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Zur Kopplung von OpenSource, OpenLS und OpenStreetMaps in OpenRouteService.org

  • July 2008
Authors:
Pascal Neis at Hochschule Mainz: University of Applied Sciences
Pascal Neis
  • Hochschule Mainz: University of Applied Sciences
Alexander Zipf at Universität Heidelberg
Alexander Zipf
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Abstract

Offene Lösungen gewinnen in der Geoinformationswirtschaft seit geraumer Zeit an Bedeutung. Mittlerweile sind gut nutzbare und stabile Open Source Bibliotheken und Werkzeuge für die Verarbeitung, Management und Visualisierung räumlicher Daten verfügbar. Neben dem Trend zu Open Source stellt das Thema Interoperabilität durch offene Schnittstellen, wie sie durch das Open Geospatial Consortium (OGC) spezifiziert werden, ebenfalls ein Dauerthema dar. Auch die Kombination dieser beiden Aspekte von „Offen“ durch Open Source Frameworks wie deegree, 52°North oder GeoTools/JTS etc. stellt als Konsequenz eine lange wohlbekannte Entwicklung dar. Diese Bibliotheken bieten Implementierungen der gebräuchlichen OGC Service Spezifikationen. Mit unserer Initiative zur Implementierung einer weiteren Familie von OGC-Spezifikationen wird eine Lücke geschlossen. Hierbei handelt es sich um die im Rahmen der OGC Open Location Services (OpenLS) Spezifikation definierten Dienste (vgl. Neis 2007, Zipf 2005). Neben der bekannten Implementierung des Route Service (Neis et al. 2007), sind mittlerweile eine Reihe der hier definierten Dienste umgesetzt worden. Hierzu zählt der OpenLS Presentation Service, der OpenLS Location Utility Service (GeoCoder/Reverse GeoCoder), sowie (zur Zeit noch nicht vollständig) der OpenLS Directory Service. Außerdem wird auch der im Winter 2007 neu definierte OpenLS Tracking Service implementiert werden. Eine weitere Idee für einen Dienst im Rahmen der OpenLS Initiative - der “Navigation Service” – wurde zwar schon 2000 andiskutiert, aber blieb bisher ein Entwurf. Nachdem nun vor kurzem die Version 1.2 der OpenLS Spezifikation herausgekommen ist, soll dieser Navigation Service nun im Rahmen der Spezifikation der Version 1.3 der OpenLS Spezifikationen hinzukommen. Dieser Dienst wird im Rahmen des Projektes MoNa3D (Mobile Navigation mit 3D-Stadtmodellen) (Coors & Zipf 2007) eine zentrale Rolle spielen und hierbei voraussichtlich implementiert werden. Ein Teil dieser Service-Implementierungen soll nun in absehbarer Zukunft als neues Open Source Project unter www.freeOpenLS.org der GI- Community zur Verfügung gestellt werden.
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Zur Kopplung von OpenSource, OpenLS und
OpenStreetMaps in OpenRouteService.org
Pascal NEIS, Alexander ZIPF
1 Einführung
Offene Lösungen gewinnen in der Geoinformationswirtschaft seit geraumer Zeit an
Bedeutung. Mittlerweile sind gut nutzbare und stabile Open Source Bibliotheken und
Werkzeuge für die Verarbeitung, Management und Visualisierung räumlicher Daten
verfügbar. Neben dem Trend zu Open Source stellt das Thema Interoperabilität durch
offene Schnittstellen, wie sie durch das Open Geospatial Consortium (OGC) spezifiziert
werden, ebenfalls ein Dauerthema dar. Auch die Kombination dieser beiden Aspekte von
„Offen“ durch Open Source Frameworks wie deegree, 52°North oder GeoTools/JTS etc.
