OpenStreetMap: Ένα GIS για την Δημόσια Διοίκηση
Περιγραφή εβδομάδας
-
Γενικά
-
Ορισμός
To OpenStreetMap είναι ένας Ανοιχτός Διαδικτυακός Χάρτης (ΑΔΧ). Ανοιχτός διότι τα δεδομένα του είναι διαθέσιμα ελεύθερα σε όλους και όλοι μπορούν να τα διαμορφώνουν. Όλα τα δεδομένα και οι λειτουργίες είναι αναρτημένα στο Διαδίκτυο και προσβάσιμα χωρίς περιορισμούς. Τέλος, είναι «έξυπνος» Χάρτης, δηλαδή ένα σύγχρονο Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών.
Γεωχωρική πληροφορία και γεωαναφορά
Η γη μας είναι μια καμπύλη επιφάνεια η οποία προσεγγίζεται καλά από σφαίρα. Στο κέντρο της θεωρούμε ένα τρισδιάστατο (3d) γεωκεντρικό σύστημα XYZ όπως φαίνεται στην εικόνα 1:
Εικόνα 1 Γεωκεντρικό σύστημα ΧΥΖ
Εξαιτίας των διαστάσεων και του σχήματος της γης αυτό το σύστημα δεν είναι φιλικό προς τον άνθρωπο. Έτσι έχει διατηρηθεί μέχρι και σήμερα το σύστημα αναπαράστασης σημείων πάνω στην επιφάνεια της γης με γεωγραφικό μήκος, γεωγραφικό πλάτος (2d πάνω σε σφαίρα ή ελλειψοειδές εκ περιστροφής) όπως φαίνεται στις εικόνες 2 και 3:
Αριστερά στην Εικόνα 2 βλέπουμε τους μεσημβρινούς με πρώτο αυτόν του Γκρίνουϊτς. Δεξιά στην Εικόνα 3 βλέπουμε τους παράλληλους με πρώτο τον Ισημερινό.
Γεωγραφικό πλάτος (latitude) (φ) ενός σημείου που βρίσκεται στην επιφάνεια της γης είναι η γωνία που σχηματίζει η κατακόρυφος του τόπου με το επίπεδο του ισημερινού. Χαρακτηρίζεται Βόρειο Β (North N) ή Νότιο Ν (South S) ανάλογα σε ποιο ημισφαίριο βρίσκεται το σημείο.
Γεωγραφικό μήκος (longitude) (λ) ενός σημείου στην επιφάνεια της γης είναι η στερεή γωνία που σχηματίζεται από το επίπεδο του μεσημβρινού που διέρχεται από το εν λόγω σημείο με το επίπεδο του πρώτου μεσημβρινού. Το γεωγραφικό μήκος χαρακτηρίζεται Ανατολικό Α (East E) ή Δυτικό Δ (West W) ανάλογα σε ποιο ημισφαίριο βρίσκεται το σημείο.
Το μέγεθος της γης είναι μεγάλο και μας επιτρέπει με καλή ακρίβεια να προσεγγίσουμε εκ νέου το καμπύλο σχήμα της σφαίρας (ελλειψοειδούς εκ περιστροφής πιο ακριβές) με επίπεδες επιφάνειες. Αυτή η προσέγγιση δεν έχει απόλυτη ακρίβεια και εισάγει παραμορφώσεις αντιστρόφως ανάλογες με την κλίμακα. Σε διαγράμματα 1:1000 οι παραμορφώσεις είναι αμελητέες και η επιφάνεια θεωρείται επίπεδη ενώ σε χάρτες 1:100.000 για παράδειγμα γίνονται εμφανείς.
Το πλέον διαδεδομένο σύστημα αναπαράστασης σημείων της γης σε επίπεδες συντεταγμένες χ,ψ είναι η Παγκόσμια Εγκάρσια Μερκατορική Προβολή (Universal Transverse Mercator UTM). Σε αυτό η επιφάνεια της γης καλύπτεται από ζώνες και λουρίδες όπως φαίνεται στην εικόνα 4 για την Ευρώπη και την χώρα μας:
Εικόνα 4. Ζώνες UTM στην Ευρώπη
Το σύστημα με τα γεωγραφικό μήκος και πλάτος φ,λ αλλά και το σύστημα UTM με τις επίπεδες συντεταγμένες χ,ψ είναι επίπεδα συστήματα (2d) και για την πληροφορία του ύψους χρειάζεται επιπλέον το υψόμετρο του τόπου h οπότε και έχουμε συστήματα 2,5 διαστάσεων (και όχι τριών όπως το γεωκεντρικό XYZ).
Ως υψόμετρο κατανοούμε την κάθετη απόσταση από την επιφάνεια αναφοράς. Στην γη έχουμε το ελλειψοειδές εκ περιστροφής ως μαθηματική επιφάνεια αναφοράς και το υψόμετρο από αυτό το λέμε γεωμετρικό υψόμετρο και το γεωειδές ως βαρυτική επιφάνεια αναφοράς και το υψόμετρο από αυτό το λέμε ορθομετρικό.
Το ελλειψοειδές εκ περιστροφής είναι το σφαιροειδές σχήμα το οποίο δίνουμε στην γη για να χρησιμοποιήσουμε το σύστημα συντεταγμένων φλ όπως είδαμε νωρίτερα. Αντίθετα γεωειδές είναι το σχήμα το οποίο θα είχε η γη μας αν ήταν ακίνητη και πλήρως καλυμμένη από νερό. Αυτό το σχήμα οφείλεται στην βαρύτητα και τις ανωμαλίες της και μεγεθυμένο για να γίνει αντιληπτό φαίνεται στην εικόνα 5:
Εικόνα 5 Γεωειδές
Οι δύο αυτές επιφάνειες το ελλειψοειδές εκ περιστροφής και το γεωειδές δεν ταυτίζονται. Ως άνθρωποι αλλά και όλα τα φυσικά όντα λειτουργούμε με το βαρυτικό σύστημα και άρα αντιλαμβανόμαστε το ορθομετρικό υψόμετρο. Αντίθετα τα συστήματα εντοπισμού θέσης GPS λειτουργούν με το γεωμετρικό. Στην εικόνα 6 βλέπουμε με μαύρο την πραγματική επιφάνεια της γης με κόκκινη διακεκομμένη το ελλειψοειδές εκ περιστροφής και με μπλε το γεωειδές.
Εικόνα 6. Ελλειψοειδές εκ περιστροφής, γεωειδές και γήινη επιφάνεια
Με βάση τα παραπάνω κατανοούμε την διαφορά μεταξύ του ορθομετρικού και του γεωμετρικού υψομέτρου. Στην εικόνα 7 βλέπουμε σχηματικά όχι μόνο την διαφορά μεγέθους των δύο υψομέτρων αλλά και την γωνιακή απόκλιση μεταξύ τους.
Εικόνα 7. Απόκλιση κατακορύφου από την γεωμετρική επιφάνεια αναφοράς.
Η χρήση του γεωμετρικού υψομέτρου μαζί με τις επίπεδες συντεταγμένες χ,ψ ή τις γεωγραφικές συντεταγμένες φ και λ επιτρέπει την αμοιβαία μετατροπή τους με εξαιρετική ακρίβεια (και φυσικά μετατροπή στο γεωκεντρικό σύστημα XYZ). Αντίθετα η χρήση του ορθομετρικού υψομέτρου για μετατροπές συντεταγμένων αποκλείεται. Είναι όμως το υψόμετρο το οποίο κατανοούμε ως ψηλά-χαμηλά, ανηφόρα-κατηφόρα κτλ. Και πρέπει να έχουμε υπόψη μας πως παρ' όλη την προσπάθεια να προσεγγιστεί η γήινη επιφάνεια (γεωειδές) από μία μαθηματική (ελλειψοειδές) αυτή η προσέγγιση δεν είναι καλή. Περισσότερα για το θέμα στην παρουσίαση «Προσδιορισμός του υψομέτρου του γεωειδούς Ν» της Ευαγγελίας Λάμπρου και του Γεωργίου Πανταζή, Καθηγητών Ε.Μ.Π. εδώ.
Ελεύθερο Λογισμικό – Ανοιχτά Δεδομένα και Πρότυπα
Πριν ξεκινήσουμε την επαφή μας με το openstreetmap ας διατυπώσουμε τους ορισμούς ψηφιακών οντοτήτων τα οποία θα μελετήσουμε.
Ελεύθερο λογισμικό, όπως ορίζεται στον ορισμό του Ελεύθερου Λογισμικού από το Ίδρυμα Ελευθέρου Λογισμικού (Free Software Foundation), είναι λογισμικό που μπορεί να χρησιμοποιηθεί, αντιγραφεί, μελετηθεί, τροποποιηθεί και αναδιανεμηθεί χωρίς περιορισμό.Σύμφωνα με το ίδρυμα αυτό, οι άδειες χρήσης Ελεύθερου Λογισμικού πρέπει να περιλαμβάνουν τις εξής τέσσερις ελευθερίες:
Ελευθερία 0: Ελευθερία χρήσης του προγράμματος για οποιονδήποτε σκοπό.
Ελευθερία 1: Ελευθερία μελέτης και τροποποίησης του προγράμματος.
Ελευθερία 2: Ελευθερία αντιγραφής του προγράμματος.
Ελευθερία 3: Ελευθερία βελτίωσης του προγράμματος και επανέκδοσης του, προς το συμφέρον της κοινότητας των χρηστών.
