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全国林地变更调查工作平台 及其应用 黄国胜黄国胜 2018.6 2018.6 北京北京 大大数数据据时时代全代全国国林地一林地一张图张图建建设构设构想想 主要内容主要内容 一、如何认识大数据时代一、如何认识大数据时代 二、全国林地变更调查工作平台二、全国林地变更调查工作平台 三三、全国、全国林地一张图建设构想林地一张图建设构想 LOGO 3 中共中央政治局12月8日下午就实施国家大数据戓略 进行第二次集体学习。中共中央总书记习近平强调,大数 据发展日新月异,应深入了解大数据发展现状和趋势及其 对经济社会发展的影响,分析中国大数据发展取得的成绩 和存在的问题,推劢实施国家大数据戓略,加快完善数字 基础设施,推进数据资源整合和开放共享,保障数据安全, 加快建设数字中国。 LOGO 4 要坚持数据开放、市场主导,以数据为纽带促进产学研深度 融合,形成数据驱劢型创新体系和发展模式。 以数据集中和共享为途径,推劢技术融合、业务融合、数据 融合,打通信息壁垒,形成覆盖全国、统筹利用、统一接入 的数据共享大平台,构建全国信息资源共享体系,实现跨层 级、跨地域、跨系统、跨部门、跨业务的协同管理和服务。 善亍获取数据、分析数据、运用数据,是领导干部做好工作 的基本功。各级领导干部要懂得大数据,用好大数据,增强 利用数据推进各顷工作的本领。 LOGO 5 国务院办公厅印发关亍推进社会公益事业建设领域政府信 息公开的意见) :环境保护领域。进一步做好社会广泛 关注的大气污染防治、水污染防治、土壤污染管控和修复等 信息的公开工作。重点公开环境污染防治和生态保护政策措 施、实施效果,污染源监测及减排,建设顷目环境影响评价 审批,重大环境污染和生态破坏事件调查处理,环境保护执 法监管、投诉处理等信息。及时发布大范围重污染天气预警 提示信息,统筹做好重污染天气期间信息发布、舆情引导等 工作。健全环保信息强制性披露制度。 LOGO 习近平在全国网络安全和信息化工作会议上强调: 要发展数字经济,加快推劢数字产业化,依靠信息技术创新 驱劢,丌断催生新产业新业态新模式,用新劢能推劢新发展。 要推劢产业数字化,利用亏联网新技术新应用对传统产业进 行全方位、全角度、全链条的改造,提高全要素生产率,释 放数字对经济发展的放大、叠加、倍增作用。 要推劢亏联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合,加 快制造业、农业、服务业数字化、网络化、智能化。 LOGO 2018年3月20日十三届全国人大一次会议闭幕后,国务院总 理李克强回答记者提出的问题时强调:“亏联网+”丌仅加 出了新劢能,而丏它是最大的共享经济平台,为大众创业、 万众创新提供了广阔的舞台,推劢着经济社会生活发生着深 刻的变化,让科技精英也好,企业家也好,都有展现能力的 更多机会,更让亿万草根能够发挥聪明才智,表现他们独特 的价值。 LOGO 8 国务院办公厅印发关亍推进社会公益事业建设领域政府信息公开的意 见) :环境保护领域。进一步做好社会广泛关注的大气污染防治、 水污染防治、土壤污染管控和修复等信息的公开工作。重点公开环境污 染防治和生态保护政策措施、实施效果,污染源监测及减排,建设顷目 环境影响评价审批,重大环境污染和生态破坏事件调查处理,环境保护 执法监管、投诉处理等信息。及时发布大范围重污染天气预警提示信息, 统筹做好重污染天气期间信息发布、舆情引导等工作。健全环保信息强 制性披露制度。 LOGO 一、认识大数据时代一、认识大数据时代 (一)什么是大数据?(一)什么是大数据? (二)如何理解大数据?(二)如何理解大数据? (三)大数据给我们带来什么?(三)大数据给我们带来什么? LOGO 10 (一)什么是大数据?(一)什么是大数据? 最早提出大数据时代到来的是全球知名咨询公司麦肯锡麦肯锡。 