой системе обозначений, выходящей за рамки национальных или юрисдикционных границ. Экстенты набора данных, выраженные в нотации c-квадратов, можно визуализировать с помощью веб-утилиты — картографа c-squares, онлайн-экземпляр которого в настоящее время предоставляется CSIRO Oceans and AtmSphere в Австралии. Коды C-squares и связанное с ними опубликованное программное обеспечение можно использовать бесплатно, а программное обеспечение выпущено в соответствии со второй версией GNU General Public License (GPL), лицензией Фонда свободного программного обеспечения .

    История

    [ редактировать ]
    Северное полушарие покрыто равноугольной сеткой широты и долготы размером 5×5 градусов. В обозначении c-квадратов каждая ячейка сетки имеет уникальный идентификатор, включающий идентификатор ее родительской ячейки (10 × 10 градусов) и далее делимый на ячейки 1 градуса, 0,5 градуса, 0,1 градуса и т. д. настолько хорошо, насколько можно пожелать.

    Метод c-квадратов был разработан Тони Рисом из CSIRO Oceans and Atmосферы в Австралии (тогда «CSIRO Marine Research») в 2001–2002 годах, первоначально как метод пространственной индексации, быстрого запроса, компактного хранения и визуализации пространственного набора данных. конкретного агентства следы» в каталоге метаданных (каталоге данных); [1] Впервые об этом было публично объявлено на техническом семинаре «EOGEO» 2002 года, проходившем в Испре, Италия, в мае 2002 года. [2] Более полное описание было опубликовано в научной литературе в 2003 году вместе с доступной через Интернет утилитой картографии под названием «c-squares Mapper» для визуализации экстентов данных, выраженных в нотации c-квадратов. [3] С тех пор ряд проектов и международных организаций использовали c-квадраты для поддержки пространственной индексации и/или создания карт, включая FishBase (для картирования сохраненных точек данных для любых видов), Океанскую биогеографическую информационную систему (OBIS), [4] [5] АкваКарты , [6] анализ данных для поддержки определения морских биогеографических областей, [7] для многонационального сопоставления данных о рыболовстве Научно-техническим и экономическим комитетом по рыболовству (STECF) Европейской комиссии, [8] и для представления данных ИКЕС . [9] [10] За свое применение в отображении и моделировании глобальных данных о биоразнообразии c-квадраты были одним из четырех компонентов, упомянутых в присуждении Рису Эббе Нильсена премии Глобальным информационным фондом по биоразнообразию (GBIF) в 2014 году. [11] Было заявлено, что концепция представления «следов» набора данных в виде ячеек пространственных данных такого характера и выравнивания была вдохновлена ​​методом адресации данных в продукте «База данных мирового океана» Национального центра океанографических данных США (NODC), [12] [1] который использует 10-градусные квадраты Всемирной Метеорологической Организации (отправная точка для иерархического подразделения c-квадратов) для организации содержания данных, а также набор топографических карт масштаба 1:100 000, выпущенных национальным картографическим агентством Австралии (охват и указатель здесь ); каждая карта охватывает квадрат со стороной 0,5 градуса и вместе с соответствующими метками листа карты теоретически может использоваться в качестве единицы пространственной идентификации. [1] Этот метод далее обсуждался в текстах по географической привязке, в том числе Hill, 2006. [13] и Го и др. , 2020. [14] [а]

    Название системы «c-squares» было выбрано потому, что оно может быть представлено как аббревиатура (от «краткой системы пространственных запросов и представлений»), а также потому, что оно сигнализирует о том, что этот метод принадлежит к концептуальной группе одноименных методов с координатной сеткой по широте и долготе. подразделения земного шара, которые включают квадраты Всемирной метеорологической организации и квадраты Марсдена , и контрастируют с другими мозаиками земного шара, в которых используются базовые единицы различной формы, такие как прямоугольники, треугольники, ромбы и шестиугольники (примеры см., например, Sahr et al., 2003). [16] ). Также предполагается, что любая отдельная составляющая ячейка сетки может называться «c-квадратом» (начальная капитализация не требуется).

    Обоснование

    [ редактировать ]
    Равноугольная сферическая (глобальная) сетка, представленная в орфографической перспективе «реального мира».

    Пространственные данные по своей сути (по крайней мере) двумерны; запрос числового диапазона в двух измерениях (например, x и y без дополнительной индексации для получения элементов данных в пределах определенной области требуется или широта и долгота). Такие запросы требуют больших вычислительных затрат, поэтому может быть полезно предварительно обработать (индексировать) данные каким-либо образом, который уменьшает присущую им размерность с двух до одного измерения, например, в виде помеченных ячеек сетки . Затем метки сетки можно индексировать стандартными одномерными методами для быстрого поиска и извлечения данных. [17] и/или поиск с помощью простого буквенно-цифрового текстового поиска. C-квадраты являются примером такой сетки, в которой идентификаторы ячеек спроектированы так, чтобы их можно было читать как человеком, так и компьютером, и чтобы они соответствовали узнаваемым и широко распространенным интервалам широты и долготы.

    Дополнительными областями, в которых подход к пространственной индексации на основе сетки может оказаться полезным, могут быть представление «следов» данных для поддержки пространственного поиска. [13] объединение данных для сокращения сложных и потенциально объемных данных в «блоки», которые затем можно будет легче сравнивать и суммировать, а также потенциал иерархического подхода, при котором более мелкие разрешения сетки вложены в более грубые, с общим обозначением (общие идентификаторы для большие части соответствующих ячеек сетки). Независимая от юрисдикции (глобальная) сетка, такая как c-квадраты, также может использоваться для интеграции данных через национальные границы, в отличие (например) от национальных сеток различных стран, таких как Соединенное Королевство , Ирландия и т. д. , которые не одинаковы по своему подходу и могут иметь различия или пробелы там, где такие сетки перекрываются или не пересекаются (например, в морских регионах вокруг двух районов).

