تحديد الموقع الجغرافي

الرمز الجغرافي أو المعرّف الجغرافي (يُختصر أحيانًا إلى geo ID ) هو رمز أو معرّف فريد يُمثّل كيانًا جغرافيًا ( موقعًا أو كائنًا )، مُميّزًا إياه عن الكيانات الأخرى في نظام الرموز الجغرافية نفسه . عمومًا، الرمز الجغرافي هو معرّف قصير وسهل القراءة . يسمح معيار ISO  19112 ^{[ 1 ]} أيضًا باستخدام تسميات طويلة كرموز جغرافية. ^{[ أ ]} تُستخدم الرموز الجغرافية بشكل أساسي (كنوع بيانات أساسي ) لأغراض التسمية ، وسلامة البيانات ، والوسم الجغرافي، والفهرسة المكانية .

الرموز الجغرافية النموذجية (بالخط العريض) والكيانات التي تمثلها:

• رمز الدولة ورمز التقسيم الإداري. مضلع الحدود الإدارية لدولة أو تقسيم إداري. من الأمثلة الرئيسية رموز ISO: رمز ISO 3166-1 alpha-2 (مثل AFرمز أفغانستان أو BRرمز البرازيل )، واتفاقيات التقسيم الإداري الخاصة به، مثل رموز التقسيم الإداري AF ​​(مثل AF-GHOرمز ولاية غور ) أو رموز التقسيم الإداري BR (مثل رمز ولاية أمازوناس ).BR-AM
• معرف خلية DGG . معرف خلية من شبكة عالمية منفصلة : رمز Geohash (على سبيل المثال، خلية ~0.023  كم ^{2 في} مركز6vd23gq البرازيل ) أو رمز Plus (على سبيل المثال، خلية ~0.0002 كم ² داخل نفس المنطقة). 58Q8XXXX+XX
• الرمز البريدي . مضلع منطقة بريدية : رمز CEP (على سبيل المثال، 70040يمثل المنطقة المركزية البرازيلية للتوزيع البريدي).

في علم الحاسوب النظري، نظام الترميز الجغرافي هو دالة تجزئة ، ويتم وصف فئة مهمة من أنظمة الترميز الجغرافي النفعية بأنها دالة تجزئة تحافظ على الموقع .

هناك بعض الجوانب المشتركة للعديد من الرموز الجغرافية (أو أنظمة الرموز الجغرافية ) التي يمكن استخدامها كمعايير تصنيف:

• الملكية : ملكية خاصة أو مجانية ، وتختلف باختلاف التراخيص .
• التكوين : يمكن أن ينشأ رمز الموقع الجغرافي من اسم (مثلاً، اختصار الاسم الرسمي للبلد) أو من دالة رياضية ( خوارزمية ترميز لضغط خطوط الطول والعرض ). انظر أنواع أنظمة رموز المواقع الجغرافية أدناه ( للأسماء والشبكات ).
• التسلسل الهرمي : التسلسل الهرمي لبنية الترميز الجغرافي، والذي يتوافق مع التسلسل الهرمي المكاني للكيانات المُمثلة فيه. يمكن أن يكون نظام الترميز الجغرافي هرميًا ( بالاسم أو الشبكة ) أو غير هرمي.
• التغطية : عالمية أو جزئية. الكيانات (الممثلة بالإحداثيات الجغرافية) موجودة في جميع أنحاء العالم (مثل النقاط الجغرافية) أو محددة بالموضوع (مثل المناطق الأرضية فقط) أو حسب اختصاص الملكية (مثل داخل دولة واحدة فقط).
• نوع الكيان المُمَثَّل : نوع الهندسة . نقطة (يمكن ترجمة رمز الموقع الجغرافي إلى Geo URI )، خلية شبكة (يرتبط نظام رمز الموقع الجغرافي بـ DGG ) أو مضلع (عادةً حدود إدارية).
  • يمكن تصنيف الشبكات الهرمية الخاصة، ذات التغطية العالمية والخلايا متساوية المساحة، على أنها خلايا DGGS ^{[ 2 ].}
  • يمكن تصنيف بعض الكيانات الجغرافية غير القياسية أيضًا حسب نظام الإحداثيات الخاص بها والقطع الناقص المرجعي (مثل UTM ). المعيار الفعلي هو WGS84 . ^{[ 3 ]}
• نطاق الاستخدام : الاستخدام العام مقابل الاستخدام المتخصص (مثل الرموز الجغرافية للمطارات).

