開放研討系列之三Open Seminar Series 3

鄧東波 (Dongpo Deng)于

2013.07.15中央研究院資訊科學研究所

Mapping, Geovisualization and OpenStreetMap

Monday, July 15, 2013

OSM & Me

• 2005年11月12日加入OSM

• 2006年第一次畫的圖是在克羅埃西亞(Croatia)，當時，台灣只有海岸線

• OSM 提供我另一個學習的平台

• 2012年SotM Taiwan 的主辦人

• 2013年SotM Asia & Taiwan 籌備委員

• Map Features (圖徵) 繁體中文版翻譯

• 製圖區域：中研院、南港舊庄、南投草屯、國姓、埔里、集集、武界.....

Monday, July 15, 2013

地圖• 地圖，是根據一定的數學法則，將地球或星球的自然現象和社會現象通過概括和符號縮繪在平面上的圖形。

圖片來源：http://goo.gl/pwzEDMonday, July 15, 2013

圖片來源： http://goo.gl/DXOsj

以人口為基礎的比較統計地圖(Cartogram)

Monday, July 15, 2013

圖片來源：http://goo.gl/y3sTZ & http://goo.gl/6KKuR

地圖即是權力

Monday, July 15, 2013

圖片來源：http://goo.gl/y3sTZ & http://goo.gl/6KKuR

地圖即是權力加註南海的新版中國護照

Monday, July 15, 2013

圖片來源：http://goo.gl/3y3su

2012.4.27 聯合國大陸礁層界線委員會(CLCS)批准日本大陸礁層延伸案

Monday, July 15, 2013

《天下全輿總圖》，據稱是莫易仝於1763年模仿1418年的《天下諸番識貢圖》所繪，但 1493年3月15日哥倫布發現新大陸，難道美洲是中國人發現的嗎？

是誰發現美洲？

圖片來源：http://goo.gl/fdlzR

Monday, July 15, 2013

草根性地圖• 當地圖不在只是過去的地圖• 是一個充滿個人觀點、所需和記憶的地圖

圖片來源：http://goo.gl/7zIaZMonday, July 15, 2013

個人觀點的地圖

圖片來源：http://goo.gl/GRacqMonday, July 15, 2013

台灣人的世界觀

圖片來源：http://goo.gl/BjOFV

Monday, July 15, 2013

改變中的地理資訊

Monday, July 15, 2013

地理資訊

• 地圖是地理空間資訊的載體，而地理資料呈現地圖的基礎

• 廣義而言，具有地理參照(geo-reference)的資料都可稱為地理資訊

• 地理坐標是清楚的地理參照，而地名、地址、郵遞區號、電線桿...等只要可以對應到地表空間上的真實位置都可以是地理參照

圖片來源：http://goo.gl/M2Xij

Monday, July 15, 2013

GPS的普及• 美國於2000年解除人為干擾  (SA, Selective Availability)，民用的GPS提高了定位精度

• 如今，GPS裝置是智慧型手機的基本配備

• 利用智慧型手機拍照和發送訊息都可以附加上地理標籤(Geotag)

• 人人都可以生產地理資訊

Monday, July 15, 2013

打卡(Chick-in)了嗎？

Monday, July 15, 2013

集合眾人手機訊號的地圖

http://opensignal.com/

Monday, July 15, 2013

智慧型手機成為微型氣象站

http://weathersignal.com/

Monday, July 15, 2013

參與(Participation)

Monday, July 15, 2013

參與(participation)

• 地理資訊的生產者改變了，不再只有政府、學術機構、或相關的單位才能生產地理資料，一般未受地理資訊訓練的人也可以生產，且可以與其它人合作協同地畫地圖，如OpenStreetMap

Monday, July 15, 2013

集合眾人的GPS航跡

Monday, July 15, 2013

參與者合作協同式製圖

Monday, July 15, 2013

完成一份可救災的地圖

Monday, July 15, 2013

短時間內，海地的地圖完成並支持救災

地震前 地震7日後Source: Mikel Maron 2010

Monday, July 15, 2013

輪椅地圖• 利用OSM的建物中wheelchair=yes的標記來告訴使用者，那一棟建築物是無障礙空間

Monday, July 15, 2013

2010年泰國水患地圖

http://goo.gl/BcF89

利用Google Map 平台的協同合作製圖

Monday, July 15, 2013

Safecast: 民間版輻射計量器

Mobile+Geiger counter

Source:http://blog.safecast.org/

Monday, July 15, 2013

http://goo.gl/V1G5h

群眾收集輻射值揭露日本福島核電廠週遭輻射超標

Monday, July 15, 2013

開放(Openness)

