Public-OSM Partnership –
OpenStreetMap-Daten für Behörden
23. Oktober 2020
Stefan Keller, OST Campus Rapperswil
Überblick
Public-OSM Partnership – OpenStreetMap-Daten für Behörden (POP- Studie)
Zielgruppe: Alle, die an der Nutzung von OpenStreetMap-Daten
interessiert sind, insbesondere Vertreter von Bund, Kantonen, Städten und Gemeinden. Es wird eine gewisse Technik-Affinität vorausgesetzt.
1. OpenStreetMap 2. POP-Studie
3. Fragen und Diskussion (alle)
Open Data: Untergliederung
•
Open Government Data (OGD):
– Open Data der öffentlichen Hand
•
Commercial und Open Scientific Data:
– Open Data von Firmen und Wissenschaft
•
Public Data / Volunteered Geographic Inforation (crowdsourced)
– Open Data von Freiwilligen
•
(Diese Begriffseinordnung und Definitionen fehlen im „Leitfaden OGD für
Geodaten“ von SIK-GIS, 2017)
OpenStreetMap (OSM)
• www.openstreetmap.org - kurz www.osm.org
• www.osm.ch
• Eine Datenbank für Vektor-Geodaten
• Mit Crowdsourcing (Citizen Science) erstellt von einer
Community von Freiwilligen ("Mappern") wie Du und ich…
• 2004 in England gegründet
• Frei und kostenlos verfügbar
OpenStreetMap (OSM) ff.
• Grösste Community im GIS-Bereich
• Nr. 2 nach Google Maps betreffend Marktanteil (z.B. Basiskarten)
• Schweiz: Swiss OpenSteetMap Association (SOSM.ch)
• OSM bietet:
– Basiskarten
– Points-of-Interest (POI), Shops und 1000 weitere Klassen – Geocodierung (Gebäudeadressen)
– Routing / Navigation
– Rohdaten zu Strassen, Gebäude, Verkehrsnetze, Bodenbedeckung etc.
OpenStreetMap (OSM) ff.
OpenStreetMap (OSM) ff.
• Über 4 Millionen registrierte Benutzer weltweit
• auf dem Gebiet der Schweiz:
– 70 Personen pro Tag – mit 7000 neuen Punkten
• Diagramm rechts (Stand: Oktober 2017):
• LIVE! „OSM Show-me-the-way“ http://osmlab.github.io/show-me-the-way/
https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Stats
Welche Daten sind in OpenStreetMap?
• Strassen
– inkl. Abbiegeverboten, Anzahl Spuren, Maximalgeschwindigkeit, allfällige Einbahnrichtung – Routing-fähig!
• Geonamen
– Mehrsprachig!
• Gebäude
– Adresse
– Gebäudehöhe, Anzahl Stockwerke => 2.5D / 3D!
• POIs
– Parkplätze
– Geschäfte (inkl. Öffnungszeiten) => Kaum in amtl. Daten – Museen, Bibliotheken
– Briefkästen (inkl. Leerungszeiten)
– Sitzbänke (inkl. Farbe, Rückenlehne ja/nein) – Abfalleimer (auch Hundekot-Tüten-Spender )
• …
Welche Daten sind (gehören) NICHT in OpenStreetMap?
• Grundregel: Alles was erfasst wird, sollte von einer/m anderen Mapper/in vor Ort kontrolliert und falls nötig korrigiert werden können
• Nicht geeignet sind:
– Subjektives: Reviews oder Likes z.B. Restaurant, Lieblings-Velorouten (vgl.
dazu https://open-reviews.net/ )
– Kurzfristiges: Dinge, die nur wenige Wochen existieren (z.B. Baustellen) – Unsichtbares: z.B. Flugrouten
– Vergangenes: Dinge, die nicht mehr existieren (z.B. abgerissene Gebäude) – Privates: Angaben zu Privatpersonen ("Hier wohnt Hr. Müller.")
