und OpenStreetMap näher zusammenrücken können
29. Oktober 2021, Basel Prof. Stefan Keller
IFS Institut für Software
OST Campus Rapperswil
Programm
1. Was ist Open Government Data und OpenStreetMap (OSM)?
ca. 10 min. Stefan Keller
2. Daten in OpenSteetMap integrieren – Ein Leitfaden für Dateninhaber (separate Folien) ca. 15 min. Benedikt Hitz
3. Public-OSM Partnership – Eine Pilotstudie ca. 20 min. Stefan Keller
4. Diskussion
ca. 15 min. Alle, Stefan Keller (Moderation)
• Open Data (Offene Daten) ist ein Sammelbegriff von
• Open Government Data (OGD) => Offene Daten von Behörden
• Public Open Data => z.B. Offene Daten von Freiwilligen
• Company Open Data => Offene Daten von Firmen
• Was ist OpenStreetMap (OSM)?
• OSM ist eine freie und offene (Vektor-) Geodatenbank der Welt, bei der alle beitragen können.
• Basierend darauf können Dienste und Produkte erstellt werden:
Basiskarten
Thematische Karten, wie Feuerstellen, Burgen, etc. u.a. dank vieler POI-Klassen
Routing-Applikationen
Geocoding: Zuordnung Gebäudeadresse oder einem geogr. Namen zu Koordinaten – und umgekehrt
Datenanalysen
Was ist OpenStreetMap (OSM) (cont.)?
• Die geometrisch-topologische Datenstruktur von OSM besteht
• intern aus Punkt (Node), Linienzug (Way) und eine Sammlung von Punkten/Linien (Relations).
• logisch aus Punkt, Linienzug, Fläche (als geschlossene Linie oder als Multipolygon-Relation).
• Diese drei Elemente können mit Attributen (Tags) in Form von
Schlüssel-Wert-Paaren versehen werden. Ca. ein dutzend Schlüssel (Keys) bilden sogenannte Haupt-Tags, z.B. highway.
• Die Daten stammen hauptsächlich von "Mappern", die mit spezialisierten Editoren OSM-Daten erfassen, sei es durch
Beobachtungen «im Feld» oder durch Luftbilder (sog. Orthophotos).
• OSM wird von der OpenStreetMap Foundation betrieben, das jedoch nicht als zentrales
Steuerungsorgan wirkt. In einzelnen Ländern gibt es Vereine (sog. Chapters). In der Schweiz ist dies die Swiss OpenStreetMap Association (SOSM).
• Im Zentrum ist die Website OSM.org ("Rails Port") mit der OSM-Standard-Karte (Raster-Kacheln) und
• Folien von Dr. Benedikt Hitz, Hitz-Gamper B. & Stürmer M. (2021) Daten in OpenStreetMap intergrieren – ein Leitfaden für Dateninhaber. Forschungsstelle Digitale Nachhaltigkeit,
Universität Bern. DOI/URL http://dx.doi.org/10.48350/159438:
1. Ausgangslage
2. Lizenz- und Qualitätsfragen zu OpenStreetMap 3. Case Study 1 (von 4) Monitoring von OSM-Daten 4. Case Study 2 (von 4) OSM-Daten für Karten
5. Case Study 3 (von 4) Routing auf Basis von OSM-Daten
6. Case Study 4 (von 4) Verwendung von OSM-Daten in der Verwaltung anderer Länder
7. Empfehlungen an die OpenStreetMap-Gemeinschaft und an die Behörden
Ausgangslage
• Die Ziele sind
1. Klärung lizenzrechtlicher Fragen beim Vergleich oder der Integration von OSM-Daten
2. Identifizierung typischer Prozesse und Bewertung von Software zur Überwachung von OSM-Daten
3. Identifikation von typischen Prozessen und Evaluierung von Software für den Abgleich und die Qualitätssicherung von OSM-Daten.