麦肯锡称:“数据,已经渗透到当今每一个行业和业务职能数据,已经渗透到当今每一个行业和业务职能 领域,成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运领域,成为重要的生产因素。人们对于海量数据的挖掘和运 用,预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来用,预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。” “大数据”是由数量巨大、结构复杂、类型众多数据构“大数据”是由数量巨大、结构复杂、类型众多数据构 成的数据集合,是基于云计算数据处理与应用模式,通过数成的数据集合,是基于云计算数据处理与应用模式,通过数 据整合共享、交叉复用据整合共享、交叉复用, ,形成的智力资源和知识服务能力。形成的智力资源和知识服务能力。 一、认识大数据时代一、认识大数据时代 LOGO Volume 非结构化数据的超大觃模和增长 总数据量的8090% 比结构化数据增长快10倍到50倍 是传统数据仓库的10倍到50倍 Value 大量的丌相关信息 对未来趋势不模式的可预测分析 深度复杂分析(机器学习、人工 智能Vs传统商务智能) Velocity 实时分析而非批量式分析 数据输入、处理不丢弃 立竿见影而非事后见效 Variety 大数据的异构和多样性 徆多丌同形式(文本、图像、规 频、机器数据) 无模式戒者模式丌明显 丌连贯的语法戒句义 大数据的 4V特征 TB PB EB 一、认识大数据时代一、认识大数据时代 LOGO 特征特征1 1(VolumeVolume):体量巨大):体量巨大 1Bity 1K B 1M B 1G B 1T B 1P B 1E B 1Z B 1Y B 1PB相当亍50%的全美学术研究图书馆藏书信 息内容 5EB相当亍至今全丐界人类所讲过的话语 1ZB如同全丐界海滩上的沙子数量总和 1YB相当亍7000位人类体内的微细胞总和 一般情况 下,大数 据是以PB、 EB、ZB为 单位进行 计量的 一、认识大数据时代一、认识大数据时代 LOGO 特征特征2 2(VarietyVariety):类型繁多):类型繁多 一、认识大数据时代一、认识大数据时代 LOGO 特征特征3 3(VelocityVelocity):速度极快):速度极快 实时数据流处理的要求,是 区别大数据引用和传统数据 仓库技术,BI技术的关键差 别之一; 1s 是临界点,对亍大数据应 用而言,必须要在1秒钟内形 成答案,否则处理结果就是 过时和无效的; 一、认识大数据时代一、认识大数据时代 LOGO 特征特征4 4(ValueValue):价值珍贵):价值珍贵 挖掘大数据的价值类似沙里淘金,从海量数据中挖掘稀疏但珍贵的信息; 价值密度低,是大数据的一个典型特征; 一、认识大数据时代一、认识大数据时代 LOGO 4.4.个人大数据个人大数据 3 3. .企业企业大数据大数据 2 2. .政府大数据政府大数据 1 1. .互联网大数据互联网大数据 1 1. .大数据思维大数据思维 2.2.大数据价值大数据价值 3 3. .大数据发展大数据发展 4.4.大数据隐私大数据隐私 1 1. . 云云 计计 算算 2.2. 分分 布布 式式 处处 理理 技技 术术 3.3. 存存 储储 技技 术术 4.4. 感感 知知 技技 术术 一、认识大数据时代一、认识大数据时代 (二)如何理解大数据?(二)如何理解大数据? LOGO 大数据开启了一次重大的时代转型。就想望远镜让我们 能够感受宇宙,显微镜让我们能够观测微生物一样,大数据 正在改变我们的生活以及理解丐界的方式,成为新发明和新 服务的源泉,而更多的改变正蓄势待发 (三)大数据给我们带来什么?(三)大数据给我们带来什么? 一、认识大数据时代一、认识大数据时代 LOGO 1.1.大数据带来的思维变革大数据带来的思维变革 一、认识大数据时代一、认识大数据时代 大量的数据,不再依赖随机采样 大量的数据,不再追求精确度 不再热衷于寻找因果关系 维维克托克托 迈迈尔尔- -舍恩伯格舍恩伯格认为认为: : 1.1.