تُعرف مجموعة جميع الرموز الجغرافية المستخدمة كمعرفات فريدة لخلايا تغطية كاملة للسطح الجغرافي (أو أي منطقة محددة جيدًا مثل دولة أو المحيطات) بنظام الرموز الجغرافية (أو مخطط الرموز الجغرافية ). كما يُعد بناء الجملة ودلالات الرموز الجغرافية من مكونات تعريف النظام.

• صيغة الترميز الجغرافي : الأحرف المسموح باستخدامها، ومجموعات الأحرف، وحجمها، وترتيبها. مثال: تستخدم رموز الدول حرفين من الأبجدية (مجموعة الأحرف AZ). الطريقة الأكثر شيوعًا لوصفها رسميًا هي باستخدام التعبيرات النمطية (مثلًا /[A-Z]{2,2}/).
• دلالات الترميز الجغرافي : معنى الترميز الجغرافي، والذي يُعبَّر عنه عادةً بربط الرمز بنوع كيان جغرافي. يمكن وصفه رسميًا من خلال علم الوجود ، أو مخطط فئات UML ، أو أي نموذج علاقات الكيانات . بشكل عام، يمكن استنتاج الدلالة من خلال عملية تكوينه أو ترميزه/فك ترميزه. مثال: يمكن التعبير عن كل رمز Geohash بمنطقة مستطيلة على الخريطة، ويتم الحصول على إحداثيات هذه المنطقة من خلال عملية فك ترميزها.

كما يتم تلخيص العديد من الخصائص النحوية والدلالية من خلال التصنيف.

أنظمة الأسماء القياسية

تُستمدّ الرموز الجغرافية، مثل رموز الدول والمدن، من جدولٍ للأسماء الرسمية، وما يقابلها من رموزٍ وأشكالٍ هندسيةٍ رسمية (عادةً ما تكون مضلعاتٍ للمناطق الإدارية). ويُقصد بكلمة "رسمية" هنا، في سياق الرقابة والتوافق، جدولاً تُشرف عليه عادةً منظمةٌ معنيةٌ بالمعايير أو جهةٌ حكومية. لذا، فإنّ الحالة الأكثر عمومية هي جدولٌ للأسماء القياسية والرموز القياسية المقابلة لها (وأشكالها الهندسية الرسمية).

بالمعنى الدقيق، يُعدّ "الاسم" المرتبط بالرمز الجغرافي اسمًا مكانيًا ، والجدول (مثل ربط الاسم المكاني بالرمز القياسي) هو المورد لحلّ الأسماء المكانية : وهي عملية ربط ، تُنفّذ عادةً بواسطة برنامج، بين الاسم المكاني و"بصمة مكانية واضحة لنفس المكان". ^{[ 5 ]} يمكن استخدام أي نظام معياري لحلّ الأسماء المكانية، يحتوي على رموز أو اختصارات مشفرة، كنظام للرموز الجغرافية . ويُعدّ برنامج "الحلّ" في هذا السياق أيضًا مُشفّرًا جغرافيًا .

أحيانًا تُترجم الأسماء إلى رموز رقمية، لتكون مختصرة أو قابلة للقراءة آليًا. وبما أن الأرقام، في هذه الحالة، هي مُعرّفات للأسماء، فيمكننا اعتبارها "أسماء رقمية" - وبالتالي ستكون هذه المجموعة من الرموز بمثابة "نظام أسماء قياسي".

التسمية الهرمية

في سياق الترميز الجغرافي، يُقصد بتقسيم الفضاء عملية تقسيم مساحة جغرافية إلى مجموعتين فرعيتين منفصلتين أو أكثر ، مما ينتج عنه فسيفساء من التقسيمات الفرعية. ويمكن إعادة تقسيم كل تقسيم فرعي مرة أخرى، بشكل متكرر ، مما ينتج عنه فسيفساء هرمية.

