Поиск соседних регионов России и их классификация по
численности населения с помощью языка запросов SPARQL
Andrew Krizhanovskya , Maria Khudorozhnikovab
a
Institute of Applied Mathematical Research of the Karelian Research Centre of the Russian Academy of
Sciences
b
Petrozavodsk State University
Abstract
Аннотация
Статья посвящена исследованию наиболее важных свойств объекта Викиданных
"Субъекты России". С помощью SPARQL-запросов были получены данные о количестве
экземпляров объекта "Области России", о количестве всех существующих на данный
момент времени субъектов Российской Федерации(рассматривались области России,
республики, города федерального значения, края, автономные области, автономные
округа, бывшие административно-территориальные единицы), построен граф соседних
субъектов РФ и стран, а также нарисована карта, на которой отмечена численность
населения отдельных субъектов Российской Федерации. Более того, рассматривалась
задача, в которой исследовалась заполненость свойства "shares border with"(граничит
с) у каждого экземпляра рассматриваемых объектов. По ходу работы пополнялись
поля со свойствами в Викиданных. Читатель познакомится с компьютерной обработкой
Викиданных и визуализацией информации о регионах России.
1. Примечание
Статья распространяется по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike. Материалы этой статьи использованы в главе курса Викиверситета ”Программирование
Викиданных” [1]. Иллюстрации загружены на Викисклад. Над статьёй в 2017 году
работали Крижановский А. А., Худорожникова М. Ю.
2. Экземпляры объекта области России
• Объект: области России (Q835714).
• Свойство: экземпляры (P31).
Построим список всех областей России. Построим список всех банков. См. листинг 1.
Preprint submitted to Elsevier Journal
May 19, 2017
1
2
3
4
5
6
7
#L i s t o f ‘ i n s t a n c e s of ‘ ” o b l a s t o f R u s s i a ”
SELECT ? o b l a s t ? o b l a s t L a b e l
WHERE
{
? o b l a s t wdt : P31 wd : Q835714 .
SERVICE w i k i b a s e : l a b e l { bd : s e r v i c e P a r a m w i k i b a s e : l a n g u a g e ” en ” }
}
1: Список областей
SPARQL-запрос, 48 записей.
”+”: Наиболее полными и проработанными областями России на Викиданных являются: Московская область, Тюменская область, Курская область.
”-”: Почти пустыми и малоинформативными областями России оказались: Читинская область, Костромская область, Оренбургская область.
3. Субъекты Российской Федерации
• Объект: области России (Q835714).
• Объект: республики России (Q41162).
• Объект: города федерального значения России (Q183342).
• Объект: края России (Q831740).
• Объект: автономные области России (Q309166).
• Объект: автономные округа России (Q184122).
• Объект: бывшая административно-территориальная единица (Q19953632).
• Свойство: экземпляр (P31).
Построим список всех субъектов Российской Федерации: республики, края, области, города федерального значения, автономные области и автономные округа. См.
листинг 2.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
#L i s t o f ‘ i n s t a n c e s of ‘ ” s u b j e c t s o f R u s s i a ”
SELECT ? s u b j e c t ? s u b j e c t L a b e l
WHERE
{
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q835714 } UNION # O b l a s t o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q41162 } UNION # R e p u b l i c o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q183342 } UNION # F e d e r a l c i t y o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q831740 } UNION # Krai o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q309166 } UNION # Autonomus o b l a s t o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q184122 } # Autonomus okrug o f R u s s i a
11
12
FILTER NOT EXISTS {? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q19953632 } # Former a d m i n i s t r a t i v e
t e r r i t o r i a l entity
2
SERVICE w i k i b a s e : l a b e l { bd : s e r v i c e P a r a m w i k i b a s e : l a n g u a g e ” en ” }
13
14
}
2: Список субъектов
SPARQL-запрос, 85 записей.
4. Соседние субъекты
• Объект: области России (Q835714).
• Объект: республики России (Q41162).
• Объект: города федерального значения России (Q183342).
• Объект: края России (Q831740).
• Объект: автономные области России (Q309166).
• Объект: автономные округа России (Q184122).
• Объект: бывшая административно-территориальная единица (Q19953632).
• Свойство: экземпляр (P31).
• Свойство: граничит с (P47).
Построим граф соседних субъектов РФ по свойству ”shares border with”(граничит
с). См. листинг 3.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
#Graph o f ” s u b j e c t s o f R u s s i a ” ‘ s h a r e s b o r d e r with ‘ .