stellt als Konsequenz eine lange wohlbekannte Entwicklung dar. Diese Bibliotheken bieten
Implementierungen der gebräuchlichen OGC Service Spezifikationen. Mit unserer
Initiative zur Implementierung einer weiteren Familie von OGC-Spezifikationen wird eine
Lücke geschlossen. Hierbei handelt es sich um die im Rahmen der OGC Open Location
Services (OpenLS) Spezifikation definierten Dienste (vgl. Neis 2007, Zipf 2005). Neben
der bekannten Implementierung des Route Service (Neis et al. 2007), sind mittlerweile eine
Reihe der hier definierten Dienste umgesetzt worden. Hierzu zählt der OpenLS Presentation
Service, der OpenLS Location Utility Service (GeoCoder/Reverse GeoCoder), sowie (zur
Zeit noch nicht vollständig) der OpenLS Directory Service. Außerdem wird auch der im
Winter 2007 neu definierte OpenLS Tracking Service implementiert werden. Eine weitere
Idee für einen Dienst im Rahmen der OpenLS Initiative - der “Navigation Service” – wurde
zwar schon 2000 andiskutiert, aber blieb bisher ein Entwurf. Nachdem nun vor kurzem die
Version 1.2 der OpenLS Spezifikation herausgekommen ist, soll dieser Navigation Service
nun im Rahmen der Spezifikation der Version 1.3 der OpenLS Spezifikationen
hinzukommen. Dieser Dienst wird im Rahmen des Projektes MoNa3D (Mobile Navigation
mit 3D-Stadtmodellen) (Coors & Zipf 2007) eine zentrale Rolle spielen und hierbei
voraussichtlich implementiert werden. Ein Teil dieser Service-Implementierungen soll nun
in absehbarer Zukunft als neues Open Source Project unter
www.freeOpenLS.org
der GI-
Community zur Verfügung gestellt werden.
Allerdings sind das nicht die einzigen beiden aktuell relevanten Aspekte von „Openess“ im
Bereich Geoinformation. Denn gerade die Geoinformation selbst - die Geodaten - werden
zunehmend offener – in dem Sinne, dass seit dem Aufkommen des „Mitmach-Web“ 2.0
zunehmend raumbezogene oder verortbare Daten frei online gestellt werden und in Mash-
Ups mit anderen interaktiven Karteninhalten (Google Earth, Google Maps etc.) verknüpft
werden (Zipf 2007). Nun können bekanntlich auch Nicht-Spezialisten ihre eigenen Daten
(oder Anwendungen) leicht online veröffentlichen. Hierbei ist ein weiteres neues
Phänomen zu erkennen: Geodaten werden in einer gemeinschaftlichen Anstrengung
(collaborative effort) erfasst und zur Verfügung gestellt (Gillavry 2006, Holone et al.
2007). Frühere Untersuchungen zum Austausch von Geodaten konnten dies nur partiell
vorhersehen (De Motalvo 2003, El-Sayed 2007).
Tschirner und Zipf (2005) versuchten mit einem auf OGC Diensten basierenden Portal
(also einer GDI) für spezielle freie und wissenschaftliche Daten eine derartige Tauschbörse
(geoXchange.org) zu stimulieren. Mangels Ressourcen blieb dies aber ein Prototyp. Heute
finden wir für eine andere Art von Geodaten ein sehr erfolgreiches Projekt zum Austausch
freier Geodaten: es handelt sich hierbei um das Project OpenStreetMaps (OSM) als
Realisierung einer gemeinschaftlich erstellten freien Straßendatenbank. Mittlerweile ist es
bei OSM nicht nur bei Straßendaten geblieben, vielmehr werden inzwischen angefangen
bei Briefkästen, über POIs, bis hin zu Waldflächen viele verschiedene Objekte, Linien und
Flächen aufgenommen. Dabei werden teilweise diese Objekte mit einem GPS-Empfänger
abgelaufen/abgefahren oder zum Beispiel über „freie“ Luftbilder digitalisiert.
Im Bereich GI können wir folgende drei Aspekte von Offenheit unterscheiden:
• Open (GI) Standards (OGC)
• Open Source (GI) Software
• Open (GI) Data
Im Folgenden werden wir ein Beispiel vorstellen und diskutieren, bei dem alle drei
Bereiche durch einen neu entwickelnden Dienst kombiniert werden. Dieser wird zurzeit
erweitert und verbessert, um den Anforderungen eines Produktivsystems gerecht zu
werden. Es handelt sich dabei um die logischerweise bedeutsamste Nutzungsmöglichkeit
freier Straßendaten: der Routenplanung mittels eines freien Routenplanungsdienstes,
welcher offene OGC-Schnittstellen anbietet.
OpenRouteService.org
Seit dem 08. April diesen Jahres ist unser Dienst unter
www.openrouteservice.org
online.
