OPENSTREETMAP-DATEN IN GIS NUTZEN - gis.hsr.ch · OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen 3 Was ist...
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OPENSTREETMAP-DATEN IN GIS NUTZEN
Prof. Stefan Keller, Geometa Lab HSR10. UNIGIS-Tag Schweiz 201616. November 2016
Was ist OpenStreetMap (OSM)?
Vergleich OpenStreetMap mit amtlichen Geodaten und GIS
Services und Werkzeuge
OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen2
Inhalt
OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen3
Was ist OpenStreetMap?
Quelle u.a. "OpenStreetMap Die freie WikiWeltkarte. Übersicht – Chancen – Grenzen", Frederik Ramm, Geofabrik, DGfK Stuttgart, 26.1.2011
Ein Projekt mit dem Ziel, freie geographische Daten zu sammeln und zur Verfügung zu stellen „Die freie Wiki-Weltkarte“
Lizenz: ODbL: Zitieren und „Share-alike“ („viral“)
Aspekte: Karten Webservices und Geodaten Community (Verein SOSM.ch) Software (meist Open Source)
OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen4
Was ist OpenStreetMap?
OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen5
OpenStreetMap (OSM)
www.openstreetmap.org www.osm.orgwww.osm.ch
…der grösste und aktuellste freie
Vektordatensatz der Welt!
Facts and Figures
Geschichte 2005 in England gestartet 2012 Gründung SOSM 6.1.2013 der Millionste Nutzer
Registrierte Nutzer CH (2016) Ca. 9’000 Nutzer Ca. 1’000 neue Nutzer pro Jahr 60 Personen pro Tag 3000 Nodes (Punkte)
Daten (weltweit) ~330 GB ~19GB mit komprimiert 2’300’000’000 Nodes (2 Mrd.)
OSM „Show me the way“:
OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen6
Quelle: http://osmlab.github.io/show-me-the-way/
Routing: für Auto/Velo (Stadt)/Velo (Freizeit)/Wanderer/Fussgänger
http://routing.osm.ch
Karten selber rasch publizieren: umap: http://umap.osm.ch/
Showcases: OpenEcoMap: Karte zur Landschafts- und Erholungsplanung Schweiz
(Geometa Lab HST), http://openecomap.hsr.ch POITour.ch – elektronischer Touristenführer (Geometa Lab HSR) Nebelkarte.ch Projekt: Periodische Lieferung von POIs („Hotspots“) an Polizei-Dienste
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Ausgewählte Geowebdienste
Maps.me
OsmAnd
Editor im Feld: Vespuccci
Siehe wiki.openstreetmap.org/
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Ausgewählte Mobile Apps (offline)
Genauigkeit Meterbereich, topologisch korrekt
Vollständigkeit gut
bewohnte Gebiete gut Routing: 98% im Vergleich mit anderen Routingdiensten/-Daten!
noch nicht so gut… Unbewohnte Gebiete Geocodierung / Adressen: Vollständigkeit ca. ein Drittel, 100% in ca. 3 Jahren
Web-Tools OSM Inspector - http://tools.geofabrik.de/osmi/ KeepRight - http://keepright.at/
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Qualität
Daten-Visualisierung auf osm.org
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www.osm.org/#map=18/46.95887/7.46639&
Daten-Visualisierung auf osm.org
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www.osm.org/#map=18/46.95887/7.46639&layers=ND
Node, Way und Relation Node enthält Koordinaten (lat/lon) Way enthält Liste von Nodes (keine Koordinaten) Relation: „Beziehungstabelle“ zwischen Nodes, Ways und anderen
Relations
Eigenschaften (Attribute) von OSM-Objekten Id Version Timestamp Changeset Uid, User
Nodes, Ways und Relations… können 0,1 oder mehrere Tags haben
Technisches: Das OSM-Datenmodell
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Besonderheit: kein eigenständiger „Typ“!