Οι ελευθερίες 1 και 3 προϋποθέτουν την πρόσβαση των χρηστών στον πηγαίο κώδικα του λογισμικού.
Ανοιχτά είναι τα δεδομένα που μπορούν ελεύθερα να χρησιμοποιηθούν, να επαναχρησιμοποιηθούν και να αναδιανεμηθούν από οποιονδήποτε – υπό τον όρο να γίνεται αναφορά στους δημιουργούς και να διατίθενται, με τη σειρά τους, υπό τους ίδιους όρους. Ειδικότερα στην Ευρώπη: O όρος ‘ανοιχτά δεδομένα’ αναφέρεται σε ένα υποσύνολο δεδομένων, δηλαδή σε δεδομένα που είναι ελεύθερα και διαθέσιμα για επαναχρησιμοποίηση σε όλους, για εμπορικούς και μη σκοπούς. Οι κοινά αποδεκτές αρχές περί ανοιχτών δεδομένων είναι οι εξής:
- Τα δεδομένα πρέπει να είναι διαθέσιμα και προσβάσιμα σε όλους, κατά προτίμηση στο διαδίκτυο και σε προσιτή μορφή.
- Τα δεδομένα πρέπει να είναι επικαιροποιημένα, έγκυρα και προσβάσιμα. Θα πρέπει να ελέγχονται και να υποβάλλονται σε επεξεργασία, προκειμένου να διασφαλίζονται ότι η ποιότητα και η αξιοπιστία τους.
- Οι φόρμες δεδομένων πρέπει να είναι μηχανικά αναγνώσιμες και μη-ιδιωτικές (ανοιχτά πρότυπα). Πρέπει να διατίθενται σε ανοιχτές, κοινόχρηστες και εύκολα επεξεργάσιμες, μηχαναγνώσιμες μορφές που επιτρέπουν την επαναχρησιμοποίηση και την αναδιανομή τους.
- Θα πρέπει να διαθέτουν σαφή χρήση άδειας για επανάχρηση. Η καθιέρωση σαφούς άδειας μεταξύ του αδειοδότη και των δικαιούχων (εκείνων που χρησιμοποιούν και αναπτύσσουν υπηρεσίες από τα δεδομένα), συμβάλλει στην αντιμετώπιση των όποιων προβληματισμών και ανησυχιών αναφορικά με θέματα ευθυνών και υποχρεώσεων.
Τέλος η διαλειτουργικότητα είναι σημαντική επειδή επιτρέπει στις διαφορετικές συνιστώσες να λειτουργούν μαζί. Αυτή η δυνατότητα διαμοίρασης και σύνδεσης συνιστωσών έχει θεμελιώδη σημασία για τη δόμηση μεγαλύτερων και πιο πολύπλοκων συστημάτων. Χωρίς τη δυνατότητα διαλειτουργικότητας αυτό γίνεται σχεδόν αδύνατο – απόδειξη η διάσημη ιστορία του Πύργου της Βαβέλ, όπου η αδυναμία επικοινωνίας (διαλειτουργίας) οδήγησε στην ολοκληρωτική κατάρρευση της προσπάθειας οικοδόμησής του.
Απάντηση στη διαλειτουργικότητα δίνουν τα Ανοιχτά Πρότυπα για τα οποία πρέπει να ισχύει:
- Να έχουν υιοθετηθεί από ένα μη κερδοσκοπικό οργανισμό και η εξέλιξη τους να προκύπτει από μια ανοιχτή διαδικασία συζήτησης και αποφάσεων η οποία είναι ανοιχτή σε όλους τους ενδιαφερομένους φορείς.
- Να έχουν δημοσιευθεί και το πλήρες τεύχος των προδιαγραφών να είναι διαθέσιμο ελεύθερα ή με κάποιο ονομαστικό κόστος. Θα πρέπει να επιτρέπεται σε όλους η αντιγραφή του η διανομή και η χρήση είτε χωρίς κόστος είτε με κάποιο ονομαστικό κόστος.
- Η πνευματική ιδιοκτησία – για παράδειγμα οι ευρεσιτεχνίες – μέρους ή όλου κάθε προτύπου θα πρέπει να είναι αμετάκλητα διαθέσιμες χωρίς χρέωση πνευματικών δικαιωμάτων.
- Δεν πρέπει να υπάρχουν περιορισμοί για την επαναχρησιμοποίηση των προτύπων.
Στην περίπτωση των γεωχωρικών προτύπων αρμόδιος οργανισμός είναι το Open Geospatial Consortium (OGC)
To OpenStreetMap ως Σύστημα Γεωγραφικών Πληροφοριών
Στην ψηφιακή εποχή μας οι χάρτες έχουν εξελιχθεί σε Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών (ΣΓΠ) γνωστά ως GIS. Το ΣΓΠ είναι ένα ολοκληρωμένο σύστημα διαχείρισης χωρικών δεδομένων και συσχετισμένων ιδιοτήτων. Είναι ικανό να ενσωματώσει, αποθηκεύσει, προσαρμόσει, αναλύσει και παρουσιάσει γεωγραφικά συσχετισμένες πληροφορίες. Παράλληλα, είναι ένα εργαλείο "έξυπνου χάρτη", το οποίο επιτρέπει στους χρήστες του να αποτυπώσουν τον κόσμο, να δημιουργήσουν διαδραστικά ερωτήσεις χωρικού ή περιγραφικού χαρακτήρα, να αναλύσουν τα χωρικά δεδομένα, να τα προσαρμόσουν και να αποδώσουν σε αναλογικά μέσα (εκτυπώσεις χαρτών και εικόνων) ή σε ψηφιακά μέσα (αρχεία χωρικών δεδομένων, διαδραστικοί χάρτες στο Διαδίκτυο ή αλλού).
Η αναπαράσταση των δεδομένων ενός ΣΓΠ γίνεται σε επίπεδα πληροφοριών. Κάθε επίπεδο περιέχει ένα είδος χαρτογραφικών δεδομένων, τα στοιχεία / ιδιότητες / χαρακτηριστικά τους καθώς και τις χαρτογραφικές επιλογές / ρυθμίσεις απεικόνισής τους. Για παράδειγμα, οι εθνικές οδοί μιας χώρας είναι ένα διανυσματικό επίπεδο με στοιχεία: όνομα, πλάτος, ταχύτητα σύμβολο απεικόνισης κ.α.
Τα επίπεδα αυτά μπορούν να είναι διανυσματικά δηλαδή σημεία, γραμμές ή πολύγωνα ή πινακοποιημένα (ράστερ) σαν εικόνες / φωτογραφίες. Απεικονίζονται δε επιλεκτικά, ένα ή λίγα ή όλα μαζί, με βάση τις χαρτογραφικές ρυθμίσεις.
Ένα ΣΓΠ αποτελείται από πολλά τμήματα. Πρώτο το υλικό του το οποίο είναι οι υπολογιστές που το στεγάζουν και το δίκτυο που τους συνδέει. Επίσης, όλα τα παρελκόμενά τους όπως εκτυπωτές ψηφιοποιητές κ.α. Τα δεδομένα που περιέχει ένα ΣΓΠ είναι διανυσματικά ή πινακοποιημένα όπως είδαμε, με ιδιότητες, χαρακτηριστικά, σχέσεις και φυσικά όλα έχουν χωρική αναφορά. Το λογισμικό είναι το κύριο τμήμα ενός ΣΓΠ και αυτό περιλαμβάνει τόσο το λειτουργικό σύστημα, το λογισμικό της βάσης δεδομένων και των δικτύων καθώς και ειδικό λογισμικό του ΣΓΠ με χωρικές λειτουργίες.
Τέλος τμήμα του ΣΓΠ θεωρούνται οι μέθοδοι και τεχνικές που το διαμορφώνουν καθώς και οι άνθρωποι ως χρήστες, διαχειριστές, χαρτογράφοι ή τεχνικοί.
OpenStreetMap: Ένα GIS για την Δημόσια Διοίκηση
Με βάση τα παραπάνω το OSM είναι ένα ολοκληρωμένο ΣΓΠ το οποίο έχει εστιάσει στην ανοιχτότητα της διάθεσης και διαχείρισης των δεδομένων του για όλους. Είναι όμως κατάλληλο για την Δημόσια Διοίκηση; Σαφώς ΝΑΙ. Κι όχι μόνο διότι λόγω της ανοιχτότητας δεδομένων λογισμικών και προτύπων είναι διαθέσιμο χωρίς περιορισμούς αλλά κυρίως λόγω της πληρότητας και διαλειτουργικότητάς του οι οποίες πηγάζουν από τους χρήστες. Έτσι περιέχει κάθε σχετική πληροφορία υποβάθρου για την πλειονότητα των ανθρώπινων δράσεων με προσανατολισμό στον άνθρωπο και τις ανάγκες του.
Εξαιτίας αυτού του προσανατολισμού του, τέλος, ίσως φαίνεται να υστερεί με την πρώτη ματιά σε ειδικές χαρτογραφικές λειτουργίες και εξεζητημένες επεξεργασίες. Αυτό όμως δεν ισχύει διότι επιτρέπει την χρήση πιο εξειδικευμένων λογισμικών ΣΓΠ τα οποία μπορούν να εκμεταλλευτούν με κάθε δυνατό τρόπο τα δεδομένα του όπως θα δούμε στις επόμενες ενότητες.
OpenStreetMap
Πρώτη επαφή και εξοικείωση με το περιβάλλον
Εικόνα 8. Openstreetmap
Η πρώτη σελίδα του OpenStreetMap εστιασμένη στην πατρίδα μας φαίνεται στην Εικόνα 8. Η σελίδα θα μας εμφανιστεί στην Ελληνική ή Αγγλική ή όποια άλλη γλώσσα είναι ρυθμισμένο το σύστημά περιήγησής μας στο διαδίκτυο. Αποτελείται από τον χάρτη και την επικεφαλίδα. Επίσης παράθυρο αριστερά και μενού επιλογών απεικόνισης δεξιά. Στην επικεφαλίδα έχει αριστερά το λογότυπο και τις κύριες επιλογές: Διαχείριση, Ιστορικό και Έξοδος. Δεξιότερα σε αυτήν βλέπουμε πρόσθετες επιλογές όπως: στοιχεία από GPS, Ημερολόγιο χρηστών, Πληροφορίες για τα δικαιώματα Βοήθεια και Σχετικά με. Τέλος, στο δεξί άκρο της έχουμε τις επιλογές της σύνδεσης ή της δημιουργίας ενός νέου λογαριασμού. Ο λογαριασμός είναι απαραίτητος μόνο στην περίπτωση που θα θέλουμε να διαχειριστούμε αλλάξουμε διαμορφώσουμε τα δεδομένα. Δεν είναι απαραίτητο να συνδεθούμε στις περιπτώσεις επισκόπησης ή απλής πλοήγησης.
Στο παράθυρο που ανοίγει αριστερά μπορούμε να πλοηγηθούμε σε συγκεκριμένη θέση με βάση την διεύθυνση, την γεωχωρική θέση ή με γεωγραφικό μήκος και πλάτος. Επίσης, μπορούμε να επιλέξουμε την πλοήγηση μεταξύ δύο σημείων στον χάρτη. Παράλληλα διαβάζουμε ένα εισαγωγικό κείμενο ή να πλοηγηθούμε στους ιστοχώρους εκμάθησης και χαρτογράφησης.
Δεξιά στην οθόνη έχουμε το μενού λειτουργιών απεικόνισης. Αυτές είναι Μεγέθυνση, Σμίκρυνση και Θέση όπου τοποθετείται αυτόματα ο χάρτης κεντραρισμένος στην θέση μας όπως αυτή είναι γνωστή από το σύστημά μας (μέσω GPS ή της παροχής δικτύου).
Επόμενη επιλογή είναι το είδος του χάρτη τον οποίο θέλουμε. Μπορούμε να επιλέξουμε μεταξύ των επιλογών: τυπικός χάρτης με πληθώρα πληροφοριών, χάρτης ποδηλασίας εστιασμένος στις ανάγκες των δικυκλιστής, οδικός χάρτης με πλήρη αναπαράσταση των δικτύων μεταφορών και τέλος χάρτης ανθρωπιστικού ενδιαφέροντος. Πρόσθετα, μπορούμε να ενεργοποιήσουμε τις λειτουργίες προβολής των σημειώσεων των χρηστών, άλλων χαρτογραφικών δεδομένων και των ιχνών δεκτών GPS τα οποία είναι διαθέσιμα.
Επόμενη επιλογή είναι το υπόμνημα. Εδώ βλέπουμε την αντιστοίχιση κάθε χαρτογραφικού συμβόλου με το είδος και τα χαρακτηριστικά των αντικειμένων τα οποία αναπαριστά. Το υπόμνημα, τα σύμβολα και τα αντικείμενα που απεικονίζονται, είναι σχετικά με τον τύπο του χάρτη απεικόνισης όπως έχει επιλεχθεί από την προηγούμενη επιλογή.
Ακολουθεί η επιλογή του διαμοιρασμού του χάρτη. Εδώ μας δίνονται όλα τα απαραίτητα στοιχεία ώστε να μεταδώσουμε τον συγκεκριμένο χάρτη ως σύνδεσμο, ως θέση ή ως εικόνα. Με την επόμενη επιλογή ενεργοποιούμε την απεικόνιση σημειώσεων επί του χάρτη. Εδώ θα δούμε σημειώσεις χρηστών σχετικά με σχόλια, ελλείψεις, λάθη ή ιδιαιτερότητες συσχετισμένες με τα απεικονιζόμενα αντικείμενα και την καταγραφή τους. Η ανάγνωση ή προσθήκη σημειώσεων είναι δυνατή στο νέο παράθυρο που ανοίγει αριστερά.
Τελευταία επιλογή είναι η ερώτηση για τα στοιχεία των δεδομένων. Ενεργοποιούμε αυτή την επιλογή και με επιλογή ενός αντικειμένου στον χάρτη, στο παράθυρο που ανοίγει αριστερά, βλέπουμε το σύνολο των διαθέσιμων δεδομένων σχετικά με αυτό. Εδώ μπορούμε να επιλέξουμε ένα στοιχείο και αμέσως θα αναδειχθούν χαρτογραφικά όλες τα αντικείμενα τα οποία είναι σχετικά.
Η πρώτη αυτή γνωριμία παρότι κατατοπιστική δεν είναι αρκετή. Θα πρέπει να δούμε και τα πρόσθετα στοιχεία του openstreetmap. Η γνωριμία με όλο αυτό το υλικό θα γίνει μέσα από το https://wiki.openstreetmap.org/
Εργαλείο τεκμηρίωσης γουίκι
Εικόνα 9. Αρχική σελίδα τεκμηρίωσης OSM στα Ελληνικά
Η αρχική σελίδα τεκμηρίωσης OSM στα Ελληνικά φαίνεται στην εικόνα 9. Μας πλοηγεί στις περισσότερες σελίδες της τεκμηρίωσης αλλά, δυστυχώς, δεν έχει την πληρότητα ή την ενημέρωση των αντίστοιχων αγγλικών σελίδων. Γιαυτό και η πλειοψηφία των στοιχείων του μαθήματος όπου δεν υπάρχουν τα Ελληνικά θα επιδειχθεί στις αντίστοιχες σελίδες στην Αγγλική.
Εικόνα 10. Η σελίδα για αρχαρίους στα Ελληνικά
Η σελίδα για αρχαρίους στην Ελληνική φαίνεται στην εικόνα 10. Είναι ένας βασικός οδηγός για αρχάριους και περιλαμβάνει την με κάθε τρόπο χρήση / συμμετοχή / συνεισφορά στο OSM. Πιο προχωρημένες και κοινές απορίες μπορούν να βρεθούν σε ξεχωριστές σελίδες στο wiki. Συνοπτικά τα πέντε βήματα για την δημιουργία ενός χάρτη είναι:
- Συλλογή δεδομένων
- Αποστολή δεδομένων
- Δημιουργία/Επεξεργασία δεδομένων OSM
- Επισήμανση δεδομένων και Προσθήκη λεπτομερειών
- Απόδοση εικόνων και Χρήση των χαρτών!
Εικόνα 11. Χρήση του OSM και αναφορά στην άδειά του
Στην σελίδα Χρήσης του OSM βλέπουμε αναφορά στην άδεια χρήσης του, τα είδη των χαρτών τα οποία υποστηρίζει και συνδέσμους προς την τεκμηρίωση των λογισμικών με οδηγίες για την ανάπτυξή τους και τέλους συνδέσμους εκπαίδευσης και έρευνας.
Εικόνα 12. Σελίδα τεκμηρίωσης χαρτογραφικών στοιχείων / χαρακτηριστικών
Στην σελίδα τεκμηρίωσης χαρτογραφικών στοιχείων / χαρακτηριστικών που βλέπουμε στην εικόνα 12 θα δούμε όλα τα είδη στοιχείων τα οποία περιέχονται στην βάση δεδομένων του OSM. Όλα τα στοιχεία είναι ιεραρχημένα σε κύριες κατηγορίες πχ Κτήρια και υποκατηγορίες τους όπως Κατοικίες Εμπορική χρήση Θρησκευτική χρήση κτλ.
Είναι ανεπτυγμένα σε γραμμές σε πίνακα με :
- 1η στήλη το όνομα του κλειδιού
- 2η στήλη την τιμή του
- 3η στήλη ένα ή περισσότερα εικονίδια τύπου δεδομένου (σημειακό επιφανειακό γραμμικό ή άλλο)
- 4η στήλη η περιγραφή του στοιχείου
- 5η στήλη το χαρτογραφικό στοιχείο για την απεικόνιση και
- 6η στήλη μια ενδεικτική φωτογραφία / ένα φωτοερμηνευτικό κλειδί όπως λέγεται για την συμπλήρωση της περιγραφής.
Στην εικόνα 13 βλέπουμε τις εγγραφές για ειδικές κατηγορίες κτηρίων αλλά και τα επιπλέον χαρακτηριστικά τους όπως οι είσοδοι / σημεία πρόσβασης / χρήσης τους.
Εικόνα 13. Σελίδα τεκμηρίωσης χαρτογραφικών στοιχείων / χαρακτηριστικών εστιασμένη στα κτήρια
Εικόνα 14. Εργαλεία αναζήτησης
Στην εικόνα 14 βλέπουμε συνδέσμους στα εργαλεία αναζήτησης στην βάση του OSM. Ειδικότερα το Nominatim (εικόνα 15) είναι το πιο σύγχρονο και πλήρες εργαλείο αναζήτησης η λειτουργία του οποίου περιέχεται στο OSM.