    Потенциальный недостаток сеток «равноугольных» (класс, включающий c-квадраты), основанных на стандартизированных единицах широты и долготы, заключается в том, что длина «сторон» и форма (и площадь) ячеек сетки не является постоянной на земле (высота остается примерно постоянной, но ширина меняется в зависимости от широты), и некоторые особые эффекты заметны на полюсах , где ячейки на практике становятся трех-, а не четырехсторонними (см. иллюстрацию). Эти недостатки могут быть компенсированы преимуществами, заключающимися в том, что преобразование данных в сеточную нотацию и из нее может быть выполнено с помощью относительно простых шагов, результаты соответствуют традиционным картам, которые показывают интервалы широты и долготы, а также концепциям (например) «1 Квадраты -градуса» и «квадраты 0,5 градуса» могут быть знакомы и иметь значение для пользователей-людей, в отличие от неквадратных, чисто математически полученных форм и размеров (основанных на некоторой форме сферической тригонометрии).

    Обозначение глобальной сетки c-квадратов

    [ редактировать ]
    Глобальный охват квадратов Всемирной метеорологической организации (ВМО) размером 10x10 градусов (= c-квадраты с сеткой 10 градусов)

    Начальные квадраты 10 градусов

    [ редактировать ]

    10-градусные c-квадраты идентичны эквивалентным квадратным кодам Всемирной метеорологической организации (ВМО), см. иллюстрацию справа. Эти квадраты выровнены по 10-градусным подразделениям глобальной сетки широты и долготы, которая для использования c-квадратов указана как использующая датум WGS84 . Квадраты ВМО (10 градусов) закодированы четырьмя цифрами серий 1xxx, 3xxx, 5xxx и 7xxx. [12] Первая цифра указывает на «глобальный квадрант»: 1 для северо-востока (широта и долгота положительны), 3 для юго-востока (широта отрицательна, а долгота положительна), 5 для юго-запада (широта и долгота отрицательны). ) и 7 для северо-запада (широта положительна, а долгота отрицательна). Следующая цифра от 0 до 8 соответствует десяткам градусов широты на севере или юге; а остальные две цифры, от 00 до 17, соответствуют десяткам градусов долготы на восток или на запад (по спецификации 0 считается положительным). Таким образом, ячейка 10 градусов с нижним левым углом, равным 0,0 (широта, долгота), кодируется как 1000 и действует как ячейка для хранения всех пространственных данных между 0 и 10 градусами северной широты (фактически, от 0 до 9,999...) и 0 и 9,999... градусов восточной долготы; ячейка 10 градусов с нижним левым углом на координатах 80 северной широты и 170 восточной долготы имеет код 1817 и действует как ячейка для хранения всех пространственных данных между 80 и 90 градусами северной широты и 170 и 179,999... градусами восточной долготы.

    Последующее рекурсивное подразделение

    [ редактировать ]

    C-квадраты расширяют исходную квадратную нотацию ВМО размером 10 × 10 за счет рекурсивной серии «циклов», каждый из которых состоит из 3 цифр (последняя может состоять из 1 цифры), разделенных двоеточием, числом символов (и циклов), указывающих разрешение, закодированное в соответствии с этими примерами:

    • 1000...10×10 градусный квадрат (до 1000×1000 км номинально)
    • 1000:1...5×5 градусный квадрат (до 500×500 км номинально)
    • 1000:100...1×1 градус квадратный (до 100×100 км номинально)
    • 1000:100:1...0,5×0,5 градуса квадратного (до 50×50 км номинально)
    • 1000:100:100...0,1×0,1 градус квадратный (до 10×10 км номинально)
    • 1000:100:100:1...0,05×0,05 градуса квадратного (до 5×5 км номинально)

    (и т. д.)

    Размер ячейки обычно выбирается в соответствии с характером (детализация и объем) данных, подлежащих кодированию, общей пространственной протяженностью рассматриваемой области (например, от глобальной до локальной), желаемым пространственным разрешением результирующей сетки (наименьшие объекты/области). которые можно отличить друг от друга), а также доступные вычислительные ресурсы (количество ячеек для покрытия одной и той же площади увеличивается либо на ×4, либо ×25 с каждым уменьшением размера квадрата, что требует либо эквивалентного увеличения вычислительных ресурсов, либо, возможно, более медленной адресации. раз). Например, относительно обобщенные глобальные компиляции могут лучше всего подходить для агрегирования (индексирования) данных по ячейкам с шагом 10 или 5 градусов, в то время как для более локальных областей с координатной сеткой могут быть предпочтительны ячейки с шагом 1, 0,5 или 0,1 градуса, в зависимости от обстоятельств.