Dabei nutzen wir die freien Straßendaten von OpenStreetMaps und bietet
Routenplanungsfunktionen gemäß der OGC OpenLS Route Service Spezifikation. Es gibt
durchaus erste Ansätze grundlegende Routenplanungsfunktionalität mit OSM Daten auch
in anderer Software oder sogar als Webdienst anzubieten (OSM routing 2008). Jedoch
werden hierbei nirgends OGC Standards wie OpenLS RS, WFS, WMS eingesetzt. Eine
OGC-konforme Lösung wird unseres Wissens bisher nur bei OpenRouteService.org
angeboten. Im Moment wird das zugehörige Web-Portal weiterentwickelt, um noch mehr
Funktionen, die mit OSM Daten möglich sind. bereitzustellen. Erste Tests mit größeren
Nutzerzahlen waren für den Routensuchdienst kein Problem. Allerdings sind bei der
Anzeige der Karte noch weitere Optimierungen nötig, die nun angegangen werden. Die
Datenmenge von OpenStreetMaps nimmt laufend zu. Daher haben wir uns als erstes
Beispiel auf den kompletten Datensatz von ganz Deutschland beschränkt, wobei aber die
Erweiterung auf weitere Länder kein Problem ist und dann angegangen werden soll. Für
Deutschland alleine gibt es schon mehr als 600.000 Straßen. Diese mussten in einen
topologischen Graphen transformiert und in das Routing-Modul eingelesen werden. Hierbei
entstehen dann Graphen mit ca. 1.3 Mio. Features -je nachdem ob es sich Fahrzeug- oder
Fußgängerroutenplanung handelt.– Tendenz wachsend
Bisher haben wir schon Performanztests mit unterschiedlichen Routing-Bibliotheken (z.B.
geotools, pgrouting), Algorithmen (Dijkstra, A*) und Routen-Längen durchgeführt. Dabei
ergaben sich bei kleinen Routenberechnungen keine großen Unterschiede. Müssen
allerdings größere Routen im Bereich von mehreren Hundert Kilometern ermittelt werden,
ergaben sich die schnellsten Ergebnisse mit unserer eigenen und optimierten Java-
Implementierung, die auf Basis von GeoTools entwickelt wurde. In der nächsten Zeit wird,
trotz mittlerweile guten Antwortzeiten, ein weiterer Test mit dem A*-Algorithmus
durchgeführt werden. Wahrscheinlich werden wir aber nicht an die Antwortzeiten von
kommerziellen Anbietern herankommen. Diese nutzen aber auch Server-Farmen und
Speziallösungen mit denen wir nicht konkurrieren wollen. Für eine erste Lösung mittels
freier Software erscheinen uns und der OSM-Community die bisherigen Ergebnisse jedoch
schon vielversprechend.
Neben der Routenberechnung erfordert auch die Visualisierung der Route, bei solch großen
Datensätzen weitere Optimierungen. Beispielsweise müssen hier noch mehr
maßstabsabhängige Layer der Datensätze über Generalisierung und Filterung erstellt und
als Multi-Resolution DB (MRDB) abgelegt werden.
Abb. 1: Screenshot von OpenRouteService.org mit berechneter Fussgängerroute vom
Hauptbahnhof in die Fußgängerzone der Stadt Bonn
Als besonderes Feature bietet OpenRouteService unter „extended routing version“ die
Möglichkeit auf der Karte Gebiete interaktiv zu digitalisieren, die vom Route Service als
gesperrt/nicht befahrbar behandelt werden sollen. Eine ähnliche Nutzung wurde für das
Szenario Katastrophenmanagement schon im Projekt OK-GIS mit dem Emergency Route
Service (ERS)(Neis et al. 2007) umgesetzt, wobei dort die Gefahrengebiete zentral von der
Einsatzzentrale definiert wurden, während hier jeder Nutzer am Client eigene
Ausschlussgebiete definieren kann(z.B. weil er Baustellen, typische Staus o.ä. kennt und
vermeiden möchte). Die Abbildung 2 zeigt, wie statt der gesperrten Autobahnbrücke, die
Kennedybrücke genutzt wird.
