CN112100167A - 一种生态保护红线数据的质检方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种生态保护红线数据的质检方法及装置,该方法包括:获取待质检数据;响应用户触发,确定用户选取的检查项目;检查项目为全局检查或者局部检查;局部检查包括完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查中的一个或多个;根据选取的检查项目,执行与检查项目相应的数据检查程序,获得待质检数据的检查结果;根据检查结果,输出质检报告。通过上述方案,无需人工质检,提高了效率,降低了工作量。
Description
技术领域
本申请涉及数据处理技术领域,特别涉及一种生态保护红线数据的质检方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质。
背景技术
随着工业化和城镇化快速发展,我国资源环境形势日益严峻。生态保护红线制度是我国环境保护的重要制度创新。划定生态保护红线是维护国家生态安全的需要,是不断改善环境质量的关键举措,更有助于增强经济社会可持续发展能力。
然而,由于生态保护红线数据具有数据量大、数据规范要求高、数据质检类型多等特点,传统的数据质量检验方法操作繁琐、质检耗时长。为了达到生态保护红线数据的质量要求,需要工作人员逐项进行生态保护数据各方面质检任务,并对问题数据逐个更正,极大地增加了工作量,这就亟需一种可以面向生态保护红线数据进行快速质检的工具。
发明内容
本申请实施例提供了一种生态保护红线数据的质检方法,可以由智能设备自动完成数据质检,降低人力成本。
本申请实施例提供了一种生态保护红线数据的质检方法,包括:
获取待质检数据;
响应用户触发,确定用户选取的检查项目;所述检查项目为全局检查或者局部检查;所述局部检查包括完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查中的一个或多个;
根据选取的检查项目,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,获得所述待质检数据的检查结果;
根据所述检查结果,输出质检报告。
在一实施例中,在所述获得检查结果之后,所述方法还包括:
根据用户对所述待质检数据的修改操作,输出修改后的数据文件。
在一实施例中,若所述检查项目为全局检查,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,包括:
对所述待质检数据执行完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查。
在一实施例中,若所述检查项目包括所述完整性检查,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,包括:
根据预设的标准文件个数以及格式,判断所述待质检数据的文件个数和格式是否合格。
在一实施例中,若所述检查项目包括所述坐标系检查,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,包括:
判断所述待质检数据的地理坐标和投影坐标是否符合高斯克吕格3°带投影规定。
在一实施例中,若所述检查项目包括所述空间拓扑检查,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,包括:
判断所述待质检数据中各个图斑之间是否存在重叠,并统计重叠的图斑个数和重叠总面积。
在一实施例中,若所述检查项目包括所述面积统计检查,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,包括:
根据所述待质检数据中每个图斑的边界顶点坐标,通过辛普森求积公式计算所述图斑的面积;
根据每个图斑的面积,获得图斑面积统计结果;
根据用户选择的省份,将所述省份的图斑面积统计结果与所述省份的陆域或海域划定面积进行比对。
本申请实施例还提供了一种生态保护红线数据的质检装置,包括:
数据导入模块,用于导入待质检数据;
项目确定模块,用于响应用户触发,确定用户选取的检查项目;所述检查项目为全局检查或者局部检查;所述局部检查包括完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查中的一个或多个;
数据检查模块,用于根据选取的检查项目,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,获得所述待质检数据的检查结果;
报告输出模块,用于根据所述检查结果,输出质检报告。
