Einschränkungen für geografische Daten in China - Restrictions on geographic data in China

Aufgrund nationaler Gesetze ist die Nutzung geografischer Informationen in der Volksrepublik China auf Einrichtungen beschränkt, die eine Sondergenehmigung der Verwaltungsabteilung für Vermessung und Kartierung beim Staatsrat erhalten haben . Folgen der Beschränkung sind Geldstrafen für nicht autorisierte Vermessungen, fehlende Geotagging- Informationen auf vielen Kameras, wenn der GPS- Chip einen Standort innerhalb Chinas erkennt, falsche Ausrichtung von Straßenkarten mit Satellitenkarten in verschiedenen Anwendungen und die Kriminalisierung von Crowdsourcing- Mapping-Bemühungen wie OpenStreetMap .

Der chinesische Gesetzgeber sagte, dass diese Beschränkungen „die Sicherheit von Chinas geografischen Informationen gewährleisten“ sollen. Song Chaozhi, ein Beamter des Staatsbüros für Vermessung und Kartierung , sagte: „Ausländische Organisationen, die Kartierungs- oder Vermessungsarbeiten in China durchführen möchten, müssen klarstellen, dass sie Staatsgeheimnisse nicht berühren oder die Staatssicherheit gefährden“. Kritiker außerhalb Chinas weisen darauf hin, dass die Gesetze kritische Sektoren der chinesischen Wirtschaft für ausländische Unternehmen verschließen und dabei helfen, gegen abweichende Meinungen vorzugehen.

Gesetzgebung

Vermessung

Gemäß den Artikeln 7, 26, 40 und 42 des Vermessungs- und Kartierungsgesetzes der Volksrepublik China sind private Vermessungs- und Kartierungsaktivitäten auf dem chinesischen Festland seit 2002 illegal. Das Gesetz verbietet

ohne Genehmigung bedeutende geografische Informationen und Daten über die territorialen Luft-, Land- und Wassergebiete sowie andere Seegebiete unter der Gerichtsbarkeit der Volksrepublik China zu veröffentlichen.

—  Die Nationale Verwaltung für Vermessung, Kartierung und Geoinformation von China, Vermessungs- und Kartierungsgesetz der Volksrepublik China

Artikel 1 sagt:

Dieses Gesetz wird erlassen, um die Verwaltung des Vermessungs- und Kartierungsunternehmens zu stärken, seine Entwicklung zu fördern und sicherzustellen, dass es der Entwicklung der Volkswirtschaft, dem Aufbau der Landesverteidigung und dem Fortschritt der Gesellschaft dient.

Die Geldstrafen reichen von 10.000 bis 500.000 CNY ($1448 – $72376 USD). Ausländische Einzelpersonen oder Organisationen, die Vermessungen durchführen möchten, müssen ein chinesisch-ausländisches Joint Venture gründen.

Zwischen 2006 und 2011 verfolgten die Behörden rund 40 illegale Kartierungs- und Vermessungsfälle. Die Medien haben über weitere Fälle von unrechtmäßigen Umfragen berichtet:

  • 7. März 2007 – Geldstrafen gegen japanische und koreanische Wissenschaftler; Joint Venture Weihai stellte ausländische Vermessungsingenieure ohne Genehmigung der Regierung ein
  • 25. März 2008 - Chinas staatliches Amt für Vermessung und Kartierung geht gegen einige der 10.000 Websites vor, die Karten in China veröffentlichen, die meisten ohne Genehmigung.
  • 6. Januar 2009 – Chinesische Behörden bestrafen britische Studenten wegen „illegaler Kartenerstellung“.
  • 2010 - Chinesische Behörden gehen gegen die nicht registrierten oder illegalen unter 42.000 Online-Kartenanbietern vor und zielen auf falsche Informationen und das Durchsickern sensibler Informationen mit Staatsgeheimnissen ab. Neue Standards verlangen von allen Internet-Kartenanbietern, dass Server ihre Kartendaten innerhalb Chinas speichern.
  • 14. März 2014 - Coca-Cola wird illegaler Kartierung vorgeworfen.