Abb. 2: Extended Route Version: Von Benutzer interaktiv rot markiertes Sperrgebiet
(Avoid Area) wird umfahren
OpenStreetMaps bietet zwar offene Daten an. ´Offen´ dabei in dem Sinne, dass diese frei
editiert und genutzt werden können (Nelson et al. 2006). Aus verschiedenen Gründen
werden die Daten bisher nicht über ein standardisierte OGC Schnittstelle angeboten,
sondern über eine eigene spezielle API und ein proprietäres XML Schema als
Austauschformat. Trotz dieser z.T. nachvollziehbaren Entscheidungen sind wir der
Überzeugung, dass die von OSM angebotenen Daten zu bedeutsam sind, um nicht in die
aktuellen Bemühungen zum Aufbau von Geodateninfrastrukturen (GDI) allerorten
einbezogen zu werden. Diese GDI basieren technisch bekanntlich auf offenen OGC
Standards, die als Web Services realisiert werden. Daher haben wir die OSM-Daten
(zunächst eingeschränkt auf unser Testgebiet Deutschland) in die entsprechenden OGC
Dienste eingelesen. Konkret zählt hierzu der WFS (Web Feature Service), WMS (Web Map
Service), OGC OpenLS Location Utility Service (Geo-/ReverseGeoocder) und natürlich
unser OGC OpenLS Route Service (RS). Außerdem werden die Datensätze in den im
Projekt OK-GIS (Offenes Katastrophenmanagement mit freiem GIS)(Weiser et al. 06)
aufgesetzten Catalogue Dienst (CS-W) mittels Metadaten beschrieben und referenziert
werden. Über diese Dienste werden die Daten in OGC-konformer Weise zur Verfügung
gestellt werden. Der Route Service bietet hierbei eine beachtliche Anzahl an Optionen mit
der die zurückgegeben Antwort beeinflusst werden kann. Hierzu werden in der
Spezifikation folgende Basisdatentypen definiert, die vielfältige Optionen bieten:
RouteSummary, RouteGeometry, RouteInstruction, RouteMaps. (vgl. Neis 2007)
Diskussion und Ausblick
Bisher wurden der Dienst, basierend auf einer modifizierten Version der Dijkstra Graph
Bibliothek von GeoTools mit OSM Daten mit mehr als 1 Mio. Straßensegmenten
erfolgreich getestet. Wenn allerdings zusätzliche Staaten oder ganz Europa verarbeitet
werden sollen steigt die Antwortzeit auf mehrere Sekunden und der
Arbeitsspeicherverbrauch steigt zusätzlich durch verschiedene Graphen für Fahrzeug-,
Fußgänger- und vielleicht zukünftig auch Fahrradroutenplanung stark an. Folglich sind
noch diverse Verbesserungen an den Services, der Weboberfläche und durch
Vorverarbeitung der Daten umzusetzen.
Dass die Umsetzung der OpenLS Spezifikation zahlreiches Potential für Anwendungen in
verschiedenen Anwendungsgebieten bietet, wird in verschiedenen Projekten, u.a. www.ok-
gis.de, www.heidelberg-3d.de und www.rewob.de gezeigt. Dabei entstanden folgende
spezielle Varianten des Dienstes:
• Emergency Route Service (ERS); Neis et al (2007)
• Accessibility Analysis Service (AAS); Neis and Zipf (2007)
• Route Service 3D (RS3D); Neis et al. (2007a)
• Route Service with Landmarks and Focus Maps; Neis et al (2007b)
• 3D Route Service with Landmarks and 3D Focus Maps; Neis et al (2008)
Vor kurzem ist zudem als weiteres Ausgabeformat für die Routengeometrie die Keyhole
Markup Language (KML) von Google Earth realisiert. Dies konnte ohne Veränderung der
Spezifikation, lediglich durch Angabe des entsprechenden Wunschformats realisiert
werden. Außerdem wurde der OpenLS Location Utility Service (Geocoder/ Reverse
Geocoder) umgesetzt. Dieser muss jedoch noch testen ausführlich getestet werden, bevor er
in der Version der Webseite integriert wird. Dies sollte in den nächsten Wochen geschehen.
Geplant ist weiterhin eine vollständige Implementierung des OpenLS Directory Service mit
OSM Points Informationen. Der oben erwähnte Dienst zur Berechnung der Erreichbarkeit
(Accessibility Analysis Service, AAS, Neis & Zipf 2007) soll ebenfalls unter Nutzung der
OSM-Daten integriert werden. Neben dieser Integration weiterer Dienste ist zudem die
Verbesserung der Benutzeroberfläche eine laufende Aufgabe. Insbesondere bietet der Route
Service noch eine Reihe bisher nicht über die Benutzeroberfläche zugängliche Optionen.
