Zur Interoperabilität und Benutzerfreundlichkeit von OSM-Daten

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1 158 Zur Interoperabilität und Benutzerfreundlichkeit von OSM-Daten Andreas HEIKEN und Gerd PEYKE Zusammenfassung Stellten noch vor einigen Jahren Geodaten eine finanzielle und manchmal auch von der Administration her nur schwierig überwindbare Hürde für viele Projekte dar oder auch für die Entwicklung von Anwendungen (vgl. DE LANGE 2006), so ist mit der Initiierung des OpenStreetMap-Projekts heutzutage vieles mit geringem Kostenaufwand durchführbar geworden. Der folgende Beitrag geht auf die zugrundeliegenden Phänomene wie Crowdsourcing (HOWE 2006) und Volunteered Geographic Information (GOODCHILD 2007) ein, bevor mögliche Anwendungsbeispiele, softwaretechnische Anforderungen im Allgemeinen und Potenziale, Chancen, Risiken und Grenzen diskutiert werden. Da die OSM-Daten besonders für mit geringerem Budget ausgestattete Projekte von großem Interesse sind, spielen auch Nutzer- und Bedienungsfreundlichkeit sowie die Auswahl an Export- und Import-Schnittstellen eine wichtige Rolle. 1 Crowdsourcing und Volunteered Geographic Information Vereinfacht wird unter Crowdsourcing die Auslagerung von Aufgaben und Tätigkeiten auf die Intelligenz und die Arbeitskraft einer Masse von Freizeitarbeitern im Internet verstanden. Dieser 2006 von HOWE im Wired Magazine geprägte Neologismus (HOWE 2006) steht für ein Problemlösungs- und Produktionsmodell, das sich in der Praxis einer großen Zahl an Beispielen erfreut (BELL 2009, S. 1-5). Als eines der prominentesten Beispiele ist die Online-Enzyklopädie Wikipedia zu nennen. In der englischsprachigen Literatur hat sich für die Fachgebiete Geoinformatik und Geographie anstelle des Crowdsourcings seit 2007 der auf Michael F. GOODCHILD zurückgehende Begriff Volunteered Geographic Information (kurz: VGI) eingebürgert (vgl. GOODCHILD 2007). Es fanden schon eine Reihe von Tagungen statt, die sich ausschließlich diesem Thema gewidmet haben (ELWOOD 2008, S ). GOODCHILD umschreibt VGI mit einer Gruppe von Individuen, die mithilfe eines Webservers und entsprechender Tools in einem Patchwork (GOODCHILD 2007, S. 217), meist chaotisch ablaufend, Geodaten erfassen, verarbeiten, analysieren und/oder präsentieren. Dabei leisten Hunderttausende freiwillig und mit dem Wissen, nie eine finanzielle Vergütung zu erhalten, ihren Beitrag bei der Erhebung, Pflege und Aktualisierung von räumlichen Daten und Informationen (GOOD- CHILD 2007, S. 30). Dazu sei erwähnt, dass sowohl bei Crowdsourcing als auch bei VGI die Selbstregulierung im Vordergrund steht, da diese für die Qualität der (Geo-) Daten, (Geo-) Informationen bzw. (Geo-) Wissen/Intelligenz (HEIKEN 2010) einen sehr wichtigen Faktor darstellt. Strobl, J., Blaschke, T. & Griesebner, G. (Hrsg.) (2011): Angewandte Geoinformatik Herbert Wichmann Verlag, VDE VERLAG GMBH, Berlin/Offenbach. ISBN Dieser Beitrag ist ein Open-Access-Beitrag, der unter den Bedingungen und unter den Auflagen der Creative Commons Attribution Lizenz verteilt wird (

