Ограничения на геоинформационные данные в Китае

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

В соответствии с национальным законодательством Китайской Народной Республики исключительное право на использование геоинформационных данных в стране имеют организации, получившими специальное разрешение от административного департамента по геодезии и картографии при Госсовете КНР[1]. Вследствие этих административных ограничений несанкционированные работы, связанные с геоданными, наказываются штрафами, отсутствует геотегинговая информация на многих веб-камерах Китая, оснащённых чипами GPS, происходит неправильное совмещение уличных карт со спутниковыми картами в различных приложениях[2], а также вне правого поля оказываются краудсорсинговые картографические проекты, такие как OpenStreetMap[3].

Законодательство[править | править код]

Согласно статьям 7, 26, 40 и 42 Закона Китайской Народной Республики о геодезии и картографии, частные геодезические и картографические работы являются незаконными на материковом Китае с 2002 года. Закон запрещает

публикацию без разрешения важной географической информации и данных о территориях, воздушном и водном пространстве, а также других морских районах, находящихся под юрисдикцией Китайской Народной Республики

— Национальное управление геодезии, картографии и геоинформации Китая, Закон Китайской Народной Республики о геодезии и картографии

В статье 1 этого Закона говорится:

Настоящий Закон принят для усиления управления геодезической и картографической деятельностью, содействия её развитию и обеспечения того, чтобы она служила развитию национальной экономики, укреплению национальной обороны и прогрессу общества[3].

Штрафы за нарушение Закона составляют от 10 000 до 500 000 юаней (от $1447 до $72 359). Иностранные лица или организации, желающие вести соответствующие работы, должны создать совместное китайско-иностранное предприятие[1].

В период с 2006 по 2011 год власти КНР расследовали порядка 40 дел, связанных с нарушением Закона о геодезии и картографии[4]. В СМИ появлялись сообщения о преследовании в Китае компаний за незаконную деятельность по работе с геоданными:

  • 7 марта 2007 года — оштрафованы японские и корейские ученые; совместное предприятие Weihai наняло иностранных геодезистов без одобрения правительства[5]
  • 25 марта 2008 года — Государственное бюро геодезии и картографии Китая принимает меры в отношении некоторых из 10 000 веб-сайтов, публикующих карты в Китае, в большинстве случаев без разрешения[6].
  • 6 января 2009 года — китайские власти оштрафовали британских студентов за «незаконную картографическую деятельность»[7].
  • 2010 год — китайские власти принимают жесткие меры против незарегистрированных или незаконных 42 000 поставщиков онлайн-карт, предоставляющих недостоверную информацию и способствующих утечкам государственной тайны. Новые стандарты требуют, чтобы все поставщики онлайн-карт держали сервера для хранения картографических данных внутри Китая[8]
  • March 14, 2014 — Coca-Cola is accused of illegal mapping.[9].
  • 14 марта 2014 года — Coca-Cola обвиняется в незаконном картографировании[9].
  • Как следствие, основные производители цифровых фотоаппаратов, включая Panasonic, Leica, FujiFilm, Nikon и Samsung, ограничили информацию о местоположении в Китае[10].

OpenStreetMap, краудсорсинговый проект по созданию карты мира, сообщал, что «частные геодезические и картографические работы в Китае незаконны»[11].

Системы координат[править | править код]

Реализация на JavaScript методов «обработки» координат, используемых в Китае.
Техническая обработка геоинформационных данных должна применяться к электронным навигационным картам перед публикацией, продажей, распространением и использованием.

— GB 20263―2006 "Основные процессы безопасности для электронных навигационных карт», 4.1

Китайские правила требуют, чтобы официальные поставщики картографических услуг в Китае использовали специальную систему координат, называемую GCJ-02. Baidu Maps использует ещё одну систему координат — BD-09[12][13], которая, по-видимому, основана на GCJ-02[14].

GCJ-02[править | править код]

GCJ-02 (в просторечии «координаты Марса», официально кит. 地形 图 非线性 保密 处理 算法; букв. «Алгоритм нелинейной конфиденциальности топографической карты»)[15] — датум, утверждённый Государственным бюро геодезии и картографии Китая и основанный на модели WGS 84[16]. Эта система использует алгоритм размытия данных[17], который добавляет случайные смещения к данным о широте и долготе объектов в интересах национальной безопасности[14][18]. За использование этого обязательного алгоритма в Китае взимается лицензионный сбор[15].