#d e f a u l t V i e w : Graph
SELECT ? s u b j e c t ? s u b j e c t L a b e l ? sharesBorderWith ? s h a r e s B o r d e r W i t h L a b e l
WHERE
{
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q835714 } UNION # O b l a s t o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q41162 } UNION # R e p u b l i c o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q183342 } UNION # F e d e r a l c i t y o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q831740 } UNION # Krai o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q309166 } UNION # Autonomus o b l a s t o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q184122 } # Autonomus okrug o f R u s s i a
12
FILTER NOT EXISTS {? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q19953632 } # Former a d m i n i s t r a t i v e
t e r r i t o r i a l entity
SERVICE w i k i b a s e : l a b e l { bd : s e r v i c e P a r a m w i k i b a s e : l a n g u a g e ” en ” }
13
14
15
? s u b j e c t wdt : P47 ? sharesBorderWith
16
17
}
3: Соседние субъекты
3
SPARQL-запрос, 467 записей.
Полученное число формируется путем сложения количества соседних территорий
для всех субъектов России.
Результат работы скрипта - граф, отображающий соседние субъекты, представлен
на рис. 1
На нем отчетливо видно изолированную компоненту, которая является Калининградской областью.
Фрагмент получившегося графа, на котором изображены соседствующие территории республики Карелия и Вологодской области, представлен на рис. 2
Figure 1: Результат работы скрипта - граф, отображающий соседние субъекты. Вершинами графа
являются наименования субъектов и стран. Два любых соседствующих субъекта соединяются ребром
5. Полнота викиданных
с).
Построим список субъектов РФ с пустым свойством ”shares border with” (граничит
4
Figure 2: Фрагмент получившегося графа, на котором изображены соседствующие территории республики Карелия и Вологодской области
• Объект: области России (Q835714).
• Объект: республики России (Q41162).
• Объект: города федерального значения России (Q183342).
• Объект: края России (Q831740).
• Объект: автономные области России (Q309166).
• Объект: автономные округа России (Q184122).
• Объект: бывшая административно-территориальная единица (Q19953632).
• Свойство: экземпляр (P31).
• Свойство: граничит с (P47).
См. листинг 4.
1
2
3
4
5
#L i s t o f ” s u b j e c t s o f R u s s i a ” w i t h o u t ‘ s h a r e s b o r d e r with ‘
SELECT ? s u b j e c t ? s u b j e c t L a b e l ? sharesBorderWith ? s h a r e s B o r d e r W i t h L a b e l
WHERE
{
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q835714 } UNION # O b l a s t o f R u s s i a
5
{
{
{
{
{
6
7
8
9
10
? subject
? subject
? subject
? subject
? subject
wdt : P31
wdt : P31
wdt : P31
wdt : P31
wdt : P31
wd : Q41162 } UNION # R e p u b l i c o f R u s s i a
wd : Q183342 } UNION # F e d e r a l c i t y o f R u s s i a
wd : Q831740 } UNION # Krai o f R u s s i a
wd : Q309166 } UNION # Autonomus o b l a s t o f R u s s i a
wd : Q184122 } # Autonomus okrug o f R u s s i a
11
FILTER NOT EXISTS {? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q19953632 } # Former a d m i n i s t r a t i v e
t e r r i t o r i a l entity
MINUS { ? s u b j e c t wdt : P47 [ ] } . #S h a r e s b o r d e r with
SERVICE w i k i b a s e : l a b e l { bd : s e r v i c e P a r a m w i k i b a s e : l a n g u a g e ” en ” }
12
13
14
15
16
}
4: Полнота
SPARQL-запрос, 0 записей.
Таким образом, на 8 марта 2017 года на Викиданных нет изолированных субъектов
РФ, что соответствует действительности.
Информация, необходимая для решения задачи:
• По данным Конституции Российской Федерации Россия состоит из 85 субъектов:
республик, краёв, областей, городов федерального значения, автономной области,
автономных округов.
• В этой задаче не учитываются субъекты, которые на текущий момент времени не
входят в состав РФ (например: Читинская область (Q182902)), поскольку они не
являются экземплярами объектов ”oblast of Russia”, ”republic of Russia”, ”federal
city of Russia”, ”krai of Russia”, ”autonomus okrug of Russia”, ”autonomus oblast of
Russia”, а относятся к объекту ”former administrative territorial entity” (бывшая
административно-территориальная единица).
• В Русской Википедии существует 85 субъектов РФ по данным категории ”Субъекты Российской Федерации”.