Infolgedessen beschränken große Digitalkamerahersteller wie Panasonic, Leica, FujiFilm, Nikon und Samsung Standortinformationen innerhalb Chinas.

OpenStreetMap , das Crowdsourcing- Projekt zur Erstellung einer Weltkarte, weist darauf hin, dass "private Vermessungs- und Kartierungsaktivitäten in China illegal sind".

Karteninhalt

Chinesische Gesetze und Vorschriften regeln auch den Inhalt jeder veröffentlichten Karte:

  • Die 公开地图内容表示若干规定 ("einige Regeln für die Inhaltsdarstellung öffentlicher Karten") von 2003 des Bureau of Surveying and Mapping (BSM) verbieten die Darstellung sensibler Informationen wie Flughäfen (mit Ausnahme der besonders aufgeführten), Militärstützpunkte , und Wasserstraßentiefen. Es beschreibt auch den Umgang und die Benennung umstrittener Gebiete und ehemaliger Qing-Gebiete, die an Russland abgetreten wurden.
  • Die 公开地图内容表示补充规定(试行)("Ergänzende Regeln zur inhaltlichen Darstellung öffentlicher Karten, Testversion") von 2009 des BSM verbietet zusätzlich u.a.:
    • Orte mit einer Genauigkeit von weniger als 50 Metern und die Verwendung von Rastern kleiner als 100 Meter für Höhendaten.
    • Aufzeigen der Standorte wichtiger Infrastruktur (Strom, Dämme, Wetterstationen) und öffentlicher Sicherheitseinrichtungen (Gefängnisse, obligatorische Drogenrehabilitationseinrichtungen).
    • Darstellung der internen Strukturen von Flughäfen und Fährhäfen.
    • Anzeige der Gewichts- und Höhengrenzen von Brücken, Straßen und Tunneln; zeigt das Material von Straßen.
  • Die 地图管理条例 ("Kartenverwaltungsverordnung") des Staatsrates von 2015 schreibt neben anderen Vorschriften zur nationalen Sicherheit vor, dass alle Internetkarten auf dem chinesischen Festland gespeichert werden müssen. Das Gesetz sieht auch Strafen, von denen einige strafbar sind, für Verstöße vor.

Im Jahr 2016 fand eine groß angelegte Suche der chinesischen Strafverfolgungsbehörden 253 Arten solcher problematischer Papierkarten und 1000 solcher problematischer Online-Kartenwebsites.

Koordinatensystem

JavaScript-Implementierung von koordinierten "Verarbeitungs"-Methoden, die in China verwendet werden

Elektronische Navigationskarten müssen vor der Veröffentlichung, dem Verkauf, der Weiterverteilung und der Nutzung raumtechnisch verarbeitet werden.

Chinesische Vorschriften schreiben vor, dass zugelassene Kartendienstanbieter in China ein bestimmtes Koordinatensystem namens GCJ-02 verwenden. Baidu Maps verwendet noch ein weiteres Koordinatensystem - BD-09, das auf GCJ-02 zu basieren scheint.

GCJ-02

GCJ-02 (umgangssprachlich Mars-Koordinaten, offiziell chinesisch :地形图非线性保密处理算法; lit. 'Topographic map non-linear privacy algorithm') ist ein geodätisches Datum, das vom chinesischen Staatsbüro für Vermessung und Kartierung ( Chinesisch :国测局; pinyin : guó-cè-jú ) und basierend auf WGS-84 . Es verwendet einen Verschleierungsalgorithmus, der scheinbar zufällige Offsets sowohl zum Breiten- als auch zum Längengrad hinzufügt, mit dem angeblichen Ziel, die nationale Sicherheit zu verbessern. Mit der Verwendung dieses obligatorischen Algorithmus in China ist eine Lizenzgebühr verbunden.