4. Identifikation typischer Prozesse und Evaluierung von Software für den Integration von OSM-Daten.
• Man beachte den Schwerpunkt OSM=>OGD,
die umgekehrte Richtung behandelt der "Leitfaden"
Autoren und Teilnehmende der Studie (2020-2021)
• Autoren der Studie sind:
• Stefan Keller, IFS OST, Campus Rapperswil
• Kailing Peng, IFS OST, Campus Rapperswil
• Teilnehmende an der Studie sind:
• Christian Nüssli, Schutz & Rettung Zürich, Stadt Zürich
• Stefan Oderbolz, Open Data Zürich, Stadt Zürich
• Romedi Filli, GIS-Stelle, Kanton Schaffhausen
• Simone Würsch, GIS-Stelle, Kanton Zürich
• Stéphane Malta e Sousa, GIS-Stelle, Kanton Neuenburg
• (Weitere Mitarbeiter:innen des IFS OST, Campus Rapperswil)
Lizenzfragen zu OpenStreetMap
• Was kann eine Behörde tun, wenn sie OSM-Daten in ihre OGD integrieren und ihre eigene Lizenz- oder Nutzungsbedingungen beibehalten möchte? (Vgl. auch der Anhang):
• Option 1. Interne Nutzung: Keine Einschränkungen!
• Option 2. Auszug aus OSM => Der offensichtlichste, häufigste Fall
• Option 3. Sammeldatenbank => ODbL share-alike gilt nur für die entsprechenden OSM-Teile (ODbL Abs. 4.5 a). => Der anspruchsvolle, mögliche und interessante Fall (siehe Abbildung).
• Option 4. OSM als Datenindikator verwenden, z.B. Änderungen in OSM. => Ein sinnvoller Fall.
• Option 5. Gemischte Datenbank, z.B. gemischte Attribute. => Klärungs- und
Konsultationsbedarf, ob das eine gemischte Datenbank ist oder eine abgeleitete Datenbank (=
Option 6).
• Option 6: Abgeleitete Datenbank: Wenn OSM-Elemente direkt in die eigene Datenbank
integriert werden, gilt ODbL für alles ("Abgeleitete Datenbank"). => Nicht empfohlener Fall.
Qualitätsaspekte zu OpenStreetMap
• Positive Qualitätsaspekte:
• OSM ist aktueller als offizielle Daten (daher sind u.a. Datenimporte verpönt)
• OSM hat ein gutes Routing-Netzwerk, v.a. für den Langsamverkehr (u.a. Fussgänger)
• OSM hat eine gute Usability "fitness-for-use"
• OSM kennt "1001" POIs
• Kritische Qualitätsaspekte:
• OSM ist nicht so perfekt (inhomogener) wie offizielle Daten (dort wo offizielle Daten vorhanden sind)
• OSM ist wenig benutzerfreundlich (Sicht Endbenutzer, Data Engineer)
• Fazit:
• OSM ergänzt die offiziellen Daten in einigen Aspekten (Siehe auch S. Heuel, 2012, Blog EBP)
Case Study 1 (von 4) – Monitoring von OSM-Daten
• Schutz und Rettung Zürich (SRZ), Stadt Zürich
• "Emergency Data Inspector"
• Code (Open Source):
https://github.com/Schutz-Rettung- Zurich/srz-edi
• Ergebnis der Monitoring-App mit Filter
"Schulen" im "Kanton Zürich" (Quelle:
Eigene)
Case Study 2 (von 4) – OSM-Daten für Karten
• Kanton Zürich, GIS-Stelle
• Vektor-Übersichtsplan "V-UeP-OSM", erstellt mit OSM-Daten für an den Kanton angrenzende Gebiete, mit möglichst identischem
Darstellungsmodell (Style), Zielmassstab 1:5000
• Publikation geplant auf GeoLion "Vektor- Übersichtsplan"
www.geolion.zh.ch/geodatensatz/3179
• Mit OSM-Daten erstellte und mit QGIS gestylte Karte für den Vektor-
Übersichtsplan Kanton Zürich, Region Langwiesen (ZH) (Quelle: Eigene)
Kanton Neuenburg: Plan d'OSM Zukunft: Vector Tiles
Case Study 2 (von 4) – OSM-Daten für Karten (cont.)
• Vektor-Kacheln
• Analog Raster-Kacheln
• Vorteile:
• Rendering bestimmt der Client
• Rotierende Karte und Beschriftung
• Mehrsprachige Beschriftung
• Produkte:
• Aktuell: Mapbox, MapTiler, etc.