Es gibt zurzeit zwei Arten, Flächen zu definieren 1. Ways mit bestimmten Tags, oder 2. Ways und Relations, die auf äussere Ways (Ränder) zeigen und innere
Ränder haben können
Diskussion Begriff Multipolygon = Polygon + Multipolygon nach GIS-Definition …
Technisches: Flächen
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Tags Tag = Key/Value-Paar, oder Schema = Kombination von Tags Key nur einmal Key und Value: je max. 255 Zeichen
Beispiel Rest. „La Fuente“ name=La Fuente amenity=restaurant cuisine=pizza
Diskussion Value kann mehrere Werte enthalten (vermeiden!): cuisine=pizza;local „No Schema“-Schema Was ist falsch / richtig? Es gibt (ungeschriebene) Beschränkungen…
Technisches: Tags
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Wie kommen Daten in OpenStreetMap?
Wie funktioniert OpenStreetMap? Hinweise geben: OSM Notiz erfassen Datenerfassung durch eigene “Vermessung” Datenerfassung durch Abzeichnen von Luftbildern („Couch Mapping“) sowie durch:
Datenspenden (Import) Spenden von GPS-Tracks Spielen (vgl. z.B. Kort Game später)
Datenspenden (Import)
Spenden von GPS-Tracks
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Beispiel: Wie mappt man einen Baum?
Internet-Suche nach „baum openstreetmap“
Suche im OSM Wiki: https://wiki.openstreetmap.ch
Taginfo International: http://taginfo.openstreetmap.org Schweiz: http://taginfo.openstreetmap.ch
Mit den Tab‘s „Values“, „Kombinationen“ spielen
Wie mappe ich ein ...: http://wiki.openstreetmap.org/wiki/DE:Howto_Map_A
Integriert in OSM-Editoren: iD, JOSM
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Suchen von passenden Tags
OSM und amtliche Geodaten: Vergleich
OpenStreetMap
pragmatisch
Detail, wo es interessiert
manchmal etwas uneinheitlich
mehr Details u. POIs (u.a. Shops)
grenzüberschreitend weltweit
meist aktuell
direkt verfügbar
einfach zugänglich, kostenlos
progressive, aktive Community
amtliche Geodaten
verbindlich
Detail flächendeckend
in sich einheitlich und konsistent
sonst (noch) wenig vereinheitlicht
Nach admin. Einheiten organisiert
älter als > 6 Monate
schwer zugänglich
oft kostenpflichtig
„konservative“ Profis
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Ergänzende OSM-Objekte
OpenEcoMap
Swisstopo: Skipisten
Abgleich amtlicher Daten OeV-Haltestellen Parkplätz Stadt Zürich
Kooperation – Kontrolle
OGD vs. OpenData
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OSM und amtliche Geodaten
OSM und GIS-Welt: Vergleich
OSM
hemdsärmelig
für den Massenmarkt
pragmatisch
billig
partizipative Kultur
Open Source
Key/Value-Datenmodell
GIS-Welt
professionell
für Spezialisten
sorgfältig
teuer
Hersteller und Konsumenten
Closed Source, Patente
Relationales Datenmodell
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WMS Esri : ArcGIS online Europa-WMS von verschiedenen Anbietern (Wheregroup, siehe
http://wiki.openstreetmap.org/wiki/WMS ) terrestris.de: OWS-WMS: weltweit Geofabrik.de: weltweit, tagesaktuell
Rohdaten OverPass-Turbo: http://overpass-turbo.osm.ch/ OSMNames.org – Geonamen mit Zusatzinformationen (HSR) www.openstreetmap.org (“Export”) nur bis 0.25° direkt XML Kopie von planet.openstreetmap.org, dann Ausschneiden mit Tools
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OSM und GIS-Welt: Geodaten/WMS (kostenlos)
Downloads (Shapefiles und weitere Formate wie GeoPackage): : Geofabrik: www.geofabrik.de > Downloads
Webdienste: Geofabrik.de OSM Export Werkzeug http://export.hotosm.org/de/ (zweite und dritte Welt) OSMaxx (HSR): http://osmaxx.hsr.ch