    Номинальные размеры, приведенные выше, отражают тот факт, что на экваторе 1 градус как широты, так и долготы соответствует примерно 110 км, при этом фактическое значение долготы уменьшается между этим местом и полюсами, где оно становится нулевым (фактическая широта: 110,567 км в экватор — 111,699 км на полюсах; фактическая долгота: 111,320 км на экваторе, 78,847 км на широте ±45 градусов, 0 км на полюсах); на примерной широте северного полушария, например, в Лондоне (51,5 градуса северной широты), квадрат размером 1×1 градус имеет размеры примерно 111×69 км. [18]

    Принцип рекурсивного подразделения C-квадратов - пример промежуточного квадранта (юго-восточный глобальный квадрант)

    Чтобы получить 1 или 3 цифры в любом цикле, следующем за начальным 4-значным квадратным идентификатором с углом 10 градусов, сначала обозначается «промежуточный квадрант», от 1 до 4 (см. диаграмму справа), где 1 указывает на низкие абсолютные значения обоих широта и долгота (независимо от знака), 2 указывает на низкую долготу и высокую широту, 3 указывает на высокую широту и низкую долготу, а 4 указывает на высокие значения для обоих; «низкий» и «высокий» берутся из соответствующей части данных, подлежащих сетке (например, в пределах ячейки 10 градусов, простирающейся от 10 до 20 градусов, 10 считается низким, а 19 — высоким). затем просто следует следующая применимая цифра для первой широты, а затем долготы: таким образом, входное значение широты +11,0, долготы +12,0 градусов будет закодировано как код c-квадрата 5 градусов 1101:1 и код 1 градуса 1101: 112. Проверка этого кода покажет, что входное значение широты может быть восстановлено непосредственно из цифр 1 1 01:1 1 2, в то время как долгота включена как 11. 01:11 2 ; ​оба знака положительные, на что указывает первая цифра ведущих 4 (в данном случае 1, что указывает на северо-восточный глобальный квадрант).

    Начиная с 2002 года (по состоянию на 2020 год все еще актуальна) на веб-сайте CSIRO Marine Research (теперь CSIRO Oceans and Atmосфера) доступна онлайн- страница преобразования широты в c-квадраты , которая преобразует входные значения широты и долготы в эквивалентные значения c. -квадратный код с выбираемым пользователем разрешением от 10 до 0,1 градуса размера ячейки. В качестве альтернативы сравнительно просто запрограммировать на основе первых принципов (или построить, например, рабочий лист Microsoft Excel ) в соответствии со спецификацией c-squares; [19] пример доступен здесь .

    Строки C-квадратов и преобразователь c-квадратов

    [ редактировать ]
    AquaMap для Mola mola , морской солнечной рыбы, созданная с помощью картографа c-squares с квадратичным разрешением 0,5 градуса.

    Набор c-квадратов (смежных или несмежных) можно представить как составной список отдельных квадратных кодов, разделенных символом «вертикальная черта» (|), например: 7500:110:3|7500:110:1|1500 :110:3|1500:110:1 (и т. д.). Этот набор квадратов затем может служить показателем экстента набора данных, аналогичного по функциям (но более простому в указании) MultiPolygon в Общеизвестном текстовом представлении геометрии , функциональное отличие которого заключается в том, что определяются точки, образующие границу многоугольника. могут быть непрерывно переменными, в то время как границы c-квадрата ограничены фиксированными интервалами в зависимости от используемого разрешения квадрата сетки. Если эти строки сохраняются, например, как «длинный текст» в поле обычной системы хранения текста (например, электронной таблицы, базы данных и т. д.), их можно использовать для операций пространственного поиска (см. следующий раздел/ы).

    Строки C-squares также можно использовать непосредственно в качестве входных данных для экземпляра «c-squares Mapper», веб-утилиты, работающей с 2002 года в CSIRO в Австралии (под доменом obis.org.au), а также в других глобальные локации. Чтобы визуализировать положение любого набора квадратов на карте, текущий синтаксис для установки «сопоставителя c-squares» следующий (например):

    http://www.obis.org.au/cgi-bin/cs_map.pl?csq=3211:123:2|3211:113:4|3211:114:1|3211:206:2|3211:206: 1|3111:496:3|3111:495:4|3111:495:1|3111:394:2|3111:495:2|3111:384:3|3111:383:1|3111:382:2| 3111:372:3|3111:371:4|3112:371:1|3111:370:2| (и т. д.) .

    Пример «вида глобуса», созданного с помощью онлайн-картографа c-squares

    Здесь следует отметить, что приведенный выше вызов средства отображения c-squares является простым, имеет только один параметр (одну строку c-squares), который создает простую «карту по умолчанию»; на самом деле картограф довольно легко настраивается: он способен одновременно принимать до семи строк c-квадратов, отображать их в заданных пользователем цветах, с выбором пустых или заполненных квадратов, выбираемой пользователем базовой карты и т. д. и т. п.; Полный список доступных входных параметров представлен на странице «Техническая информация» картографа. [20] Более сложная карта, созданная с использованием большего количества доступных параметров, представляет собой пример с цветовой кодировкой справа ( AquaMap , то есть смоделированное распределение океанской солнечной рыбы). Начиная с 2006 года, обновление картографа, включающее независимо написанное программное обеспечение Xplanet, также позволяет отображать графики предоставленных c-квадратов на вращаемом пользователем и масштабируемом глобусе, который может предложить более реалистичный вид либо Тихого океана , либо полярно -центрированные данные, чем это возможно при использовании плоской картографической (например, равноугольной ) проекции. [21]

    Картограф c-squares является одним из нескольких вариантов, доступных в настоящее время (с 2006 г. по настоящее время), доступных в реальном времени для картирования записей данных о рыбных точках в FishBase в реальном времени , как показано на этой странице примера для вида Salmo trutta (морская форель); аналогичные опции также доступны для других морских видов (не рыб) через SeaLifeBase , как показано в этом примере . С 2006 года картограф также подготовил более 100 000 карт видов для проекта AquaMaps (33 500 видов x 4 «стандартные карты» на каждый вид по состоянию на 2021 год, дополнительные карты, созданные пользователями, доступны по запросу).