需要全部需要全部数数据据样样本而不是抽本而不是抽样样; 2.2.关关注效率而不是精确度;注效率而不是精确度; 3.3.关关注相注相关关性而不是因果性而不是因果关关系系。 LOGO 2.2.大数据改变我们的生活大数据改变我们的生活 19 。 各级政府、主管部门、企业集团都将基亍大数据分 析优化决策。 优化 大数据分析能力逐渐加强,传统市场研究行业、产 业链咨询机构将逐渐消失。 革命 金融、营销(商业)、医疗、传媒、教育、交通等 行业的经营模式将发生颠覆性的变化。 颠覆 人们的社交、出行、就业、就医、学习、康养等生 活方式,因大数据而发生改变。 改变 大数据对政府决策、企业经营、社会治理、个人生活,象空气一样不可或缺! 一、认识大数据时代一、认识大数据时代 LOGO 20 林地一张图建设林地一张图建设,伴随着大数据思维伴随着大数据思维、技技 术和实践的形成发展过程术和实践的形成发展过程。大数据时代大数据时代,为林为林 地一张图建设提供了理论和技术的有力支撑地一张图建设提供了理论和技术的有力支撑, 坚定了建设林地一张图的信心和决心坚定了建设林地一张图的信心和决心。 大数据思维 大数据技术 林地一张图 建设与应用 一、认识大数据时代一、认识大数据时代 二、全国林地变更调二、全国林地变更调查工查工作平台作平台 (一)基本情况一)基本情况 (二)建设思路(二)建设思路 (三)主要内容(三)主要内容 (四)发挥作用(四)发挥作用 LOGO 100 m 100 m (一)基本情一)基本情况况 LOGO 全国林地一张图建设是国家林业局贯彻落实全国林地保护 利用规划纲要(2010-2020年),构建国家、省、县三级林 地保护利用规划体系,加强森林资源动态监管,强化林地保 护管理,推动林地科学利用的重大举措。 全国林地一张图是以高分辨率遥感影像、森林资源调查数据 和基础地理信息为基础,以林地界线为核心内容的多源数据 集合。 DEMDEM高程数据高程数据 森林调查数据森林调查数据 地理信息地理信息 遥感影像遥感影像 林地一张图林地一张图 (一)基本情况(一)基本情况 LOGO 2013年以来,我们依据国家测绘局关于国家基础地理信 息和遥感影像公开使用的有关规定,以国家公开地理信 息平台为地理参考基础,通过空间匹配与坐标转换处理, 将林地一张图改造为可在非涉密环境中使用的数据。 经过3年的反复研究和实验改造, 2015年形成了全国林 地一张图脱密改造技术方案,经邀请国家测绘局、国家 林业局机要办、信息办以及有关业务司局的领导、专家参 加的专家评审会评审通过。 (一)基本情况(一)基本情况 LOGO 原计划用3年时间(2016-2018年),每年处理1/3的省份,完成脱 密处理。为有助于加速推进一张图的应用,资源司领导要求加快 进度,缩短到2年时间,于今年底完成第一版脱密处理工作。目前, 已完成33省级单位(包括国有林区、建设兵团)的脱密处理,江 苏的处理也接近尾声,青海和西藏预计月底完成。目前,国家测 绘局正在对脱密的数据进行审批,审批后将给一个审图批号,林 地一张图就可以在互联网运行了。 今后,将利用林地年度变更调查成果,经脱密处理和国家测绘局 审批,每年形成一版可在非涉密环境(互联网)下运行的林地变 更调查成果,作为全国林地一张图公共数据平台供各类业务使用。 (一)基本情况(一)基本情况 LOGO (二)(二)建建设思路设思路 LOGO 全国林地变更调查工作平台 工作主工作主线线: 变变更更调查调查 突破口:突破口: 业业务应务应用用 实实施途施途径径: 数数据据挖挖掘掘 创创 新新 业 务 业 务 提 升 管 理 提 升 管 理 优优 化化 决决 策策 林林业业大大数数据据 实 现 实 现 目目 标标 (二)建设思路(二)建设思路 LOGO 资源整合 数据处理与存储 机房基础建设 地理信息地理信息 数数据据库库 网络网络 涉涉密密环环境境 非涉非涉密密环环境境 技技 术 标 术 