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Posicionamentos sobre uma DGGS de referência

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Peter edited this page Oct 18, 2022 · 12 revisions

Ver também Porque não usar o hexagono nem o triangulo?

Grades globais baseadas em projeções esféricas de igual-área. O conjunto de grades hierarquicamente organizado é denominado Discrete Global Grid Systems (DGGS). Existem diversas propostas conceituais gerais de DGGS, e dentro de cada uma delas diversas alternativas para a sua implementação computacional. É um ramo novo da tecnologia, estão maduros os conceitos mas não as implementações.

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Uma delas poderia se tornar padrão e então ser sugerida como substituta das projeções locais de igual-área de cada país. O problema desta abordagem é que não existe ainda um consenso em torno da melhor projeção, nem clareza técnica sobre a existência de tal projeção. Nenhuma das técnicas conhecidas se mostra superior à projeção igual-área local do país — mesmo países de dimensões continentais como o Brasil.

É um tema em evolução. O que foi padronizado recentemente foi a proposta do framework DGGS que acomodaria uma escolha qualquer de projeção, e quais serviços de interoperabilidade seriam habilitados pela DGGS eleita. Principais padrões:

Aplicações

As principais aplicações do geocódigo são:

  • referenciar endereços em qualquer escala (a porta de casa com precisão de 20 metros, 10 metros, 5 metros ou 1 metro), ou seja, com grades de diferentes tamanhos, sem risco de ambiguidade entre os geocódigos das diferentes grades.
  • Demarcar o imóvel ou o bairro, de maneira simples, segura e barata.
  • Desenhar regiões através do "lego" da grade Estatística IBGE.
  • Coberturas: a região achurada (linhas pretas) pode ser grosseiramente substituida por uma região composta de retângulos, dita cobertura. Essa substituição pode ser por uma "cobertura exedente" (vermelha mais amarela) ou por uma "cobertura contida" (só vermelha). Quanto menores os retângulos, mais parecidas ficam as coberturas excedente e contida.
    A "grade de um país", como a Grade do IBGE, precisa ser excedente. Já a definição de imóveis (terrenos de casas, fazendas ou reservas florestais), precisa ser contida.

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Prefeituras sem "maturidade informática" não conseguem implantar sistemas eficientes baseados no desenho exato dos terrenos, todavia o desenho de coberturas contidas é simples e barato.

Redução das alternativas orientadas a geocódigos hierárquicos

A única coisa que temos clareza no escopo das aplicações DGGS orientadas a geocódigos hierárquicos e multifinalitários, é que precisam ser grades de células quadriláteras.

Como vimos, nas aplicações, a hierarquia é fundamental... as coberturas mesmo misturando grades de diferentes níveis, precisa resultar em um mosaico sem buracos ou sobreposições. O hexagono, mesmo em sua estratégia mais engenhosa, como o H3 Uber, não permite

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Referências recentes

Uso multi-finalitário da grade:

Ferramentas para comparar as diferentes projeções e soluções de grade:

  • https://github.com/r-barnes/dggridR
  • PROJ
  • PostGIS: banco de dados SIG que permite usar PROJ
  • QGIS: visualizador de dados espaciais que permite visualizar PostGIS assim como usar PROJ independentemente.
  • S2, H3, DGGrid, etc. Frameworks para lidar com as células, implementando uma solução mais completa.

FOSS DGGS

Ver também discussão sobre FOSS DGGS no gis.stackexchange.

OGC Testbed-16: DGGS and DGGS API Engineering Report, chapter 6.3. DGGS libraries:

Name Author Cell geom Docs Repo Lang. Bind License DGGS RS prov.* Quant.* DGGS RS nav.* Interop.*
DGGrid Kevin Sahr, Southern Oregon University hex or tri STCL DGGrid on github C++ cmd-line AGPL 3.0 Y (config) N N N
DGGridR (wrapper to use DGGrid in R) Richard Barnes hex or tri STCL DGGridR on github R, C++ MIT Y (config) Y N N
H3 (built on DGGrid) Uber hex Uber’s H3 index H3 on github C, java Apache 2.0 Y N Y N
OpenEAGGR DSTL(UK) & RiskAware tri or hex Lit, Prog, Software OpenEAGGR on github C LGPL v3 Y (config) N N N
rHEALPix Robert Gibb Manaaki Whenua quad Orig ellipoidal maths rhealpixddgs-py on github python CC-BY 4.0 & LPGL for original code Y (config) N Y N
AUSPix (implementation of rHEALPix) GA & CSIRO quad Loc-I & AusPIX AusPIX on github python CC-BY 4.0 & LPGL for original code Y Y Y N

A tabela original contém erros, que estão se propagando: DGGrid também tem opção "quad", e isso seria oportuno para comparar características de um "DGGS quad" nas projeções ISEA e rHEALPix. Ver Guia DGGrid7.5, "DGGRID can generate grids with cells that are triangles, diamonds, or hexagons. Grids with a triangle or diamond topology must use an aperture of 4". Rótulos utilizados pelo software:

  • ISEA4D - ISEA projection with diamond cells and an aperture of 4
  • FULLER4D - FULLER projection with diamond cells and an aperture of 4
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