Wer nutzt OpenStreetMap? (Auszug)
• Als Basiskarten:
– Behörden: BKG (vgl. später)
– MySwitzerland; outdooractive (seit 2017 als Standard), – SBB, ZVV, search.ch
– Apple, Facebook & Co.
– Humanitäre Organisationen, EDA, UNHCR
• Zur Navigation und Geocodierung:
– Schutz und Rettung Zürich
– Telenav (big US Company) u.a. mit OpenStreetCam.org – Mobile Apps Maps.me, OsmAnd etc....
OSM: Schwächen und Missverständnisse
• Viele Apps, APIs und Webservices
– "gehören" nicht OSMF und sind koordiniert
– Viele Applikationen von Freiwilligen (ohne Garantie)
• Die Website osm.org
– ist nicht unbedingt gedacht als Basiskarte
• Daten-Aufbereitung für GIS etc.:
– siehe nachfolgend
• Qualität
– Räumliche Q.: 5m Lagegenauigkeit, sehr gute topologische Qualität; manchmal besser als andere (Beispiele DIDOK, Mobility)
– Coverage: Coverage besser bei grösserer Bevölkerungsdichte – Änderung/Spezialisierung der Tags über die Zeit
… jedenfalls Fit-for-use / Fit-for-purpose (Tools als Gegenmassnahmen)
Open Government Data
•
offiziell, Berufsleute
•
flächendeckend
•
konsistent
•
entlang admin. Grenzen
•
machmal veraltet
•
manchmal nicht zugänglich
•
nicht routing-fähig
•
keine Shops
•
weniger POIs
OpenStreetMap
•
inoffiziell, Freiwillige
•
regional heterogen
•
attributiv heterogen
•
grenzüberschreitend
•
oft aktueller
•
immer zugänglich
•
routingfähig
•
Shops
•
1001 POIs
OSM und OGD (Schweiz-bezogen)
OpenStreetMap
• Geometrie
– Node – Way
– (Area nur in Editoren) – Relation
• Sachdaten
– Key-Values mit Datentyp der immer „Strings“ ist
GIS
• Geometrie
– Punkt – Linie – Fläche – (…)
• Sachdaten
– Tabellen (relational) – Attribute mit sinnvollen
Datentypen
OSM und GIS: Der technische „Challenge“
OSM Datenstruktur
• Attribute: “Tags” = key-value pairs (“NoSQL Schema”)
• Drei Elemente (alle mit "Tags") …
–
Node: osm_id, lat/lon coordinates, set of tags
–
Way: osm_id, array of Node osm_ids (foreign keys), set of tags
–Relation
• … die ein topologisches Vektorgeometrie-Modell bilden:
–
Point (Node)
–Line (Way)
–
Polygon (Closed Way, Multipolygon Relation)
OSM Datenstruktur ff.
• Hat ähnliche "Probleme" wie bei der GIS-Modellierung: Objekt der realen Welt kann Punkt, Linienzug, Fläche sein (z.B. "Hecke")
• Ist aber verschieden von GIS: Keine Layers
• Und verschieden von RDBMS: Keine modellierte "Entitäten", keine vordefinierten Attribute
• OSM ist ein "offenes konzeptionelles" Datenmodell - Erst die Analyse legt eine Sicht auf das Objekt:
– OSM-Objekt ist einfach Summe seiner Teile/Tags (Begriffsvorschlag: "Multivalent Entity") – Details werden über die Zeit z.T. Stück für Stück dazugefügt
• OSM hat keine offizielle "Permanent ID"
– Hängt mit "Multivalent Entity" zusammen, vgl. https://wiki.osm.org/wiki/Permanent_ID – (Könnte implementiert werden; bzw. ist implementiert worden: Mangrove.reviews) – Auch hier gilt: Die "osm_id" ist vorläufig "fit-for-use"
Challenges bei der Datenanalyse
• OSM Objekte repräsentieren - wie gesagt - keinen einzelnen Aspekt
• Beispiel Bäder der Schweiz
– amenity=public_bath – leisure=water_park
– sport=swimming and name=*
– leisure=swimming_area and name=*
• Beispiel "Struktur/Form versus Funktion":
– Kirche in Edinbugh: building, historic place, disco
• Beispiel: Bodennutzung vs. Bodenbedeckung
– "Landw. Nutzung" vs. sichtbares Maisfeld (Wechselwirtschaft)?