Diese sind zwar ausimplementiert und in anderen Versionen des Route Service und
zugehöriger Clients z.B. in OK-GIS) verfügbar, aber wurden noch nicht in der angepassten
neuesten Version für die OSM-Daten zur Verfügung gestellt. Dies liegt auch daran, dass
den Benutzer eine möglichst einfache, wenig überfrachtete Benutzeroberfläche geboten
werden soll. Dennoch sind weitergehende Optionen wie GPX Export oder eine spezielle
Druckfunktionalität für die berechnete Route in Planung.
Literatur
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... After generating the safety points in a given city, routing is provided by OpenRoute-Service, an open-source routing platform developed by the Heidelberg Institute for Geoinformation Technology (HeiGIT) [67], using data from OpenStreetMap (OSM). ...
Data-Driven Approach for Urban Micromobility Enhancement through Safety Mapping and Intelligent Route Planning
Article
Full-text available
  • Aug 2023
Micromobility responds to urban transport challenges by reducing emissions, mitigating traffic, and improving accessibility. Nevertheless, the safety of micromobility users, particularly cyclists, remains a concern in urban environments. This study aims to construct a safety map and a risk-averse routing system for micromobility users in diverse urban environments, as exemplified by a case study in Lisbon. A data-driven methodology uses object detection algorithms and image segmentation techniques to identify potential risk factors on cycling routes from Google Street View images. The ‘Bikeable’ Multilayer Perceptron neural network measures these risks, assigning safety scores to each image. The method analyzed 5321 points across 24 parishes in Lisbon, with an average safety score of 4.5, indicating a generally safe environment for cyclists. Carnide emerged as the safest area, while Alcântara exhibited a higher level of potential risks. Additionally, an equation is proposed to compute route efficiency, enabling comparisons between different routes for identical origin-destination pairs. Preliminary findings suggest that the presented routing solution exhibits higher efficiency than the commercial routing benchmark. Risk-averse routes did not result in a substantial rise in travel distance or time, with increments of 7% on average. The study also contributed to increasing the existing amount of cycle path data in Lisbon by 12%, correcting inaccuracies, and updating the network in OpenStreetMap, providing access to more precise information and, consequently, more routes. The key contributions of this study, such as the safety map and risk-averse router, underscore the potential of data-driven tools for boosting urban micromobility. The solutions proposed demonstrate modularity and adaptability, making them fit for a range of urban scenarios and highlighting their value for cities prioritizing safe, sustainable urban mobility.
View
... Founded in 2004, the geographical coverage, geometric accuracy, semantic completeness, and overall reliability of the data have increased immensely since then . Consequently, OSM has been a fundamental dataset in numerous geospatial research and applications, like pedestrian and motorized routing (Neis and Zipf 2008;Novack, Wang, and Zipf 2018), urban change modeling (Zhang and Pfoser 2019), land use and cover monitoring (Schultz et al. 2017), and fine-resolution population mapping (Bakillah et al. 2014), to name a few. However, geospatial research and applications based on OSM data frequently assume and rely on the stability of the data, neglecting the fact that it is constantly evolving and changing (Sieber and Haklay 2015). ...
An investigation of the temporality of OpenStreetMap data contribution activities
Article
Full-text available
  • Oct 2022
OpenStreetMap (OSM) is a dataset in constant change and this dynamic needs to be better understood. Based on 12-year time series of seven OSM data contribution activities extracted from 20 large cities worldwide, we investigate the temporal dynamic of OSM data production, more specifically, the auto- and cross-correlation, temporal trend, and annual seasonality of these activities. Furthermore, we evaluate and compare nine different temporal regression methods for forecasting such activities in horizons of 1–4 weeks. Several insights could be obtained from our analyses, including that the contribution activities tend to grown linearly in a moderate intra-annual cycle. Also, the performance of the temporal forecasting methods shows that they yield in general more accurate estimations of future contribution activities than a baseline metric, i.e. the arithmetic average of recent previous observations. In particular, the well-known ARIMA and the exponentially weighted moving average methods have shown the best performances.