Маркер с координатами GCJ-02 будет корректно отображаться на карте. составленной в этой системе координат, однако если маркер WGS-84 (например, местоположение GPS) размещён на карте GCJ-02, или наоборот, смещения могут достигать величины от 100 до 700 метров от его фактического местоположения. При этом карта улиц на Google.com смещена на 50-500 метров от спутниковых снимков[9][19], а карта Google.cn — нет[20]. Сервис Yahoo! Maps отображает карту улиц без серьёзных ошибок по сравнению со спутниковыми изображениями[21]. MapQuest также накладывает данные OpenStreetMap с достаточной точностью[22]. Несмотря на секретность, окружающую алгоритм размытия данных в GCJ-02, существует несколько проектов с открытым исходным кодом, которые обеспечивают преобразование между GCJ-02 и WGS-84 для ряда языков программирования, включая C#[23], C, Go, Java, JavaScript, PHP[24], Python[25], R[14] и Руби[26][27]. Возможно, что эти проекты основаны на взломанном коде, позволяющем частично переводить WGS в GCJ-координаты[28]. Другие решения для преобразования включают интерполяцию координат на основе регрессии из набора данных Google China и координат спутниковых снимков[29]. Попытка У Юнчжэна с использованием анализа быстрого преобразования Фурье дала результат, очень похожий на утечку кода[30].

Используя взломанный код[23], GCJ-02 использует параметры из референц-эллипсоида Красовского. Параметры использовались для расчета длины градуса широты и долготы, поэтому смещения в метрах, рассчитанные ранее, могут быть преобразованы в градусы для входных координат модели WGS-84.

BD-09[править | править код]

BD-09 — система географических координат, используемая Baidu Maps[en], добавляющая дополнительное размывание данных в GCJ-02 «для лучшей защиты конфиденциальности пользователей»[31][13]. Baidu предоставляет API для преобразования координат Google или GPS (WGS-84), GCJ-02, BD-09, MapBar или 51ditu в координаты Baidu или GCJ-02[32][12]. В соответствии с требованиями китайского законодательства[32], API для преобразования координат в WGS-84 отсутствует, но существуют реализации с открытым исходным кодом на R[14] и других языках программирования[24].

Обратное преобразование[править | править код]

Повидимому, система GCJ-02 использует несколько высокочастотных шумов в форме , эффективно генерируя трансцендентное уравнение и тем самым устраняя аналитические решения. Однако «обратные» преобразования с открытым исходным кодом используют свойства GCJ-02, заключающиеся в том, что преобразованные координаты не слишком отличаются от WGS-84 и в основном монотонны относительно соответствующих координат WGS-84[33][14]:

from typing import Callable

# Represent coordinates with complex numbers for simplicity
coords = complex
# Coords-to-coords function
C2C = Callable[[coords], coords]

def rev_transform_rough(bad: coords, worsen: C2C) -> coords:
    """Roughly reverse the ``worsen`` transformation.

    Since ``bad = worsen(good)`` is close to ``good``,
    ``worsen(bad) - bad`` can be used to approximate ``bad - good``.

    First seen in eviltransform.
    """
    return bad - (worsen(bad) - bad)

def rev_transform(bad: coords, worsen: C2C) -> coords:
    """More precisely reverse the ``worsen`` transformation.

    Similar to ``rev_transform_rough``,
    ``worsen(a) - worsen(b)`` can be used to approximate ``a - b``.

    First seen in geoChina/R/cst.R (caijun 2014).
    Iteration-only version (without rough initialization) has been known
    since fengzee-me/ChinaMapShift (November 2013).
    """
    eps = 1e-6
    wgs = rev_transform_rough(bad, worsen)
    improvement = 99 + 99j  # dummy value

    while abs(improvement) > eps:
        improvement = worsen(wgs) - bad
        wgs = wgs - improvement
    return wgs

По имеющимся данным, грубый метод даёт точность в 1-2 метра для wgs2gcj[24], в то время как точный метод (метод простой итерации) позволяет получить «сантиметровую точность» за два вызова функции forward[34][33]. Поскольку эти два свойства обеспечивают некоторую базовую функциональность системы координат, маловероятно, что методы будут изменены с новыми системами координат. Преобразование кода BD в GCJ во многом походит на грубый метод, за исключением того, что он сначала удаляет явно примененный постоянный сдвиг на ~ 20 угловых секунд по обеим координатам и работает в полярных координатах, аналогично прямой функции[14].

Установление рабочих методов преобразования в обоих направлениях в значительной степени приводит к устареванию наборов данных для отклонений, упомянутых ниже[35].