Εικόνα 15. Εργαλείο αναζήτησης Nominatim
Πρακτική άσκηση
- Περιηγηθείτε στην διεύθυνση: https://www.openstreetmap.org . Χρησιμοποιείστε τις λειτουργίες του ποντικιούγια να εστιάσετε στην περιοχή ενδιαφέροντος σας. Επιλέξτε διαφορετικά είδη χαρτών και παρατηρείστε το υπόμνημά τους.
- Αναζητείστε ένα αντικείμενο με τα στοιχεία που βλέπετε στην οθόνη. Σχολιάστε τις απαντήσεις.
- Πλοηγηθείτε μεταξύ δύο σημείων στον χάρτη και σχολιάστε το αποτέλεσμα της πλοήγησης.
- Δείτε τις λειτουργίες της εργαλειοθήκης δεξιά: εστίαση, απεικόνιση, εμφάνιση και σημειώσεις. Μελετείστε τα στοιχεία τα οποία εμφανίζονται. Σημειώστε 2-3 αντικείμενα τα οποία θα διορθώνατε / αλλάζατε για κάθε λόγο: λάθος στην θέση, στην ορθογραφία, στα στοιχεία κ.α.
- Περιηγηθείτε στην διεύθυνση: https://www.openstreetmap.org . Κάντε την αναζήτηση «Σεράφειο». Εστιάστε στο χώρο όπου είμαστε και περιηγηθείτε στην περιοχή. Επιλέξτε τρία αντικείμενα ένα σημειακό, ένα επιφανειακό και ένα γραμμικό και δείτε τις ιδιότητές τους.
-
Τα θεμελιώδη γεωγραφικά στοιχεία του OSM είναι:
- Κόμβοι / σημεία
- Διαδρομές
- Σχέσεις
- Ετικέτες
Κόμβος
Ο κόμβος είναι το σημειακό στοιχείο στο OSM. Αποτελείται από τον κωδικό του (id), τις γεωγραφικές συντεταγμένες του σημείου και τις ιδιότητες του πάντα στην μορφή ετικέτας: κλειδί = τιμή όπως για παράδειγμα "highway" = "traffic_signals". Παράδειγμα ενός κόμβου είναι το ακόλουθο:
<node id="25496583" lat="51.5173639" lon="-0.140043" version="1" changeset="203496" user="80n" uid="1238" visible="true" timestamp="2007-01-28T11:40:26Z">
<tag k="highway" v="traffic_signals"/>
</node>Βλέπουμε τον κωδικό του κόμβου (id) τις συντεταγμένες του lat και lon, αναφορά στον χρήστη που τον τροποποίησε με χρονοσφραγίδα και φυσικά τις ετικέτες του, μία στο παράδειγμά μας, κλειδί = τιμή από τα περιεχόμενα της σελίδας των χαρτογραφικών χαρακτηριστικών.
Διαδρομή
Η διαδρομή είναι ακολουθία κόμβων το γραμμικό στοιχείο στο OSM. Αποτελείται από τον κωδικό της (id) και τουλάχιστον μία ετικέτα ή σχέση. Μια διαδρομή περιλαμβάνει από 2 έως 2000 σημεία και αναφέρεται σε αυτά μέσω του id τους.
Ο τύπος μιας διαδρομής μπορεί να είναι:
- Ανοιχτή διαδρομή
- Κλειστή διαδρομή
- Επιφάνεια
- Συνδυασμός κλειστής διαδρομής και επιφάνειας
Παράδειγμα μιας διαδρομής είναι:
<way id="5090250" visible="true" timestamp="2009-01-19T19:07:25Z" version="8" changeset="816806" user="Blumpsy" uid="64226">
<nd ref="822403"/>
<nd ref="21533912"/>
<nd ref="821601"/>
<nd ref="21533910"/>
<nd ref="135791608"/>
<nd ref="333725784"/>
<nd ref="333725781"/>
<nd ref="333725774"/>
<nd ref="333725776"/>
<nd ref="823771"/>
<tag k="highway" v="residential"/>
<tag k="name" v="Clipstone Street"/>
<tag k="oneway" v="yes"/>
</way>Βλέπουμε τον κωδικό της διαδρομής (id), αναφορά στον χρήστη που τον τροποποίησε με χρονοσφραγίδα, τα id των κόμβων που την αποτελούν και φυσικά τις ετικέτες της πάντα στην μορφή κλειδί = τιμή από τα περιεχόμενα της σελίδας των χαρτογραφικών χαρακτηριστικών.
Επιφάνεια
Η επιφάνεια ειδικότερα είναι μια κλειστή διαδρομή η οποία αποτελείται από κόμβους ή από σχέσεις άλλων διαδρομών. Η αναπαράστασή της είναι συνήθως μια κλειστή τεθλασμένη γραμμή (διαδρομή) αλλά σε περιπτώσεις μεγάλων στοιχείων (όρια κρατών περιφερειών κτλ) προκύπτει ως σχέση πολυγώνου.
Ένα παράδειγμα απλής επιφάνειας είναι:
<way id="4876027" timestamp="2008-03-12T07:59:11Z" user="MichaelCollinson">
<nd ref="31492372"/>
<nd ref="31492338"/>
<nd ref="31492370"/>
<nd ref="31492371"/>
<nd ref="31492372"/>
<tag k="natural" v="water"/>
<tag k="name" v="Spegeldammen"/>
</way>Παρατηρούμε ότι είναι πανομοιότυπο με το αντίστοιχο της διαδρομής με μόνη διαφορά την επανάληψη του id του πρώτου κόμβου ως τελευταίου (κλειστή διαδρομή).
Μια σχέση πολυγώνου, ένα πολυπολύγωνο, είναι μία ομάδα διαδρομών κάθε είδους οι οποίες να σχηματίζουν κλειστά σχήματα και με την δυνατότητα οάσεων (ένα πολυπολύγωνο να περιέχει άλλα πολυπολύγωνα ως κενές περιοχές / τρύπες).
Ένα παράδειγμα σχέσης πολυγώνου είναι:
<relation id="12" timestamp="2008-12-21T19:31:43Z" user="kevjs1982" uid="84075">
<member type="way" ref="2878061" role="outer"/> <!-- picture ref="1" -->
<member type="way" ref="8125153" role="inner"/> <!-- picture ref="2" -->
<member type="way" ref="8125154" role="inner"/> <!-- picture ref="3" -->
<member type="way" ref="3811966" role=""/> <!-- empty role produces
a warning; avoid this; most software works around it by computing
a role, which is more expensive than having one set explicitly;
not shown in the sample pictures to the right -->
<tag k="type" v="multipolygon"/>
</relation>Εδώ βλέπουμε ότι πρόκειται για μία σχέση με τα στοιχεία της όπως θα δούμε αμέσως μετά.
Σχέση
Η σχέση είναι μια ομαδοποίηση άλλων στοιχείων. Είναι ένα θεμελιώδες γεωγραφικό στοιχείο το οποίο αποτελείται από ένα ή περισσότερα άλλα θεμελιώδη γεωγραφικά στοιχεία συμπεριλαμβανομένων και των σχέσεων. Χρησιμοποιείται για να περιγράψει λογικές ή γεωγραφικές / χαρτογραφικές συσχετίσεις μεταξύ των αντικειμένων.
Οι τύποι των σχέσεων περιλαμβάνουν χρήσεις όπως:
- διασταυρώσεις,
- όρια διαχωριστικά,
- ιεραρχίες των περιοχών και άλλες σχέσεις για τις περιοχές,
- διευθυνσιοδοτήσεις
- και άλλες ειδικές σχέσεις όπως: ακτογραμμές, δέλτα ποταμών.
Ετικέτα
Μια ετικέτα αποτελείται από δύο στοιχεία, ένα κλειδί και μια τιμή. Οι ετικέτες περιγράφουν συγκεκριμένα χαρακτηριστικά των θεμελιωδών γεωγραφικών στοιχείων (κόμβοι, διαδρομές, επιφάνειες ή σχέσεις) ή ομάδες / σύνολα μεταβολών. Και τα δύο στοιχεία είναι πεδία κειμένου ελεύθερης μορφής και συχνά αντιπροσωπεύουν αριθμητικά ή άλλα δομημένα στοιχεία. Οι συμβάσεις συμφωνούνται ως προς τη σημασία και τη χρήση των ετικετών που συλλαμβάνονται στην σελίδα των χαρτογραφικών χαρακτηριστικών.
Πρακτική άσκηση
- Μελετήστε τα χαρτογραφικά στοιχεία και τον τρόπο απεικόνισής τους στον χάρτη από την σελίδα https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Map_Features . Προσέξτε ιδιαίτερα την μεταβολή του συμβόλου χαρτογράφησης ή και την πλήρη εξάλειψή του με την μεταβολή της κλίμακας της απεικόνισης (μεγέθυνση σμίκρυνση).
- Μελετήστε στα χαρτογραφικά στοιχεία τις ετικέτες και τις τιμές τους. Σχολιάστε και συζητήστε για ιδιότητες οι οποίες σας ενδιαφέρουν και τους τρόπους χαρτογραφικής αναπαράστασής τους.
- Περιηγηθείτε στην διεύθυνση: https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Main_Page . Μελετήστε στην Ελληνική και διεθνή έκδοση: Χρήση του OSM , Οδηγός για αρχάριους και Σχετικά με το OSM.