2 Zur Interoperabilität und Benutzerfreundlichkeit von OSM-Daten Anwendungsmöglichkeiten und technische Aspekte Das gegenwärtige Hauptziel des OSM-Projektes ist die Erfassung und Bereitstellung von Geodaten und -informationen (speziell die Geometrie), welche kostenfrei weiterverarbeitet bzw. -verwendet werden dürfen. Vor diesem Hintergrund sind viele Softwareprodukte, welche mit OSM in Zusammenhang gebracht werden, entweder sogenannte Editoren, welche zur Datenerhebung, Änderung der Geometrie und deren Attribute verwendet werden, oder Anwendungen, die auf OSM-Daten aufbauen/zurückgreifen (bspw. OpenRouteService.org; vgl. bspw. NEIS & ZIPF 2008), aber deren Bearbeitung meist nicht ermöglichen. Das auf das SchulGIS-Projekt aufsetzende GIS-Tool ermöglicht nicht nur das Erfassen, sondern auch das Verarbeiten, die Durchführung von Analysen und die Präsentation der OSM-Daten, bei Bedarf natürlich auch kombinierbar mit proprietären (Geo-)daten anderer Systeme. Mit anderen Worten: die Verknüpfung der OSM-Daten, welche schwerpunktmäßig topographische Inhalte beschreiben, mit externen, aber trotzdem verortbaren Sachinformationen und deren Weiterverarbeitung eröffnet viele neue Anwendungsmöglichkeiten, welche auch Gegenstand vieler Entwicklungen von Communities wie bspw. FOSSGIS sind. Die in Abbildung 1 dargestellte Architekturskizze zeigt die für das SchulGIS-Projekt entwickelte Umsetzung. Abb. 1: Architektur einer auf Webtechnologie basierende, OGC-konformen und OSMverarbeitenden GI-Software (Quelle: HEIKEN 2010, S. 88)

3 160 A. Heiken und G. Peyke Unabhängig von den Anwendungen sind verschiedene Schnittstellen für das Verarbeiten von weiteren Daten, welche mit den OSM-Daten verknüpft werden können, notwendig; unter anderem auch für den etwaigen Offline-Betrieb bei Feldarbeiten, bei denen kein Internetzugang zur Verfügung steht. 3 Potenziale und Grenzen von Anwendungsmöglichkeiten mit OSM-Daten Ein Vergleich der OSM-Daten mit Daten der Digitalen Flurkarte Bayerns hat gezeigt, dass die Genauigkeit oft zwischen einem und zwei Meter liegt, was für eine große Zahl von Projekten völlig ausreichend ist. Sofern doch genauere Geometriedaten notwendig sind, können weitergehende Informationen, die in amtlichen Geobasisdaten nicht erhoben werden, dennoch aus OpenStreetMap hinzugeladen werden und trotz gewisser Ungenauigkeiten verwendet werden. Beispielhaft sind hier Informationen wie Banken, Postämter, Apotheken, Informationen zum Einzelhandel oder Restaurants zu nennen, bei deren Verortung die oben angesprochene Genauigkeit bei Weitem ausreichend ist. Abb. 2: Vergleich (Verschneidung) der Digitalen Flurkarte (DFK) mit den OpenStreet- Map (OSM)-Daten (Quelle: EIGENE DARSTELLUNG) Ein äußerst wichtiger Aspekt im Zusammenhang von Anwendungen mit OSM-Daten stellt eine intuitive, einfache und gut verständliche Usability dar, die die Verwendung außerhalb der Anwender-Community mit Spezialisten ermöglicht. Projekte, bei denen Neueinsteiger in GIS und Geodaten involviert waren, haben gezeigt, dass die Attributierung beim Erfas-