    Пространственный поиск

    [ редактировать ]

    В системе, которая использует коды c-квадратов в качестве единиц пространственной индексации, текстовый поиск по любому из этих идентификаторов квадратов позволит получить данные, связанные с соответствующим квадратом. Если поддерживается поиск по подстановочным знакам (например, в случае, когда подстановочный знак представляет собой знак процента), поиск по «7500%» приведет к получению всех элементов данных в этом десятиградусном квадрате, поиск по «7500:1%» будет получить все элементы данных в этом квадрате с пятью градусами и т. д.

    Символ звездочки «*» имеет особое (зарезервированное) значение в нотации c-квадратов, являясь «компактным» обозначением, указывающим, что включены все более мелкие ячейки внутри ячейки более высокого уровня, до уровня разрешения, обозначенного количеством звездочек. В приведенном выше примере «7500:*» будет означать, что все 4 пятиградусные ячейки в родительской десятиградусной ячейке «7500» заполнены, «7500:***» будет означать, что все 100 одноградусных ячеек в родительской десятиградусной ячейке заполнены. заполнены ячейки -степени «7500» и т. д. Этот подход позволяет во многих случаях заполнять смежные блоки ячеек с экономией символов (форма сжатия данных ), что полезно для эффективного хранения и передачи кодов c-квадратов. по мере необходимости.

    Отчеты о пространственных данных, сборка и анализ

    [ редактировать ]

    C-квадраты использовались с различными разрешениями для представления, сборки и анализа данных в масштабах от глобального до локального, а также для компиляции многонациональных данных, где требуется система данных с координатной сеткой, не привязанная к границам какой-либо отдельной страны. юрисдикция. Примеры включают в себя:

    • Квадраты 5×5 градусов:
      • создание первой в мире карты морских биогеографических областей, основанной на распространении 65 000 морских видов, Костелло и др. , 2017 [7]
    • Квадраты 1×1 градус:
      • географическое представление данных о морских млекопитающих, птицах и морских черепахах в рамках проекта OBIS-SEAMAP (Пространственный экологический анализ популяций мегапозвоночных). [22] (также предлагает дополнительные опции, например, квадраты 0,1×0,1 и 0,01×0,01 градуса)
    • Квадраты 0,5×0,5 градуса:
      • моделирование распределения морских (и некоторых пресноводных) видов в рамках проекта AquaMaps, а также связанный с ним пространственный поиск; главная страница AquaMaps https://www.aquamaps.org/ предлагает возможность пространственного поиска «нажмите на карту» на основе c-квадратов размером 0,5 × 0,5 градуса, пример результата пространственного поиска здесь . AquaMaps в дальнейшем использовались в последующих исследованиях, таких как подход «Экологическая оценка устойчивого воздействия рыболовства» (EASI-Fish). [23]
      • отчетность и сопоставление рыболовной деятельности стран-членов Научно-техническим и экономическим комитетом по рыболовству (STECF) Европейской комиссии. [б] [8] [25] Данные, предоставленные 23 государствами-членами, доступны в виде информационного продукта «Рыболовные выгрузки и усилия: данные по c-квадрату (2015–2019 годы)». [26] дальнейшее обсуждение в отчете рабочей группы STECF за 2020 год (№ 20–10). [27]
      • анализ и прогнозирование данных временных рядов рыболовства в Индийском океане [28]
      • определение приоритетных областей сохранения морского биоразнообразия в Коралловом треугольнике , граничащем с Тихим и Индийским океанами. [29]
      • AquaMaps предоставляет свои базовые данные о глобальных переменных морской среды в виде данных с координатной сеткой c-квадратов с разрешением 0,5 градуса. [30]
    • Квадраты 0,1×0,1 градуса:
      • отчеты об уловах рыбы для целей оценки запасов Департамента первичной промышленности/рыболовства Нового Южного Уэльса в Австралии; примеры: [31] [32]
    • Квадраты 0,05×0,05 градуса:
      • Данные системы мониторинга судов (VMS) и данные рыболовных журналов Международного совета по исследованию моря (ICES) и других, [10] [33] а также реализовано в региональной базе данных ICES "FishFrame". [34] [35]
      • выявление уязвимых морских экосистем (УМЭ) в северо-восточной Атлантике для финансируемого ЕС проекта ATLAS Horizon 2020. [36] По данным Тернера и др. , 2021, «Партнеры ATLAS помогли разработать подход к агрегированию данных, Индекс УМЭ, чтобы помочь определить районы, где уязвимые морские экосистемы известны или могут возникнуть. Индекс УМЭ представляет собой единый показатель, основанный на методе многокритериальной оценки, который сочетает в себе Индикатор УМЭ регистрируется в пределах C-квадрата (т.е. пространственной единицы, используемой ИКЕС: сетка 0,05 x 0,05 градусов, что эквивалентно примерно 15 км). 2 на 60° северной широты) на основе численности/присутствия таксонов-индикаторов УМЭ и того, насколько надежны основные данные. ... ICES использует Индекс УМЭ с 2018 года для предоставления рекомендаций по защите уязвимых морских экосистем». [37]
      • Отчет ICES за 2019 год «Рабочая группа по пространственным данным о рыболовстве (WGSFD)» содержит ряд примеров карт, построенных с использованием c-квадратов размером 0,05 × 0,05 градуса, а также обсуждение того, будет ли переход к отчетности в квадрате 0,01 × 0,01 градуса. выгодно (более высокое разрешение пространственных данных) или вредно (увеличено количество квадратов без содержания) [38]
      • исследование воздействия донных траулеров на юг Балтийского моря, проведенное в 2023 году Х. Кореллом и др. [39]
      • выявление находящихся под угрозой бентических зон и мест обитания в восточной части Средиземного моря Смитом и др. , 2023. [40]
    • Квадраты 0,01×0,01 градуса:
      • исследование пространственных закономерностей глубоководного траления у континентального побережья Португалии, проведенное Кампосом и др. , 2021. [41]