• Demnächst Vector Tiles von OSM.ch
Case Study 3 (von 4) – Routing auf Basis von OSM-Daten
Routing-Ergebnis der Fahrt durch Schaffhausen über Isochronenzonen innerhalb der vorgesehenen
Case Study 3 (von 4) – Routing auf Basis von OSM-Daten
• Vergleich swissTLM vs. OSM. Verfahren mit den zwei Quellen durch Pufferung und
Verschnitt
• rot gestrichelt (mit 15, 16): swissTLM3D- Routen, die nicht in OSM sind.
• schwarz (mit OSM-Id-Zahl): OSM-Routen (ways), die nicht in swissTLM3D sind
• Am Beispiel von Hombrechtikon Zentrum
• Fazit
• swissTLM3 haben mehr Gebäude- Zugangswege
• OSM ist 1. aktueller und enthält 2. z.T. mehr (Fussgänger-)Routenverbindungen
Verwaltung anderer Länder
Die "1001 POIs" von OSM… Beispiel: Die Burgen- Dossier-Karte Schweiz und benachbarte Länder.
https://castle-map.infs.ch/ (by IFS @ OST)
Empfehlungen
Empfehlungen an die OpenStreetMap-Gemeinschaft, bzw. deren Freiwillige (Mapper):
1. Die Mapper sollen sich noch mehr im Verein SOSM engagieren (beispielsweise Mitglied bei SOSM werden).
2. Die Mapper sollen sich noch mehr an themenbezogenen Kartierungs-Projekten beteiligen
(beispielsweise beim Projekt des Monats CH).
Empfehlungen (cont.)
Empfehlungen an Behörden:
1. Die Behörden sollen OpenStreetMap-Daten nutzen, dort wo das Sinn macht. Dies ist erlaubt ohne die eigene Lizenz ändern zu müssen, wenn man die Optionen kennt.
2. Die Behörden sollen sich an den Verein SOSM wenden, wenn sie Fragen zur Nutzung von
OpenStreetMap-Daten haben.
Empfehlungen (cont.)
Empfehlungen an Behörden:
3. Die Behörden sollen abklären, ob ein Engagement bei OpenStreetMap für sie nutzbringend ist, wie beispielsweise eine Mitgliedschaft bei SOSM.
4. Die Behörden sollen interne Kompetenzen für OpenStreetMap aufbauen (beispielsweise einen Mapathon/eine Mapping Party mitmachen).
5. Die Behörden sollen eine zentrale Anlaufstelle für Fragen zu OpenStreetMap benennen sowohl
für externe wie auch für interne Anfragen (analog "Leitfaden" der Universität Bern).
• Pilotstudie „Public-OSM Partnership“
• Keller S. & Peng K. (2021) Public-OSM Partnership (POP) – A Study. Institute for Software, OST Eastern Switzerland University of Applied Sciences.
• Download unter http://eprints.ost.ch (ab ca. Dezember 2021)
• Lizenziert unter CC BY-SA 4.0
• Credits
• Pilot Study: NGDI c/o swisstopo und KGK-CGC
• Screenshot of map: © OpenStreetMap contributors (ODbL)
• Musik: Renato Marziani - Not Just Funk: www.dailymotion.com/video/x7xoeag
OSM-Datennutzungs-Optionen 1,2,3 (von 6)
• Was kann eine Behörde tun, wenn sie OSM- Daten in ihre OGD integrieren und ihre eigene Lizenz- oder Nutzungsbedingungen beibehalten möchte?
• Option 1. Interne Nutzung
... oder nicht-öffentliche Nutzung (ODbL Abs.
4.5 b und c): Keine Einschränkungen!
• Option 2. Auszug aus OSM
Geografischer und/oder thematischer Auszug ("Layer", Dienst).
=> Der offensichtlichste, häufigste Fall
• Option 3. Sammeldatenbank
ODbL share-alike gilt nur für die entsprech- enden OSM-Teile (ODbL Abs. 4.5 a).
=> Der anspruchsvolle, mögliche und interessante Fall (siehe Abbildung).