In GIS integriert: QGIS Version >2: Menu „Laden Vektordaten…“ (OGR) ArcGIS Desktop Version >10: Extension „OSME Editor Toolbar“
Problem OSM zu GIS: Modell-Abbildung („Schema Mapping“) vom Key/Value-Datenmodell nach
relationalem Datenmodell Beispiel: Weihnachts-Karte „XmasMap“: http://be2art.de/xmasmap/
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OSM und GIS-Welt: Rohdaten
OSM und GIS-Welt: Schema Mapping-Problem
Key/Value-Datenmodell
Tabelle Node lat, lon id …
Tabelle Tags node_id key value
Beispiel Restaurant Henris: k="addr:city" v="Bern" k="addr:housenumber" v="6" k="addr:postcode" v="3014" k="addr:street" v="Mingerstrasse" k="amenity" v="restaurant" k="contact:email" [email protected] k="name" v="Henris“
Relationales Datenmodell
Tabelle POIs geom: Point2D name : [0..1] TEXT amenity : [0..1] TEXT addr_city : [0..1] TEXT addr_housenumber : [0..1] TEXT addr_postcode : [0..1] TEXT addr_street : [0..1] TEXT contact_phone : [0..1] TEXT contact_email : [0..1] TEXT website : [0..1] TEXT tourism : [0..1] TEXT shop : [0..1] TEXT ….
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OSMaxx: Das Daten-Schema
address_p
adminarea_a
boundary_l
building_a
geoname_l, geoname_p
landuse_a
military_a, military_p
misc_l
natural_a, natural_p
nonop_l
poi_a, poi_p
pow_a, pow_p
railway_l
road_l
route_l
traffic_a, traffic_p
transport_a, transport_l, transport_p
utility_a, utility_l, utility_p
water_a, water_l, water_p
landmass_a
coastline_l
sea_a
Legend: _p=Point, _l=Line, _a=Area
https://github.com/geometalab/osmaxx/blob/develop/docs/osmaxx_data_schema.md
OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen35
The «OpenStreetMap Arbitrary Excerpt Export Service»: «Get the OpenStreetMap data you want – in the file format you need»
Für GIS und Navis aufbereitetes Datenschema (und Format) Geonamen, Gebäude/POIs, Grenzen, Strassen/Eisenbahnen/Verkehrsobjekte Infrastruktur Gewässer, Bodenbedeckung
optimiert für Basiskarten (Symbologie in verschiedenen Massstäben mitgeliefert) und für Analyse
keine Postadressen, kein Routing
OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen36
OSMaxx: Nutzen
Missverständnisse und Überraschungen
OpenStreetMap…
ist eine Karte? => v.a. eine Datenbank
ist „frei“? => Share-alike, „viral“
überträgt Tracks? => digitalisiert von Hand
importiert Datenschenkungen? => selten; möchte nachhaltig wachsen
ist ein GIS-Projekt? => bedingt Schema-Mapping
kennt Punkte, Linien und Flächen? => Nodes, Ways/Arrays
ist Konkurrent von Google Maps? => Teilweise ja (Kacheln, Routing, Geocoding); konkurrenzlos in Bezug auf freie Vektordaten
ist Konkurrent von amtlichen Geodaten? Nur teilweise.
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Buch "OpenStreetMap – Die freie Weltkarte nutzen und mitgestalten" von Frederik Ramm, Jochen Topf, 3. Auflage 2010, Lehmanns Media, 384 S. 29,95 €
„GIS-Wiki“ der HSR: Was ist OpenStreetMap? http://giswiki.hsr.ch/OSM Was ist der Nutzen in GIS?
http://giswiki.hsr.ch/Nutzen_von_OpenStreetMap-Daten_in_GIS Wie selber beitragen? http://giswiki.hsr.ch/HowTo_OpenStreetMap
Dokumentation (Wiki): http://wiki.openstreetmap.org
Tags suchen: http://taginfo.openstreetmap.ch
Schweizer Webseite: www.osm.ch
Community FAQ, Forum http://forum.openstreetmap.org/ , Mailingliste (Schweiz):
http://lists.openstreetmap.ch/ , Chat (IRC)
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