Monday, July 15, 2013

開放(Openness)

• 邁向使用開放的地理資訊「標準」和「授權」

Source:http://goo.gl/kuM3JMonday, July 15, 2013

台北捷運地圖App被下架

http://goo.gl/0QsqnOpenData.TW Working Group 上的討論

http://goo.gl/yH2d5

Monday, July 15, 2013

公佈在網站上的資料不等於開放資料

Source: http://goo.gl/BQisnSource: http://goo.gl/YKTtq

自2013年7月1日起開放實價申報登錄資料，將分為「不動產買賣實價登錄批次資料」、「不動產租賃實價登錄批次資料」與「預售屋買賣實價登錄批次資料」等3項於政府資料開放平臺正式上架 (http://

data.gov.tw/opendata/News?newsid=News11)Monday, July 15, 2013

農委會資料開放平台

在那裡？

以創用CC釋出資料

「好的米」真的好嗎？

Source:http://data.coa.gov.tw/Monday, July 15, 2013

公開的資料，但沒有開放授權

Source: http://goo.gl/XkedA

Source: http://goo.gl/d7ESl

Monday, July 15, 2013

土壤重金屬「鎘」超標位置

稻米產銷履歷中所記載的產地

約28公里

https://hackpad.com/Good-Rice-eDov1lMvSoK

Monday, July 15, 2013

分享(Sharing)

Monday, July 15, 2013

分享(sharing)

• 網路內容常因朋友間相互分享訊息而產生，而這些訊息之中常含有地理資訊，或者分享的資訊本身即是地理資訊，如Facebook, Twitter, Flickr

Monday, July 15, 2013

社群媒體中的歧視性字眼

Monday, July 15, 2013

美國人的“仇恨”地理空間

http://users.humboldt.edu/mstephens/hate/hate_map.html中文介紹 http://geocyber.org/blog/?p=557Monday, July 15, 2013

Google Map Traffic

http://geocyber.org/blog/?p=540

為什麼這些地方塞車？

Monday, July 15, 2013

Google Map Traffic

http://geocyber.org/blog/?p=540

為什麼這些地方塞車？

據說 Google 收集Android手機用戶的位置資訊來改善交通狀況

Monday, July 15, 2013

混搭(Mashup)

Monday, July 15, 2013

混搭(mashup)

• 線上地圖平台提供地理資訊操作與應用，個人可依喜好混合多種不同型態的資料，如Google Map

http://www.housingmaps.com/ http://weather.datamining.tw/uniform/Monday, July 15, 2013

「哈比人：意外旅程」拍片位置圖

http://cartodb.github.io/cartodb.js/examples/TheHobbitLocations/互動的Monday, July 15, 2013

舊金山市動態公車地圖

http://www.sflivebus.com/動態的Monday, July 15, 2013

集體智慧(Collective Intelligence)

Monday, July 15, 2013

集體智慧(collective intelligence)

• 網路內容是由多人所貢獻，合作協同是一種競爭和淘汰的過程，且可以形成一種共識，這樣子的共識即是智慧，例如，使用者可以自由地分類資料，使用標籤(tag)形成 folksonomy

Monday, July 15, 2013

由Flickr照片了解觀光客偏好的地點紅色為觀光客，藍色為本地人

圖片來源: Eric FischerMonday, July 15, 2013

社群媒體監測

http://geocommons.com/overlays/96487

Monday, July 15, 2013

社群媒體監測

http://geocommons.com/overlays/96487

奧斯卡得獎電影未必讓人得到正面的情緒

Monday, July 15, 2013

OpenStreetMap開放街圖

Monday, July 15, 2013

• 開放且自由的地圖

• 開放地理資料

• 開放格式、開放源碼

• 在地的收集，全球的地理資料庫

• Open Data Commons Open Database License (ODbL)

• 全球性的合作協同計畫

• 收集群眾資料

• 開放授權資料

• 維基化(wiki-style)的地圖

OpenStreetMap

Monday, July 15, 2013

• Mappers

• 田野調查• 利用GPS或walking paper在現場收集資料，並利用OSM的編輯器(於室內)製圖

• 螢幕數化• 利用開放授權的衛星影像來數化，如Bing

• 開放資料的輸入• 如美國TIGER(PD)、荷蘭AND(CC)....