Проблема смещения GPS-координат[править | править код]

Проблема смещения GPS-координат в Китае возникающих из-за разницы между датумами GCJ-02 и WGS-84. GPS-координаты выражаются с использованием стандарта WGS-84, и при нанесении на карты улиц Китая, выраженных в координатах GCJ-02, возникает расхождение на значительную (часто более 500 метров) и при этом переменную величину. В связи с этим авторизованные поставщики услуг по геолокации и цифровых карт (такие как AutoNavi[en] или NavInfo) обязаны приобрести алгоритм «коррекции смещения», который позволяет корректно отображать GPS-координаты на местной карте[35]. Спутниковые изображения и пользовательские наборы данных карт улиц, например из OpenStreetMap, также отображаются правильно, поскольку они были собраны с помощью GPS-устройств (хотя технически это незаконно[⇨]).

Некоторые поставщики картографического контента, такие как Here, также предпочитают смещать свой слой спутниковых изображений, чтобы он соответствовал карте улиц в координатах GCJ-02[36].

Google работает с китайской компанией location-based service AutoNavi с 2006 года, чтобы иметь возможность применять свои карты в Китае[37]. google.cn/maps (ранее Google Ditu) использует систему GCJ-02 как для своих карт улиц[38], так и для спутниковых изображений[39]. Однако координаты в модели WGS-84, сообщаемые браузером, отображаются некорректно. Напротив, google.com/maps использует данные GCJ-02 для карт улиц, но не смещает слой данных спутниковых снимков, который продолжает использовать координаты WGS-84[40], с тем преимуществом, что координаты WGS-84 можно всё равно правильно наложить на спутниковое изображение (но не на карту улиц). Google Планета Земля также использует WGS-84 для отображения спутниковых снимков[41].

Наложение GPS-треков на Google.com Maps и любые уличные карты, полученные с Google.com через его API, влечёт аналогичную проблему смещения отображения, потому что GPS-треки используют WGS-84, а карты Google.com используют GCJ-02. Об этой проблеме много раз сообщалось на форумах по продуктам Google с 2009 года[42], и для её решения появились сторонние приложения[43]. Наборы данных со смещениями для большого количества китайских городов имеются в продаже[44]. Наличие этой проблемы отмечалось с 2008 года, и её причины были неясны; первоначально ошибочно предполагалось, что в импортированных GPS-чипах был взломан код, что приводило к некорректному сообщению координат[45].

Гонконг и Макао[править | править код]

В соответствии с принципом «Одна страна, две системы» законодательство материкового Китая не применяется в специальных административных районах (САР) Гонконг и Макао, поэтому там отсутствуют соответствующие ограничения по работе с геоданными и отсутствует проблема смещения GPS-координат. Однако на границе между САР и материковым Китаем данные, отображаемые на онлайн-картах, разорваны[46], и сдвинутые и правильные геоданные перекрываются. Это создает проблемы для пользователей, пересекающих границу, особенно для тех, кто не осведомлён об этой проблеме.

