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Aufbereitung von OSM Daten für GIS Modellierungen und Analysen
Martin Loidl | [email protected] Stefan Krampe, Bernhard Zagel und Gernot Pucher
AGIT_2014Salzburg, 02.07.2014
@gicycle_
gicycle.wordpress.com
2
www.naviki.org [26.06.2014]
3
OSMAnwend-
ung
Analyse
Direkter Zugriff auf Datenbasis: z.B. Routing auf Basis vorhandener Attribute in OSM Datenbank
4
Bingmaps
www.naviki.org [26.06.2014]
5OSM [27.06.2014]
highway = service
access = permissive
surface = pavedhighway = primary
name = Alpenstraße
maxspeed = 50
highway = service
highway = residential
name = Hellbrunner Straße
maxspeed = 30
Geometrische Qualität von OSM ist gut Für viele Anwendungen (z.B. Karten) ausreichend!
Meist Gegenstand in Qualitätsbewertung (z.B. Länge des Wegnetzes im Vergleich zu Referenzdatensatz, z.B. Jackson et al. 2013)
Attributive Qualität ist sehr unterschiedlich Beeinträchtigung bei komplexeren Analysen (z.B. Routing)
In Qualitätsbewertungen seltener explizit adressiert (Ausnahme z.B. Graser et al. 2013)
Qualität
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7
OSMAnwend-
ung
Analyse
PrüfungKorrektur
ModellierungAnalyse
Bei Analysen kein direkter Zugriff auf Datenbasis, sondern vorgeschalten Prüfung, Korrektur und Modellierung
Bewertung der Eignung von Straßen für Radverkehr Segmentgenaue
Bewertungsroutine
OSM Extrakt Sommer 2013 ~ 1.000 km Netzlänge
~ 5.200 Segmente (ways)
Kontext
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Bayern Salzburg
OpenStreetMap
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Node Way
Relation
Key = Value
Tag
Highway IS NOT NullTeil des Wegnetzes.
Weitere Spezifikation mittels zusätzlicher Tags
Durch „offenes/informelles“ Datenmodell systemimmanente Implikationen Attributive Lücken
Attributive Fehler
Attributive Heterogenität
Teil einer attributiven Qualitätsbewertung von OSM Daten
Übertragbar auf andere Daten
Implikationen
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Mangelnde Vollständigkeit von Attributen
Für kartographische Darstellung reicht oftmals Straßenkategorie highway = *
Auswirkung auf Analyse abhängig von Anwendungsfall Beispiel Bewertung Radverkehrseignung Informationen zur
Infrastruktur wichtig (Art der Radinfrastruktur, Breite, Belagsart usw.)
Geometrisch immer weniger weiße Flecken ... auf Attributebene schon! Werkzeuge zur attributiven Verdichtung, z.B. www.kort.ch
Attributive Lücken
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Beseitigung attributiver Lücken in crowd-sourced Data Communtiy Aktivität
Schätzung
Schätzung bei funktionalen Abhängigkeiten Bei flächendeckenden Modellierungs-/Analyseansätze oftmals
ausreichend
Attributive Lücken
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highway = motorwaysurface = …
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def function(maxspeed, access, bicycle, foot, highway, motorcar, ref, tracktype, Speed):
if (highway == "residential" or highway == "living_street" or highway == "tertiary") and (access
== " " or access == "designated" or access == "destination" or access == "yes"):
return 50
elif highway == "cycleway" or highway == "footway" or bicycle == "yes" or bicycle == "designated"
or foot == "yes" or foot == "designated" or foot == "official" or foot == "permissive":
return 0
elif (highway == "track" or highway == "path" or highway == "unclassified") and bicycle != "no"
and foot != "no" and motorcar != "yes" and (tracktype == "grade3" or tracktype == "grade4" or
tracktype == "grade5"):
return 0
elif highway == "motorway":
return 130
elif highway == "motorway_link":
return 100
elif highway == "primary_link":
return 80
elif access == "no" or motorcar == "no" or highway == "steps":
return 0
elif motorcar == "agricultural" or highway == "path" or (highway == "track" and access != "no"):
return 10
elif highway == "living_street" or (highway == "service" and access == "private") or (highway ==
"residential" and access == "private") or (highway == "construction" and tracktype != None):
return 20
elif highway == "service":
return 30
usw.
Schätzung der Geschwindigkeit mittels funktional abhängiger Attribute
Bei Erfassung von Tags können Inkonsistenzen und/oder Fehler passieren nicht auf OSM beschränkt! Individuelle Prüfung, lokales Wissen
Community Aktivität
Systematische Prüfroutinen
Systematische Prüf- und Korrekturroutinen nur bei ausreichender Anzahl an Tags möglich!
Einzelfehler können nicht systematisch detektiert werden
Attributive Fehler
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Attributive Fehler
Falscher Tag
Fehler nur bedingt durch Prüfroutine detektierbar
Detektion & Korrektur durch Analyseergebnisse +
Ortskenntnis
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highway = cycleway
OSM Wiki
Attributive Fehler
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Inkonsistenz durch Prüfroutine detektierbar
Korrektur durch Funktional abhängige Tags
Angrenzende Segmente
Ground truthing / Orthophoto
Attributive Heterogenität = direkte Folge der Konzeption von OSM Community Mitglieder haben maximale Freiheit bei Attribuierung von Objekten (Reflektion persönlicher Prioritäten)
Beispiel baulich getrennter, Geh- und Radweg entlang von Bundesstraßen
Attributive Heterogenität
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highway = footwaybicycle = designated
highway = cyclewayfoot = designated
highway = pathbicycle = designatedfoot = designated
highway = pathaccess = nobicycle = yesfoot = yes
Keine Frage von richtig/falsch aber Auswirkung auf Modellierung und Analyse
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Berücksichtigung attributiver Heterogenität1. Prüfung ob Varianten korrekt sind (OSM Wiki)
2. Bildung abgeleiteter Attribute
Attributive Heterogenität
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highway = footwaybicycle = designated
highway = cyclewayfoot = designated
highway = pathbicycle = designatedfoot = designated
highway = pathaccess = nobicycle = yesfoot = yes
Baulich getrennter Geh- und Radweg
Workflow
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OSMAnwend-
ung
Prüf-routinen
Korrektur-routinen
Modellier-ung
Analyse
Attributive Lücken
Attributive Fehler
Attributive Heterogenität
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OSM als Ressource für Analysen wertvoll „Mehr als schöne Karten“
Durch Prüf-/Korrekturroutinen und Modellierung bessere (plausiblere) Analyseergebnisse
Einfluss der Datenqualität und -charakteristik auf Analyse kann gemindert werden
Qualitätsbewertung: Attribute!
Resumé
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www.radlkarte.eu Do, 3.7. 11:00Pressegespräch Radlkarte @ AGIT/TraffiCon Stand
DO, 3.7. 14:00Vortrag GI-Forum
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