عندما تُعبّر أسماء التقسيمات الفرعية برموز، ويمكن تحليل بنية هذه الرموز إلى علاقات بين الأصل والفرع، من خلال مخطط نحوي مُحدد بدقة، فإن مجموعة الرموز الجغرافية تُشكل نظامًا هرميًا. ويمكن أن يكون جزء الرمز الجغرافي (المرتبط باسم التقسيم الفرعي) اختصارًا أو رمزًا رقميًا أو أبجديًا رقميًا.

من الأمثلة الشائعة نظام الترميز الجغرافي ISO 3166-2 ، الذي يُمثل أسماء الدول وأسماء التقسيمات الإدارية التابعة لها ، مفصولة بشرطة. على سبيل المثال DE، ألمانيا (Germany) هو رمز جغرافي بسيط، وتقسيماته الفرعية (كما هو موضح) هي DE-BWبادن -فورتمبيرغ ، DE-BYبافاريا ، ...، شمال الراين-وستفاليا ، إلخ. يقتصر نطاق هذا النظام على المستوى الأول من التسلسل الهرمي. أما المستويات الأعلى، فتوجد أنظمة أخرى، مثل رموز التقسيمات الإدارية الهرمية (HASC). ^{[ 6 ] [ 7 ]} رموز HASC أبجدية، وأجزاؤها ذات طول ثابت (حرفان). أمثلة:DE-NW

DE.NW- شمال الراين وستفاليا . ترميز جغرافي هرمي ثنائي المستوى.

DE.NW.CE- كريس كوسفيلد . كود جغرافي هرمي مكون من 3 مستويات.

يمثل رمزان جغرافيان لنظام ترميز جغرافي هرمي يحملان نفس البادئة أجزاءً مختلفة من نفس الموقع. على سبيل المثال، يمثل الرمزان DE.NW.CEو DE.NW.BNأجزاءً داخلية جغرافياً من DE.NW، وهي البادئة المشتركة.

بتغيير معايير التقسيم الفرعي، يمكننا الحصول على أنظمة هرمية أخرى. على سبيل المثال، بالنسبة للمعايير الهيدرولوجية ، يوجد نظام ترميز جغرافي، وهو رمز الوحدة الهيدرولوجية (HUC) في الولايات المتحدة، وهو تمثيل رقمي لأسماء الأحواض في مخطط بناء هرمي (المستوى الأول موضح). على سبيل المثال، يُعد رمز HUC 17هو مُعرِّف " حوض كولومبيا في شمال غرب المحيط الهادئ "؛ ورمز HUC 1706لـ" حوض سنيك السفلي "، وهو مجموعة فرعية مكانية من HUC 17ومجموعة شاملة لـ 17060102("نهر إمناها").

أنظمة الشبكات المنتظمة

مستوحاة من الشبكات الأبجدية الرقمية الكلاسيكية ، تُعدّ الشبكة العالمية المنفصلة ( DGG ) فسيفساء منتظمة تغطي سطح الأرض بأكمله . وتُحدد انتظامية هذه الفسيفساء باستخدام خلايا ذات شكل متماثل في جميع أنحاء الشبكة، أو خلايا "متقاربة في الشكل والمساحة" في منطقة محددة، كدولة مثلاً.

تحتوي جميع خلايا الشبكة على مُعرِّف (معرّف خلية DGG)، ويمكن استخدام مركز الخلية كمرجع لتحويل معرّف الخلية إلى نقطة جغرافية. وعندما يتم توحيد صيغة مختصرة وسهلة القراءة لمعرّف الخلية، فإنها تُصبح رمزًا جغرافيًا.

يمكن أن تمثل الرموز الجغرافية لأنظمة الرموز الجغرافية المختلفة نفس الموقع على الكرة الأرضية، بنفس الشكل والدقة، ولكنها تختلف في طول السلسلة ، والأبجدية الرقمية، والفواصل، وما إلى ذلك. كما تختلف الشبكات غير العالمية من حيث النطاق، وبشكل عام يتم تحسينها هندسيًا (تجنب التداخلات أو الفجوات أو فقدان التوحيد) للاستخدام المحلي.

الشبكات الهرمية

يمكن تحويل كل خلية من خلايا الشبكة إلى شبكة محلية جديدة، في عملية متكررة . في المثال الموضح، الخلية TQ 2980هي خلية فرعية من TQ 29، وهي بدورها خلية فرعية من TQ. يُعد نظام الإحداثيات الجغرافية المنتظمة أساس نظام الترميز الجغرافي الهرمي .