- Δείτε πως μπορείτε να συνεισφέρετε μέσω μετάφρασης άρθρων / λημμάτων του ιστοχώρου https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Main_Page . Η προσφορά στην τεκμηρίωση είναι σημαντικότερη της χαρτογράφησης για τα Ελληνικά δεδομένα και ήδη η Ελληνική κοινότητα του OSM έχει κάνει πολύ δουλειά.
Ας μην ξεχνάμε ότι το καλύτερο Ευχαριστώ είναι η δική μας συν-εισφορά :-)
Ανατροφοδότηση: 1 -
Μέχρι τώρα είδαμε πολλές από τις δυνατότητες επισκόπησης και πλοήγησης του OSM αλλά δεν το βελτιώσαμε. Κι όμως, αυτός είναι ο σκοπός: το OSM είναι ένας Ανοιχτός Διαδικτυακός Χάρτης και για να παραμείνει έγκυρος και επίκαιρος χρειάζεται και την δική μας συμμετοχή.
Για να βελτιώσουμε το OSM θα πρέπει να εγγραφούμε με την διεύθυνση ηλεκτρονικού μας ταχυδρομείου ή με σύνδεση μέσω ενός λογαριασμού τον οποίο τηρούμε σε κάποιο κοινωνικό ή άλλης μορφής διαδεδομένο δίκτυο. Μετά από την προσωποποιημένη είσοδό μας στο σύστημα ανοίγουν νέοι ορίζοντες διεπαφής με το OSM. Ο πιο διαδεδομένος και εύκολος είναι ο διορθωτής iD τον οποίο θα γνωρίσουμε σε αυτό το μάθημα.
Σύνδεση με λογαριασμό και εκκίνηση του iD
Για να ενεργοποιήσουμε τον iD αρκεί να το επιλέξουμε από την επικεφαλίδα: Edit -> Edit with iD (in-browser editor). Η οθόνη μας θα αλλάξει στην μορφή που φαίνεται στην Εικόνα 16:
Εικόνα 16. Είσοδος στο OSM με απλό λογαριασμό ηλεκτρονικού ταχυδρομείουΕικόνα 17. Επεξεργαστής iD του OSM: εστίαση στην περιοχή του Σεράφειου
Μετά την είσοδό μας κάνουμε αναζήτηση (αριστερά) Σεράφειο και ο επεξεργαστής iD εστιάζει σε αυτή την περιοχή. Η εμφάνιση του OSM έχει αλλάξει δραματικά με την είσοδο στον επεξεργαστή. Τώρα εκτός από τον χάρτη δηλαδή το σύνολο των χαρτογραφικών στοιχείων τα οποία έχουν χαρτογραφηθεί βλέπουμε και μια δορυφορική εικόνα της γήινης επιφάνειας ως υπόβαθρο ώστε να έχουμε επισκόπηση των αλλαγών μας.
Εικόνα 18. Επεξεργαστής iD του OSM: εστίαση στην περιοχή του Σεράφειου και επισκόπηση των στοιχείων του
Με την επιλογή του Σεράφειου έχει ενεργοποιηθεί αριστερά ένα παράθυρο με όλες τις πληροφορίες, ιδιότητες, χαρακτηριστικά, του επιλεγμένου αντικειμένου. Στο παράδειγμά μας έχουμε επιλέξει ένα επιφανειακό αντικείμενο απλά με την μετακίνηση του ποντικιού μας πάνω του. Όπως βλέπουμε όταν μετακινούμε απλώς το ποντίκι πάνω από οποιοδήποτε χαρτογραφημένο αντικείμενο αυτό αναγνωρίζεται και οι ιδιότητες του εμφανίζονται αριστερά. Πριν συνεχίσουμε ας παρατηρήσουμε ότι τώρα φόντο στον χάρτη μας είναι μία δορυφορική τηλεπισκοπική απεικόνιση από κάποιον πάροχο ο οποίος εμφανίζεται κάτω αριστερά. Στο κάτω μέρος του χάρτη βλέπουμε επίσης ένα κλιμακόμετρο ως ένδειξη της κλίμακας απεικόνισης, τους χρήστες οι οποίοι πρόσφατα συνεισέφεραν σε αυτό τον χάρτη, την έκδοσή του iD καθώς και τις ειδικές λειτουργίες μετάφρασης και αναφοράς σφαλμάτων του.
Ρύθμιση της εικόνας υποβάθρου
Δεξιά έχει παραμείνει τροποποιημένο το μενού εμφάνισης στο οποίο μπορούμε τώρα εκτός από τις ρυθμίσεις μεγέθυνσης και σμίκρυνσης που είχαμε δει, να ρυθμίσουμε τις παραμέτρους του φόντου επιλέγοντας την δορυφορική εικόνα ή τίποτε, να δούμε συγκεντρωτικά στοιχεία για τον χάρτη ή να λάβουμε βοήθεια.
Στην εικόνα 18 επιλέγουμε δεξιά το εικονίδιο των επιπέδων και στην συνέχεια το επίπεδο απεικόνισης υποβάθρου. Εδώ έχουμε επιλέξει αεροφωτογραφία της υπηρεσίας Bing. Όσο περιηγείστε στην περιοχή και βλέπετε τα χαρτογραφημένα αντικείμενα έχετε υπόψη σας τα ακόλουθα:
- δεν είναι όλα τα υπόβαθρα το ίδιο ευκρινή εξαιτίας της κλίμακάς τους (απόσταση του δέκτη από την επιφάνεια)
- δεν είναι όλα τα υπόβαθρα το ίδιο αξιόπιστα γεωμετρικά διότι οι παράμετροι γεωαναφοράς τους δεν είναι συμβατοί με την τρέχουσα απεικόνιση του iD
- δεν είναι όλα τα υπόβαθρα το ίδιο ενημερωμένα χρονικά διότι έχουν ληφθεί στο παρελθόν και σε διαφορετικούς χρόνους οι οποίοι ενίοτε δεν είναι γνωστοί
Εμείς εδώ επιλέγουμε το υπόβαθρο με την ακριβέστερη γεωμετρικά απεικόνιση και ότι αλλαγές υπάρχουν θα τις ενημερώσουμε είτε από την οθόνη είτε με στοιχεία μετρήσεων τα οποία έχουμε από άλλες πηγές: μετρήσεις στο ύπαιθρο, σημεία / καταγραφές από δέκτες GPS, διαγράμματα, χάρτες, φωτογραφίες κ.α.
Σημεία Γραμμές Πολύγωνα
Σημείο: Στάση λεωφορείου
Εικόνα 19. Επεξεργαστής iD του OSM: εστίαση στην περιοχή του Σεράφειου και επισκόπηση ενός σημειακού αντικειμένου.
Εστιάζουμε και επιλέγουμε την στάση του λεωφορείου ως ένα σημειακό αντικείμενο. Αριστερά εμφανίζονται τα στοιχεία της, πάντα με την μορφή ετικέτας: κλειδί = τιμή και σύμφωνα με τον πίνακα των χαρτογραφικών χαρακτηριστικών. Με δεξί κλικ ενεργοποιούνται οι επιλογές διόρθωσης / ενημέρωσης του αντικειμένου στην συγκεκριμένη περίπτωση απλά η διαγραφή (κάδος).
Γραμμή: υπόγειο καλώδιο παροχής ρεύματος
Εικόνα 20. Επεξεργαστής iD του OSM: εστίαση στην περιοχή του Σεράφειου και επισκόπηση ενός γραμμικού αντικειμένου.
Στην εικόνα 20 εστιάσαμε σε ένα γραμμικό στοιχείο: υπόγειο καλώδιο. Κι εδώ βλέπουμε αριστερά τα χαρακτηριστικά του και με δεξί κλικ οι επιλογές ενημέρωσης / διόρθωσης είναι περισσότερες: σύνδεση με / διάσπαση σε περισσότερα αντικείμενα, μετακίνηση, αλλαγή φοράς, περιστροφή και διαγραφή. Τα εικονίδια είναι ενδεικτικά ενώ αν αφήσουμε για ένα δευτερόλεπτο το ποντίκι πάνω τους ανοίγει αυτόματα ένα μπαλόνι σύντομης βοήθειας.
Επιφάνεια: κτήριο βιομηχανικών χρήσεων
Εικόνα 21. Επεξεργαστής iD του OSM: εστίαση στην περιοχή του Σεράφειου και επισκόπηση ενός επιφανειακού αντικειμένου.
Στην εικόνα 21 εστιάσαμε σε ένα κτήριο το οποίο είναι επιφανειακό στοιχείο. Κι εδώ βλέπουμε αριστερά τα χαρακτηριστικά του και με δεξί κλικ οι επιλογές ενημέρωσης / διόρθωσης είναι περισσότερες: μετατροπή σε κύκλο, αφαίρεση σημείου, μετακίνηση, ορθογωνοποίηση, καθρεφτισμός στον μεγάλο ή μικρό άξονα, αλλαγή φοράς και διαγραφή. Και πάλι τα εικονίδια είναι ενδεικτικά ενώ αν αφήσουμε για ένα δευτερόλεπτο το ποντίκι πάνω τους ανοίγει αυτόματα ένα μπαλόνι σύντομης βοήθειας.