    Ячейки, помеченные C-квадратами, были приняты в качестве базовой сетки для анализа в рамках проекта MINOUW, финансируемого Европейским Союзом (МИНИМИЗАЦИЯ нежелательных уловов в европейских водах), через их веб-приложение (MINOUWApp) для поддержки пространственных данных (в частности, промыслового усилия и плотности участки потенциальных нежелательных уловов), предоставленные исследователями проекта из разных европейских стран в различных форматах, в сочетании со слоями пространственной информации из внешних источников. [42]

    Целевая аудитория/потенциальные пользователи

    [ редактировать ]

    Согласно принципам проектирования, основной целевой аудиторией c-квадратов являются хранители данных, которые хотят организовать пространственные данные по квадратам сетки широты и долготы в любом разрешении, поддерживаемом системой, а именно в любом десятичном подразделении 10×10 или 5. ×5 градусных квадратов для поддержки запроса, извлечения, анализа, представления (сопоставления) связанных данных, а также потенциального обмена и агрегирования внешних данных. C-квадраты с высоким разрешением также могут использоваться в качестве общего «кодировщика местоположения», выбранные желательные атрибуты которого далее обсуждаются разработчиками метода Google Open Location Code . [43] поскольку метод c-квадратов удовлетворяет большинству критериев, изложенных в этом дискуссионном документе. Как свидетельствуют ссылки, приведенные в этой статье, основные сторонники метода на сегодняшний день интересовались, в частности, морскими данными; это, скорее всего, связано с тем фактом, что управление океанами является транснациональным, поэтому созданные в противном случае местные или национальные сетки непригодны для анализа данных об океане или рыболовстве ни в каком другом масштабе, кроме местного. Хотя первоначально система была развернута в морских системах (согласно ее описанию в журнале «Океанография»), по сути, система не зависит от местности (как и сетка широты и долготы, на которой она основана) и в равной степени применима как к морским системам, так и к морским системам. и наземные данные.

    Дополнительный аспект c-квадратов, отмеченный Ларсеном и др. , 2009 и явным или неявным в других эквивалентных «методах агрегирования данных» является использование таких структур, чтобы «позволить анализ общего уровня, не раскрывая точные координаты потенциально конфиденциальной информации». [44] Например, данные в режиме реального времени о точном местонахождении рыболовных судов часто считаются «коммерчески конфиденциальными», чтобы избежать передачи конкурентам лучших рыболовных мест в зависимости от характера ресурса, который может постоянно перемещаться, в то время как данные о биоразнообразии точное местонахождение особей или (например) гнезд редких видов снова может оказаться нежелательным для обнародования. Использование ячеек сетки или аналогичных методов для точного представления общего местоположения точек данных без раскрытия их более точного местоположения, в то же время предоставляя данные для статистического анализа, является признанным полезным подходом в таких ситуациях, см., например, Chapman, 2020. [45]

    Соответствие с другими системами геокодирования широты и долготы.

    [ редактировать ]

    В максимальном масштабе 10-градусные c-квадраты совпадают как с квадратами Всемирной метеорологической организации (чьи идентификаторы повторно используются в обозначениях c-квадратов), так и с квадратами Марсдена, которые имеют одинаковые границы, но используют разные обозначения. C-квадраты со стороной 1 градус и 0,5 градуса частично соответствуют статистическим прямоугольникам ICES со «стандартным разрешением» , в которых используется площадь ячейки сетки 1 × 0,5 градуса на ограниченной части земного шара (североатлантический регион): 2 смежных по вертикали прямоугольника ICES. в точности эквивалентны одному c-квадрату со стороной 1 градус, в то время как при необходимости содержимое одного прямоугольника ICES может быть распределено между двумя соседними по горизонтали c-квадратами со стороной 0,5 градуса для обмена данными с этим разрешением (см. примечание).

    Отдельная система, QDGC или ячейки сетки четверти градуса, была разработана для обмена некоторыми данными о биоразнообразии в Африке, а затем расширена для обработки данных по экватору и нулевому меридиану. [44] Ячейки QDGC с размером 0,25×0,25 градуса лежат между шагами разрешения 0,5×0,5 и 0,1×0,1 градуса системы c-квадратов и, таким образом, не совсем совместимы с ней, хотя «родительские» квадраты сетки QDGC, из которых они получены с размерами 1 × 1 и 0,5 × 0,5 градуса и соответствуют эквивалентным ячейкам сетки c-квадратов, однако с использованием других обозначений. В своем предложении о «расширенной» системе QDGC Ларсен и др. дополнительно опишите потенциальное подразделение ячеек QDGC размером 0,25 × 0,25 градуса с помощью рекурсивного коэффициента 2, что дает размеры ячеек 0,125, 0,0625, 0,03125 градусов и т. д., что постепенно отходит от концепции «десятичных градусов», включенной в c-квадраты.