يمكن استخدام قاعدة البادئة في نظام شبكة الترميز الجغرافي الهرمي لرمزين جغرافيين : فالرموز الجغرافية التي تحمل نفس البادئة تمثل أجزاءً مختلفة من نفس الموقع الأوسع . وبالعودة إلى الرسم التوضيحي الجانبي: يمثل TQ 28الرمزان أجزاءً داخليةTQ 61 جغرافية من ، وهي البادئة المشتركة.TQ

يمكن تقسيم الترميز الجغرافي الهرمي إلى مفاتيح. يُمثل Geohash6vd23gq مفتاح qالخلية 6vd23g، أي خلية من 6vd23(مفتاح g)، وهكذا، مفاتيح مكونة من رقم واحد. أما OLC58PJ642P فهو مفتاح 48الخلية 58PJ64، أي خلية من 58Q8(مفتاح 48)، وهكذا، مفاتيح مكونة من رقمين. في حالة OLC، يوجد مخطط مفتاح ثانٍ بعد الفاصل +: 58PJ642P+48وهو مفتاح 2الخلية . يستخدم OLC مخططَي مفتاح. تستخدم بعض أنظمة الترميز الجغرافي (مثل هندسة S2) أيضًا بادئة أولية مع مخطط مفتاح غير هرمي. 58PJ642P+4

بشكل عام، وباعتبارها تمثيلاً تقنياً غير مضغوط اختيارياً، توفر أنظمة الترميز الجغرافي (القائمة على الشبكات الهرمية) إمكانية التعبير عن مُعرّف الخلية بمخطط دقيق، عبر مسار أطول من المفاتيح. على سبيل المثال، يمكن توسيع رمز Geohash 6vd2، وهو رمز أساسه 32 ، إلى أساس 40312312002 ، وهو أيضاً مخطط بمفاتيح لكل رقم. هندسياً، كل خلية في Geohash عبارة عن مستطيل يقسم المساحة بشكل متكرر إلى 32 مستطيلاً جديداً، لذا فإن تقسيم أساس 4 إلى 4 يمثل حد توسيع الترميز. ^{[ 8 ]}

يُعدّ توحيد شكل ومساحة الخلايا في الشبكة أمرًا بالغ الأهمية لاستخدامات أخرى، مثل الإحصاء المكاني . توجد طرق قياسية لإنشاء شبكة تغطي الكرة الأرضية بأكملها بخلايا متساوية المساحة، منتظمة الشكل، وذات خصائص أخرى: نظام الشبكة العالمية المنفصلة (DGGS) عبارة عن سلسلة من الشبكات العالمية المنفصلة التي تستوفي جميع المتطلبات القياسية التي حددتها منظمة OGC في عام 2017. ^{[ 9 ]} عندما يتم توحيد الرموز المقروءة بشريًا والمستمدة من مُعرّفات خلايا نظام DGGS، يُمكن تصنيفه كنظام ترميز جغرافي قائم على نظام DGGS .

أي نظام ترميز جغرافي يعتمد على شبكة منتظمة ، يُعدّ عمومًا طريقةً مختصرةً للتعبير عن إحداثيات خطوط الطول والعرض. لكن يصعب تذكر رمز جغرافي يزيد عن ستة أحرف. في المقابل، يسهل تذكر الرمز الجغرافي القائم على الاسم القياسي (أو اختصاره أو اسمه الكامل).

يشير هذا إلى أن "الرمز المختلط" قد يحل المشكلة، إذ يقلل عدد الأحرف عندما يُستخدم الاسم كـ"سياق" للترميز الجغرافي القائم على الشبكة. على سبيل المثال، في كتاب يذكر فيه المؤلف أن "جميع الرموز الجغرافية هنا مرتبطة بمدينة الفصل". في الفصل الخاص بباريس، حيث لكل مكان رمز Geohash يبدأ بالبادئة u09، يمكن حذف هذا الرمز .u09tut على سبيل المثال ، يمكن اختصار Geohash إلى tut، أو باستخدام رمز صريح للسياق "FR-Paris tut". هذا ممكن فقط عندما يكون حل السياق (مثل الترجمة من "FR-Paris" إلى البادئة u09) معروفًا جيدًا.