Abbildung zu Option 3 - ODbL share-alike gilt
nicht für Sammeldatenbanken, sondern nur für
die entsprechenden OSM-Teile
OSM-Datennutzungs-Optionen 4,5,6 (von 6)
• Option 4. OSM als Datenindikator verwenden
• Die Behörden könnten OSM-Daten als Änderungsindikator für ihre Daten verwenden.
=> Ein sinnvoller Fall.
• Option 5. Gemischte Datenbank
• z.B. gemischte Attribute
=> Da gibt es Klärungs- und Konsultationsbedarf, ob das eine gemischte Datenbank ist oder eine abgeleitete Datenbank (siehe Option 6).
• Option 6: Abgeleitete Datenbank
• Wenn OSM-Elemente direkt in die eigene Datenbank integriert werden, gilt ODbL auch für alles ("Abgeleitete Datenbank").
=> Unwahrscheinlicher, nicht empfohlener Fall.
Ein Leitfaden für Dateninhaber
DINAcon 2021
«Wie Open Government Data und
OpenStreetMap näher zusammenrücken können»
29. Oktober 2021
Dr. Benedikt Hitz-Gamper
Forschungsstelle Digitale Nachhaltigkeit Universität Bern
Daten in OpenStreetMap integrieren
Ausgangslage I
− Projekt Door2Peak als Initiative des Bundesamts für Verkehr (BAV) im Rahmen der Förderung der multimodalen Mobilität resp. der NADIM (Nationale Datenvernetzungs-Infrastruktur Mobilität)
− Ziel ist es eine durchgängige Reisekette von zuhause (=Door) via öV, Seilbahnen und Wanderwege auf einen Gipfel (=Peak) zu
ermöglichen
− Herausforderung: Wanderwegrouting durch OSM (insbesondere wegen den Übergängen von Seilbahnstationen zum Wanderweg), vollständigere Wanderwegdaten von den kantonalen
Wanderwegstellen
Ausgangslage II
Lösung: Open Government Data (Wanderwege) in OSM integrieren , um das Routing nützen zu können
Auftrag des BAV an die Forschungsstelle Digitale Nachhaltigkeit:
Erarbeitung eines Leitfadens für Behörden , wie sie OGD in OSM
integrieren können
Erarbeitung Leitfaden
− Zusammenarbeit von Expert*innen von
− Bundesamt für Verkehr BAV
− Bundesamt für Landestopografie swisstopo
− Schweizerische Bundesbahnen SBB
− Swiss OpenStreetMap Association SOSM
− Forschungsstelle Digitale Nachhaltigkeit Uni Bern FDN
es hat sich sehr bewährt, dass wir mit der SOSM eine «organisierte» Ansprechstelle bei OSM hatten, welche mit sehr kompetenten Personen bestückt ist
Inhalt Leitfaden
Wieso überhaupt Daten in OSM integrieren?
− Sichtbarkeit: Weltweite Verbreitung
− Nutzbarkeit: OSM Ökosystem (bspw. Routing)
Empfehlung 1: Dateninhaber sollen ihre Daten auf OpenStreetMap
veröffentlichen, um die Sichtbarkeit und Nutzbarkeit der Daten zu steigern.
Empfehlung 2: Dateninhaber sollen ihre Daten auch dann auf OpenStreetMap veröffentlichen, wenn noch keine konkrete Vorstellung über einen möglichen Nutzen besteht. Diesen Nutzen wird die interessierte Öffentlichkeit finden.
Inhalt Leitfaden
Prozess der Datenintegration / Eignung der Daten:
− Überprüfbarkeit vor Ort
− keine vorübergehende Ereignisse
Prozess der Datenintegration / Daten lizenzieren:
Empfehlung 3: Dateninhaber sollen für ihre Daten eine Lizenz wählen, die die Nutzung für OpenStreetMap ermöglicht resp. Nutzungsbedingungen stellen, die eine Nutzung der Daten für OpenStreetMap explizit berücksichtigen. Am
einfachsten ist dies durch die Wahl der Open Database License (OdbL 1.0) zu erzielen.
