decimatoR: an R package to convert heterogeneous coordinate formats into decimal degrees

Abstract

1.     Spatial data syntheses are largely based on the integration of published geographical information, such as the location of observations, experimental fields or sampling sites. In addition, geographic coordinates can be used to associate the attributed data to other geographic information, such as climatic or land-use maps. Geographic coordinates are commonly reported either as degrees-minutes-seconds or as decimal points or -for geographic ranges- as coordinate intervals. Although there are known formulas to convert degrees into decimals, these formats hinder the integration of large datasets from various sources.

2.     We here present decimatoR, an R package for handling datasets from different sources and convert all coordinate formats into decimal points. We demonstrate the functionality of decimatoR with an example of a dataset with agricultural field experiment results. 

3.     decimatoR facilitates the homogenization of coordinate formats by providing functions to transform degrees-minutes-seconds, degrees-decimal minutes and coordinate intervals into decimal points. The functions can handle all different kinds of symbols (°, ', ", ‘, ‘’) and allow the user to choose the preferred segment of the geographical range interval.

4.     The increasing demand for spatial data syntheses from the ecological community makes decimatoR a powerful tool in the hands of ecologists and facilitates the study of integrative research questions. 

[Abstract in Russian]

1.     В основе обьединения географических данных лежит интеграция опубликованной географической информации, такой как точки наблюдения, экспериментальные площадки и точки пробоотбора. Географические координаты могут быть использованы для привязки атрибутированных данных к другим географическим источникам, например, климатическим картам или картам землепользования. Обычно координаты указываются в формате градусов-минут-секунд, десятичных дробей или, в случае диапазонов, в виде координатных интервалов. Несмотря на наличие формул для преобразования градусов в десятичные числа, разнообразие используемых форматов координат затрудняет слияние больших наборов данных из различных источников.

2.     В свзяи с этим мы представляем decimatoR — пакет на языке R, предназначенный для работы с данными из различных источников и преобразования всех форматов координат в десятичные координаты. Мы демонстрируем возможности decimatoR на примере данных  результатов сельскохозяйственных полевых экспериментов. 

3.     Этот пакет упрощает унификацию форматов координат, предлагая функции для преобразования градусов-минут-секунд, градусов-десятичных минут и координатных интервалов в десятичные значения. Функции decimatoR поддерживают различные символы (°, ', ", ‘, ‘’) и позволяют пользователю выбирать нужный сегмент интервала географического диапазона.

4.     С учетом растущего спроса на синтез пространственных данных со стороны экологического сообщества, decimatoR становится мощным инструментом для экологов и облегчает исследование интегративных вопросов.

[Abstract in Greek]

1.     Η σύνθεση χωρικών πληροφοριών βασίζεται κυρίως στην ενοποίηση δημοσιευμένων γεωγραφικών δεδομένων, όπως οι τοποθεσίες όπου πραγματοποιήθηκαν παρατηρήσεις ή πειράματα ή συλλογή δεδομένων. Οι γεωγραφικές συντεταγμένες μπορούν να χρησιμοποιηθούν, επιπλέον, για να συσχετιστούν τα χωρικά δεδομένα με άλλες μεταβλητές, όπως κλιματικοί χάρτες ή χάρτες χρήσεων γης. Οι γεωγραφικές συντεταγμένες συνήθως αναφέρονται ως μοίρες-πρώτα λεπτά-δευτερόλεπτα ή ως δεκαδικά κλάσματα ή ως διαστήματα. Παρότι υπάρχουν γνωστοί μαθηματικοί τύποι για τη μετατροπή μοιρών σε δεκαδικά κλάσματα, η ποικιλία των τύπων συντεταγμένων καθιστά δύσκολη τη συνένωση διαφόρων βάσεων δεδομένων που περιέχουν διαφορετικές μορφές συντεταγμένων. 

2.     Το πακέτο decimatoR, γραμμένο στη γλώσσα προγραμματισμού R, χρησιμεύει στην διαχείριση βάσεων δεδομένων από διαφορετικές πηγές και στην μετατροπή όλων των πιθανών μορφών συντεταγμένων σε δεκαδικά κλάσματα για περαιτέρω χρήση. Παρουσιάζουμε τη λειτουργία του πακέτου decimatoR με τη χρήση ενός παραδείγματος μιας βάσης δεδομένων με πειράματα παραγωγικότητας σε αγροτικά οικοσυστήματα. 

3.     Το πακέτο decimatoR διευκολύνει την ομογενοποίηση των διάφορων τύπων γεωγραφικών συντεταγμένων με την παροχή εντολών για τη μετατροπή των τύπων μοίρες-πρώτα λεπτά-δευτερόλεπτα, μοίρες-δεκαδικά λεπτά και γεωγραφικά διαστήματα σε δεκαδικές συντεταγμένες. Οι εντολές μπορούν να λειτουργήσουν με διάφορα σύμβολα (°, ', ", ‘, ‘’) και επιτρέπουν την επιλογή συγκεκριμένων ορίων των διαστημάτων (κατώτερο ή ανώτερο όριο).

4.     Η αυξανόμενη ανάγκη για σύνθεση χωρικών δεδομένων στην Οικολογία καθιστά το  decimatoR ένα σημαντικό εργαλείο στα χέρια των περιβαλλοντολόγων και διευκολύνει την εξέταση διεπιστημονικών ερευνητικών ερωτημάτων.

[Abstract in German]

1.     Räumliche Datensynthesen beruhen weitgehend auf der Integration veröffentlichter geografischer Informationen, z. B. der Lage von Beobachtungen, Versuchsfeldern oder Probenahmestellen. Darüber hinaus können geografische Koordinaten verwendet werden, um die zugeordneten Daten mit anderen geografischen Informationen, wie Klima- oder Landnutzungskarten, zu verknüpfen. Geographische Koordinaten werden üblicherweise entweder als Grad-Minuten-Sekunden oder als Dezimalpunkte oder - für geographische Bereiche - als Koordinatenintervalle angegeben. Obwohl es bekannte Formeln zur Umrechnung von Grad in Dezimalzahlen gibt, erschweren diese Formate die Integration großer Datensätze aus verschiedenen Quellen.

2.     Wir stellen hier decimatoR vor, ein R-Paket zur Verarbeitung von Datensätzen aus verschiedenen Quellen und zur Umwandlung aller Koordinatenformate in Dezimalpunkte. Wir demonstrieren die Funktionalität von decimatoR am Beispiel eines Datensatzes mit landwirtschaftlichen Feldversuchsergebnissen. 

3.     decimatoR erleichtert die Homogenisierung von Koordinatenformaten durch die Bereitstellung von Funktionen zur Umwandlung von Grad-Minuten-Sekunden, Grad-Dezimal-Minuten und Koordinatenintervallen in Dezimalpunkte. Die Funktionen können alle Arten von Symbolen (°, ', ", ‘, ‘’) verarbeiten und erlauben es dem Benutzer, das bevorzugte Segment des geographischen Bereichsintervalls zu wählen.

4.     Die zunehmende Nachfrage nach räumlichen Datensynthesen seitens der ökologischen Gemeinschaft macht decimatoR zu einem mächtigen Werkzeug in den Händen von Ökologen und erleichtert die Untersuchung integrativer Forschungsfragen.