• В Английской Википедии так же существует 85 субъектов РФ по данным категории ”Federal subjects of Russia”.
Численность населения отдельных субъектов Российской Федерации
Обозначим на карте субъекты Российской Федерации, разделив их на 6 групп по количеству населения. Субъекты, принадлежащие одной группе, будут отображаться на
карте одним цветом, а именно:
• субъекты с количеством населения менее 500000 обозначаются синим цветом
• субъекты с количеством населения более 500000, но менее 1000000 обозначаются
оранжевым цветом
• субъекты с количеством населения более 1000000, но менее 3000000 обозначаются
зеленым цветом
6
• субъекты с количеством населения более 300000, но менее 8000000 обозначаются
красным цветом
• субъекты с количеством населения более 800000, но менее 10000000 найдены не
были
• субъекты с количеством населения более 1000000 обозначаются фиолетовым цветом
Используются:
• Объект: области России (Q835714).
• Объект: республики России (Q41162).
• Объект: города федерального значения России (Q183342).
• Объект: края России (Q831740).
• Объект: автономные области России (Q309166).
• Объект: автономные округа России (Q184122).
• Объект: бывшая административно-территориальная единица (Q19953632).
• Свойство: экземпляр (P31).
• Свойство: координаты (P625).
• Свойство: население (P1082).
См. листинг 5.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
#Map o f ‘ p o p u l a t i o n ‘ ” s u b j e c t o f R u s s i a ”
#d e f a u l t V i e w : Map
SELECT DISTINCT ? s u b j e c t ? s u b j e c t L a b e l (SAMPLE( ? l o c a t i o n ) AS ? l o c a t i o n ) (MAX
( ? p o p u l a t i o n ) AS ? p o p u l a t i o n ) (SAMPLE( ? l a y e r ) AS ? l a y e r )
WHERE
{
{
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q835714 } UNION # O b l a s t o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q41162 } UNION # R e p u b l i c o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q183342 } UNION # F e d e r a l c i t y o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q831740 } UNION # Krai o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q309166 } UNION # Autonomus o b l a s t o f R u s s i a
{ ? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q184122 } # Autonomus okrug o f R u s s i a
}
? s u b j e c t wdt : P625 ? l o c a t i o n .
? s u b j e c t wdt : P1082 ? p o p u l a t i o n .
FILTER NOT EXISTS {? s u b j e c t wdt : P31 wd : Q19953632 } # f o r m e r a d m i n i s t r a t i v e
t e r r i t o r i a l entity
7
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
BIND(
IF ( ? p o p u l a t i o n &l t ; 5 0 0 0 0 0 , ”&g t ; 5 0 0 0 0 0 ” ,
IF ( ? p o p u l a t i o n &l t ; 1 0 0 0 0 0 0 , ” 500000 −1000000 ” ,
IF ( ? p o p u l a t i o n &l t ; 3 0 0 0 0 0 0 , ” 1000000 −3000000 ” ,
IF ( ? p o p u l a t i o n &l t ; 8 0 0 0 0 0 0 , ” 3000000 −8000000 ” ,
IF ( ? p o p u l a t i o n &l t ; 1 0 0 0 0 0 0 0 , ” 8000000 −10000000 ” ,
”&l t ; 1 0 0 0 0 0 0 0 ” ) ) ) ) )
AS ? l a y e r ) .
SERVICE w i k i b a s e : l a b e l { bd : s e r v i c e P a r a m w i k i b a s e : l a n g u a g e ” en ” . }
}
GROUP BY ? s u b j e c t ? s u b j e c t L a b e l
ORDER BY ? p o p u l a t i o n
5: Численность населения
SPARQL-запрос, 85 записей.
Результат работы скрипта представлен на рис. 3
На карте видно, что восточная часть России является самой малонаселенной, в
то время как в западной части России число проживающих жителей является самым
высоким по все России.
Figure 3: Карта субъектов Российской Федерации, разделенных на 6 групп по количеству населения
и отмеченных разными цветами в зависимости от группы, в которую субъект входит
[1] Oblast of Russia. Research in programming Wikidata [Programmirovaniye Vikidannykh] // Russian
Wikiversity, https://ru.wikiversity.org/wiki/%D0%9F%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%
D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%92%D0%B8%D0%BA%D0%B8%D0%B4%
D0%B0%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D1%85/%D0%9E%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B8_%D0%A0%D0%BE%
D1%81%D1%81%D0%B8%D0%B8, accessed 12 Mar 2017 (2017).
8
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв