Auf der Suche nach dem Neuen im Alten
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OpenStreetMap – Eine virtuelle Welt gedeiht

[Repost aus freiesMagazin 03/2012]

von Matthias Meißer

Mit „OpenStreetMap – GoogleMaps-Klon oder doch mehr?“ wurde bereits in der Ausgabe 11/2008 von freiesMagazin das OpenStreetMap-Projekt (OSM) vorgestellt, das nach dem Wiki-Prinzip eine ganze Weltkarte erstellt, die jedermann nutzen und verbessern darf. Doch drei Jahre sind eine lange Zeit, gerade für freie Projekte. Hier folgt nun das Update, wie sich die Welt seither verändert hat.

Abb. rechts: Mit einfachem Equipment unterwegs für eine freie Weltkarte. © Sebastian Haag (CC-BY-2.0

Qualität

Wenn man heute die Qualität von OSM beurteilen will, lohnt sich meist eine differenzierte Betrachtung. In Städten steht die Karte den kommerziellen Angeboten in Bezug auf Anzahl der Objekte, deren Eigenschaften und der Vielfalt an Objektkategorien (von der Stadtautobahn bis zum Hydranten kann mittlerweile fast alles erfasst werden) in nichts nach und übertrifft diese teilweise sogar. Beispiele wie der damals genannte, detailliert erfasste Berliner Zoo sind mittlerweile nicht mehr die Ausnahme, sondern in den meisten Städten ebenso schön umgesetzt. Nicht selten sind es solche kleinen Details, die auch der Stolz der Community sind. Ähnlich verhält es sich mit den Hausnummern, bei denen einige Großstädte schon sehr weit gekommen sind und Googles einfache Adressen-Interpolation vergleichsweise bescheiden aussehen lassen. Als Beispiel kann man gerne einmal die Städte Hamburg oder aber München vergleichen.

Wissenschaftliche Untersuchungen zeigten, dass der ländliche Raum aber immer noch erheblichen Nachholbedarf hat (ca. 70 % der Straßen sind erst komplett). Doch die Gemeinschaft ist dabei, aus den Ballungszentren heraus auch immer weiter in die Dörfer vorzudringen und dort mit Mapping-Partys (meist eintägige Ausflüge um Daten zu sammeln) Vorarbeit zu leisten und Anwohner für das Projekt zu begeistern. Mit Erfolg, denn in Deutschland scheinen nur noch 3 % des gesamten Straßennetzes zu fehlen und mit kleinen Wegen und spezialisierten Objektarten kann OSM viel besser glänzen als kommerzielle Anbieter.

Datenerfassung

Diese Art der Erfassung von Informationen vor Ort stellt auch heute noch einen wichtigen Teil der Arbeit der Mapper dar. Doch gibt es nun auch gut aufgelöste Luftbilder, die durch die Community genutzt werden können. So erlaubt Microsoft es, die Bilder des Bing Maps Portals zu nutzen und z. B. ist es auch erlaubt, die amtlichen Bilder von Geoimage Austria einzubinden. Obwohl diese Technik eine sehr gute Möglichkeit darstellt, gerade großflächige Objekte wie Seen und Wälder abzuzeichnen sowie die bisher sehr problematischen Gebäude-Umrisse zu erfassen, muss ihr Einsatz immer auch kritisch hinterfragt werden. Denn nicht jede Schneise im Wald ist unbedingt ein Wanderweg (oft auch einfach nur ein Wechsel des Baumbestandes) und durch die verminderte Aktualität muss das Gesehene nicht mehr dem aktuellen Stand vor Ort entsprechen. Deshalb ist es gerade in Städten am sinnvollsten, sich die Karte einfach einmal auszudrucken und dort manuell das Gesehene zu ergänzen. Das Ganze geht aber natürlich auch durchgehend digital mit OpenStreetBugs oder per E-Mail an eine der vielen lokalen Gruppen. Mittlerweile gibt es schon so viele Leute, die mit Luftbildern umzugehen wissen, dass sich mit dem Humanitarian OpenStreetMap Team eine Gruppe innerhalb des Projektes herausgebildet hat, die sich um das Erstellen von Karten gerade in Krisengebieten kümmert. So können im Katastrophenfall schnell Versorgungswege für Hilfskräfte geplant und das Kartenmaterial durch Bodentruppen aktualisiert werden.

Fehler in der Karte gefunden? © OSM Contributors (CC-BY-3.0)

Nutzung

Hier hat sich wohl gerade durch die verbesserte Datengrundlage enorm viel getan. Dutzende Webkarten sind entstanden, die sich mit jeweils speziellen Stilen um ausgewählte Objekte und ihre Eigenschaften kümmern. So zeigt ÖPNV-Karte die Strecken des Nahverkehrs an, OpenSeaMap präsentiert Bojen und andere maritime Aspekte und mit der Hike & Bike Map findet man sich auch in unwegsamen Gelände zurecht.

Verschiedene Sichten auf die Welt – OSM fürs Fahrrad. © OSM Contributors (CC-BY-2.0)

Daneben gibt es zahlreiche Dienste, die die Daten nicht nur zur Darstellung nutzen, sondern auch weiter verwerten. Etwa Nominatim, das eine Suche nach Adressen ermöglicht, oder OpenRouteService, der Navigation für verschiedenste Fortbewegungsmittel bietet. Viele weitere spannende Online-Karten listet darüber hinaus das OSM-Wiki auf

Verschiedene Sichten auf die Welt – OSM für den ÖPNV. © OSM Contributors (CC-BY-2.0)

Den Lesern dieses Magazins werden die Parallelen von OSM und Wikipedia natürlich nicht entgangen sein. Seit mehr als einem Jahr herrscht daher auch eine rege Zusammenarbeit zwischen beiden Projekten. OpenStreetMap ist nun die Standardkarte von Wikipedia, die mit einem Klick auf die Geokoordinaten zu einem Artikel (rechts oben im Mediawiki) erscheint und von Wikipedia selbst auf eigenen Servern gerendert wird.

Doch natürlich lassen sich Karten gerade unterwegs erst sinnvoll einsetzen. Mit OSM gib es dort die Möglichkeit, diese kostenlos und besonders platzsparend als Vektorkarten zu nutzen, welche sich sogar dynamisch je nach Szenario darstellen lassen. Seit jeher sind dort Outdoor-GPS-Geräte sehr beliebt, die die eigene Position und die vorgeschlagene Route auf der Karte anzeigen, sowie interessante Orte (POIs) auch unterwegs finden können. Lange Zeit konnten nur die Geräte der Marke Garmin mit OSM-Karten betankt werden, doch mittlerweile geht dies auch für Magellan und einige andere Hersteller. Medion hat mit dem GoPal S3875 ein GPS für den deutschen Massenmarkt entwickelt, dass sogar ab Werk mit Karten des freien Portals ausgestattet ist. Diese kompakten und wasserdichten Geräte sind heutigen Smartphones immer noch eine Nasenlänge voraus, jedenfalls wenn es nicht um die typischen kurzen Touren durch den Großstadtdschungel geht.

Für die mittlerweile alltäglichen digitalen Helfer gibt es aber auch schon sehr viele (leider meist proprietäre) Apps, die das Kartenmaterial nutzen. OSM stellt derzeit wohl die einzige Möglichkeit dar, Geodaten offline verfügbar zu haben, ohne an die restriktiven Lizenzen der großen Datenanbieter wie Navteq oder Teleatlas gebunden zu sein. Bekannte Alternativen für die Nutzung von OSM sind Skobbler, Footmap und NavFree. Erfreulicherweise gibt es aber auch offene Navigationslösungen, die häufig sogar auf einer Vielzahl von Plattformen verfügbar sind, wie etwa NAVIT oder Gosmore. Leider ist hier jedoch die Usability noch nicht ganz so ausgereift, sodass man dabei noch nicht von Out-of-the-box-Lösungen, wohl aber von hochgradig anpassbaren Programmen sprechen kann, die mit ein wenig Einarbeitung schon erstaunlich zuverlässig ihren Dienst verrichten. Die vergangenen Jahre zeigten auch, zu was für einer überraschenden Vielfalt von Anwendungen freie Daten führen können und wie sehr sie Innovation und Spieltrieb fördern. So gibt es mit eWorld einen einfach zu bedienenden Verkehrssimulator sowie Export-Werkzeuge wie Osm2xp, die die Szenerien von Flugsimulatoren wie X-Plane zu erweitern vermögen.

Der Flugsimulator X-Plane nutzt OSM um Gebäude zu visualisieren. © Osm2xp (CC-BY-2.0)

Es gibt auch Ansätze, die Datenbestände für semantisches Web und Suchmaschinen zu erschließen oder auch größere, dreidimensionale Stadtmodelle generieren zu können. Das Ganze ist natürlich bei weitem nicht nur auf die digitalen Ergebnisse beschränkt. So wird OSM auch zur Erstellung von gedruckten Stadtplänenoder zur Illustration von Reisebänden genutzt.

Technik

Möchte man selbst bei OSM aktiv werden, sollte man sich als Erstes ein Konto beim Projekt anlegen und ggf. den in Java entwickelten Editor JOSM installieren (oder den in die Webseite integrierten Flash Editor Potlatch2 nutzen).

Einfach anmelden und mit dem Potlatch-Editor loslegen.

Nach dem Laden der bestehenden Daten kann man mit den Editoren beginnen, Objekte einzutragen. Im einfachsten Fall sind das nur einzelne Punkte („Nodes“), an denen die passenden Eigenschaften gesetzt werden („Tags“). So wird aus ein und demselben Node durch amenity=restaurant ein Restaurant oder mit highway=traffic_light eine Ampel.

Natürlich gibt es aber auch Linienobjekte (Ways), die ebenso mittels Tags als Straßen oder Flüsse gekennzeichnet werden. Geschlossene Wege mit building=yes stellen dabei Gebäude dar und Plätze werden z. B. mit geschlossenen Wegen mit highway=pedestrian und area=yes erfasst.

Diese grundlegenden technischen Konzepte von OpenStreetMap sind natürlich gleich geblieben, einige kleinere Ergänzungen kamen jedoch mit der aktuellen API 0.6, über die auf die zentrale Datenbank zugegriffen werden kann.

So werden Änderungen nun nicht nur zu sogenannten Changesets zusammengefasst, sondern es gibt mit Relationen sogar einen neuen Objekttyp. Sie stellen die derzeitige Lösung für Probleme wie Gruppierungen von Linien in Nahverkehrsnetzen und Flächen als Multipolygone dar, also überall wo ein Objekt nicht nur einmalig einem anderen zugeordnet werden soll. Aber grau ist alle Theorie, man sollte wirklich mutig einfach mal mit ein paar Änderungen beginnen, um zu sehen, wie alles in einander greift, und sich nicht von den Begriffen abschrecken lassen.

Der Austausch von Objekten erfolgt mit einem sehr einfachen XML-Schema, das nacheinander Abschnitte mit den Nodes, Ways und Relationen eines bestimmten Bereichs enthält. Die gesamte Erde umfasst als komprimierte XML-Datei zurzeit 19 GB, was ein kleiner Hinweis darauf ist, wie komplex weltweite Berechnungen werden können. Denn neben dem Speicherplatz werden auch intelligente Datenstrukturen benötigt, so dass man etwa in einer Datenbank wie PostGIS schnell herausfinden kann, welche Objekte sich an einer bestimmten Position befinden.

Dennoch benötigt die performante Verarbeitung der Geodaten extrem viele Ressourcen. So sind Rechner mit über 30 GB RAM keine Seltenheit bei den zentralen Servern. Damit gerade der sehr aufwendige Import des kompletten Datenbestandes nicht dauernd neu durchgeführt werden muss, gibt es mit OSM Diff XML ein abgeleitetes Dateiformat, mit dem man Änderungen übertragen kann und so die eigene lokale DB auf dem aktuellen Stand bleibt. Daran können sich nun weitere Programme ankoppeln, sodass Karten gezeichnet (Mapnik, Osmarender), Routen berechnet (OSRM) oder eigene Analysen durchgeführt werden können.

Überall gibt es Flecken, wo Mapper fleißig die Welt erfassen. © Indigomc (Public Domain)

Community

All diese Veränderungen entstehen natürlich nur durch eine massiv angewachsene Community. So gibt es mittlerweile über 500.000 registrierte Mitglieder, von denen etwa 16.000 Nutzer monatlich zu OSM beitragen. Dadurch bildeten sich in größeren Städten sehr viele Stammtische, wo die einzelnen Mapper sich über Neuigkeiten austauschen oder gemeinsame Aktionen planen.

Nach wie vor hapert es (wie bei den meisten freien Projekten) jedoch in Sachen überregionaler Kommunikation, auch wenn sich dort einige Lichtblicke abzeichnen. So gibt es schon über ein Jahr den OSMBlog, welcher in der regelmäßig erscheinenden Wochennotiz die Ereignisse im Projekt von verschiedenen Kommunikationskanälen (Mailinglisten, regionale Mailinglisten, Foren, IRC, Diaries, Blogs, Twitter etc.) sammelt und prägnant zusammenfasst. Denn gerade Leute, die neu zu OpenStreetMap stoßen, haben immer noch oft das Problem, sich in den verschiedenen Kommunikationskanälen zurecht zu finden und eine einfache Schritt-für-Schritt-Anleitung zu bekommen. Diese gab es bisher bereits im Wiki und mit einigen Video-Tutorials, diese sind aber leider teilweise auch schon wieder veraltet. In diese Bresche springen LearnOSM sowie einige Bücher, die die Arbeit in und mit dem Projekt thematisieren.

Da für die immer weiter wachsende Nutzung der Karte auch entsprechende Ressourcen angeschafft und Spenden verwaltet werden müssen, gibt es mit der OpenStreetMap Foundation nun schon seit längerem auch eine Vereinigung, die als juristischer Ansprechpartner fungieren kann. Im deutschsprachigem Raum ist dies übrigens der FOSSGIS e.V., der unter anderem auch einige Entwicklungsserver betreibt, damit nicht jeder, der gewillt ist eine OSM-Karte zu bauen, eigene leistungsfähige Hardware braucht, und so auch europaweite Karten anbieten kann.

Ein ganz wichtiges Vorhaben der Mapper ist übrigens die Umstellung der Lizenz von der jetzigen CC-BY-SA zu der neuen Open Database License (ODbL). Naturgemäß führte diese Maßnahme zu einiger Unruhe innerhalb des Projektes, geht es doch um nichts weniger als um die Nutzbarkeit der mühevoll zusammengetragenen eigenen Daten. Inhaltlich ändern sich nur wenige Aspekte, denn es bleibt bei dem Copyleft-Gedanken, sodass man bei einer Vermischung von Daten auch die Endprodukte unter diese Lizenz stellen muss. Ein weiterer Grund ist sicherlich, dass die neue Lizenz sich erst etablieren muss, sind die Creative-Commons-Lizenzen doch schon durch diverse andere Projekten recht bekannt. Sie bürgen somit für eine gewisse Verlässlichkeit, aber leider greifen Sie bei Datenbanken gerade im amerikanischen Raum nicht zwangsläufig. Neulinge akzeptieren übrigens von vornherein die neue Lizenz. Bei den anderen Mitgliedern wird jedoch explizit um eine Zustimmung nachgefragt, weshalb einige Daten auch nach der Umstellung eventuell verloren gehen werden und neu erfasst werden müssen.

Ausblick

OpenStreetMap hat bisher bereits Erstaunliches geleistet und es ist kaum zu glauben, dass sich an den Stellen, wo heute Städte mit Gebäuden und Restaurants zu sehen sind, früher nur digitale Wüste befand. Dies überzeugt langsam aber sicher auch diejenigen aus dem professionellen Umfeld, die dem Projekt keinen Erfolg prophezeiten, da es zu unorganisiert sei und so gar nicht mit den üblichen akkuraten Messmethoden in der Geodäsie vereinbar schien. So nutzen bereits zahlreiche offizielle Webseiten die Karte und allmählich sehen sich auch die bisherigen Navi-Hersteller mit dem Problem konfrontiert, dass Kartenupdates von bis zu hundert Euro schwerlich zu rechtfertigen sind, wenn es parallel dazu ein Projekt gibt, das die neuesten Fahrwege sehr viel schneller als bisherige Datenlieferanten und dazu noch kostenlos bereitstellen. Ein wichtiger Achtungserfolg ist die freie Veröffentlichung der Daten der englischen Vermessungsbehörden (Ordnance Survey) in letztem Jahr. Das zeigt, dass Open Data bereits in aller Munde ist und wie sehr die Möglichkeit genutzt wird, neue Ideen damit auszuprobieren.

Keinesfalls soll aber der Eindruck erweckt werden, dass OSM völlig ohne Makel ist. Die Qualität der Daten ist nicht überall bereits so gut wie in Deutschland oder England und auch dort sind ländliche Gebiete oder die Erfassung der zugelassenen Geschwindigkeiten noch immer ausbaufähig. Jedoch sind dies Aufgaben, die sicherlich binnen der nächsten zwei Jahren gelöst werden können, wenn noch mehr Menschen die Karte nutzen und Gefallen daran finden, ihre eigene Nachbarschaft darin dazustellen. Vielleicht wird es für Orte und Institutionen dann immer wichtiger geworden sein, auf der freien Weltkarte zu erscheinen, ähnlich vielleicht wie bei Google Maps heute schon. Daher auch ein kleiner Aufruf an den geneigten Leser, der ja auch mal persönlich bei OSMBugs vorbeischauen und melden kann, was in der Heimatstadt noch fehlt. Und wer basteln mag, der ist herzlich dazu eingeladen, kreative Anwendungen auf Grundlage von OpenStreetMap umzusetzen. Die Unterstützung der Community ist einem gewiss!

Literatur

  • Pascal Neis, Dennis Zielstra, Alexander Zipf: „The Street Network Evolution of Crowdsourced Maps: OpenStreetMap in Germany 2007-2011“, Future Internet 2012 [URL]
  • Ina Ludwig: „Abbildung von Straßendaten für Qualitätsuntersuchungen – Ein Vergleich von OpenStreetMap mit Navteq“, 2010 Universität Bonn [URL]
  • Jochen Topf, Frederik Ramm: „OpenStreetMap – Die freie Weltkarte nutzen und mitgestalten“, Lehmanns Media 2011, ISBN 978-3865413758 [URL]

Autor

Matthias Meißer ist Student an der Universität Rostock, wo er bei einer Projektarbeit auf OpenStreetMap stieß. Zusammen mit vielen anderen hat er nicht nur die Hansestadt auf die Karte gebracht, sondern kümmert sich insbesondere um die Kommunikation in Mecklenburg-Vorpommern innerhalb des Projektes und nach außen.

Kategorien: Freie Inhalte

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2. April 2012, 07:25 Uhr   2 Kommentare

1 Martin (03.04.2012, 20:39 Uhr)

Mir wurden aus der OSM die Weg-Distanzen zwischen jeder PLZ, Gemeinde (errechneter Mittelpunkt), Bezirk, mittels Routing Software gemessen zu allen Krankenanstalten in Österreich ausgemessen. Mit diesen Daten lassen sich ausgezeichnete Analysen für die Versorungssituationin Ö berechnen.

2 !i! (05.04.2012, 13:39 Uhr)

Genau, ähnliches kann man auch für speziellere Erreichbarkeitsanalysen machen z.B. http://www.fossgis.de/konferenz/2012/programm/events/377.de.html

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