    Лицензирование и доступность программного обеспечения

    [ редактировать ]

    Для использования метода c-squares не требуется лицензия, которая открыто публикуется в научной литературе с 2003 года. Исходный код картографа и т. д., доступный на веб-сайте SourceForge , распространяется под лицензией GNU General Public License версии 2.0. (GPLv2), которая обеспечивает свободное использование и распространение, а также последующую модификацию для любых целей при условии, что эта лицензия сохраняется вместе с продуктом и любыми последующими модификациями, другими словами, все выпущенные улучшенные версии также будут свободным программным обеспечением. [46]

    См. также

    [ редактировать ]

    Примечания

    [ редактировать ]
    1. ^ Отчет в Guo et al. , 2020 год на самом деле неверен, поскольку система представлена ​​только в одном разрешении Земли, как неделимые квадраты размером 10 × 10 градусов. [15] вместо того, чтобы отражать истинную природу системы, которая поддерживает различные разрешения/масштабируемость в соответствии с индивидуальными потребностями пользователя, обратитесь к тексту.
    2. ^ В дополнение к более недавнему использованию c-квадратов, например, 0,5 × 0,5 градуса для отчетности ICES, был разработан « прямоугольник ICES » размером 0,5 × 1 градус, который до сих пор часто используется, по форме ближе к истинному квадрату «на земля» в типичных европейских широтах и ​​соответствует ровно двум соседним по горизонтали c-квадратам на карте. В документе «часто задаваемые вопросы» в поддержку системы сбора данных, предоставленном europa.eu, используется следующая эвристика: «Чтобы преобразовать прямоугольники ICES размером 0,5*1,0 градуса в c-квадраты 0,5*0,5 градуса, мы назначим половину значение (усилие или приземление) для каждого из двух c-клеток, которые соответствуют одному прямоугольнику ICES (в противном случае карты приняли бы шахматный рисунок с чередующимися заполненными и пустыми c-клетками)». [24]