本申请实施例还提供了一种电子设备,所述电子设备包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行上述生态保护红线数据的质检方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序可由处理器执行以完成上述生态保护红线数据的质检方法。
本申请上述实施例提供的技术方案,可以提前配置每种检查项目对应的数据检查程序,根据选取的检查项目,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,从而获得待质检数据的检查结果;根据所述检查结果,可以输出文字的质检报告,由此无需人工质检,提高了效率,降低了工作量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种生态保护红线数据的质检方法的流程示意图;
图3是本申请另一实施例提供的一种生态保护红线数据的质检方法的流程示意图;
图4是图斑之间位置关系的示意图;
图5是判断图斑之间重叠关系的流程示意图;
图6是面积统计检查的流程示意图;
图7是本申请实施例提供的一种生态保护红线数据的质检装置的框图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。该电子设备100可以用于执行本申请实施例提供的生态保护红线数据的质检方法。如图1所示,该电子设备100包括:一个或多个处理器102、一个或多个存储处理器可执行指令的存储器104。其中,所述处理器被配置为执行本申请下述实施例提供的生态保护红线数据的质检方法。
所述处理器102可以是网关,也可以为智能终端,或者是包含中央处理单元(CPU)、图像处理单元(GPU)或者具有数据处理能力和/或指令执行能力的其它形式的处理单元的设备,可以对所述电子设备100中的其它组件的数据进行处理,还可以控制所述电子设备100中的其它组件以执行期望的功能。
所述存储器104可以包括一个或多个计算机程序产品,所述计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质,例如易失性存储器和/或非易失性存储器。所述易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。所述非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在所述计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序指令,处理器102可以运行所述程序指令,以实现下文所述的生态保护红线数据的质检方法。在所述计算机可读存储介质中还可以存储各种应用程序和各种数据,例如所述应用程序使用和/或产生的各种数据等。
在一实施例中,图1所示电子设备100还可以包括输入装置106、输出装置108以及数据采集装置110,这些组件通过总线系统112和/或其它形式的连接机构(未示出)互连。应当注意,图1所示的电子设备100的组件和结构只是示例性的,而非限制性的,根据需要,所述电子设备也可以具有其他组件和结构。
所述输入装置106可以是用户用来输入指令的装置,并且可以包括键盘、鼠标、麦克风和触摸屏等中的一个或多个。所述输出装置108可以向外部(例如,用户)输出各种信息(例如,图像或声音),并且可以包括显示器、扬声器等中的一个或多个。所述数据采集装置110可以采集对象的图像,并且将所采集的图像存储在所述存储器104中以供其它组件使用。示例性地,该数据采集装置110可以为摄像头。
在一实施例中,用于实现本申请实施例的生态保护红线数据的质检方法的示例电子设备100中的各器件可以集成设置,也可以分散设置,诸如将处理器102、存储器104、输入装置106和输出装置108集成设置于一体,而将数据采集装置110分离设置。
在一实施例中,用于实现本申请实施例的生态保护红线数据的质检方法的示例电子设备100可以被实现为诸如智能手机、平板电脑、台式电脑等智能终端。
图2是本申请实施例提供的一种生态保护红线数据的质检方法的流程示意图。该方法可以由智能终端执行,智能终端可以安装基于python语言开发的工具,自动完成生态保护红线数据的质检。如图2所示,该方法包括以下步骤S210-步骤S240。
步骤S210:获取待质检数据。
其中,待质检数据是待质检的生态保护红线数据,包含与资源、环境等相关的数据。待质检数据可以是后缀名*.shp的Shapefile(一种用于存储地理要素的几何位置和属性信息的文件)格式矢量数据文件,及后缀名为*.gdb的File Geodatabas(一种采用标准关系数据库技术来表现地理信息的数据文件)格式数据库文件。根据数据类型和质检需求,用户可以选择系统自带的质检模板,也可以导入新的模板。若工具内模板为空,则可以导入模板文件。