§
Einschub Nutzungsbedingungen
opentransportdata.swiss
5.1.1 Ausnahmeregelung für Datenbankwerke
Wenn die ODPCH-Daten Bestandteil eines Datenbankwerks werden, das viele
verschiedene Datenquellen hat und nicht nur die Daten von opentransportdata.swiss dort verwendet, genügt eine Nennung von opentransportdata.swiss in einer Liste der Beitragenden zu diesem Datenbankwerk. Eine explizite Nennung von
opentransportdata.swiss bei jeder Verwendung der Daten ist dann nicht mehr
erforderlich, auch nicht durch Lizenznehmer des besagten Datenbankwerks. Es genügt eine indirekte Nennung durch einen Verweis auf Herausgeber des Datenbankwerks, der wiederum auf opentransportdata.swiss verweist. Die Einstufung “Datenbankwerk” erfolgt durch die SBB und kann schriftlich beantragt werden. Die SBB führt eine Liste über die zugelassenen Datenbankwerke.
Einschub Nutzungsbedingungen
swisstopo
6. Veröffentlichung von swisstopo-Daten, welche in einer
Datenbank mit vielen verschiedenen Quellen gespeichert sind.
Wenn swisstopo-Geodaten oder auf swisstopo-Geodaten basierende Daten in einer Datenbank mit vielen verschiedenen Quellen enthalten sind, genügt es, swisstopo in der Liste der Quellen dieser Datenbank zu erwähnen. Die explizite Erwähnung von swisstopo bei jeder Nutzung der Daten ist nicht mehr erforderlich, auch nicht durch den Lizenznehmer der betreffenden Datenbank. In diesem Fall genügt ein indirekter Hinweis auf den Herausgeber der Datenbank, der selbst swisstopo erwähnt.
Inhalt Leitfaden
Prozess der Datenintegration
− Kontakt mit der OSM Community aufnehmen
Empfehlung 4: Dateninhaber sollen frühzeitig mit der Swiss OpenStreetMap Association Kontakt aufnehmen, um das Vorgehen bzgl. Datenintegration in Absprache mit der OpenStreetMap Community zu planen.
Inhalt Leitfaden
Prozess der Datenintegration
− Varianten der Datenintegration
Empfehlung 5: Dateninhaber sollen für die Integration der Daten in OpenStreetMap einen Managed-Ansatz befolgen.
− Managed: Der Dateninhaber stellt seine Daten in einem für OSM
angepassten Format zur Verfügung (OSM Tags basierend auf Original- Attributen, OSM-freundliche Geometrien, entfernen von Daten, die schon in OSM enthalten sind, etc.). Die eigentliche Integration wird aber von der OSM Community erledigt.
Inhalt Leitfaden
Prozess der Datenintegration / Herausforderungen für die Datenbereitstellung meistern
− Attribute in OSM Tags umwandeln
− Neue Tags für eigene Identifikationsschemen vorschlagen und diskutieren (bspw. «uic_ref»)
Empfehlung 6: Dateninhaber sollen ihr eigenes Referenz-System in OSM Tags übersetzen und dafür allenfalls neue Schlüssel in Absprache mit der Swiss OpenStreetMap Association definieren.
Inhalt Leitfaden
Prozess der Datenintegration / Herausforderungen für die Datenbereitstellung meistern
− „Keep the history“
− topologische Korrektheit sicherstellen Daten sind verknüpft
− absolute und relative Position ist wichtig
− Daten vereinfachen (Polygonpunkte reduzieren)
− Datenqualität sicherstellen
Inhalt Leitfaden
Prozess der Datenintegration / Datenaktualisierung und Monitoring
− Daten monitoren und regelmässig pflegen
− Herausforderung in Bezug auf nicht stabile IDs und mögliche Lösungsansätze
Empfehlung 7: Dateninhaber sollen ihre Daten bei OpenStreetMap regelmässig monitoren und aktualisieren und dafür einen Prozess definieren.
Inhalt Leitfaden
Aufbau der OSM Kompetenz beim Dateninhaber
− OSM Aktivitäten sollen nicht nur punktuell/einmalig verlaufen
− «Open Kultur» hilft auch zur internen Vernetzung und Abstimmung
− Wertschätzung der OSM Community
Empfehlung 8: Dateninhaber sollen intern Kompetenzen für OpenStreetMap aufbauen und dazu eine zentrale Stelle als Ansprechperson für OpenStreetMap Belange gegen aussen und innen bezeichnen.
