Геокод — это код , представляющий географическую сущность ( местоположение или объект ). Это уникальный идентификатор сущности, позволяющий отличить ее от других в конечном наборе географических сущностей. В общем случае геокод — это понятный человеку и короткий идентификатор.
Типичные геокоды и представляемые ими сущности:
AF (например, для Афганистана или BRдля Бразилии ), и его соглашения о подразделениях, такие как коды подразделений AF (например, AF-GHOдля провинции Гор ) или коды подразделений BR (например, для штата Амазонас ).BR-AM6vjyngd в центре Бразилии ) или код OLC (например, ячейка ~0,004 км 258PJ642P+4 в той же точке).70040представляет центральную область Бразилии для почтовой рассылки).Стандарт ISO 19112:2019 (раздел 3.1.2) принял термин «географический идентификатор» вместо геокода, чтобы охватить длинные метки: пространственная ссылка в форме метки или кода, который идентифицирует местоположение . Например, для ISO название страны «Китайская Народная Республика» является меткой.
Геокоды в основном используются (в основном как атомарный тип данных ) для маркировки , обеспечения целостности данных , геотегирования и пространственного индексирования .
В теоретической информатике система геокодирования представляет собой хеш-функцию, сохраняющую локальность .
Существуют некоторые общие аспекты многих геокодов (или систем геокодирования), которые можно использовать в качестве критериев классификации:
Набор всех геокодов, используемых в качестве уникальных идентификаторов ячеек полного покрытия географической поверхности (или любой четко определенной области, такой как страна или океаны), представляет собой систему геокодирования (также называемую схемой геокодирования ). Синтаксис и семантика геокодов также являются компонентами определения системы:
/[A-Z]{2,2}/).Многие синтаксические и семантические характеристики также обобщены посредством классификации.
Любой геокод может быть переведен из формального (и расширенного) выражения географической сущности, или наоборот, геокод может быть переведен в сущность. Первый называется процесс кодирования , второй — декодирования . Действующие лица и процесс, вовлеченные в процесс, как определено OGC , [3] :
В приложениях пространственного индексирования геокод также может быть преобразован между понятным человеку (например, шестнадцатеричным ) и внутренним (например, двоичным 64-битным целым числом без знака ) представлениями.
Геокоды, такие как коды стран , коды городов и т. д., происходят из таблицы официальных названий и соответствующих официальных кодов и геометрий (обычно многоугольников административных областей). «Официальный» в контексте контроля и консенсуса, обычно таблица, контролируемая организацией по стандартизации или государственным органом. Таким образом, наиболее общим случаем является таблица стандартных названий и соответствующих стандартных кодов (и ее официальных геометрий).
DE), где каждое административное подразделение первого уровня обозначено второй частью своего кода ISO 3166-2.
Строго говоря, «имя», связанное с геокодом, является топонимом , а таблица (например, топоним к стандартному коду) является ресурсом для разрешения топонима : это процесс установления связи , обычно осуществляемый программным агентом, между топонимом и «однозначным пространственным следом того же места». [4] Любая стандартизированная система разрешения топонима, имеющая коды или закодированные сокращения, может использоваться в качестве системы геокодирования . Агент «разрешителя» в этом контексте также является геокодером .
Иногда имена переводятся в числовые коды, чтобы быть компактными или машиночитаемыми. Поскольку числа в этом случае являются идентификаторами имен, мы можем рассматривать «числовые имена» — так что этот набор кодов будет своего рода «системой стандартных имен».
В контексте геокодирования разбиение пространства — это процесс деления географического пространства на два или более непересекающихся подмножества , в результате чего получается мозаика подразделений. Каждое подразделение может быть снова разделено рекурсивно , в результате чего получается иерархическая мозаика.
Когда названия подразделений выражены в виде кодов, а синтаксис кода может быть разложен на родительско-дочерние отношения с помощью четко определенной синтаксической схемы, набор геокодов настраивает иерархическую систему. Фрагмент геокода (связанный с названием подразделения) может быть аббревиатурой, числовым или буквенно-цифровым кодом.
