Meilensteine

• Beginn 2004
  • Erfolg von Wikipedia
  • Dominanz von proprietären Anbietern
• Geodaten allgemein nur gegen Bezahlung
• Erfolg durch hochauflösende Luftbilder und billige GPS-Empfänger

Zeitleiste (I)

• 2004
  • Start, vorerst nur Großbritannien
  • August: Gründer Steve Coast stellt seine Idee vor
• 2006
  • Editor JOSM wird 1.0
  • OSM Foundation
  • Mapnik rendert absofort die Karte
  • Yahoo erlaubt Verwendung von Satellitenfotos

Zeitleiste (II)

• 2007
  • erste große Datenspende (USA, NL, IN, CN)
• 2009
  • API Versionswechsel auf 0.6
  • Abschluss des Imports von plan.at
• 2010
  • Verwendung von Bing Aerial Maps erlaubt

http://tinyurl.com/osm-history

Challenge

• «Map the world»
• Unterschiedliche nationale Regeln
• Für wen mappe ich?
• Korrektheit der Ontologie
• Routingfähigkeit

Map the world (I)

Map the world (II)

Map the world (III)

Richtige Vorgangsweise?

• "Richtig" gibt es hier nicht
• Mit der Zeit entwickelt man ein Gefühl dafür, wie viele Knoten ein Weg haben "muss"
• Technisches Limit: Koordinaten mit 7 Nachkommastellen → ~1 cm Genauigkeit

Nationale Regeln

• Highways
• Grenzen

Für wen mappe ich?

• NICHT für den Renderer!
• OpenStreetMap "nur" eine Datensammlung
• openstreetmap.org "nur" ein Beispielrendering
• Daher:
  • Daten möglichst genau und korrekt erfassen
  • Falls Renderer fehlerhaft: Bug Report schreiben
  • Falls Karte nicht wie gewünscht aussieht: Selber eine Karte bauen

Korrektheit der Ontologie

• Maschinenlesbare Hierarchie
• Ortsgrenzen schließen
• Schlagend bei Adressen, administrative Grenzen

Routingfähigkeit

• Zusammenhängende Straßen
• Geschwindigkeitsbegrenzungen eintragen
• Adressen korrekt erfassen

Exkurs

Geoinformatik

Geodaten

Die Erde ist eine Kartoffel

Vereinfachung

• Geoid kaum vernünftig berechen- oder abbildbar
• Vereinfachung zu Ellipsoid

Quadratur des Kreises

• Projektion von Kugel auf Fläche
• längentreue (äquidistante) Abbildung ‐ einige Strecken sind korrekt abgebildet
• flächentreue (äquivalente) Abbildung ‐ alle Flächen sind dem Maßstab entsprechend korrekt abgebildet
• winkeltreue (konforme) Abbildung (beispielsweise zur Navigation oder für die Geodäsie)

Mercator

• Gängige Darstellung
• "Europa-zentriert" (Grönland gleich groß wie Afrika)

Behrmann-Projektion

• flächentreue Zylinderprojektion

Lösung

• Verschiedene Ellipsoiden für unterschiedliche Erdteile
• Dazugehörige Projektion und Koordinatensystem
• EPSG-Codes definieren Projektion und Koordinatensystem
  • EPSG:4326 GPS WGS84
  • EPSG:31254 MGI / Austria GK West
  • EPSG:3857 WGS 84 / Pseudo-Mercator

Relevanz

• Luftbilder abzeichen
• Gute GIS-Programme reprojizieren automatisch
• Alle Projektionen in alle anderen transformierbar
• Dennoch Quellen, wie Luftbilder oder Shapefiles von anderen Quellen prüfen
• JOSM hat beispielsweise bei einigen Projektionen Probleme

Datenformate

• Vektordaten
  • ESRI Shapefiles (Quasistandard)
  • GPX
  • GML
  • KML
  • NMEA0183 - Rohdaten
  • Verschiedene Dateiformate repräsentieren Geodaten je nach Herkunft unterschiedlich
• Rasterdaten
  • TIFF, PNG, JPEG
  • Verortung durch "World-Files"

Geodaten

• Vollständigkeit
• Logische Konsistenz
• Positionsgenauigkeit
• Zeitliche Genauigkeit
• Thematische Genauigkeit

Vektordaten

• Dateiformate decken je nach Einsatzgebiet unterschiedliche Features ab
• Verschiedene Aspekte werden betrachtet:
  • Punkte, Multi-Punkte, Linien, Polylinien, Flächen
  • Exklaven und Enklaven
  • 3D-Informationen
  • Beziehungen zu anderen Objekten
  • Zweck der Daten

Rasterdaten

• Bilddaten mit zusätzlichen Metadaten zur Platzierung im Koordinatensystem
• Unterschiedliche Typen:
  • Orthofotos
  • Karten (Scans, ...)
  • Laserscans
  • Digitales Höhenmodell
• x- und y-Auflösung muss nicht identisch sein
• kleinste Einheit "Zelle", repräsentiert eine Information

Orthofotos

• unechte Orthofotos
• echte Orthofotos

OSM-Datenmodell

• Nodes
• Wege
• Relations
• Tags

Tags

• "Key" und "Value"
• Beschreibung von Nodes, Ways, Relations und Changesets
• Keine Einschränkung bezüglich der importierten Daten

Nodes

• Ein einziger georeferenzierter Punkt mit Längen- und Breitengrad
• Kann Teil eines Ways sein
• hat mindestens einen Tag, um die Eigenschaft zu beschreiben

Ways

• Nodes können zu Ways verbunden werden
• Ein Weg hat mindestens 2 Punkte
• Ein geschlossener Way ist eine Fläche (es gibt keinen Polygon-Datentyp)
• Tags von Ways und Knoten können sich unterscheiden (idR hat nur der Weg Tags)

 
 
 ...
 
