Обеспечение качества данных

Фильтрация данных позволяет пользователю отобрать данные, наиболее подходящие для решения конкретной задачи. Во всех типах поиска предусмотрен набор фильтров, которые помогают находить необходимые данные. Кроме того, при поиске записей о находках доступны дополнительные фильтры расширенного поиска (Advanced), предоставляющие более широкий выбор критериев и параметров. Хотя фильтры позволяют исключить данные, которые могут быть нерелевантными или недостаточно качественными для ваших целей, для устранения дополнительных проблем с качеством данных может потребоваться дальнейшая фильтрация — вручную или программными средствами. Ниже приведены некоторые распространённые фильтры, которые можно использовать для отбора данных, наиболее подходящих для ваших задач.

Пространственные фильтры и связанные с ними проблемы

При поиске записей о находках пространственная фильтрация данных может выполняться тремя способами:

  • Страна или территория/континент — данные фильтруются по стране, включая сведения в пределах её исключительной экономической зоны (ИЭЗ).

  • Административная территория — этот фильтр использует базу данных административных границ (GADM), охватывающую все страны мира, и позволяет выполнять поиск по административным территориям.

  • Местоположение — этот фильтр позволяет отбирать записи с координатами, а также самостоятельно задавать границы области поиска, нарисовав полигон или загрузив файл GeoJSON.

Если при поиске выбрать только записи с координатами, можно исключить ряд пространственных ошибок, возникающих в процессе публикации данных. К ним относятся:

  • Нулевые координаты (Zero Coordinates) — координаты равны ровно (0,0), соответствующие точке, которую иногда называют «нулевым островом» (Null Island). Нулевые координаты — одна из наиболее распространённых пространственных ошибок. GBIF исключает записи с координатами (0,0), если для параметра hasGeospatialIssues установлено значение FALSE.

  • Несоответствие координат указанной стране (Country coordinate mismatch) — при публикации данных в GBIF поставщики часто указывают код страны (US, TW, SE, JP и т. д.). GBIF использует двухбуквенные ISO 3166-1 alpha-2 коды стран. Если координаты точки находятся за пределами территории указанной страны или её исключительной экономической зоны (ИЭЗ), запись помечается как содержащая ошибку «несоответствие координат указанной стране» (country coordinate mismatch) и исключается из результатов при фильтрации данных по местоположению.

  • Некорректные координаты (Coordinate invalid) — GBIF не может интерпретировать координаты, например если они представлены в неправильном формате десятичных градусов.

  • Координаты вне допустимого диапазона (Coordinate out of range) — значения координат выходят за пределы допустимых диапазонов широты или долготы -90, 90), (-180, 180.

Центроиды стран

Центроиды стран — это точки, расположенные в географическом центре страны, которым присваиваются координаты находок вместо фактического местоположения, где таксон наблюдался или был зарегистрирован. Как правило, такие записи возникают в результате ретроспективного присвоения географических координат (широты и долготы) на основании текстового описания местонахождения, указанного в исходной записи. Программы геокодирования используют географические справочники, словари географических названий и другие источники, связанные с картами или атласами, чтобы присваивать координаты географическим названиям. Например, если в записи указано только «Бразилия», некоторые издатели данных присваивают ей координаты географического центра Бразилии. Аналогичным образом, если в записи указано только «Техас» или «Париж», ей могут быть присвоены координаты центра соответствующей территории. Такая ситуация характерна почти исключительно для данных музейных коллекций (PRESERVED_SPECIMEN), однако может встречаться и в записях других типов.

Для фильтрации записей с координатами центроидов стран при поиске находок в GBIF используйте фильтр «Расстояние от центроида в метрах» (Distance from centroid in meters). R пакет Coordinate cleaner, также можно использовать для выявления и исключения таких записей.

Точки, расположенные на экваторе или на нулевом меридиане

Некоторые издатели данных считают значения «zero» и «NULL» эквивалентными, поэтому пустым полям широты и долготы присваивается нулевое значение. В результате такие записи отображаются на карте вдоль экватора или нулевого меридиана.

Неопределенность местоположения

Часто необходимо убедиться, что указанные координаты достаточно точно отражают местоположение организма и не находятся за тысячи километров от места его фактического наблюдения или сбора. В стандарте Darwin Core предусмотрены два поля — coordinatePrecision (точность координат) и coordinateUncertaintyInMeters (неопределённость координат в метрах), которые включаются в данные при скачивании в формате SIMPLE CSV. Эти поля можно использовать для фильтрации записей по степени неопределённости местоположения. Вы можете использовать эти поля для фильтрации по «неопределённости». Однако издатели данных, считающие координаты своих записей достаточно точными (например, полученными с помощью GPS), нередко не заполняют эти поля. Поэтому мы рекомендуем не исключать записи только на основании отсутствия значений в этих полях.

Следует также учитывать некоторые «ложные» значения неопределённости координат. Они возникают вследствие ошибок программного обеспечения для геокодирования и не отражают реальную неопределённость местоположения. К таким значениям относятся 301, 3036, 999 и 9999. В частности, при значении 301 фактическая неопределённость часто значительно превышает 301 метр, а координаты могут соответствовать центроиду страны.

