Aufbereitung von OSM Daten für GIS Modellierungen und Analysen

Martin Loidl | martin.loidl@sbg.ac.atmit 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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