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... With the arrival of VGI and, notably, of the Open Street Map (OSM) project, a second generation of route planning services is starting to emerge. VGI applications make routable data more easily available for free [17] and reduce information gaps. For example, the OpenRouteService.org ...
Towards an efficient routing web processing service through capturing real-time road conditions from big data
Conference Paper
Full-text available
  • Sep 2013
The rapidly growing number of crowdsourcing platforms generates huge volumes of volunteered geographic information (VGI), which requires analysis to reveal their potential. The huge volumes of data appear as an opportunity to improve various applications, including routing and navigation services. How existing techniques for dealing with Big Data could be useful for the analysis of VGI remains an open question, since VGI differs from traditional data. In this paper, we focus on examining the latest developments and issues associated with big data from the perspective of the analysis of VGI. This paper notably presents our new architecture for exploiting Big VGI in event service processing in support to optimization of routing service. In addition, our study highlights the opportunities that are created by the emergence of Big VGI and crowdsourced data on improving routing and navigation services, as well as the challenges that remain to be addressed to make this a reality. Finally, avenues for future research on the next generation of collaborative routing and navigation services are presented.
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Zur Nutzung von TMC-Verkehrsmeldeinformationen mit OpenStreetMap
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Full-text available
  • Jul 2011
Durch ein immer größer werdendes Verkehrsaufkommen in Deutschland sind Staumeldungen beispielsweise über das Radio, im Internet oder per Short Message Service (SMS) zu einer wichtigen Informationsquelle geworden. Damit Navigationssysteme bei ihrer Routenführung diese Staumeldungen verwenden können, wird in der Regel im Hintergrund auf die Daten des Traffic Message Channel (TMC) (TMC 2010) zugegriffen. TMC ist ein Dienst, der Verkehrswarnmeldungen in digital kodierter Form über die nicht-hörbaren Frequenzen des UKW-Signals übermittelt. Von der Bezirksregierung Köln wurde uns Zugriff auf einen FTP-Server mit aktuellen TMC-Nachrichten gegeben. Seit bereits mehr als sechs Jahren sammeln Freiwillige Geodaten und stellen sie dem OpenStreetMap (OSM) (Coast 2007) Projekt zu Verfügung. Das OSM-Projekt hat das Ziel, eine für jeden „frei“ zugängliche Weltkarte zu erschaffen. Dabei soll aber eigentlich nicht die resultierende Karte bei dem Projekt im Vordergrund stehen, sondern vielmehr die Geodaten die für das Projekt in einer Datenbank gesammelt werden. Dabei sind neben nutzer- generierten Daten, auch Datenspenden von kommerziellen oder öffentlichen Anbietern keine Seltenheit mehr (OSM Imports 2010). Im März des Jahres 2010 wurde von Seitens der BASt (Bundesanstalt für Straßenbau) der Import der Location-Code-List (LCL) für Deutschland in den Datenbestand des OSM Projektes zugestimmt (BASt LCL 2010). Diese „standardisierte Liste“ definiert alle Straßenabschnitte, Autobahnkreuze und Anschlussstellen des bundesdeutschen Straßennetzes und beschreibt sie durch einen Code. Mittels dieser LCL ist es möglich einen Zusammenhang zwischen TMC-Meldung und dem Straßennetz zu erstellen und diese damit zum Beispiel bei einer Routenplanung zu verwenden oder auf einer Karte anzuzeigen. Seit Freigabe dieser Liste wird auf ganz Deutschland verteilt diese Liste in OSM eingepflegt. Erste Prototypen/Verfahren wie TMC-Daten mit OSM-Routing- Lösungen kombiniert werden können, beschreibt (MAYER 2009) am Beispiel von OpenRouteService.org (NEIS & ZIPF 2008). Jetzt stellt sich allerdings die Frage in welcher Anzahl die wichtigen LCL Objekte bereits in der OSM Datenbank enthalten sind und wie lassen sich diese bereits für die Darstellung von Verkehrswarnmeldungen nutzen?