Наборы данных в виде сетки

Наборы данных с сеткой представляют собой известную проблему в GBIF. Во многих наборах данных точки расположены равномерно по регулярной сетке. Как правило, такие наборы данных представляют собой результаты систематических национальных обследований или данные, взятые из какого-либо атласа («так называемые растровые схемы сбора данных»). Геореференцированные данные о местонахождении привязываются к центральной точке.

gridSnap

Большинство издателей данных, представленных на регулярной сетке, вероятно, заполняют одно из следующих полей:

  • coordinateUncertaintyInMeters

  • coordinatePrecision

  • footprintWKT

Поэтому фильтрация по этим полям может быть эффективным способом исключения таких наборов данных. GBIF предлагает экспериментальный API для выявления наборов данных, демонстрирующих определённую степень «сетчатости». Подробнее о том, как находить наборы данных с сетчатой структурой, можно прочитать в блоге GBIF, посвящённом данным.

В пакете R Coordinate cleaner есть функция для удаления наборов данных, представленных в виде сетки.

Записи об отсутствии вида

По умолчанию при поиске записей в GBIF отображаются как записи о присутствии, так и записи об отсутствии видов. Записи об отсутствии вида подтверждают, что в ходе обследования определённой территории данный вид не был обнаружен. Такая информация может быть полезна, например, при построении моделей экологических ниш. Если вас интересуют только записи о присутствии видов, вы можете отобрать их с помощью фильтра Occurrence Status («Статус присутствия»).

Способ появления на территории

Термин Darwin Core establishmentMeans обозначает процесс, посредством которого биологический особь (или особи), указанные в записи «Occurrence», заселились в данном месте. Таким образом, он может служить полезным инструментом фильтрации для выявления записей, которые находятся за пределами естественного ареала вида; допустимыми терминами для этого поля являются «native», «nativeReintroduced», «introduced», «introducedAssistedColonisation», «vagrant» или «uncertain».

Однако используйте этот фильтр с осторожностью, поскольку в большинстве записей такая информация отсутствует и при применении фильтра эти записи будут исключены из результатов поиска. Мы рекомендуем использовать информацию из поля Establishment Means («Способ появления на территории») для фильтрации данных уже после их скачивания.

Основа записи

Основа записи — это термин стандарта Darwin Core, который обозначает конкретную природу записи и может относиться к одному из шести классов:

  • Живой экземпляр (Living Specimen) — живой организм, например растение, выращиваемое в ботаническом саду, или животное, содержащееся в зоопарке.

  • Сохранённый экземпляр (Preserved Specimen) — экземпляр организма, сохранённый для длительного хранения. Например, растение на гербарном листе или зарегистрированная в каталоге серия экземпляров рыб, хранящихся в сосуде с консервирующей жидкостью.

  • Ископаемый экземпляр (Fossil Specimen) — сохранившийся в ископаемом состоянии экземпляр или след жизнедеятельности древнего организма. Например, окаменелые остатки организма, копролит, гастролит, ихнофоссилия (ископаемый след жизнедеятельности) или фрагмент окаменевшей древесины.

  • Ссылка на коллекционный материал (Material Citation) — упоминание или цитирование одного экземпляра, его части или нескольких экземпляров в научных публикациях. Например, ссылка на физический экземпляр из научной коллекции в таксономическом описании, опубликованном в научной работе, или упоминание находки в полевом дневнике.

  • Наблюдение человеком (Human Observation) — запись, полученная в результате непосредственного наблюдения человеком. Например, сведения о находке, извлечённые из полевых записей или литературы, либо запись о находке, не подтверждённая физическим экземпляром или данными, полученными с помощью технических средств.

  • Машинное наблюдение (Machine Observation) — данные, полученные в результате наблюдения с использованием технических средств. Например, фотография, видеозапись, аудиозапись, изображение дистанционного зондирования или запись о находке, основанная на данных телеметрии..

Поле basisOfRecord позволяет пользователям исключать записи об организмах, содержащихся в коллекциях ex situ, например в зоопарках и ботанических садах, а также записи об ископаемых остатках. Кроме того, с помощью этого поля можно фильтровать записи в зависимости от того, основаны ли они на коллекционных экземплярах или наблюдениях, что может быть полезно для проверки правильности таксономического определения.

Хотя этот фильтр может быть полезен, издатели данных не всегда корректно заполняют поле basisOfRecord. Кроме того, данные могут иметь особенности, которые не сразу очевидны пользователю, например: https://data-blog.gbif.org/post/living-specimen-to-preserved-specimen-understanding-basis-of-record/. Поэтому перед использованием данных всегда следует дополнительно проверять их корректность.

Старые записи

В базе данных GBIF содержится множество музейных записей, которые могут оказаться более старыми, чем требуется для некоторых исследований.

Дубликаты

Дублирование записей может возникать, когда об одном и том же организме создаётся несколько записей. Например, исследователь может передать несколько образцов, собранных с одного дерева, в гербарии разных стран, каждый из которых впоследствии публикует соответствующие данные в GBIF. Другая ситуация возникает, когда экземпляр организма поступает в естественно-научную коллекцию и одновременно используется для получения образца ДНК. В этом случае в GBIF могут появиться две записи: одна — о коллекционном экземпляре, другая — о последовательности ДНК.

GBIF внедрил в расширенный поиск функцию кластеризации, которая позволяет пользователям выявлять группы записей, предположительно происходящих из одного источника. Это помогает обнаруживать потенциально дублирующиеся данные и исключать их из результатов поиска.

Если исключить из результатов поиска все записи, входящие в кластеры, будут удалены все записи из этих кластеров, что может привести к потере потенциально полезных данных. Поэтому данный фильтр целесообразнее использовать для оценки степени дублирования записей в наборе данных либо для раздельного скачивания записей, входящих и не входящих в кластеры, с целью их последующего сравнения.