openstreetmap-daten in gis nutzen - gis.hsr.ch · openstreetmap-daten in gis nutzen 3 was ist...

40
OPENSTREETMAP-DATEN IN GIS NUTZEN Prof. Stefan Keller, Geometa Lab HSR 10. UNIGIS-Tag Schweiz 2016 16. November 2016

Upload: tranbao

Post on 30-May-2018

231 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

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/

OSM vs. Google Maps

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen7

OSM vs. Landeskarte/GeoAdmin

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen8

Bellevue, Zürich

Routing (Schweiz)

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen9

http://routing.osm.ch

Weitere Karten aus OSM-Daten…

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen10

Quelle: openwhatevermap.org

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

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen11

Ausgewählte Geowebdienste

Maps.me

OsmAnd

Editor im Feld: Vespuccci

Siehe wiki.openstreetmap.org/

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen12

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/

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen13

Qualität

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen14

Wie funktioniert OpenStreetMap?

Daten-Visualisierung auf osm.org

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen15

www.osm.org/#map=18/46.95887/7.46639&

Daten-Visualisierung auf osm.org

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen16

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

17OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen

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

18OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen

Technisches: Das OSM-Datenmodell - Tags

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen19

Typische Tags

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

20OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen

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

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen21

Editor iD

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen22

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

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen23

Suchen von passenden Tags

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen24

OSM, amtliche Geodaten und GIS

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

25OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen

Ergänzende OSM-Objekte

OpenEcoMap

Swisstopo: Skipisten

Abgleich amtlicher Daten OeV-Haltestellen Parkplätz Stadt Zürich

Kooperation – Kontrolle

OGD vs. OpenData

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen26

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

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen27

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

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen28

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/

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen29

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 ….

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen30

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen31

OSMaxx – The OSM Arbitrary Excerpt Export

Service

OSMaxx: Export OSM nach GIS

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen32

OSMaxx: Export OSM nach GIS

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen33

OSMaxx: Export OSM nach GIS

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen34

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

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen37

Diskussion

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.

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen38

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)

OpenStreetMap-Daten in GIS nutzen39

Weitere Informationen

Prof. Stefan KellerGeometa Lab am IFS der HSRwww.hsr.ch/geometalabTwitter @sfkeller

KONTAKT