في الواقع، توجد منهجية لترميز المواقع الجغرافية الهرمية القائمة على الشبكة ذات الحجم الثابت، حيث يصف بادئة الرمز منطقة أوسع يمكن ربطها باسم. لذا، من الممكن اختصار الرمز باستبدال البادئة بالسياق المرتبط بها. والسياق الأكثر شيوعًا هو الاسم الرسمي. أمثلة:

The examples of the Mixed reference column are significantly easier than remembering DGG code column. The methods vary, for example OLC can be shortened by elimination of its first four digits and attaching a suitable sufficiently close locality.^[11]

When the mixed reference is also short (9 characters in the second example) and there are a syntax convention to express it (suppose CP‑PR~bgxed), this convention is generating a new name-and-grid geocode system. This is not the case of the first example because, strictly speaking, "Cape Verde, Praia" is not a code.

To be both, a name-and-grid system and also a mixed reference convention, the system must be reversible. Pure name-and-grid systems, like Mapcode, with no way to transform it into a global code, is not a mixed reference, because there is no algorithm to transform the mixed geocode into a grid-based geocode.

رموز جغرافية أخرى:

• S2 : مخطط ترميز جغرافي يستخدم الهندسة الكروية ومنحنى هيلبرت لملء الفراغ ، تم تطويره في جوجل ^{[ 19 ] [ 20 ]}
• H3 : فهرس مكاني هرمي سداسي، وهو مخطط ترميز جغرافي تم تطويره في البداية في شركة أوبر ^{[ 21 ]،} والرمز المصدري متاح ^{[ 22 ]} وموثق في h3geo ^{[ 23 ].}
• fullercode : شبكة عالمية منفصلة هرمية . تقسيم فرعي لإسقاط فولر إلى مثلثات بموجب ترخيص Apache 2.0.
• اتفاقية توجيه ميونيخ : تحول خطوط الطول والعرض إلى رموز أحادية القطب مترية للأهداف والتقاطعات والمحطات ونقاط التوقف والجسور والأنفاق والمدن والجزر والبراكين ومخارج الطرق السريعة وما إلى ذلك. ^{[ 24 ]}
• SALB (حدود المستوى الإداري الثاني)، من قبل الأمم المتحدة ^{[ 25 ]}
• OpenPostcode ، خوارزمية عالمية مفتوحة المصدر (تعديلات محلية مثل الرموز البريدية الأيرلندية وهونغ كونغ). ^{[ 26 ]}
• ويل
• رابط OpenStreetMap المختصر، المستخدم كرابط دائم قصير لمواقع الخرائط ^{[ 27 ]}
• خلايا شبكية ربع درجة
• NAC (براءة اختراع)، رموز المناطق (يمكن أن تكون المنطقة صغيرة إلى حد غير محدد)
• GEOID، وهو اسم المعرفات الجغرافية لمكتب الإحصاء الأمريكي . ^{[ 28 ]}
• في الولايات المتحدة، تُستخدم رموز المعهد الوطني الأمريكي للمعايير (ANSI) بشكل شائع. ويحمل رمز ANSI INCITS 446-2008 عنوان "السمات التعريفية للمعالم الجغرافية الفيزيائية والثقافية المسماة (باستثناء الطرق السريعة) للولايات المتحدة وأراضيها ومناطقها النائية والمناطق المرتبطة بها ارتباطًا حرًا، ومياهها حتى حدود المنطقة القانونية التي يبلغ طولها اثني عشر ميلاً".
• النظام الطبوغرافي الوطني في كندا
• نظام ترميز مكتب الإحصاءات الوطنية (رمز هرمي يستخدم في المملكة المتحدة لجدولة التعداد السكاني)

• منطقة إحصائية
• تحديد الموقع الجغرافي
• تحديد الموقع الجغرافي
• استرجاع المعلومات الجغرافية
• رمز شبكة الملاحة العالمية (رمز الموقع الجغرافي الصيني؟)
• ISO 6709 ، التمثيل القياسي لموقع النقطة الجغرافية بواسطة الإحداثيات
• رمز المكان
• رقم مرجعي فريد للعقار
• رقم مرجعي فريد للشارع

• الوسائط المتعلقة بالرموز الجغرافية على ويكيميديا ​​كومنز