Προσθήκη νέου αντικειμένου
Χάραξη νέου αντικειμένου
Στην κορυφή του χάρτη ακριβώς κάτω από την επικεφαλίδα (Εικόνες 17-21) βλέπουμε τις επιλογές για νέο αντικείμενο: Σημείο, Γραμμή και Πολύγωνο, τις δυνατότητες επαναφοράς και την επιλογή αποθήκευσης των αλλαγών μας στο OSM. Επιλέγουμε σημείο, γραμμή ή πολύγωνο και το χαράζουμε με αριστερό κλικ. Αν θέλουμε να κλείσει το αντικείμενο (επιφάνεια) εκτελούμε διπλό κλικ. Προσοχή διότι αποθηκεύεται η φορά χάραξης των γραμμικών και επιφανειακών αντικειμένων με δυνατότητα φυσικά αλλαγής.
Ενημέρωση στοιχείων βάσης
Στην συνέχεια επιλέγουμε δεξιά από τις προεπιλογές ή αναζητούμε το κύριο χαρακτηριστικό του αντικειμένου μας για παράδειγμα στην εικόνα 21 επιλέγουμε Industrial Building και γεμίζουμε τα στοιχεία που προβάλλονται. Φυσικά μπορούμε να εμπλουτίσουμε το αντικείμενο με περισσότερα στοιχεία προσθέτοντας ετικέτες.
Επεξεργασία γεωμετρίας – διαγραφή
Το αντικείμενο μας είναι ήδη ΤΟΠΙΚΑ στον επεξεργαστή μας επιλεγμένο και μπορούμε να το ενημερώσουμε / διορθώσουμε όπως είδαμε στις εικόνες 19-21.
Αποθήκευση αλλαγών
Πάνω δεξιά ο επεξεργαστής iD καταμετρά το σύνολο των αλλαγών: προσθηκών / διορθώσεων / ενημερώσεων κάθε είδους: στην γεωμετρία ή στα χαρακτηριστικά και με επιλογή της αποθήκευσης τις κοινοποιεί στον κεντρικό εξυπηρετητή.
Εικόνα 22. Επεξεργαστής iD του OSM: αποθήκευση αλλαγών.
Αριστερά ανοίγει μια νέα διεπαφή αποθήκευσης των δεδομένων στην οποία συμπληρώνουμε ένα σχόλιο για την παρέμβαση μας πχ ενημέρωση Σεραφείου και τις πηγές των δεδομένων μας, κάποιες ετικέτες τύπου hashtag κ.α. Παράλληλα ενεργοποιείται ένας πρόχειρος έλεγχος για την πληρότητα των δεδομένων με δυνατότητα επισκόπησης από τον χρήστη. Τέλος επιλέγουμε αν θέλουμε να ελεγχθούν τα δεδομένα μας από τρίτο και τα μεταφορτώνουμε στον σέρβερ. Προτείνεται να επαναλαμβάνεται αυτή η διαδικασία σε τακτά χρονικά διαστήματα ιδιαίτερα αν γνωρίζουμε ότι και άλλοι είναι πιθανό να βελτιώνουν αντικείμενα στην ίδια περιοχή. Σε περίπτωση σύγκρουσης πληροφορίας για παράδειγμα ίδια στάση λεωφορείου με άλλο όνομα, στοιχείο ή θέση θα γίνει επισκόπηση και ερώτηση αποδοχής της ανάρτησής μας.
Εδώ ολοκληρώνεται η επαφή μας με τον iD. Παρότι είναι εξαιρετικά απλός και εύχρηστος είναι πιθανόν να προκύψουν επιπλέον ερωτήσεις απορίες σε γενικά ή πιο ειδικά θέματα. Προτείνεται εδώ άμεσα η μελέτη του άρθρου Επεξεργαστής iD ή του σχετικού εγχειριδίου.
Πρακτική άσκηση
Περιηγηθείτε στην διεύθυνση: https://www.openstreetmap.org
Συνδεθείτε και ενεργοποιείστε τον επεξεργαστή iD
Στην πρώτη οθόνη επιλέξτε το εργαλείο εκμάθησης και ακολουθείστε τις οδηγίες στην οθόνηΜε την ολοκλήρωση του εγχειριδίου εστιάστε σε περιοχή της επιλογής σας και προβείτε σε προσθήκες, ενημερώσεις ή διορθώσεις. Μην ξεχνάτε να συμβουλεύεστε την σελίδα των χαρτογραφικών χαρακτηριστικών ή το εγχειρίδιο του iD. Αποθηκεύστε τις αλλαγές σας.
-
Ο iD είναι ένας επεξεργαστής δεδομένων OSM εντός του διαδικτυακού περιηγητή. Απαραίτητη προϋπόθεση για την εκτέλεσή του είναι η διαρκής διαδικτυακή σύνδεση. Ένα άλλο μειονέκτημά του είναι οι περιορισμένες ( όχι και τόσο :-) ) δυνατότητες διαχείρισης και γεωμετρικής επεξεργασίας των χαρτογραφικών αντικειμένων.
Αυτό το κενό έρχεται να συμπληρώσει ο josm. Ας τον γνωρίσουμε...
Επεξεργαστής josm
Ο josm είναι ένα πλήρες πρόγραμμα σχεδίασης με την βοήθεια υπολογιστή δύο διαστάσεων (2d CAD) με πρόσθετες δυνατότητες επεξεργασίας και διαχείρισης μιας γεωχωρικής βάσης δεδομένων ενός συστήματος γεωγραφικών πληροφοριών (GIS) όπως το OSM. Υποστηρίζει επιπλέον την διαχείριση: δεδομένων/ιχνών τύπου GPX, γεωαπεικονίσεων υποβάθρου (δορυφορικών ή αεροφωτογραφιών) και επιπλέον δεδομένων OSM από άλλες πηγές, εντός ή εκτός του κεντρικού διαδικτυακού συστήματος. Είναι γραμμένος σε java και έτσι εξαιρετικά διαθέσιμος σε κάθε είδους σύστημα. Ο κώδικάς του είναι διαθέσιμος στο διαδίκτυο ενώ η άδεια χρήσης του είναι η γνωστή GPLv2.
Εικόνα 23. Εισαγωγή στον josm
Στην εικόνα 23 βλέπουμε την σελίδα του εγχειριδίου εισαγωγής στον josm. Είναι μεταφρασμένη σε πολλές γλώσσες αλλά δυστυχώς όχι στα Ελληνικά. Θα εκτελέσουμε τα απολύτως απαραίτητα βήματα για να αποκτήσουμε μια εικόνα του josm ώστε να είμαστε σε θέση να κατανοήσουμε την χρησιμότητά του.
Εγκατάσταση
Στην σελίδα μεταφόρτωσης θα βρούμε την τελευταία έκδοση και θα ακολουθήσουμε τις οδηγίες για την πρώτη εκτέλεσή του. Συνοπτικά θα πρέπει να κάνουμε τα ακόλουθα:
- Να μεταφορτώσουμε τοπικά στον υπολογιστή μας το αρχείο josm.jnlp
- Να ανοίξουμε ένα τερματικό (οδηγίες για windows ενδεικτικά) και να μετακινηθούμε στον φάκελο μεταφόρτωσης.
- Να εκτελέσουμε την εντολή javaws josm.jnlp . Αυτή η εντολή θα μεταφορτώσει, εγκαταστήσει και εκκινήσει τον josm στο σύστημά μας.
Αυτή η διαδικασία εκτελείται μία φορά μόνο στην αρχή αφού ο josm θα είναι διαθέσιμος στην συνέχεια όπως κάθε άλλο λογισμικό στον υπολογιστή μας. Για να εκτελεστεί θα πρέπει το σύστημά μας να έχει πλήρως λειτουργική εικονική μηχανή java. Όποιο πρόβλημα παρουσιαστεί πρέπει να αντιμετωπιστεί κατά περίπτωση.
Εκτέλεση
Εικόνα 24. josm: πρώτη οθόνη.
Στην εικόνα 24 βλέπουμε την πρώτη οθόνη του josm με τις πληροφορίες της έκδοσής του. Επίσης βλέπουμε ενεργά μόνο τα εικονίδια ανάγνωσης (1ο από αριστερά) και μεταφόρτωσης (3ο από αριστερά) δεδομένων OSM. Επιλέγουμε την διαδικτυακή μεταφόρτωση και αφού σχεδιάσουμε πρόχειρα ένα πολύγωνο στην περιοχή ενδιαφέροντός μας προχωράμε στο επόμενο βήμα.
Εικόνα 25. josm: αναφορά σφάλματος από τον εξυπηρετητή του OSM.
Στην συντριπτική πλειοψηφία των νεοεισερχομένων στον josm εμφανίζεται το μήνυμα της εικόνας 25: άρνηση του εξυπηρετητή του OSM να μεταφορτώσει τα δεδομένα του λόγω μεγέθους. Πράγματι υπάρχει «κόφτης» στο μέγεθος μεταφόρτωσης δεδομένων OSM και έτσι πρέπει να μειώσουμε το μέγεθός τους μικραίνοντας, εστιάζοντας πλησιέστερα (zoom in), στην περιοχή ενδιαφέροντός μας με μικρότερο ορθογώνιο. Στο σημείο αυτό να τονιστούν τα ακόλουθα:
- είναι απολύτως φυσιολογική η συμπεριφορά του εξυπηρετητή του osm διότι η κύρια χρήση του είναι διαδικτυακή και όχι με μεταφορτώσεις
- το μέγεθος των αρχείων εξαρτάται τόσο από το γεωγραφικό μέγεθος αλλά και την πληρότητα της περιοχής. Για παράδειγμα η έκταση επεξεργασίας σε μία αγροτική ή ερημική έκταση είναι σαφώς μεγαλύτερη από μια πυκνοδομημένη αστική περιοχή όπως η Αθήνα.