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Nutzung von OpenStreetMap-Daten für Augmented-Reality-Anwendungen am Beispiel von Peak.ar
Conference Paper
Full-text available
  • Jul 2011
Die Smartphone-Anwendung Peak.ar ist eine ortsbasierte Anwendung, die es ermöglicht, Gipfelnamen mithilfe der Technologie Augmented Reality (AR) anzuzeigen. Augmented Reality bezeichnet eine Visualisierungstechnologie, bei der das Kamerabild der realen Umgebung mit computer-generierter Information angereichert wird. Die Funktionsweise der Anwendung Peak.ar kann dermaßen beschrieben werden, dass abhängig von der aktuellen Position und Blickrichtung des Betrachters, die Namen und Höheninformationen zu umliegenden Berggipfeln über dem Kamerabild eines Smartphones angezeigt werden. Als Datengrundlage werden die in der OpenStreetMap (OSM) erfassten Gipfeldaten verwendet. Dieser Beitrag beschreibt die Anforderungen und Problemstellungen einer AR-basierten Anwendung in der Nutzung von Daten der OpenStreetMap am Beispiel der Anwendung Peak.ar. Abschnitt 2 beschreibt den Prozess der Extraktion und Validierung der Datengrundlage. In Abschnitt 3 wird auf die Möglichkeiten und Einschränkungen der Sensoren von Smartphones und die Implikationen für die Datenaufbereitung eingegangen und Abschnitt 4 erläutert die Vorgangsweise zur Darstellung der Daten. In Abschnitt 5 werden die Ergebnisse zusammengefasst und diskutiert.
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A PostGIS-based pedestrian way finding module using OpenStreetMap data
Conference Paper
  • Jun 2013
Open source GIS (OSG) is a fast developing field. When OSG is combined with Web2.0 and Service Orientated Architectures (SOA) technologies and more applications of Public Participation GIS, it has many advantages over commercial GIS software. Despite this, OSG still needs more improvement in terms of stability and functional integrity. In order to build more robust, more practical, and more functional LBS applications, this research investigates pedestrian-orientated wayfinding, with special requirements as its study topic. We describe some Web 2.0 routing APIs which can be easily used to provide general shortest path planning. However, these APIs cannot provide guidance services for specific user groups with special requirements, such as tourists in small towns. We take Maynooth as case-study. Maynooth is the only University town in Ireland with a population of approximately 20,000. This research uses OpenStreetMap (OSM) as spatial data source. OSM contains very spatially rich dataset. It is stored and managed in PostGIS/PostgreSQL. Through previous work on LBS applications using the CloudMade Routing API and OSM data, we present a Java-based wayfinding module implementing a restricted area version of Dijkstra algorithm. A set of native PostGIS spatial functions are used to improve performance of the routing algorithm. Results from our wayfinding algorithm are presented and compared with those obtained by using the CloudMade Routing API. Our results are promising and show that this special version of Dijkstra algorithm can take advantage of the spatial data stored in OSM. This work provides a base to build more effective pedestrian wayfinding algorithms which can be implemented in open source software and open APIs. This approach provides a feasible and economical LBS solution for small towns, villages and tourism regions outside larger cities.
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Processing Crowd Sourced Sensor Data: From Data Acquisition to Application
Conference Paper
  • Nov 2013
This paper provides a sample for acquiring and processing crowd sourced mobile sensor data. An infrastructure for receiving and storing has been developed as well as the corresponding clients that collect smartphone sensor data and send them to the server. Tests and statistics were generated to get first impressions how data logging and storing will work. To analyze the collected data, a web based visualizing toolkit has been connected as well as a processing framework to generate refined geodata. Giving an example on possibilities with crowd sourced sensor data a classification approach using crowd generated categories and data mining methods.
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Interoperable Processing of Sensor Data in SDIs -- A Use Case for Wind Power Analysis
Article
Full-text available
  • Apr 2011
Nowadays, sensor data are omnipresent and ubiquitous available. Additionally, sensor measurements were required in several domains such as disaster management or renewable energies. This paper presents a proposal how sensor data measurements can be integrated in a standardized Spatial Data Infrastructures (SDIs). Therefore we extended the SDI by the OGC Web Processing Service (WPS) in order to compute and access sensor data measurements served by a Sensor Observation Service (SOS).
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Mapping the determinants of spatial data sharing
Conference Paper
Full-text available
  • Jul 2002
Spatial data sharing among organisations is an issue that is pertinent to spatial data infrastructures at all levels, whether national or at the European level. An organising framework was introduced by Wehn de Montalvo (2002a,b) to address the question: What factors are influencing the willingness of key individuals within organisations to share spatial data across organisational boundaries?