Eine Markierung mit GCJ-02-Koordinaten wird an der richtigen Stelle auf einer GCJ-02-Karte angezeigt. Die Versätze können jedoch zu einem 100-700-Meter-Fehler von der tatsächlichen Position führen, wenn eine WGS-84-Markierung (z. B. eine GPS-Position) auf einer GCJ-02-Karte platziert wird oder umgekehrt. Die Straßenkarte von Google.com ist 50–500 m von den Satellitenbildern entfernt, die Karte von Google.cn jedoch nicht. Yahoo! Maps zeigte auch die Straßenkarte ohne größere Fehler im Vergleich zu den Satellitenbildern an. MapQuest überlagert auch OpenStreetMap-Daten perfekt.

Trotz der Geheimhaltung der GCJ-02-Verschleierung existieren mehrere Open-Source-Projekte, die Konvertierungen zwischen GCJ-02 und WGS-84 für Sprachen wie C#, C, Go, Java, JavaScript, PHP, Python, R und Ruby ermöglichen. Sie scheinen auf durchgesickertem Code für den WGS-zu-GCJ-Teil zu basieren. Andere Lösungen für die Konvertierung umfassen die Interpolation von Koordinaten basierend auf einer Regression aus einem Datensatz von Google China und Satellitenbildkoordinaten. Ein Versuch von Wu Yongzheng mit einer schnellen Fourier-Transformationsanalyse ergab ein Ergebnis, das dem durchgesickerten Code sehr ähnlich ist.

Aus dem durchgesickerten Code verwendet GCJ-02 Parameter aus dem SK-42-Referenzsystem . Die Parameter wurden verwendet, um Längen von einem Breiten- und Längengrad zu berechnen , sodass zuvor berechnete Versätze in Metern für die WGS-84-Eingabekoordinaten in Grad umgewandelt werden können.

BD-09

BD-09 ist ein geografisches Koordinatensystem, das von Baidu Maps verwendet wird und GCJ-02 weiter verschleiert, "um die Privatsphäre der Benutzer besser zu schützen". Baidu bietet einen API-Aufruf zum Konvertieren von Google oder GPS (WGS-84), GCJ-02, BD-09, MapBar  [ zh ] oder 51ditu  [ zh ] Koordinaten in Baidu oder GCJ-02 Koordinaten. Gemäß den lokalen Gesetzen gibt es keine API zum Konvertieren in WGS-84, aber es gibt Open-Source-Implementierungen in R und verschiedenen anderen Sprachen.

Rücktransformation

Da der eigentliche Algorithmus nun in Open Source Form vorliegt (siehe oben), ist der folgende Text obsolet.

GCJ-02 scheint mehrere hochfrequente Geräusche der Form zu verwenden , wodurch effektiv eine transzendente Gleichung erzeugt und somit analytische Lösungen eliminiert werden. Die Open-Source-"Umkehr"-Transformationen nutzen jedoch die Eigenschaften von GCJ-02, dass die transformierten Koordinaten nicht zu weit von WGS-84 entfernt sind und meist monoton in Bezug auf die entsprechenden WGS-84-Koordinaten sind:

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 = bad
    improvement = 99 + 99j  # dummy value

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

Die grobe Methode soll eine Genauigkeit von 1 bis 2 Metern für wgs2gcj liefern, während die genaue Methode ( Festpunktiteration ) in der Lage ist, "Zentimetergenauigkeit" in zwei Aufrufen der Vorwärtsfunktion zu erreichen. Da die beiden Eigenschaften einige grundlegende Funktionen des Koordinatensystems sicherstellen, ist es unwahrscheinlich, dass sich die Methoden mit neuen Koordinatensystemen ändern. Der BD-zu-GCJ-Code funktioniert ähnlich wie die grobe Methode, außer dass er die explizit angewendete konstante Verschiebung von ~ 20 Bogensekunden zuerst auf beide Koordinaten entfernt und in Polarkoordinaten wie die Vorwärtsfunktion arbeitet.