步骤S220:响应用户触发,确定用户选取的检查项目;所述检查项目为全局检查或者局部检查;所述局部检查包括完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查中的一个或多个。
智能终端可以显示快速检查、完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查的功能按钮。其中,快速检查默认为全局检查,即依次执行完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查。而局部检查是相对全局检查而言的,可以仅执行完整性检查,也可以既执行完整性检查又执行坐标系检查。用户可以从完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查中选择一个或多个作为检查项目。
步骤S230:根据选取的检查项目,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,获得所述待质检数据的检查结果。
如图3所示,在导入待质检数据,选择质检模板或新增模板之后,用户可以点击“快速检查”的功能按钮,从而智能终端确定选取的检查项目为全局检查,则依次执行完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查。每项检查均由相应的数据检查程序,通过执行每项检查的数据检查程序,即可得到全部的检查结果。
另一方面,用户也可以从完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查中选择一个或多个作为检查项目。举例来说,假设选取完整性检查和字段结构检查,则执行完整性检查的数据检查程序和字段结构检查的数据检查程序,得到完整性检查结果和字段结构检查结果。
其中,完整性检查用于检查文件个数和格式是否合格。坐标系检查用于地理坐标和投影坐标是否符合投影规定。空间拓扑检查用于检查图斑之间是否存在重叠。字段结构检查用于列出错误的字段。字段内容检查用于突出显示错误的字段内容。面积统计检查用于统计单个图斑的面积和整体面积,并与划定方案面积进行比对。图斑多边形检查用于统计总图斑数量,面积小于阈值的图斑个数以及面积小于阈值的图斑占比。
步骤S240:根据所述检查结果,输出质检报告。
质检报告可以包括用户选择的检查项目的检查结果。例如可以包括完整性检查结果、坐标系检查结果、空间拓扑检查结果、字段结构检查结果、字段内容检查结果、面积统计检查结果以及图斑多边形检查结果中的一个或多个。从质检报告中可以看出数据是否合格、投影规则是否正确、图斑是否有重叠、字段和字段内容是否有错、每个图斑面积、图斑个数、整体面积以及其他相关数据。为方便阅读,可以输出文字形式的质检报告。
在一实施例中,在步骤S230之后,本申请实施例提供的方法还包括:根据用户对所述待质检数据的修改操作,输出修改后的数据文件。
例如修改操作可以是修改字段名称、字段类型、字段长度;增加缺失字段;删除所选择行的字段信息。智能终端根据用户触发的对待质检数据进行的修改,可以输出修改后的数据文件。此数据文件是指待质检数据经过修改后的文件。
在一实施例中,完整性检查相应的数据检查程序可以是:根据预设的标准文件个数以及格式,判断所述待质检数据的文件个数和格式是否合格。
其中,可以从质检模板中获得标准文件个数和格式,通过获取待质检数据的文件个数和格式,进行将待质检数据的“文件个数和格式”与质检模板的“标准文件个数和格式”进行比对,如果一致,则认为完整性检查合格。
在一实施例中,坐标系检查相应的数据检查程序可以是:判断所述待质检数据的地理坐标和投影坐标是否符合高斯克吕格3°带投影规定。
其中,高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影简称“高斯投影”,又名“等角横切椭圆柱投影”,地球椭球面和平面间正形投影的一种。按一定经差将地球椭球面划分成若干投影带,这是高斯投影中限制长度变形的最有效方法。高斯-克吕格投影是按分带方法各自进行投影,故各带坐标成独立系统。
1∶10000的地形图采用3度分带,从东经1.5度的经线开始,每隔3度为一带,用1,2,3,……表示,全球共划分120个投影带,即东经1.5~4.5度为第1带,其中央经线的经度为东经3度,东经4.5~7.5度为第2带,其中央经线的经度为东经6度。本申请实施例采用高斯克吕格3°带投影规定。
举例来说,坐标(2949320,36353822)其中36即为带号,假设已知该地点位于贵阳市附近,而从地图上可以确定贵阳大概的经度是东经108°左右,因此可以36*3=108,所以该坐标系为3度带坐标系,该带的中央经度为108度。相反的,如果坐标的带号36与3°相乘不是经度108°,则可以认为坐标错误,可以指示用户对坐标进行修改。