    Ссылки

    [ редактировать ]
    1. ^ Jump up to: а б с CSIRO Marine Research, 2002: О C-квадратах.
    2. ^ Рис, Тони (2002): «C-квадраты - новый элемент метаданных для улучшенных пространственных запросов и представления покрытия набора пространственных данных в записях метаданных» [аннотация]. Материалы технического семинара EOGEO, май 2002 г., Испра, Италия. Архивная копия доступна в Интернет-архиве (по состоянию на 24 октября 2020 г.)
    3. ^ Рис, Тони (2003). « C-квадраты, новая система пространственной индексации и ее применимость к описанию наборов океанографических данных» . Океанография . 16 (1): 11–19. дои : 10.5670/oceanog.2003.52 .
    4. ^ Тони Рис и Фиби Чжан, 2007. «Развитие концепций архитектуры и функциональности OBIS, океанской биогеографической информационной системы» . в Vanden Berghe, E. et al. (ред.) Труды информатики океанского биоразнообразия: международная конференция по управлению данными о морском биоразнообразии Гамбург, Германия, 29 ноября – 1 декабря 2004 г. Отчет о семинаре МОК, 202, Специальная публикация VLIZ 37: стр. 167-176.
    5. ^ Фудзиока, Эй; Ванден Берге, Эдвард; Доннелли, Бен; и др. (2012). «Продвижение глобальных исследований морской биогеографии с помощью программного обеспечения ГИС с открытым исходным кодом и облачных вычислений». Транзакции в ГИС . 16 (2): 143–160. дои : 10.1111/j.1467-9671.2012.01310.x . S2CID   14404846 .
    6. ^ Готов, Джонатан; Кашнер, Кристин; Саут, Энди Б.; и др. (2010). «Прогнозирование распространения морских организмов в глобальном масштабе» . Экологическое моделирование . 221 (3): 467–478. doi : 10.1016/j.ecolmodel.2009.10.025 .
    7. ^ Jump up to: а б Костелло, Марк Дж.; Цай, Питер; Вонг, Пуй Шань; Чунг, Алан Квок Лун; Башер, Зинатул; Чаудхари, Чхая (2017). «Морские биогеографические области и эндемичность видов» . Природные коммуникации . 8 (3): статья 1057. doi : 10.1038/s41467-017-01121-2 . ПМК   5648874 . ПМИД   29051522 .
    8. ^ Jump up to: а б Вилли Ванхи, Арина Мотова и Антонелла Занци (редакторы) (2018). Научно-технический и экономический комитет по рыболовству - Отчет о 59-м пленарном заседании (ПЛЭН-18-03) . Издательское бюро Европейского Союза, Люксембург, 95 стр. ISBN   978-92-79-98374-0 , дои : 10.2760/335280
    9. ^ ICES, 2011. Отчет исследовательской группы по данным VMS, их хранению, доступу и инструментам для анализа (SGVMS), 7–9 сентября 2011 г., Гамбург, Германия. ICES CM 2011/SSGSUE:07. 27 стр. Доступно на сайте http://www.ices.dk/sites/pub/Publication%20Reports/Expert%20Group%20Report/SSGSUE/2011/SGVMS11.pdf .
    10. ^ Jump up to: а б Международный совет по исследованию моря (2019 г.) Техническое руководство ИКЕС: 16.3.3.3 Пространственное распределение промыслового усилия и физическое нарушение бентических сред обитания мобильными донными траловыми орудиями лова с использованием СМС. doi: 10.17895/ices.advice.4683 1 Доступно по адресу https://www.ices.dk/sites/pub/Publication%20Reports/Guidelines%20and%20Policies/16.03.03.03_Guidelines_Vessel_Monitoring_Systems_Data.pdf .
    11. ^ gbif.org, Новости, 13 июля 2014 г.: Тони Рис из CSIRO назван лауреатом премии Эббе Нильсена 2014 г.
    12. ^ Jump up to: а б Национальный центр океанографических данных США, 1998 г.: «База данных о мировом океане, 1998 г.: документация и контроль качества, версия 1.2». Приложение 10A: Квадраты Всемирной Метеорологической Организации (ВМО) для Атлантического и Индийского океанов; Приложение 10B: Квадраты Всемирной Метеорологической Организации (ВМО) для Тихого океана.
    13. ^ Jump up to: а б Хилл, Линда (2006). Географическая привязка: географические информационные ассоциации . MIT Press, Кембридж, Массачусетс и Лондон, Англия, 260 стр. ISBN   978-0-262-08354-6
    14. ^ Хуадун Го, Майкл Ф. Гудчайлд и Алессандро Аннони (ред.) (2020). Руководство по цифровой Земле . Спрингер, Сингапур, 852 стр. ISBN   978-981-32-9914-6
    15. ^ Глава 2, «Цифровые наземные платформы», Трой Алдерсон и др. , в Guo et al. (2020), стр.43.
    16. ^ Сахр, Кевин; Уайт, Денис; Кимерлинг, А. Джон (2003). «Геодезические дискретные глобальные сеточные системы» . Картография и географическая информатика . 30 (2): 121–134. дои : 10.1559/152304003100011090 .
    17. ^ Риго П., Шолль М. и Войсар А. 2002. Пространственные базы данных - с применением к ГИС. Морган Кауфманн, Сан-Франциско, 410 стр.
    18. ^ Национальный центр ураганов США и Центр ураганов Центральной части Тихого океана: калькулятор расстояния по широте и долготе
    19. ^ Спецификация C-квадратов - Версия 1.1 (декабрь 2005 г.)
    20. ^ технической информации CMAR c-squares Mapper — страница
    21. ^ obis.org.au: Помощь картографу C-квадратов . По состоянию на 7 декабря 2020 г.
    22. ^ проекта OBIS-SEAMAP Пример карты для Physeter macrocephalus , кашалота , по состоянию на 10 октября 2021 г.
    23. ^ Гриффитс, Шейн П.; Кеснер-Рейес, Кэтлин; Гарилао, Кристина; Даффи, Лиэнн М.; Роман, Марлон Х. (2019). «Экологическая оценка устойчивого воздействия рыболовства (EASI-Fish): гибкий подход к оценке уязвимости для количественной оценки совокупного воздействия рыболовства в условиях ограниченности данных» . Серия «Прогресс в области морской экологии» . 625 : 89–113. дои : 10.3354/meps13032 .
    24. ^ Часто задаваемые вопросы о ПИИ (последнее обновление: 22 сентября 2017 г.)
    25. ^ Холмс, С.Дж., Гибин, М., Скотт, Ф., Занзи, А. и др. (2018). Отчет экспертной рабочей группы STECF 17-12 Информация, зависящая от рыболовства: «Новые ПИИ», EUR 29204 EN, Европейский Союз, Люксембург. ISBN   978-92-79-85241-1 , дои : 10.2760/094412 . Доступно по адресу https://publications.jrc.ec.europa.eu/repository/bitstream/JRC111443/jrc_technical_report_stecf-17-12_new-fdi_final_1.pdf .
    26. ^ Каталог данных Объединенного исследовательского центра Европейского Союза: Гибин, Маурицио и Занци, Антонелла (2020 г.): Выловы и усилия по рыболовству: данные c-square (2015-2019 гг.)
    27. ^ Научно-технический и экономический комитет по рыболовству (STECF) - Зависит от рыболовства - Информация - ПИИ (STECF-20-10). EUR 28359 EN, Бюро публикаций Европейского Союза, Люксембург, 2020 г., ISBN 978-92-76-27166-6, doi:10.2760/61855, доступно по адресу https://stecf.jrc.ec.europa.eu/documents/ 43805/2703037/STECF+20-10+-+ПИИ+-+Рыболовство+Зависимые+Информация.pdf/0eb68421-af49-4de8-a627-a8e2569d3fc2?version=1.1&download=true . Данные предоставлены 23 государствами-членами, а именно Бельгией, Болгарией, Хорватией, Кипром, Данией, Эстонией, Финляндией, Францией, Германией, Грецией, Ирландией, Италией, Латвией, Литвой, Мальтой, Польшей, Португалией, Румынией, Словенией, Нидерландами, Испания, Швеция и Великобритания.