OSM 資料來源

Monday, July 15, 2013

• 上傳的GPS航跡和地理標籤照片

• 除了提供GPS航跡，也應參與繪圖

• 編輯地理物件的屬性• 名稱，如街名、大樓名• 型態，如道路等級• POI

• 交通設施...等

An OSM Mapper

Monday, July 15, 2013

• 行前準備• 你註冊了嗎？• 記事本、相機、GPS、紙圖、機車或自行車...

• 現場資料收集• 上傳GPS traces

• 編輯地圖(用Bing Map)

• 查看地圖

OSM Mapping 步驟

Monday, July 15, 2013

行前準備

Monday, July 15, 2013

你註冊帳號了嗎？

Monday, July 15, 2013

你註冊帳號了嗎？

Monday, July 15, 2013

GPS

Monday, July 15, 2013

GPS

Monday, July 15, 2013

GPS

Monday, July 15, 2013

GPS

Monday, July 15, 2013

GPS

Monday, July 15, 2013

GPS

Monday, July 15, 2013

收集資料

Monday, July 15, 2013

• GPS 航跡

• 地理標籤照片• 紙筆

(http://fieldpapers.org)

• 其它，如Mobile

收集資料

Monday, July 15, 2013

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><gpx version="1.0">

<wpt lat="34.377012038603425" lon="7.912682974711061"><time>2010-12-19T13:42:47Z</time>

<name>Water fall</name></wpt><trk> <name>ACTIVE LOG 001</name> <trkseg>

<trkpt lat="50.079439021646976" lon="14.420736003667116"> <ele>178</ele>

</trkpt> <trkpt lat="50.078988997265697" lon="14.420714965090156">

<ele>195</ele> </trkpt> <trkpt lat="50.079096034169197" lon="14.420756958425045">

<ele>199</ele> </trkpt> .....

</trkseg></gpx>

GPS traces

Monday, July 15, 2013

Ikiya, 2012, Mapping of historical places in Japan, SotM2012

任何時候都把GPS打開記錄

Monday, July 15, 2013

草屯鎮土地公廟調查

Monday, July 15, 2013

如何利用GPS得到更好的Mapping

Monday, July 15, 2013

Ikiya, 2012, Mapping of historical places in Japan, SotM2012

活用waypoints

Monday, July 15, 2013

Ikiya, 2012, Mapping of historical places in Japan, SotM2012

利用waypoints決定地理物件

Monday, July 15, 2013

Ikiya, 2012, Mapping of historical places in Japan, SotM2012

Monday, July 15, 2013

Kodak DCS Pro SLR/n1400萬象素Garmin etrex GPSGarmin原廠傳輸線Kodak RS232,音源線

Nikon D2001020萬象素Garmin 18 GPSGarmin傳輸線（rs232）Nikon MC35接線

Kodak DCS Pro SLR/n1400萬象素Holux 236 GPSmin usb 轉RS232傳輸線Kodak RS232,音源線

Nikon D2001020萬象素di GPS

GPS+Photo

Monday, July 15, 2013

拍照可以記錄重要的資訊

Monday, July 15, 2013

拍照的位置並非mapping目標的位置

Monday, July 15, 2013

http://www.openstreetmap.org/traces

上傳GPS

Monday, July 15, 2013

http://walking-papers.org

Walking Paper來收集資料

Monday, July 15, 2013

將掃瞄且上傳的walking paper用在JSOM上做地圖編輯

Monday, July 15, 2013

編輯地圖

Monday, July 15, 2013

幾何資料型態

Tag

NodeWay

Open polyline

Closed polyline

Area

Relation

更多資訊 http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Data_PrimitivesMonday, July 15, 2013

Node(lat, lon) Relation Way

Tag(Key, Value)

(role)

0..n 0..n

(role)

0..n 0..n

0..n

0..n

1 1 1

(role)

0..n 0..n

<use>

is part of

0..n

OSM幾何資料模型

Monday, July 15, 2013

<node id='1762782473' timestamp='2012-12-12T03:49:16Z' uid='1048' user='dongpo' visible='true' version='2' changeset='14245247' lat='23.864527' lon='121.5217101'> <tag k='name' v='立川漁場' /> <tag k='tourism' v='attraction' /> <tag k='source' v='survey' /> <tag k='addr: housenumber' v='45' /> <tag k='addr:district' v='魚池' /> <tag k='addr:town' v='壽豐鄉' /> <tag k='addr:county' v='花蓮縣' /> </node>