在一实施例中,空间拓扑检查相应的数据检查程序可以是:判断所述待质检数据中各个图斑之间是否存在重叠,并统计重叠的图斑个数和重叠总面积。
利用欧式几何学中的面来表示地理实体空间分布,将空间上一定面积地块抽象为闭合多边形,以矢量形式存储,称为图斑。
图斑之间的关系可以抽象为面与面之间的拓扑关系,如图4所示,包含(a)面面重合(两者完全重叠)、(b)面面相离(面上所有点都不在另一面内)、(c)面面包含(面上所有点均在另一个面包含范围内)、(d)面面相交(面上部分点在另一个面包含范围内)共4种关系。其中,除了面面相离,其余三种均可以认为图斑之间存在重叠。
在一实施例中,可以引用欧拉数对上述 4种关系进行描述,利用欧拉数的集合操作算子模型分别计算针对上述4 种情况的拓扑矩阵。
面面重合:提取两个面的边界线,判断其相交情况。若有相交则判断边界是否相等,若相等则认定两个面为重合。满足 A\B(或者A-B,称为A差B的结果)及 B\A 为空,即
面面相离:判断两个面的边界线,若边界无相交,则判断为面面相离。满足 A ∩ B(即A并B)、 A/B、 B/A 均为空,其拓扑矩阵为:
面面包含:A 在 B 内部,则 A/B 为空,其拓扑矩阵为:
面面相交:拓扑矩阵与相交线的条数密切相关:
其中,A和B代表两个面;l为 A 与 B 相交目标的数目; m 为 A 与 B 相交面的边界线与面 A 内相接的线的条数, n 为 B 与 A 相交面的边界线与面 B 内相接的线的条数。
图5是判断图斑之间重叠关系的流程示意图,如图5所示,可以通过提取任意两个图斑的边界线,利用欧拉数的集合操作算子模型计算两个图斑之间的拓扑矩阵,与上述四种情况的拓扑矩阵进行比对。如果与面面包含的拓扑矩阵相同,则认为这两个图斑属于面面包含关系,即存在重叠。以此类推,判断所有图斑之间的重叠关系(即拓扑关系)。之后,可以计算出重叠的图斑个数,图斑重叠总面积(即重叠区域的面积之和),根据预设的容差错误个数以及容差错误总面积,可以判断重叠的图斑个数是否大于等于容差错误个数以及图斑重叠总面积是否大于等于容差错误总面积,并输出判断结果。如果图斑个数小于容差错误个数且图斑重叠总面积小于容差错误总面积,则认为合格,否则认为不合格。
在一实施例中,字段结构检查相应的数据检查程序可以是:根据质检模板指示的正确字段,判断待质检数据中是否存在错误字段、字段缺失。智能终端可以对错误字段和缺失字段进行提醒。根据需要,还可以自动找出属性值缺失的字段进行突出显示(例如高亮显示)。用户可以根据字段结构检查的结果,修改字段名称、字段类型、字段长度;增加缺失字段;删除所选择行的字段信息。
字段可以认为是属性,而属性值即字段内容。在一实施例中,字段内容检查相应的数据检查程序可以是:根据质检模板指示的正确内容,判断字段的内容是否错误,并高亮显示错误内容。根据需要,智能终端可以接收用户对错误内容的修改,并最终导出正确的数据。
在一实施例中,如图6所示,面积统计检查相应的数据检查程序可以是:根据所述待质检数据中每个图斑的边界顶点坐标,通过辛普森求积公式计算所述图斑的面积;根据每个图斑的面积,获得图斑面积统计结果;根据用户选择的省份,将所述省份的图斑面积统计结果与所述省份的陆域或海域划定面积进行比对。
其中,辛普森求积公式为:
式中,n代表边界顶点的总数量,(x,y)代表边界顶点的坐标,i代表第i个边界顶点。针对某个图斑,将GIS矢量格式文件中针对此图斑的每个边界顶点坐标按照存储顺序带入上述公式,可以快速准确计算出此图斑的面积。对每个图斑的面积进行汇总,可以得到图斑面积统计结果。同种图斑的汇总可能是海域或陆地。
智能终端根据用户选择的省份,可以获取存储的该省份的陆域划定面积或海域划定面积。举例来说,假设图斑是对应海域的,可以将图斑面积统计结果与该省份的海域划定面积进行比对,计算面积差。在一实施例中,如果面积差小于预设值,则认为数据合格。检查结果可以包括面积差以及是否合格。
在一实施例中,图斑多边形检查可以是统计图斑数量、最大图斑面积、平均图斑面积、面积小于1km2图斑个数、面积小于1 km2图斑个数占比、面积小于1 km2图斑总面积(km2)、面积小于1 km2图斑总面积占比、面积小于1m2图斑个数、面积小于1m2图斑总面积。根据质检模板指示的图斑指标,判断面积和数量是否在标准范围内。
下述为本申请装置实施例,可以用于执行本申请上述生态保护红线数据的质检方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节,请参照本申请生态保护红线数据的质检方法实施例。
图7为本申请一实施例示出的生态保护红线数据的质检装置的框图。如图7所示,该装置包括:数据导入模块701、项目确定模块702、数据检查模块703以及报告输出模块704。
数据导入模块701,用于导入待质检数据。
