Presentation slides of AGIT 2014 contribution.

1. Aufbereitung von OSM Daten für GIS
Modellierungen und Analysen
Martin Loidl | martin.loidl@sbg.ac.at
mit Stefan Krampe, Bernhard Zagel und Gernot Pucher
AGIT_2014
Salzburg, 02.07.2014
@gicycle_
gicycle.wordpress.com

2. 2
www.naviki.org [26.06.2014]

3. 3
OSM
Anwend-
ung
Analyse
 Direkter Zugriff auf Datenbasis: z.B. Routing auf Basis
vorhandener Attribute in OSM Datenbank

4. 4
Bingmaps
www.naviki.org
[26.06.2014]

5. 5
OSM [27.06.2014]
highway = service
access = permissive
surface = paved
highway = primary
name = Alpenstraße
maxspeed = 50
highway = service
highway = residential
name = Hellbrunner Straße
maxspeed = 30

6.  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
6

7. 7
OSM
Anwend-
ung
Analyse
Prüfung
Korrektur
Modellierung
Analyse
 Bei Analysen kein direkter Zugriff auf Datenbasis, sondern
vorgeschalten Prüfung, Korrektur und Modellierung

8.  Bewertung der
Eignung von Straßen
für Radverkehr
 Segmentgenaue
Bewertungsroutine
 OSM Extrakt Sommer
2013
 ~ 1.000 km Netzlänge
 ~ 5.200 Segmente
(ways)
Kontext
8
Bayern Salzburg

9. OpenStreetMap
9
Node Way
Relation
Key = Value
Tag
Highway IS NOT Null
Teil des Wegnetzes.
Weitere Spezifikation
mittels zusätzlicher Tags

10.  Durch „offenes/informelles“ Datenmodell
systemimmanente Implikationen
 Attributive Lücken
 Attributive Fehler
 Attributive Heterogenität
 Teil einer attributiven Qualitätsbewertung von OSM Daten
 Übertragbar auf andere Daten
Implikationen
10

11.  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
11

12. 12

13.  Beseitigung attributiver Lücken in crowd-sourced Data
 Communtiy Aktivität
 Schätzung
 Schätzung bei funktionalen Abhängigkeiten
 Bei flächendeckenden Modellierungs-/Analyseansätze oftmals
ausreichend
Attributive Lücken
13
highway = motorway
surface = …

14. 14
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

15.  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
15

16. Attributive Fehler
 Falscher Tag
 Fehler nur bedingt durch
Prüfroutine detektierbar
 Detektion & Korrektur durch
 Analyseergebnisse +
Ortskenntnis
16
highway = cycleway
OSM Wiki

17. Attributive Fehler
17
 Inkonsistenz durch Prüfroutine detektierbar
 Korrektur durch
 Funktional abhängige Tags
 Angrenzende Segmente
 Ground truthing / Orthophoto

18.  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
18
highway = footway
bicycle = designated
highway = cycleway
foot = designated
highway = path
bicycle = designated
foot = designated
highway = path
access = no
bicycle = yes
foot = yes
 Keine Frage von richtig/falsch aber Auswirkung auf
Modellierung und Analyse

19. 19

20.  Berücksichtigung attributiver Heterogenität
1. Prüfung ob Varianten korrekt sind (OSM Wiki)
2. Bildung abgeleiteter Attribute
Attributive Heterogenität
20
highway = footway
bicycle = designated
highway = cycleway
foot = designated
highway = path
bicycle = designated
foot = designated
highway = path
access = no
bicycle = yes
foot = yes
Baulich getrennter Geh- und Radweg

21. Workflow
21
OSM
Anwend-
ung
Prüf-
routinen
Korrektur-
routinen
Modellier-
ung
Analyse
 Attributive Lücken
 Attributive Fehler
 Attributive Heterogenität

22. 22

23. 23

24.  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
24
www.radlkarte.eu Do, 3.7. 11:00
Pressegespräch Radlkarte @
AGIT/TraffiCon Stand
DO, 3.7. 14:00
Vortrag GI-Forum
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