4 Zur Interoperabilität und Benutzerfreundlichkeit von OSM-Daten 161 sen der Geodaten neben dem schon nicht leicht zugänglichen Einstieg in die Funktionsweisen eines GIS eine weitere Hürde darstellt. Auch erste Tests am Girls Day 2011 haben ergeben, dass der Einstieg in das OpenStreetMap-Projekt als kompliziert empfunden wird. Aufgrund des Prinzips des Crowdsourcings entstehen für Software-Entwickler nur schwierig zu lösende Umsetzungsprobleme. Als Beispiel sei hier die frei definierbare Attributierung, welche das Auslesen, Importieren o. Ä. oft sehr erschweren kann. Mit anderen Worten, ein Neueinsteiger, der mit den Begrifflichkeiten, der Semantik der Geodaten und den nicht immer intuitiv verständlichen Funktionalitäten zu kämpfen hat, würde bei der graphischen Darstellung ein vollständiges WYSIWYG (gleiche Darstellung der Objekte im Editor/GIS wie in der Onlinekarte) begrüßen. Das Crowdsourcing stellt im Beispiel der SchulGIS-Entwicklung die Software-Entwickler unter anderem vor folgende schwierig zu lösende Herausforderung: Um eine möglichst identische Darstellung in der Teachware und den Online-Karten (WMS-Technologie; Mapnik und Osmarender) von OSM zu gewährleisten, muss der Converter mit den Typdefinitionen für die systeminterne möglichst gleiche Darstellung für jeden Geodaten-Typen des OSM-Projektes ergänzt bzw. angepasst werden. Dies ist bei einer so großen und heterogenen Community wie die OpenStreetMap-Community im Rahmen eines kleinen Projektes wie bspw. das SchulGIS kaum zu bewerkstelligen. Am Rande seien an dieser Stelle auch die noch nicht gelösten Probleme wie bspw. die etwas vernachlässigte Log-Funktion bzw. -historie, das gegenseitige Überschreiben der Geodaten zu nennen und besonders das leider nicht homogene Tagging der OSM-Daten, die aber der Community bekannt sind und anderen Lösung gearbeitet wird (FOSSGIS 2011). Zur Lösung des letztgenannten Problems wäre sicherlich ein zentral definierter Tagging-Katalog bzw. Objekttypenkatalog wie dies in Wikimapia vorliegt diskussionswürdig. Auch im Bereich neuer Anwendungen wird diese Community in naher Zukunft weitere interessante und wegweisende Entwicklungen hervorbringen (FOSSGIS 2010 und FOSS- GIS 2011). 4 Ausblick Erste Pilotprojekte zu Anwendungen mit OSM-Daten auf mobilen Geräten wie Smartphones wurden erfolgreich am Lehrstuhl für Humangeographie und Geoinformatik der Universität Augsburg durchgeführt (SCHILCHER 2009) bzw. sind unter anderem bspw. beim GISCAD-Institut in Entwicklung (vgl. Abb. 3). Entsprechende Weiterentwicklungen sind in Planung. Abbildung 3 zeigt eine vom GISCAD-Institut entwickelte Routing-Applikation auf Basis von OSM-Daten, welche auf einem Smartphone eingesetzt werden kann.

5 162 A. Heiken und G. Peyke Abb. 3: OpenStreetMap-Anwendung auf einem Smartphone (Quelle: GISCAD-INSITUT) Literatur DE LANGE, N. (2006): Geoinformationssysteme in Schulen derzeitiger Stand und zukünftiger Einsatz. In: JECKEL, T., KOLLER, A. & STROBL, J. (2006): Lernen mit Geoinformation. Wichmann, Heidelberg, S ELWOOD, S. (2008): Volunteered geographic information: key questions, concepts and methods to guide emerging research and practice. GeoJournal, 72 (3-4), S FOSSGIS 2010: Anwenderkonferenz für Freie und Open Source Software für Geoinformationssysteme. Tagungsband. donwloadversion.zip ( ).

6 Zur Interoperabilität und Benutzerfreundlichkeit von OSM-Daten 163 FOSSGIS 2011: Anwenderkonferenz für Freie und Open Source Software für Geoinformationssysteme. Tagungsband. Tagungsband.pdf ( ). GOODCHILD, M. (2007): Citizens as sensors: the world of volunteered geography. GeoJournal, 69 (4), S GOODCHILD, M. (2008): Commentary: whither VGI? GeoJournal, 72 (3-4), S HEIKEN, A. (2010): Nachhaltiger Ansatz für die Entwicklung einer Geoinformations- Teachware. Diss. OPUS der Universität Augsburg. Augsburg. HEISE.DE (2009): OpenStreetMap hat über registrierte Benutzer. Benutzer html ( ). HOWE, J. (2006): The Rise of Crowdsourcing. ( ). HOWE, J. (2008): Crowdsourcing. Why the power of the crowd is driving the future of business. New York. NEIS, P. & ZIPF, A. (2008): Zur Kopplung von OpenSource, OpenLS und OpenStreetMaps in OpenRouteService.org. In: STROBL, J. et al. (Hrsg): Angewandte Geoinformatik Beiträge zum 20. AGIT-Symposium Salzburg. Wichmann, Heidelberg. SCHILCHER, C. (2009): Entwicklung von mobilen Geoinformationssystemen im Blickfeld der Interoperabilität Evaluation von Techniken und Plattformen. Diplomarbeit. Augsburg. ( ).