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Surveying and Mapping Law of the People's Republic of China. National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation of China. Дата обращения: 7 апреля 2015. Архивировано 25 мая 2017 года.
  2. Rabaza Bergua, Carlos S., López-de-Larrínzar-Galdámez, Juan, Salvador Suárez, Iván, Usón Montesinos, Miguel, Muro Medrano, Pedro R. Restricciones al trabajo con información geográfica online en China. IV Jornadas Ibéricas de Infraestructuras de Datos Espaciales. Universidad de Castilla-La Mancha, Campus Tecnológico Fábrica de Armas, Toledo: JIIDE 2013 (13 November 2013).
  3. 1 2 Surveying and Mapping Law of the People's Republic of China— National Administration of Surveying, Mapping and Geoinformation. en.nasg.gov.cn. — «Articles 7, 26, 40 and 42». Дата обращения: 27 февраля 2018. Архивировано 25 мая 2017 года.
  4. Hvistendahl, M. (24 January 2013). “Foreigners Run Afoul of China's Tightening Secrecy Rules”. Science. 339 (6118): 384—385. Bibcode:2013Sci...339..384H. DOI:10.1126/science.339.6118.384. PMID 23349263.
  5. Dingding, Xin. Unlawful surveys to be dealt severely, China Daily (7 March 2007).
  6. Liang, Yan. China cracks down on illegal online map services to protect state security (25 March 2008).
  7. China fines UK students for 'illegal map-making' (6 January 2009).
  8. Wang, Guanqun. China issues new rules on Internet map publishing (19 May 2010).
  9. 1 2 3 Pasternack, Alex. If You're a Foreigner Using GPS in China, You Could Be a Spy. Vice (14 March 2013).
  10. Doctorow, Cory. Why your camera's GPS won't work in China (maybe). Boing Boing (23 May 2015). Архивировано 24 мая 2015 года.
  11. 1 2 Coordinate conversion (кит.). Baidu Maps. Дата обращения: 7 апреля 2015.
  12. 1 2 坐标转换API, Coordinate Conversion API (кит.). developer.baidu.com/map. Baidu. Архивировано 28 марта 2017 года.
  13. 1 2 3 4 5 6 A package for geocoding, reverse geocoding and coordinate transformations between WGS-84, GCJ-02 and BD-09 coordinate systems (15 February 2014).
  14. 1 2 科研要为祖国和人民服务――记中国测绘科学研究院地图学与地理信息系统研究所党支部书记、所长李成名 (неопр.). 中国共产党新闻网. 人民网(创先争优). — «然而,李成名及其团队作出决定:将“新地图”软件以只收取成本费用甚至免费的方式提供给各个城市。». Дата обращения: 30 марта 2017. Архивировано 4 августа 2011 года.
  15. Quickstart. Google Maps for AngularJS. Дата обращения: 7 апреля 2015.
  16. 手机地理轨迹取证步骤大解密. IT168.
  17. 国内常见的电子地图坐标介绍. 鲲鹏Web数据抓取.
  18. Google.com hybrid map of The Bund. Дата обращения: 7 апреля 2015.
  19. Google.cn map of The Bund. Google China. Дата обращения: 7 апреля 2015. Архивировано 15 января 2016 года.
  20. Yahoo! Map of The Bund. Дата обращения: 7 апреля 2015.
  21. MapQuest map of The Bund. Дата обращения: 7 апреля 2015. (недоступная ссылка)
  22. 1 2 EvilTransform.cs (2 February 2013).
  23. 1 2 3 Lee, Googol. Transform coordinates between Earth (WGS-84) and Mars in China (GCJ-02).
  24. China GPS offset problem. SnapDragon Blog.
  25. MarsGeo. Omniref. Архивировано 16 апреля 2015 года.
  26. EvilTransform Ruby gem.
  27. FENG, Zili. ChinaMapDeviation (6 April 2015). Архивировано 7 апреля 2015 года.
  28. Guilbot, Maxime. ChinaMapDeviation (28 May 2013).
  29. Wu, Yongzheng. The Deviation of China Map as a Regression Problem. GitHub Pages. Дата обращения: 1 февраля 2016.
  30. Baidu LBS Open Platform FAQ. Baidu Developer. Дата обращения: 19 декабря 2016.
  31. 1 2 WEB 服务 API - 坐标转换服务 (кит.). 百度地图开放平台 (6 марта 2014). Дата обращения: 23 марта 2019.
  32. 1 2 中国地图偏移算法 (кит.). Архивировано 21 февраля 2017 года.
  33. bewantbe. make gcj2wgs_exact() much faster, by using fixed…. GitHub. Дата обращения: 29 февраля 2016.
  34. 1 2 Feng, Zili. The government charges Chinese companies for the "shift correction" feature (7 April 2015).
  35. Monument to the People's Heroes. Nokia Here street map and satellite map both use GCJ-02 coordinates. Дата обращения: 8 апреля 2015.
  36. Lee, Mark. Apple Shares Google China Map Partner in Win for AutoNavi: Tech. Bloomberg (6 July 2012).
  37. Monument to the People's Heroes. Google China street map uses GCJ-02 coordinates. Дата обращения: 8 апреля 2015. Архивировано 25 мая 2017 года.
  38. Monument to the People's Heroes. Google China satellite imagery uses GCJ-02 coordinates. Дата обращения: 8 апреля 2015. Архивировано 25 мая 2017 года.
  39. Monument to the People's Heroes. Google.com satellite imagery uses WGS-84 coordinates. Дата обращения: 8 апреля 2015.
  40. Could you please correct the offset in China due to GCJ-02 coordinate?. Google Earth. Google Product Forums (6 April 2014).
  41. OFFSET MAPPING ISSUE IN CHINA. Google Product Forums (5 March 2012).
  42. ABCMaps application to fix the China GPS offset (24 July 2010).
  43. Pasden, John. A More Complete iOS Solution to the China GPS Offset Problem (23 December 2014).
  44. Wang, Jian Shuo. All Maps in China are Transformed. Архивировано 16 января 2014 года.
  45. Google Maps near Hong Kong-Shenzhen border. Google Maps. Дата обращения: 19 декабря 2016.