 
 
 
 
 
 

						

Relations

• Modell für logische (geografische) Beziehung zwischen Elementen
• Jedem Element kann Rolle zugewiesen werden
• Beispiele:
  • Buslinien: Einzelne Haltestellen in einer Relation
  • Flächen mit Löchern

http://wiki.openstreetmap.org/wiki/DE:Relation

Flächen

• Der Datentyp existiert in OSM nicht
• Geschlossene Linie KANN eine Fläche sein
• Beispiele:
  • building=yes
  • landuse=*
  • area=yes
  • Relation:multipolygon

Import von Daten

• Eigene GPS-Tracks
• Orthofots abzeichnen
• Websites, Telefonbuch (für Metadaten)
• Open Data

Copyright der Daten beachten!

GPS-Tracks

• Benutzer kann Tracks auf openstreetmap.org hochladen
• Datei muss im GPX-Format vorliegen
• kann dann entweder als Punkt-Overlay im Browser oder als Import in JOSM verwendet werden
• Bevorzugte Methode: GPS-Tracks auf OSM.org hochladen, damit andere User diese auch verwenden können

Orthofotos

• Verschiedene Anbieter von WMS- oder TMS-Tiles
• Vorsicht: Copyright beachten!
• Nicht jeder WMS-Service darf verwendet werden; im Zweifelsfall Wiki konsultieren

Metadatensammlung

• Prinzipiell alles verwendbar, was frei zugänglich ist
• Sensible Daten, wie Personendaten gehören NICHT in OSM!

Open Data

• Junge Entwicklung
• Automatischen Datenimport erst mit Community absprechen

Lizenz

• Zunächst CC-BY-SA 2.0
• Für Daten nur bedingt geeignet
• 2012 dann Umstieg auf ODbL
• Daten von Nutzern, die nicht zugestimmt haben, wurden gelöscht
• ODbL: "Junge" Lizenz (http://opendatacommons.org/licenses/odbl/summary/)
  • CC eher für künstlerische Werke
  • Geodaten idR aber Datenbankrecht
  • In vielen Ländern CC für diese Zwecke ungültig

Eigene Karte erstellen

• "On the fly" mit etwa Mapnik oder Maperitive
• Eigenen Server mit OSM-Daten aufsetzen

On the fly mit Maperitive

• hervorragender Renderer, leider nur Windows (stabil)
• Eigener Kartenstil erstellbar
• Als SVG oder als georeferenziertes Bitmap exportierbar

Rendering mit Osmarender

• Erstellt aus OSM-XML SVG-Grafiken
• "Simples" XSLT-Regelwerk
• Regeln wiederum in XML
• Projekt wird seit 2012 nicht mehr weiter gepflegt

Rendering mit Mapnik

• Unterschiedliche Datenquellen
• wird auch für osm.org verwendet
• idR wird PostGIS als Datenlieferant verwendet

Mapnik (II)

• Mapnik idR in den Paketquellen enthalten (Fedora, Debian, Ubuntu, ...)
• Herunterladen von Ländergrenzen und Küstenlinien
• Python-Skript zur Erstellung von Tiles oder einem einzigen Bild
• Verwendung: Etwa TMS-Server
• Achtung: Bilder nicht georeferenziert! → nik2img

Software

• PostGIS
• Mapnik
• Openlayers
• JOSM
• Quantum GIS
• Routing-Bibliotheken
• Maperitive
• Karten für Supertuxkart

PostGIS

• Erweiterung von PostgreSQL
• Ermöglicht, Geodaten in Postgres-Datenbank zu speichern (Simple Feature Access-Spezifikation des OGC)
• Interessante neue Abfragemöglichkeiten
  • "Welche Orte sind in einem Bezirk?"
  • "Wie viele Bushaltestellen befinden sind in einem Umkreis von [n] Metern?"
  • "Sortiere die Gemeinden Vorarlbergs der Größe nach"
  • "Häufigste Namen von Restaurants in Österreich"

SQL-artige Abfragen

Quantum GIS

Quantum GIS (II)

Grafische Darstellung in GeoPulse

Grafische Darstellung in GeoPulse

OSM ist weiter verbreitet, als man denkt

Spezialkarten

• openwheelmap
• opensnowmap
• opencyclemap
• 4UMaps
• Geocaching

Routing

• Openrouteservice.org
• YOURS
• Liste von Routing Services

Kartenkunst

• stamen.com
• 8bitcity.com
• http://wiki.openstreetmap.org/wiki/F4_Map

HOT - Humanitarian OSM Team

• OSM-Mapper haben bereits Haiti nach dem Sturm kartografiert
• jetzt sind erneut Mapper dabei, die Philippinen zu "aktualisieren"
• Stand 19.11.2013: über 1200 Mapper editieren 3000000 Objekte