Популярным примером является система геокодирования ISO 3166-2 , представляющая названия стран и названия соответствующих административных единиц, разделенных дефисом. Например , ГерманияDE — простой геокод, и ее подразделения (показаны) для Баден-Вюртемберга , для Баварии , ..., для Северного Рейна-Вестфалии и т. д. Область действия — только первый уровень иерархии. Для большего количества уровней существуют другие соглашения, такие как код HASC. [5] [6] Коды HASC являются буквенными, а их фрагменты имеют постоянную длину (2 буквы). Примеры:DE-BWDE-BYDE-NW
DE.NW- Северный Рейн-Вестфалия . Двухуровневый иерархический геокод.DE.NW.CE- Крайс Косфельд . Трехуровневый иерархический геокод.Два геокода иерархической системы геокодирования с одинаковым префиксом представляют разные части одного и того же местоположения. Например, DE.NW.CEи DE.NW.BNпредставляет географически внутренние части DE.NW, общий префикс.
Изменяя критерии подразделения, мы можем получить другие иерархические системы. Например, для гидрологических критериев существует система геокодирования, гидрологический код единицы США (HUC), который является числовым представлением названий бассейнов в иерархической схеме синтаксиса (первый уровень проиллюстрирован). Например, HUC 17является идентификатором " Тихоокеанского северо-западного бассейна Колумбии "; HUC 1706" Нижнего бассейна Снейк ", пространственного подмножества HUC 17и надмножества 17060102("река Имнаха").
Вдохновленная классическими буквенно-цифровыми сетками , дискретная глобальная сетка ( DGG ) представляет собой регулярную мозаику , которая покрывает всю поверхность Земли (земной шар). Регулярность мозаики определяется использованием ячеек одинаковой формы во всей сетке или «почти одинаковой формы и почти одинаковой площади» в интересующем регионе, например, стране.
Все ячейки сетки имеют идентификатор (ID ячейки DGG), а центр ячейки может использоваться в качестве опорного для преобразования ID ячейки в географическую точку. Когда компактное, понятное человеку выражение ID ячейки стандартизировано, оно становится геокодом.
Геокоды разных систем геокодирования могут представлять одну и ту же позицию на земном шаре с одинаковой формой и точностью, но отличаться длиной строки , цифровым алфавитом, разделителями и т. д. Неглобальные сетки также различаются по области действия и в целом геометрически оптимизированы (избегают наложений, пробелов или потери единообразия) для локального использования.
Каждая ячейка сетки может быть преобразована в новую локальную сетку в повторяющемся процессе . В проиллюстрированном примере ячейка TQ 2980является подъячейкой TQ 29, то есть подъячейкой TQ. Система географических регулярных сеточных ссылок является основой иерархической системы геокодирования .
Два геокода иерархической системы сетки геокодирования могут использовать правило префикса: геокоды с одинаковым префиксом представляют разные части одного и того же более широкого местоположения . Снова используем боковую иллюстрацию: TQ 28и TQ 61представляет географически внутренние части , TQобщий префикс.
Иерархический геокод может быть разделен на ключи. Geohash 6vd23gq — это ключ qячейки 6vd23g, которая является ячейкой 6vd23(ключа g), и так далее, поцифровые ключи. OLC 58PJ642P — это ключ 48ячейки 58PJ64, которая является ячейкой 58Q8(ключа 48), и так далее, двузначные ключи. В случае OLC есть вторая схема ключей после +разделителя: 58PJ642P+48— это ключ 2ячейки 58PJ642P+4. Он использует две схемы ключей. Некоторые системы геокодирования (например, геометрия S2) также используют начальный префикс с неиерархической схемой ключей.
В целом, как техническое и некомпактное необязательное представление, системы геокодирования (основанные на иерархических сетках) также предлагают возможность выражения идентификатора своей ячейки с помощью мелкозернистой схемы, более длинного пути ключей. Например, Geohash 6vd2, который является кодом base32 , может быть расширен до base4 0312312002 , который также является схемой с ключами по цифрам. Геометрически каждая ячейка Geohash представляет собой прямоугольник, который рекуррентно подразделяет пространство на 32 новых прямоугольника, поэтому разделение base4 на 4 является пределом кодирования-расширения. [7]
Однородность формы и площади ячеек в сетке может быть важна для других целей, например, для пространственной статистики . Существуют стандартные способы построения сетки, покрывающей весь земной шар с ячейками равной площади, правильной формы и другими свойствами: Дискретная глобальная система сеток (DGGS) представляет собой ряд дискретных глобальных сеток, удовлетворяющих всем стандартизированным требованиям, определенным в 2017 году OGC . [ 8] Когда читаемые человеком коды, полученные из идентификаторов ячеек DGGS, также стандартизированы, ее можно классифицировать как систему геокодирования на основе DGGS .