DIE POP-STUDIE
Teilnehmer
• Institut für Software, OST Rapperswil
– Antragsteller: Stefan Keller und 2 Mitarbeitende
• Schutz & Rettung Zürich
– Projektpartner: Christian Nüssli
• Stadt ZH
– Statistik / Open Data – GIS-Stelle
• Kanton ZH
– Statistik – GIS-Stelle
• Kanton. SH
– GIS-Stelle (inkl. UeP)
• Kanton Neuenburg
– GIS-Stelle
Hintergund / Vision
Ähnlich wie die öffentlich-private Partnerschaft ist die Public-OSM-Partnerschaft (POP) eine Partnerschaft von Behördenvertretern, die mit Bürgern und
Verbandsvertretern des Crowdsourcing-Projekts
OpenStreetMap (OSM) zusammenarbeiten, um eine öffentliche Aufgabe zu erfüllen, indem sie ihre
Ressourcen und Aktivitäten koordinieren und optimieren.
Ziele der Studie
• Klärung von Fragen der Datenlizenzierung
• Evaluation von Software-Tools
• Aufzeigen, wie OSM von Behörden eingesetzt werden kann:
–
Anwendungsfall 1 "Schutz & Rettung Zürich"
–
Anwendungsfall 2 "Übersichtsplan" für benachbarte Gebiete
• Man beachte:
–
Die Hauptrichtung des Datenflusses ist OSM => Behörden
–Es wird (noch) keine Software entwickelt
Lieferdokumente der Studie
• Lizenzfragen
• Software-Evaluierungen
– Datenmonitoring – Datenabgleich – Datenintegration
• Anwendungsfall 1:
– Datenmonitoring-Werkzeug
– Zusätzlich: SW-Prototyp in Form einer Webanwendung.
• Anwendungsfall 2:
– Erstellung Übersichtsplan im grenznahen Ausland
Stand
• Start April 2020 - Kickoff September 2020
• Ideen für Anwendungsfall 3:
– Bezug von Fahrrad-Routen aus OSM nach vorgängiger Integration in OSM als Auftrag an Drittfirmen
– Ableitung von landwirtschaftlicher Nutzungsflächen z.B. als
Entscheidungsunterstützung für Direktzahlungen im grenznahen Ausland
• Lizenzfragen
• Interviews mit SWOT-Analyse
• Evaluation für das Monitoring von SRZ-Daten
• (zusätzliche Studentenarbeit zu Monitoring mit SRZ)
Ausblick
• Ausblick
– Abschluss Lizenzfragen
– Abschluss SW-Evaluationen – Interviews
• Geplant 2021
– Kleinerer Folgeantrag "POP-Studie ff: Behördendaten für OSM"
• Lesetipp:
– "Providing data to OpenStreetMap – a new guide for data owners", Richard Fairhurst; Blog Post und Download:
https://blog.openstreetmap.org/2020/07/22/providing-data-to- openstreetmap-a-new-guide-for-data-owners/
FRAGEN UND DISKUSSION (ALLE)
Kontakt
20. Okt. – 30. Nov., Editathon / Wikimedia-Schreibwettbewerb:
https://meta.wikimedia.org/wiki/Burgen-
Dossier_writing_contest_2020/ www.dinacon.ch 12. Nov. 15:00, PostgreSQL-Anwendertreffen online,
www.swisspug.org
26. Nov. 11:00, OBL, Basel,
"Innovationspotential von OSM", www.ch-open.ch
Prof. Stefan Keller Twitter @sfkeller|@IFSRapperswil
Mail stefan.keller@ost.ch Web www.ifsoftware.ch