    28. ^ Коро, Джанпаоло; Большой, Скотт; Мальоцци, Кьяра; Пагано, Паскуале (2016). «Анализ и прогнозирование временных рядов рыболовства: кошельковый невод в Индийском океане на примере тематического исследования» . Журнал морских наук ICES . 73 (10): 2552–2571. doi : 10.1093/icesjms/fsw131 .
    29. ^ Асаад, Ираван; Лундквист, Кэролайн Дж.; Эрдманн, Марк В.; Костелло, Марк Дж. (2018). «Определение приоритетных областей сохранения морского биоразнообразия в Коралловом треугольнике» . Биологическая консервация . 222 : 198–211. дои : 10.1016/j.biocon.2018.03.037 . S2CID   89751716 .
    30. ^ Кеснер-Рейес, К., Сегшнейдер, Дж., Гарилао, К., Шнайдер, Б., Риус-Бариле, Дж., Кашнер, К. и Фрёзе, Р. (редакторы). Набор экологических данных AquaMaps: авторитетный файл ячеек половинной степени (HCAF). Электронное издание во Всемирной паутине, www.aquamaps.org/main/envt_data.php, вер. 7, 10/2019. (объявлено; предыдущие версии доступны для загрузки через https://www.aquamaps.org/main/envt_data.php )
    31. ^ Холл, КС (2020). Отчет об оценке запасов за 2019 г. – Океанский траловый промысел – Плоскоголовка синепятнистая (Platycephalus caeruleopunctatus) . Департамент первичной промышленности Нового Южного Уэльса, Кофс-Харбор, 67 стр.
    32. ^ Чик, RC (2021). Сводная информация о состоянии запасов Нового Южного Уэльса на 2020/21 год – Общий промысел в устье реки (ручной сбор) – Кусачки-призраки (Trypaea austaliensis) . Рыболовство Нового Южного Уэльса, Институт рыболовства Порт-Стивенса. 12 стр.
    33. ^ Шульте, К.Ф.; Сигел, В.; Хуфнагл, М.; Шульце, М.; Темминг, А. (2020). «Пространственное и временное распределение коричневых креветок ( Crangon crangon ) получено на основе коммерческих журналов, выгрузок и данных мониторинга судов» . Журнал морских наук ICES . 77 (3): 1017–1032. doi : 10.1093/icesjms/fsaa021 .
    34. ^ Хинтцен, Нильс Т.; Бастарди, Франсуа; Медведь, Дуг; Пит, Герьян Дж.; Ульрих, Клара; Депорте, Николя; Эгеквист, Жозефина; Дегель, Хенрик (2012). «VMStools: программное обеспечение с открытым исходным кодом для обработки, анализа и визуализации рыболовного журнала и данных VMS» (PDF) . Рыболовные исследования . 115–116: 31–43. дои : 10.1016/j.fishres.2011.11.007 . S2CID   54590934 .
    35. ^ Беар, DJ и др . (2011). «Разработка инструментов для анализа данных журналов и СМС: Исследования для проведения общей политики в области рыболовства (№ MARE/2008/10, Лот 2)». IMARES Wageningen UR, Отчет №. C019/11, 94 стр. Доступно по адресу https://storage.googleapis.com/google-code-archive-downloads/v2/code.google.com/vmstools/C019.11_VMS_tools-DB-FinalVersion.pdf .
    36. ^ Морато, Тельмо; Фам, Кристофер К.; Пинто, Карлос; Голдинг, Нил; Ардрон, Джефф А.; Муньос, Пабло Дуран; Аккуратный, Фрэнсис (2018). «Метод многокритериальной оценки для выявления уязвимых морских экосистем Северо-Восточной Атлантики» . Границы морской науки . 5 : 460. дои : 10.3389/fmars.2018.00460 .
    37. ^ Тернер, Филип Дж.; Джанни, Мэтью; Кенчингтон, Эллен; Валанко, Себастьян; Джонсон, Дэвид Э. (2021). «Новая научная информация может помочь в оценке правил ЕС по глубоководному рыболовству». Международный журнал морского и прибрежного права . 36 (4): 627–646. дои : 10.1163/15718085-bja10074 . S2CID   240257476 .
    38. ^ ИКЕС (2019). «Рабочая группа по пространственным данным рыболовства (WGSFD)» . Научные отчеты ИКЕС . 1 (52): 1–144. дои : 10.17895/ices.pub.5648 .
    39. ^ Корелл, Ханна; Брэдшоу, Клэр; Скёльд, Маттиас (2023). «Отложения, взвешенные в результате донного траления, могут снизить репродуктивный успех рыбы, нерестящейся в эфире» . Устьевые, прибрежные и шельфовые науки . 282 (108232). дои : 10.1016/j.ecss.2023.108232 .
    40. ^ Смит, Кристофер Дж.; Пападопулу, Надя К.; Майна, Ирида; Кавадас, Стефанос; ван Дендерен, П. Дэниел; Кациарас, Николаос; Рейзопулу, София; Каракассис, Иоаннис; Целепид, Анастасий; Цикопулу, Ирини (2023). «Связь чувствительности и состояния бентоса с пространственным распределением и интенсивностью тралового лова в Восточном Средиземноморье» . Экологические показатели . 150 : 110286. doi : 10.1016/j.ecolind.2023.110286 .
    41. ^ Кампос, Аида; Энрикес, Виктор; Эрзини, Карим; Кастро, Маргарида (2021). «Глубоководное траление у континентального побережья Португалии - Пространственные закономерности, целевые виды и влияние перспективного запрета на уровне ЕС». Морская политика . 128 : 104466. doi : 10.1016/j.marpol.2021.104466 . S2CID   233566838 .
    42. ^ Д'Андреа, Лоренцо; Кампос, Аида; Эрзини, Карим; Фонсека, Пауло; и др. (2020). «MINOUWApp: веб-инструмент для управления приловом и выбросами» . Экологический мониторинг и оценка . 192 (12): 754 [1–17]. дои : 10.1007/s10661-020-08704-5 . ПМЦ   7652805 . ПМИД   33169296 .
    43. ^ Аноним, 2014–2018: «Оценка систем кодирования местоположения» . Доступно по адресу github.com/google/open-location-code (по состоянию на 24 октября 2020 г.).
    44. ^ Jump up to: а б Ларсен, Р.; Холмерн, Т.; Прагер, SD; Малити, Х.; Рёскафт, Э. (2009). «Использование расширенной системы ячеек сетки в четверть градуса для унификации картирования и обмена данными о биоразнообразии». Африканский журнал экологии . 47 (3): 382–392. дои : 10.1111/j.1365-2028.2008.00997.x .
    45. ^ Артур Чепмен, 2020. Современные передовые методы обобщения данных о распространении чувствительных видов . Секретариат GBIF, Копенгаген, 48 стр. DOI:10.15468/doc-5jp4-5g10. Доступно по адресу https://docs.gbif.org/sensitivity-species-best-practices/master/en/current-best-practices-for-generalizing-sensitivity-species-occurrence-data.en.pdf .
    46. ^ Фонд свободного программного обеспечения: Часто задаваемые вопросы о версии 2 GNU GPL
    [ редактировать ]
    Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=C-squares&oldid=1227841801"
    Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
    Arc.Ask3.Ru
    Номер скриншота №: 3b3a48cfc3bd8de1ef406ef5403b9906__1717803720
    URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/3b/06/3b3a48cfc3bd8de1ef406ef5403b9906.html
    Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
    C-squares - Wikipedia
    Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)