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A Web Accessibility Analysis Service based on the OpenLS Route Service
Article
Full-text available
  • Jan 2007
Within the project "A Web SDSS (Spatial Decision Support System) for the automation of the multi criteria model development of a user specific, regionalized housing market analyses in RLP" we develop an Accessibility Analysis Service as a first analysis module. The implementation is using OGC WMS and WFS and in particular the OGC OpenLS Route Service, that was developed in an earlier project. In this paper we discuss the concept and realization of the service, describe its interface and the usage within the project.
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Realizing focus maps with landmarks using OpenLS services
Article
Full-text available
  • Jan 2007
ph: +49-162 216 4747 / fax: +49-228-73-5607 neis@geoinform.fh-mainz.de, zipf@geographie.uni-bonn.de Abstract: Landmarks and focus based maps can play a important role within routing by supporting users in route finding and navigation. This paper shows one possible solution for generating focus based maps with landmarks by only using completely OGC-conform web service and standards. The aim is to increase technical interoperability also at this levelof realizations of LBS or navigation services. The techniques for choosing specific landmarks and generating the focus maps are shortly presented and their functionality is explained. The OpenLS core services implemented by ourself and their supporting functions are illustrated. The integration of the landmarks to the route instructions of the OpneLS Route Service happens during the route calculating algorithm without adding extra attributes or new elements to the standardized service interface. The generation of the focus based maps is realzed by our first implementation of an OpenLS Presentation Service. The article ends with an outlook on ideas for future deployment and research. One of these ideas is to extend the generation of focus based 2D maps to a generation of focus based 3D scenes and to integrate the landmarks as 3D models.
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Towards development of a high quality public domain global roads database
Article
Full-text available
There is clear demand for a global spatial public domain roads data set with improved geographic and temporal coverage, consistent coding of road types, and clear documentation of sources. The currently best available global public domain product covers only one-quarter to one-third of the existing road networks, and this varies considerably by region. Applications for such a data set span multiple sectors and would be particularly valuable for the international economic development, disaster relief, and biodiversity conservation communities, not to mention national and regional agencies and organizations around the world. The building blocks for such a global product are available for many countries and regions, yet thus far there has been neither strategy nor leadership for developing it. This paper evaluates the best available public domain and commercial data sets, assesses the gaps in global coverage, and proposes a number of strategies for filling them. It also identifies stakeholder organizations with an interest in such a data set that might either provide leadership or funding for its development. It closes with a proposed set of actions to begin the process.
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Users Are Doing It For Themselves: Pedestrian Navigation With User Generated Content
Conference Paper
Full-text available
  • Oct 2007
Route planning has over the few past years become common in the context of driving cars and other vehicles. However, with the advent of powerful mobile devices, such as smart-phones, systems helping pedestrians finding their way in complex urban environments have emerged. We present a prototype system for mobile pedestrian navigation, called OurWay, based on user generated maps and collaborative annotations of network segments. We are particularly concerned with users with various permanent or temporary disabilities, like wheelchair users, or parents pushing baby strollers. By letting users rate the accessibility of locations, the system will compute bespoke routes matching their abilities and preferences. We explore the potential of the concept through a combination of field work and lab trials, using real life data. We also demonstrate that collaboratively collected geodata has promising properties as a foundation for innovative geospatial applications. Initial results indicate that few user annotations are needed to produce good routes.
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Towards development of a high quality public domain global roads database OPENLS: OGC Open Location Services Version 1.2 http Engineering Fast Route Planning Algorithms
  • Dec 2006
  • 223-265
  • A Nelson
  • F De Sherbinin
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Spatial Data Sharing: From Theory to Practice
  • Jan 2006
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Mapping the Determinants of Spatial Data Sharing Ashgate Publishing, Ltd. www.FreeOpenLS.org www.OpenRouteService.org www.opengeocoder
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Finding GI-datasets that otherwise would have been lost -GeoXchange -a OGC standards-based SDI for sharing free geodata
  • Jan 2005
  • A Zipf
  • S Tschirner
Zipf, A., Tschirner, S. (2005): Finding GI-datasets that otherwise would have been lost -GeoXchange -a OGC standards-based SDI for sharing free geodata. 2nd Int. Workshop on Geographic Information Retrieval (GIR 2005) Bremen, Germany. Springer.