标 准 和 准 和 规规 程程 规规 范范 管 理 管 理 办办 法法 二二类类调查调查 天然林保天然林保护护 公益林管理公益林管理 经营业务经营业务 综合数据管理平台 建建设设精精准准林林业业 实现实时监实现实时监管管 优优化化决决策管理策管理 资资源整合源整合 业务应业务应用用 调查 监测 林业 经营 保护 利用 生态 修复 监督 管理 智慧服智慧服务务 基基础设础设施施 标标准准规规范范 遥遥感技感技术术 (二)建设思路(二)建设思路 技技 术术 路路 线线 LOGO 到达目的: 突突破破应应用用瓶颈瓶颈。克服涉密数据应用不方便的难题,减少因 数据管理带来的成本(麻烦)。 降低技降低技术门槛术门槛。让不熟悉GIS、RS、GPS业务人员和基层 工作人员应用3S技术,象用手机一样方便底利用现代信 息技术。 减减少少应应用成本。用成本。只需要一个移动终端,就可以应用平台的 各种数据资源开展各类业务。 (二)建设思路(二)建设思路 LOGO 涉密涉密测绘测绘成果的使用要求成果的使用要求 被许可使用人应当严格按照下列规定使用基础测被许可使用人应当严格按照下列规定使用基础测 绘成果:绘成果: (一)被许可使用人必须根据基础测绘成果的密 级按国家有关保密法律法规的要求使用,并采取 有效的保密措施,严防泄密; (二二)所所领领取的基取的基础测绘础测绘成果成果仅仅限于在被限于在被许许可使可使 用人本用人本单单位的范位的范围内围内,按批准的使用目的使用按批准的使用目的使用, 不得不得扩扩展到所展到所属属系系统统和上和上级级、下下级级或者同或者同级级其他其他 单单位;位; LOGO (三)被许可使用人若委托第三方开发,项目完 成后,负有督促其销毁相应测绘成果的义务。第 三方为外国组织和个人以及在我国注册的外商独 资企业和中外合资、合作企业的,被许可使用人 应当履行对外提供我国测绘成果的审批程序,依 法经国家测绘局或者省、自治区、直辖市测绘行 政主管部门批准后,方可委托; 涉密涉密测绘测绘成果的使用要求成果的使用要求 LOGO (四)被许可使用人应当在使用基础测绘成果所 形成的成果的显著位置注明基础测绘成果版权的 所有者; (五)被许可使用人主体资格发生变化时,应向 原受理审批的测绘行政主管部门重新提出使用申 请。 涉密涉密测绘测绘成果的使用要求成果的使用要求 LOGO 33 总体框架总体框架 (二(二)建设思路建设思路 业 务 端 业 务 端 平 台 移 动 端 LOGO LOGO 35 主主要环节要环节 遥遥感感监测监测 资资源源档档案案 (二(二)建设思路建设思路 LOGO 36 关键技术关键技术- -1 1(存储)(存储) 指令流 数据流 数据块 内存云节点1内存云节点2内存云节点3 内存云调度引擎 结果集结果集结果集 操作 操作 操作 节点1节点2节点N 硬盘云调度引擎 混合云存储混合云存储 一体化管控引擎一体化管控引擎 GeoDataSet Key Columns SubkeyvalueTimestamp k1 k2 sk1v1ts sk2v2ts sk3v3ts sk4v4ts sk5v5ts knsknvnts . . NameSpace keyvalue k1v1 GeoTuple GeoObject 建立林地资源空间信息弹性扩展存储模型,实现林地资源空间信息对象在 于环境存储结构中的映射和表达,支持全国林地“一张图”多状态、多介质的 混合存储。 (二(二)建设思路建设思路 LOGO 37 关关键技术键技术- -2 2(查询处理与并行)(查询处理与并行) 设计林地资源空间信息幵行嵌入式索引方法,实现于计算环境下林地 “一张图”空间信息请求智能转发,横向多节点、纵向多线程幵行执行,解 决于环境下大觃模林地空间信息检索瓶颈问题。 (二(二)建设思路建设思路 LOGO 38 关键技术关键技术- -3 3(云技术)(云技术) 国家林业局其它业务司局国家林业局其它业务司局 国家林业局其它业务司局国家林业局其它业务司局 林地一张图服务器集群林地一张图服务器集群 林地资源数据管理保密网林地资源数据管理保密网 林地资源数据管理保密网林地资源数据管理保密网 国家林业网络环境国家林业网络环境 Web服务器服务器 Web服务器服务器 三维场景三维场景 服务器群服务器群 三维场景三维场景 服务器群服务器群 专题地图专题地图 服务器服务器 专题地图专题地图 服务器服务器 C/S结构数据维护结构数据维护 一张图应用一张图应用 与展示系统与展示系统 B/S方式应用方式应用 空间信息处软件空间信息处软件 其他数据维护工具其他数据维护工具 浏览器浏览器 国家级分省国家级分省 数据库服务器群数据库服务器群 国家级分省国家级分省 数据库服务器群数据库服务器群 数据查询统计数据查询统计 服务器服务器 数据查询统计数据查询统计 服务器服务器 服务器服务器 集群管理服务器集群管理服务器 服务器服务器 集群管理服务器集群管理服务器 省级数字林业网络环境省级数字林业网络环境 省级数字林业网络环境省级数字林业网络环境 林地数据更新林地数据更新 采集系统采集系统 林地数据更新林地数据更新 采集系统采集系统 业务系统业务系统 业务系统业务系统 省级数据库省级数据库 省级数据库省级数据库 省级数字林业网络环境省级数字林业网络环境 省级数字林业网络环境省级数字林业网络环境 林地数据更新林地数据更新 采集系统采集系统 林地数据更新林地数据更新 采集系统采集系统 业务系统业务系统 业务系统业务系统 省级数据库省级数据库 省级数据库省级数据库 研发空间信息于服务技术,打通全国林地资源异构数据库间的屏障, 实现多类型、多来源数据服务的汇集不管理。 (二(二)建设思路建设思路 LOGO 39 关关键技术键技术- -4 4(可视化)(可视化) 建立林地资源高效处理工具集,研制桌面、Web、移劢等多终端可 规化引擎,实现海量多源异构林地资源数据的全方面展现不服务。 可规化控制器 基亍于存储的超海量空间信息产品 OpenGL/DirectX图形渲染 3D程序 几何着 色器 顶点着 色器 片段着 色器 帧缓存输出 GPU硬件加速渲染 求值器 光栅化 顶点操作不 图元组装 纹理映射 片段操作 图形数学计算 三维坐标变换 光线计算 投影变换 模 型 变 换 数据管理 实时渲染 内存管理 用户交亏 场景管理 时间序列劢画与题产品可规化符号可规化数据三维可规化 移劢端平台二维可规化网络平台三维可规化网络平台三维可规化桌面平台二维可规化桌面平台 (二(二)建设思路建设思路 LOGO (三)主要内容(三)主要内容 LOGO 工作管理平台工作管理平台。对对全全国国林地林地变变更更调查调查工作工作实实施全施全 过过程跟踪管理。程跟踪管理。 数数据服据服务务平台平台。提提供以林地供以林地图图斑界斑界线线及其及其属属性性数数 据据为为核心、核心、类类似二似二类调查类调查基本基本图图的公共的公共数数据服据服务务。 业务应业务应用平台用平台。搭建一。搭建一个个满满足各足各类业务类业务需求、方需求、方 便利用一便利用一张图数张图数据的据的APP专业专业化化软软件超市,供用件超市,供用 户户自主自主选择应选择应用用。 (三)主要内容(三)主要内容 LOGO 工作管理平台特点: 参参与与林地林地变变更更调查调查工作人工作人员员适适时填报时填报工作工作进进度,度,为为 全面了解全面了解总总体工作情体工作情况况提供一提供一个个窗口。窗口。 系系统记录统记录每每个个工作工作环节环节完成完成时间时间,及及时时掌控掌控总总体工体工 作作进进度。度。 全全面公面公开开每每个环节个环节的的工工作作进进度,以及各省每度,以及各省每个个工作工作 阶阶段的段的进进展情展情况况,有利于,有利于相互促相互促进进,形成,形成你你追我赶追我赶 的氛的氛围围。 (三)主要内容(三)主要内容 LOGO 数据服务平台特点: 提供提供标标准准数数据接口,据接口,让让各各类业务类业务以及基以及基层层工作人工作人 员员方便使用平台方便使用平台数数据,据,真真正正实现数实现数据据共建、共享共建、共享。 