Die Etablierung funktionierender Konvertierungsmethoden in beide Richtungen macht die Datensätze für die unten genannten Abweichungen weitgehend obsolet.

GPS-Shift-Problem

Google Maps zeigt Satellitenbilder mit dem Koordinatensystem WGS-84 und Straßenkarten mit dem Datum GCJ-02 an

Das China-GPS-Shift- (oder -Offset-)Problem ist eine Klasse von Problemen, die sich aus dem Unterschied zwischen den GCJ- 02- und WGS-84- Datumsangaben ergeben . Die Koordinaten des Global Positioning Systems werden mit dem WGS-84-Standard ausgedrückt und wenn sie auf Straßenkarten von China gezeichnet werden, die den GCJ-02-Koordinaten folgen, erscheinen sie um einen großen (oft über 500 Meter) und variablen Betrag. Autorisierte Anbieter von standortbasierten Diensten und digitalen Karten (wie AutoNavi oder NavInfo ) müssen einen "Shift-Korrektur"-Algorithmus erwerben, der die korrekte Darstellung von GPS-Standorten auf der Karte ermöglicht. Auch Satellitenbilder und von Nutzern beigesteuerte Straßenkartendatensätze wie die von OpenStreetMap werden korrekt angezeigt, da sie mit GPS-Geräten (wenn auch technisch illegal – siehe Gesetzgebung ) erhoben wurden.

Einige Kartenanbieter, wie z. B. Here , entscheiden sich auch dafür, ihren Satellitenbild-Layer so zu versetzen, dass er mit der Straßenkarte GCJ-02 übereinstimmt.

Google arbeitet seit 2006 mit dem chinesischen standortbasierten Dienstanbieter AutoNavi zusammen, um seine Karten in China zu beziehen . google.cn/maps (ehemals Google Ditu) verwendet das GCJ-02-System sowohl für seine Straßenkarten als auch für seine Satellitenbilder. Die von einem Browser gemeldeten WGS-84-Positionen werden jedoch an den falschen Positionen dargestellt. Im Gegensatz dazu verwendet google.com/maps auch GCJ-02-Daten für die Straßenkarte, verschiebt jedoch nicht die Satellitenbildebene, die weiterhin WGS-84-Koordinaten verwendet, mit dem Vorteil, dass WGS-84-Positionen weiterhin überlagert werden können korrekt auf dem Satellitenbild (aber nicht auf der Straßenkarte). Google Earth verwendet auch WGS-84, um die Satellitenbilder anzuzeigen.

Das Überlagern von GPS-Tracks auf Google.com-Karten und Straßenkarten, die von Google.com über seine API bezogen wurden, führt zu einem ähnlichen Anzeige-Offset-Problem, da GPS-Tracks WGS-84 und Google.com-Karten GCJ-02 verwenden. Das Problem wurde seit 2009 mehrmals in den Google-Produktforen gemeldet, wobei Anwendungen von Drittanbietern auf den Markt kamen, um es zu beheben. Datensätze mit Offsets für große Listen chinesischer Städte standen zum Verkauf. Das Problem wurde bereits 2008 beobachtet und die Ursachen waren unklar, mit (fehlgeleiteten) Spekulationen, dass importierte GPS-Chips mit Code manipuliert wurden, der zu falschen Koordinatenangaben führte.

Hongkong und Macau

Unter Ein Land zwei Systeme , die Gesetzgebung auf dem chinesischen Festland gilt nicht in Hong Kong und Macao SARs und es gibt keine ähnliche Beschränkungen in der SARs. Daher gilt das GPS-Shift-Problem nicht. An der Grenze zwischen den SARs und dem chinesischen Festland werden jedoch die von Online-Karten angezeigten Daten dort unterbrochen, wo sich die verschobenen Daten und die korrekten Daten überschneiden. Dies stellt Benutzer, die über die Grenze reisen, vor Probleme, insbesondere für Besucher, die sich des Problems nicht bewusst sind.

Siehe auch

Anmerkungen

Verweise