Node

Monday, July 15, 2013

<way id='118416207' timestamp='2012-05-23T17:43:06Z' uid='1048' user='dongpo' visible='true' version='4' changeset='14246301'> <nd ref='1088092959' /> <nd ref='1088092953' /> .... <nd ref='1600948228' /> <tag k='highway' v='primary' /> <tag k='lanes' v='2' /> <tag k='oneway' v='yes' /> <tag k='ref' v='Hwy 11C' /> <tag k='ref:zh' v='台11丙線' /> </way>

Way

Monday, July 15, 2013

<relation id='2498406' timestamp='2012-10-14T19:01:55Z' uid='1048' user='dongpo' visible='true' version='1' changeset='13497007'> <member type='way' ref='185846446' role='outer' /> <member type='way' ref='185846444' role='outer' /> <member type='way' ref='151063000' role='outer' /> <member type='way' ref='185846448' role='outer' /> <member type='way' ref='185846445' role='outer' /> <tag k='admin_level' v='8' /> <tag k='boundary' v='administrative' /> <tag k='name' v='草屯鎮 (Caotun)' /> <tag k='name:en' v='Caotun' /> <tag k='name:zh' v='草屯鎮' /> <tag k='type' v='boundary' /> </relation>

Relation

Monday, July 15, 2013

changeset

Monday, July 15, 2013

highway=motorway_link

highway=motorway

highway=primary

highway=cycleway

highway=trunk

highway=residential

highway=tertiary

highway=unclassified

highway=secondary

highway=bus_stop

Monday, July 15, 2013

圖徵 (Map feature)

Monday, July 15, 2013

JOSM

Monday, July 15, 2013

Potlatch 2

Monday, July 15, 2013

iD

Monday, July 15, 2013

• Apple iOS

• e.g. Go Map!!

• Andriod

• e.g. OSMAnd

See more details http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Software

智慧型手機中Apps

Monday, July 15, 2013

資料檢核• 和所有自由軟體一樣，資料品質的檢核是由社群完成• Linus’ law

• given enough eyeballs, all bugs are shallow

• 充夠的繪圖者和地圖使用者，所有問題很快的就會被發現。

Monday, July 15, 2013

OSM的架構

Geodata Editing Backend Rendering Visualization

Monday, July 15, 2013

Backend

Monday, July 15, 2013

Backend database: PostgreSQL

• OSM doesn’t use geometry type of PostgreSQL and geospatial functions of PostGIS.

• OSM API v0.6 is used for the main central OSM DB running on servers.

• http://wiki.openstreetmap.org/wiki/API_v0.6

• Osmosis is used to populate a more general PostgreSQL/PostGIS DB from Planet.osm dump file.

• http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Osmosis

Monday, July 15, 2013

Rendering system

Monday, July 15, 2013

Mapnikwww.mapnik.org

• OSM uses Mapnik to render 256 X 256 pixels tiles

• osm2pgsql is used to convert OSM data to postgreSQL for Mapnik rendering

• Map sytles are controlled by stylesheet (XML) files.

• Useful tutorial! https://github.com/mapnik/mapnik/wiki/MapnikTutorials

Monday, July 15, 2013

Mod tile• Mod tile is a system to serve tiles, for

example to use within a slippy map.

• The implement of Mod file is split into two ports

• mod_tile is a custom Apache module which is responsible for serving tiles and requests the rendering of tiles

• renderd - A rendering daemon which calls mapnik and writes the map tiles to the filesystem

Monday, July 15, 2013

tile@home

• Tiles@home (short: T@H or tah) is a distributed program to render Osmarender maps.

• T@H has a server software, Tahngo (generation 2), running at the Tiles@home website, which get requests to render tiles from updated mapdata.

Monday, July 15, 2013

Visualization

Monday, July 15, 2013

Slippy map• The slippy is an Ajax component. JavaScript runs in the

browser, which dynamically requests tiles from the server in the background (without reloading web page) to give a smooth map browsing experiences.

• The implementation of slippy map is mostly provided by OpenLayers

• The tiles rendering usually comes from two resources

• Mapnik tile rendering

• Osmrender (tiles@home) tile rendering

See details http://wiki.openstreetmap.org/wiki/DevelopMonday, July 15, 2013

Question?

dongpo@iis.sinica.edu.tw

Monday, July 15, 2013