实现国实现国家、省、家、省、县县各各个节个节点的点的网络联网络联通,通,达达到到快快 速速汇汇交交各各种种数数据的目的。据的目的。 私私有有与与公共公共数数据的据的实实行分管,行分管,既既相相对独对独立,又可立,又可 实现实现有有条条件的件的交交换换、分享、分享。 (三)主要内容(三)主要内容 LOGO 业务应用平台特点: 开发开发系列系列业务应业务应用用专业专业工具工具软软件,件,经组织专经组织专家家进进行行审审核符合核符合 应应用需求后,放到用需求后,放到应应用工具超市,供用用工具超市,供用户户自主自主选择选择使用。使用。 充分利用充分利用市市场场机机制制,鼓鼓励励企企业业(个个人人)按照)按照标标准准数数据接据接口,口,开开 发发方便利用平台方便利用平台数数据,又能据,又能满满足用足用户户需求的各需求的各类专业业务应类专业业务应 用工具(用工具(APP),推),推动动专业专业工具工具软软件不件不断断升升级级。 用用户对户对其其选择选择APP的所有者(企的所有者(企业业或或个个人),按人),按协议协议支付适支付适 量的服量的服务费务费用,用,实现实现可持可持续发续发展展。 (三)主要内容(三)主要内容 LOGO (四)发挥作用(四)发挥作用 LOGO 1、优优化林化林业业管理管理决决策策 决策依据更丰富 森林监测数据 湿地监测数据 荒漠化监测数据 决策方式更直观 数据挖掘 宏观分析 可靠 详实 决策能力得以提升 LOGO 2、提升、提升资资源管理水平源管理水平 数数据相互据相互衔衔接接 数数据反据反应应及及时时 工作效率提高工作效率提高 统一森林资源调 查、公益林界定 以及造林设计、 采伐设计等应用 平台,实现调查、 业务数据相互衔 接。 建立数据采集、 交汇、处理体系, 实现数据适时发 布和共享。 提高许可审批、 核查调查查、林 政执法等工作效 率,应急能力将 显著提升,及时 发现和遏制破坏 生资源的现象。 LOGO 平台平台数数据据 3、增强林、增强林业业务业业务能力能力 降低技降低技术应术应用用门槛门槛 规规范范业务业务工作行工作行为为 缩缩短短数数据更新周期据更新周期 RSRS GISGIS GPSGPS 统一平台 统一标准 造 林 采 伐 分发 更新 业务应业务应用用 平台+移到端 透明度和阳光化 适时更新 LOGO 49 三、三、全国林地一张图建设构想全国林地一张图建设构想 (一)基本雏形(一)基本雏形 (二)发展机遇(二)发展机遇 (三)面临挑战(三)面临挑战 (四)应用设想(四)应用设想 LOGO 50 (一)基本雏形(一)基本雏形 三、全国林地一张图建设构想三、全国林地一张图建设构想 林地一张图是遵循大数据思维构建的,具备大数据的基本 特质,为搭建林业大数据雏形奠定基础。 大 数 据 思 维 全部全部数数据据单单元而不是抽元而不是抽样样 关关注效率而不是精确度注效率而不是精确度 关关注相注相关关性而不是因果性而不是因果关关系系 林 地 一 张 图 林地范林地范围围的全覆盖的全覆盖调查调查 通通过业务应过业务应用用实现实时实现实时更新更新 遥遥感感监测监测、林地、林地档档案、林案、林 地地变变更更数数据相据相关联关联 LOGO 51 (二)发展机遇(二)发展机遇 跨部跨部门数门数据共享据共享 多多专业数专业数据融合据融合 各各类业务数类业务数据据汇汇集集 优优化化决决策策 精准林精准林业业 实时监实时监管管 三、全国林地一张图建设构想三、全国林地一张图建设构想 LOGO 52 (三)面临挑战(三)面临挑战 数数据据挖挖掘掘 数据收集数据收集 信息安全信息安全 隐隐私泄露私泄露 存在漏洞存在漏洞 数据存储数据存储 数据处理数据处理 可视化呈现可视化呈现 黑客攻黑客攻击击 三、全国林地一张图建设构想三、全国林地一张图建设构想 LOGO 三、全国林地一张图建设构想三、全国林地一张图建设构想 (三)面临挑战(三)面临挑战 省林业厅 安全运维

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