Существуют также смешанные системы, использующие синтаксическое разделение, где, например, первая часть (префикс кода) является кодом имени, а другая часть (суффикс кода) является кодом сетки. Пример:
FR-4J.Q2 — , где FR— код имени [9] , а 4J.Q2— код сетки. Семантически Франция — это контекст, для получения ее локальной сетки.Для мнемонической связной семантики в приложениях мелкозернистого геокодирования наиболее подходящими являются смешанные решения.
Любая система геокодирования, основанная на регулярной сетке, в целом также является более коротким способом выражения широтной/долготной координаты. Но геокод с более чем 6 символами трудно запомнить. С другой стороны, геокод, основанный на стандартном имени (или сокращении или полном имени), легче запомнить.
Это говорит о том, что «смешанный код» может решить проблему, сократив количество символов, когда имя может использоваться как «контекст» для геокода на основе сетки. Например, в книге, где автор говорит «все геокоды здесь контекстуализированы городом главы». В главе о Париже, где все места имеют Geohash с префиксом u09, этот код можно удалить —. Например, Geohash u09tutможно сократить до tut, или, с помощью явного кода для контекста «FR-Paris tut». Это возможно только тогда, когда разрешение контекста (например, перевод из «FR-Paris» в префикс u09) хорошо известно.
Фактически существует методология для иерархических геокодов на основе сетки с неизменяемым размером, где префикс кода описывает более широкую область, которая может быть связана с именем. Таким образом, можно сократить, заменив префикс на связанный контекст. Наиболее распространенным контекстом является официальное имя. Примеры:
Примеры столбца смешанной ссылки значительно проще, чем запоминание столбца кода DGG . Методы различаются, например, OLC можно сократить, исключив его первые четыре цифры и прикрепив подходящую достаточно близкую локализацию. [10]
Когда смешанная ссылка также короткая (9 символов во втором примере) и есть синтаксическое соглашение для ее выражения (предположим CP‑PR~bgxed), это соглашение генерирует новую систему геокодирования имени и сетки. Это не относится к первому примеру, поскольку, строго говоря, "Cape Verde, Praia" не является кодом.
Чтобы быть одновременно системой имен и сеток и смешанным соглашением ссылок, система должна быть обратимой. Чистые системы имен и сеток, такие как Mapcode , без возможности преобразования в глобальный код, не являются смешанными ссылками, поскольку не существует алгоритма для преобразования смешанного геокода в геокод на основе сетки.
Геокоды, используемые и имеющие общую область применения:
Геокоды могут использоваться вместо официальных названий улиц и/или номеров домов , особенно когда данному местоположению не был присвоен адрес властями. Их также можно использовать в качестве «альтернативного адреса», если его можно преобразовать в Geo URI . Даже если геокод не является официальным обозначением местоположения, его можно использовать в качестве «местного стандарта», чтобы разрешить домам получать посылки, получать доступ к экстренным службам, регистрироваться для голосования и т. д.
Геокоды в использовании, как почтовые индексы . Геокод, признанный Всемирным почтовым союзом и принятый страной в качестве «официального почтового индекса» , также является допустимым почтовым индексом. Не все почтовые индексы являются географическими, и для некоторых систем почтовых индексов существуют коды, которые не являются геокодами (например, в системе Великобритании ). Примеры, а не полный список:
Геокоды, используемые в сфере телефонии и радиовещания:
Геокоды, используемые в определенной области применения:
Другие геокоды:
Некоторые стандарты и серверы имен включают: ISO 3166, FIPS, INSEE, Geonames, IATA и ICAO .
Также был предложен ряд коммерческих решений:
Медиа, связанные с геокодами на Wikimedia Commons