项目确定模块702,用于响应用户触发,确定用户选取的检查项目;所述检查项目为全局检查或者局部检查;所述局部检查包括完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查中的一个或多个。
数据检查模块703,用于根据选取的检查项目,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,获得所述待质检数据的检查结果。
报告输出模块704,用于根据所述检查结果,输出质检报告。
上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程具体详见上述生态保护红线数据的质检方法中对应步骤的实现过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (10)
1.一种生态保护红线数据的质检方法,其特征在于,包括:
获取待质检数据;
响应用户触发,确定用户选取的检查项目;所述检查项目为全局检查或者局部检查;所述局部检查包括完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查中的一个或多个;
根据选取的检查项目,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,获得所述待质检数据的检查结果;
根据所述检查结果,输出质检报告。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述获得所述待质检数据的检查结果之后,所述方法还包括:
根据用户对所述待质检数据的修改操作,输出修改后的数据文件。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述检查项目为全局检查,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,包括:
对所述待质检数据执行完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述检查项目包括所述完整性检查,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,包括:
根据预设的标准文件个数以及格式,判断所述待质检数据的文件个数和格式是否合格。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述检查项目包括所述坐标系检查,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,包括:
判断所述待质检数据的地理坐标和投影坐标是否符合高斯克吕格3°带投影规定。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述检查项目包括所述空间拓扑检查,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,包括:
判断所述待质检数据中各个图斑之间是否存在重叠,并统计重叠的图斑个数和重叠总面积。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,若所述检查项目包括所述面积统计检查,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,包括:
根据所述待质检数据中每个图斑的边界顶点坐标,通过辛普森求积公式计算所述图斑的面积;
根据每个图斑的面积,获得图斑面积统计结果;
根据用户选择的省份,将所述省份的图斑面积统计结果与所述省份的陆域或海域划定面积进行比对。
8.一种生态保护红线数据的质检装置,其特征在于,包括:
数据导入模块,用于导入待质检数据;
项目确定模块,用于响应用户触发,确定用户选取的检查项目;所述检查项目为全局检查或者局部检查;所述局部检查包括完整性检查、坐标系检查、空间拓扑检查、字段结构检查、字段内容检查、面积统计检查以及图斑多边形检查中的一个或多个;
数据检查模块,用于根据选取的检查项目,执行与所述检查项目相应的数据检查程序,获得所述待质检数据的检查结果;
报告输出模块,用于根据所述检查结果,输出质检报告。
9.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:
处理器;
用于存储处理器可执行指令的存储器;
其中,所述处理器被配置为执行权利要求1-7任意一项所述的生态保护红线数据的质检方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序可由处理器执行以完成权利要求1-7任意一项所述的生态保护红线数据的质检方法。
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