- κατά την διαδικασία αυτή μεταφορτώνονται όλα τα αντικείμενα τα οποία έχουν έστω και έναν κόμβο εντός του ορθογωνίου. Έτσι δικαιολογείται η ύπαρξη αντικειμένων και εκτός των ορίων μας.
Μετά την πετυχημένη μεταφόρτωση δεδομένων βλέπουμε τον josm σε πλήρη λειτουργία (Εικόνα 25).
Εικόνα 26. josm: πλήρης λειτουργία.
Όπως βλέπουμε οι δυνατότητες του λογισμικού είναι εφάμιλλες ενός προγράμματος CAD δύο διαστάσεων και πλήρης κάλυψή τους ξεπερνά μακράν το παρόν μάθημα. Στα επόμενα βήματα θα κάνουμε τα απολύτως απαραίτητα ώστε να κατανοήσουμε την λειτουργία του.
Επιλογή εικόνας υποβάθρου
Εικόνα 27. josm: επιλογή εικόνας υποβάθρου.
Από την επιλογή Imagery επιλέγουμε τις αεροφωτογραφίες Bing όπως φαίνεται στην Εικόνα 27. Παρατηρείστε τον πλούτο παραμετροποίησης, τις δυνατότητες προσαρμογής των δεδομένων σε κάθε περίπτωση. Στην περίπτωσή μας η γεωμετρική ταύτιση είναι άριστη και δεν χρειάζεται καμία αλλαγή.
Πρώτη γνωριμία με το περιβάλλον του josm
Εικόνα 28. josm: περιβάλλον χρήσης.
Στην εικόνα 28 βλέπουμε τον περιβάλλον χρήσης του josm. Στην πρώτη γραμμή έχουμε το κύριο μενού επιλογών, Ακριβώς από κάτω πρώτη κύρια ομάδα λειτουργιών μέσω εικονιδίων. Αριστερά της κεντρικής επιφάνειας εμφάνισης δευτερεύουσα ομάδα λειτουργιών με εικονίδια η οποία προσαρμόζεται στις τρέχουσες ενεργές λειτουργίες του λογισμικού. Δεξιά υπάρχουν τμήματα ενημέρωσης διασύνδεσης τόσο με την επιφάνεια εργασίας όσο και με την βάση δεδομένων και τα στοιχεία της. Τέλος στην βάση της εφαρμογής μια γραμμή ενημέρωσης με όλα τα στοιχεία της απεικόνισης.
Για να κατανοήσουμε απλά την λειτουργία του josm επιλέγουμε με το ποντίκι ένα αντικείμενο και μεταβάλουμε είτε γεωμετρικά είτε ως δεδομένα στην βάση. Με την αλλαγή αυτή ενεργοποιείται η διαδικασία ενημέρωσης των δεδομένων. Έτσι μπορούμε σε τακτά χρονικά διαστήματα να αποθηκεύουμε τοπικά την εργασία μας και κλείνοντας τον josm να την συνεχίσουμε σε επόμενη εκτέλεση. Σημειώστε ότι όλα τα δεδομένα είναι τοπικά και δεν θα χρειαστεί νέα μεταφόρτωση από τον κεντρικό εξυπηρετητή ή η σύνδεση στο δίκτυο. Φυσικά μπορούμε σε κάθε στιγμή να ζητήσουμε να ενημερωθούν τα τοπικά δεδομένα από τον εξυπηρετητή χωρίς να μεταβληθούν οι δικές μας αλλαγές αλλά και να κοινοποιηθούν τα δεδομένα μας στον κεντρικό εξυπηρετητή εφόσον το επιλέγουμε.
Μεταφόρτωση δεδομένων
Εικόνα 29. josm: μεταφόρτωση δεδομένων.
Κατά την μεταφόρτωση δεδομένων προς τον εξυπηρετητή του osm είναι πιθανό να εμφανιστούν προβλήματα / συγκρούσεις στα δεδομένα. Αυτά οφείλονται στον μη συνεχή συγχρονισμό των δεδομένων με την κύρια βάση και τις συνεχείς ενημερώσεις οι οποίες πιθανά έχουν γίνει από άλλους χρήστες είτε άμμεσα με τον iD είτε με τον josm.
Εδώ το λογισμικό μας δίνει την δυνατότητα να αξιολογήσουμε πλήρως τις συγκρούσεις αυτές ώστε να βελτιώσουμε ουσιαστικά τόσο την κεντρική βάση δεδομένων στον εξυπηρετητή του osm όσο και το τοπικό σύνολο δεδομένων το οποίο χειριζόμαστε με τον josm.
Επίλογος
Όπως διαπιστώνουμε ο josm είναι ένας πανίσχυρος επεξεργαστής διδιάστατων γεωγραφικών δεδομένων τύπου CAD με παράλληλη διαχείριση της γεωχωρικής τους βάσης ως λογισμικό GIS. Σε αυτό το μάθημα απλώς κατανοήσαμε την λειτουργία του χωρίς να εκτελέσουμε κάποια δραστηριότητα πέρα από την ανταλλαγή δεδομένων με τον κεντρικό εξυπηρετητή.
Οι δυνατότητες χρήσεις του είναι απεριόριστες. Δεν είναι λίγοι οι χρήστες οι οποίοι τον χρησιμοποιούν ως ένα αυτόνομο τοπικό σύστημα GIS με αρχικοποίηση δεδομένων από το osm. Άλλοι αντικαθιστούν τον κεντρικό εξυπηρετητή του osm με κάποιον τοπικό και ανάλογα και με τα δεδομένα υποβάθρου επεκτείνουν και διαδικτυακά την χρήση του εκτός osm.
Εφόσον επιλεγεί μελλοντικά θα δημιουργηθεί ένα ανεξάρτητο πλήρες μάθημα μόνο για αυτόν τον καταπληκτικό επεξεργαστή.
Πρακτική άσκηση
- Εγκαταστήστε τον josm στον υπολογιστή σας.
- Εκτελέστε βήμα προς βήμα το εισαγωγικό εγχειρίδιο του.
- Για εμβάθυνση μελετήστε το κύριο εγχειρίδιο για τον josm.
-
Το OSM πίσω από την οθόνη
Το OpenStreetMap είναι ένα ανοιχτό σύστημα γεωγραφικών πληροφοριών. Η άδεια χρήσης του χωρίς περιορισμούς, η διάθεση του κώδικά του για μελέτη, βελτίωση και διαλειτουργικότητα επέτρεψε την δημιουργία ενός ολόκληρου κόσμου γύρω του. Σε αυτό τον χώρο θα βρούμε λύσεις από τα πιο απλά μέχρι τα πιο σύνθετα προβλήματα. Στο μάθημα αυτό θα ανθολογήσουμε αυτόν τον κόσμο με προσανατολισμό στις λύσεις για την Δημόσια Διοίκηση.
H Διεπαφή Προγραμματισμού Εφαρμογών του OSM
Εικόνα 30. OSM cosmos: H Διεπαφή Προγραμματισμού Εφαρμογών του OSM
H Διεπαφή Προγραμματισμού Εφαρμογών (Application Programming Interface - API), γνωστή και ως Διασύνδεση Προγραμματισμού Εφαρμογών, είναι η διεπαφή των προγραμματιστικών διαδικασιών που παρέχει ένα λειτουργικό σύστημα, βιβλιοθήκη ή εφαρμογή προκειμένου να επιτρέπει να γίνονται προς αυτά αιτήσεις από άλλα προγράμματα ή/και ανταλλαγή δεδομένων. To OSM ως ένα πλήρες σύστημα GIS δεν θα μπορούσε να στερείται αυτή την λειτουργικότητα. Στην εικόνα 30 βλέπουμε την σελίδα ενημέρωσης για την τρέχουσα έκδοση.
Εικόνα 31. OSM cosmos: H Διεπαφή Προγραμματισμού Εφαρμογών μόνο για ανάγνωση του OSM
Η διεπαφή αυτή επιτρέπει την μετάδοση και αποθήκευση γεωδεδομένων από και προς την βάση δεδομένων του OpenStreetMap. Η χρήση του ενδείκνυται μόνο στην περίπτωση που είναι απολύτως απαραίτητο διότι ο φόρτος προς τους εξυπηρετητές του συστήματος είναι μεγάλος. Για τον λόγο αυτό λειτουργεί εξίσου αξιόπιστα και παράλληλα η διεπαφή Overpass API (Εικόνα 31) η οποία παρέχει ανάγνωση μόνο στα δεδομένα και είναι κατάλληλη για ευρεία χρήση.
Οι επεξεργαστές γεωχωρικών δεδομένων του OSM
Εικόνα 32. OSM cosmos: Επεξεργαστές
Στην σελίδα του γουίκι του OSM (Εικόνα 32) βλOSM2pgsqlέπουμε έναν κατάλογο με όλους τους επεξεργαστές δεδομένων του OSM. Οι κυριότεροι είναι:
- iD : διαδικτυακός επεξεργαστής τον οποίο γνωρίσαμε σε αυτό το μάθημα
- josm : αυτόνομος επεξεργαστής με πλήρη λειτουργικότητα 2d CAD και διαχείριση γεωχωρικής βάσης δεδομένων
- Potlatch 2 : ο προγενέστερος του iD εξίσου λειτουργικός και φιλικός
- Vespucci : ο επεξεργαστής OSM στο Android και
- Go Map!! : ο επεξεργαστής OSM στο iOS.
Εικόνα 33. OSM cosmos: Συγκριτική παρουσίαση των επεξεργαστών του OSM
Στην ίδια σελίδα (Εικόνα 33) ακολουθεί συγκριτική παρουσίαση χαρακτηριστικών όλων των επεξεργαστών του OSM ώστε ο κάθε χρήστης να εστιάσει ακριβώς στις ανάγκες και την διαλειτουργικότητα που τον ενδιαφέρει.
Πριν κλείσουμε το θέμα των επεξεργαστών ας απαντήσουμε στο πιο συνηθισμένο ερώτημα των νεοεισερχόμενων χρηστών του OSM από άλλα λογισμικά GIS: Μπορεί να διαβάζει σέιπ-φάιλς;
Εικόνα 34. OSM cosmos: Σέιπ-φάιλς στο OSM
Η απάντηση είναι ΝΑΙ αλλά δεν πρέπει. Η τυποποίηση σέιπ-φάιλ είναι μια σύνθετη τυποποίηση ενός εξαιρετικά διαδεδομένου ιδιοταγούς (κλειστού) λογισμικού η οποία περιέχει στοιχεία τοπολογίας όπως αυτή ορίζεται και χρησιμοποιείται από το λογισμικό αυτό. Στην συγκεκριμένη περίπτωση η εισαγωγή δεδομένων με αυτή την τυποποίηση θα έρθει σε σύγκρουση με την απλότητα του OSM και θα αναγκάσει την κοινότητα να κοπιάσει για την προσαρμογή των δεδομένων ίσως περισσότερο από όσο θα χρειαζόταν για να τα εισάγει με τον κανονικό τρόπο. Συμπέρασμα: «Ἀπόδοτε οὖν τὰ Καίσαρος Καίσαρι καὶ τὰ τοῦ Θεοῦ τῷ Θεῷ»
Ο Πλανήτης του OSM
Δεν θα μπορούσε ο κόσμος του OSM να μην έχει τον πλανήτη του. Πρόκειται για τον ιστοχώρο με αναφορά και πρόσβαση στο σύνολο των δεδομένων του OSM.
Εικόνα 35. OSM cosmos: ο πλανήτης του OSM
Ο πλανήτης του OSM σήμερα (28/12/2019) αναφέρει πρόσφατο(ημέρας) αρχείο XML File μεγέθους ~84 GB και σίγουρα είναι διαφορετικό από αυτό που θα δείτε στον χρόνο σας ή απεικονίζεται στην εικόνα 35.
Κάθε εβδομάδα παράγεται ένα νέο αρχείο με όλα τα δεδομένα του OSM διαθέσιμο σε όσους χρήστες θέλουν να εκκινήσουν τον δικό τους εξυπηρετητή. Παράλληλα όσοι έχουν ήδη έναν και απλά θέλουν να λάβουν την ενημέρωση της εβδομάδας μπορούν να μεταφορτώσουν το κατά πολύ (~5% σήμερα) μικρότερο αρχείο με τις αλλαγές από την προηγούμενη εβδομάδα ώστε να είναι εξίσου ενημερωμένοι. Τέλος στους φακέλους που ακολουθούν διατίθενται πληθώρα αρχείων για κάθε χρήση και με διαφορετική κατάτμηση γεωγραφική ή θεματική ώστε ο κάθε ενδιαφερόμενος να εστιάσει ακριβώς στην ανάγκη του και να μην χρειαστεί υπερβάλλουσα μεταφόρτωση δεδομένων.
Εικόνα 36. OSM cosmos: ο πλανήτης του OSM ιστορικό αρχείο.
Για ειδικούς λόγους επίσης διατίθεται το ιστορικό αρχείο του OSM (εικόνα 36) το οποίο περιέχει όλες τις αλλαγές διαχρονικά. Σήμερα (28/12/2019) αναφέρει πρόσφατο(ημέρας) αρχείο XML File μεγέθους ~127GB. Η χρήση του είναι εξαιρετικά σπάνια ή μόνο για ερευνητικούς σκοπούς.
Άδεια χρήσης των δεδομένων του OSM
Όλα τα παραπάνω δεν θα ήταν διαθέσιμα αν δεν ίσχυε η άδεια του OSM.
Εικόνα 37. OSM cosmos: η άδεια χρήσης των δεδομένων του OSM.
Τα δεδομένα του OpenStreetMap είναι ανοιχτά δεδομένα (εικόνα 37), διαθέσιμα με την ανωτέρω άδεια Open Data Commons Open Database License (ODbL) η οποία εκδόθηκε από το OpenStreetMap Foundation (OSMF).
Σύμφωνα με αυτήν είμαστε ελεύθεροι να αντιγράψουμε, μοιράσουμε, μεταδώσουμε και προσαρμόσουμε τα δεδομένα του OSM εφόσον αναφερθούμε σε αυτά και διατηρήσουμε αναλλοίωτη / αυτούσια αυτή την άδεια. Ως αναφορά αρκεί η φράση “© OpenStreetMap contributors”.
Τέλος τα χαρτογραφικά στοιχεία και η τεκμηρίωση του OSM είναι επίσης ανοιχτά με την άδεια Creative Commons Attribution-ShareAlike 2.0 license (CC BY-SA).
Ανθολογία του κόσμου του OSM
Osmosis
Εικόνα 38. OSM cosmos: OSMosis.
Το λογισμικό OSMosis είναι μία πανίσχυρη εργαλειοθήκη σε Java η οποία εκτελείται από την γραμμή εντολών. Αποτελείται από εργαλεία τα οποία μπορούν να συνδυαστούν ώστε να εκτελεστούν πολύπλοκες επεξεργασίες γενικών ή ειδικών εφαρμογών.
Osmium
Εικόνα 39. OSM cosmos: OSMium.
Το OSMium είναι μια αντίστοιχη με το OSMosis εργαλειοθήκη σε C++ (Εικόνα 39). Συγκριτικά με την OSMosis έχει μεγαλύτερη ταχύτητα επεξεργασίας και περισσότερες δυνατότητες διαλειτουργικότητας με άλλα λογισμικά αλλά είναι πιο πολύπλοκη στην χρήση της.
OSM2pgsql
Εικόνα 40. OSM cosmos: OSM2pgsql.
Το λογισμικό OSM2pgsql είναι λογισμικό βάσεων δεδομένων για την μετατροπή δεδομένων OpenStreetMap σε γεωχωρικές ( postGIS-enabled) βάσεις δεδομένων τύπου PostgreSQL. Τέτοιες βάσεις χρησιμοποιούνται στην αναδόμηση δεδομένων OSM σε οπτικά περιβάλλοντα όπως το Mapnik διότι η PostgreSQL είναι από τις πιο ισχυρές βάσεις στην διαχείριση μεγάλων όγκων δεδομένων.
osmcode.org
Από τι είναι φτιαγμένος ο κόσμος του OpenStreetMap; Η απάντηση στην εικόνα 41:
Εικόνα 41. OSM cosmos: osmcode.org
Το OpenStreetMap έχει συλλέξει ένα τεράστιο όγκο γεωχωρικών / γεωγραφικών / χαρτογραφικών δεδομένων από όλο τον πλανήτη μας την Γη. Όλα αυτά τα δεδομένα είναι ελεύθερα διαθέσιμα σε όλους. Εξίσου ελεύθερα διαθέσιμα προς όλους είναι και τα εργαλεία / λογισμικά / τεχνολογίες / πρότυπα τα οποία παρουσιάζονται σε αυτόν τον ιστοχώρο και απευθύνονται σε προγραμματιστές και χαρτογράφους ώστε να συμπεριλάβουν στα έργα τους ότι θέλουν όπως θέλουν από τον κόσμο του OpenStreetMap.
Αντί επιλόγου
Σε αυτό το μάθημα γνωρίσαμε το OpenStreetMap και τον κόσμο του: δεδομένα, λογισμικά, πρότυπα, τυποποιήσεις, χαρτογραφικά στοιχεία, τεχνολογίες και τεχνικές επεξεργασίας γεωγραφικών / γεωχωρικών δεδομένων κάθε είδους. Από όλα όσα είδαμε σε αυτό το μάθημα κατανοήσαμε ότι αυτός ο κόσμος είναι τεράστιος. Θεμελιώδες πλεονέκτημά του είναι η ανοιχτότητα στην φιλοσοφία του, η ελευθερία στην διάθεση, χρήση τροποποίηση και διαμοιρασμό κάθε συνιστώσας του. Έτσι, με την κατάλληλη μελέτη, μπορεί ο κάθε ενδιαφερόμενος, τεχνικός ή μη χρήστης, να εμβαθύνει και να αξιοποιήσει στο έπακρο τις δυνατότητες αυτής της τεχνολογίας.
Και αφού το κάνει ας πει το Ευχαριστώ του κι αυτός με την σειρά του διαθέτοντας τα έργα του με τον ίδιο τρόπο:
Λ Ε Φ Τ Ε Ρ Α !