20150427_ncdr_osm_disaster_mapping
TRANSCRIPT
財團法⼈人國際合作發展基⾦金會知識沙⻯⿓龍
鄧東波 (Dongpo Deng)
2015.04.27
社群製圖的防救災應⽤用
開放街圖 OpenStreetMap
• 開放且⾃自由的地圖 • 資料是開放格式、⼯工具使⽤用開放
源碼 • 開放授權的地理資料
• 全球性的合作協同計畫 • 群眾收集資料、群眾繪圖 • 在地的收集、全球的地理資料庫 • 維基化(wiki-style)的地圖
地理資訊
• 地圖是地理空間資訊的載體，⽽而地理資料呈現地圖的基礎
• 廣義⽽而⾔言，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
圖⽚片來源：http://goo.gl/M2Xij
社群網路上的分享• 內容是由社群網路中分享，如 Facebook, Twitter, Flickr • 分享的內容常帶有地理參照，如地理座標 • 帶有地理標記的「使⽤用者貢獻內容(UGC)」形成⾃自願性地理
資訊
臉書的打卡地點
分享在網路的照片
Twitter上的tweets
混搭(mashup)
• 線上地圖平台提供地理資訊操作與應⽤用，個⼈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/
合作協同(collaboration)
• 地理資訊的⽣生產者改變了，不再只有政府、學術機構、或相關的單位才能⽣生產地理資料，⼀一般未受地理資訊訓練的⼈人也可以⽣生產，且可以與其它⼈人合作協同地畫地圖，如OpenStreetMap
開放性(Openness)
•開放的地理資料應該...
•使⽤用開放源碼(open source)和開放標準(open standards)來交換、存取和近⽤用資料， 不被任何特定資料格式或技術⽅方法所限制
•使⽤用開放的授權⽅方式釋出，使地理資料交換和存取不因法律或智慧財產權(intellectual property right)限制，⽽而使資料可無償地被⾃自由的散佈．再製和修改
新興線上地圖技術
• 線上製圖(Web Mapping)是指地圖製作、設計、和編修地圖的操作在網路上執⾏行 • 技術：Web 2.0 相關技術的帶動，使地圖
要在網⾴頁呈現不再困難，如AJAX • 軟體：開放源碼 (Open Sources) 軟體⽀支
持，如UMN MapServer, GeoServer, OpenLayers.....
• 標準：地理資訊標準和格式的使⽤用，如KM • 服務：API的技術，如XMLHttpRequest,
Map tiles, WMS, WFS
GPS的普及
• 美國於2000年解除⼈人為干擾 (SA, Selective Availability)，⺠民⽤用的GPS提⾼高了定位精度
• 如今，GPS裝置是智慧型⼿手機的基本配備
• 利⽤用智慧型⼿手機拍照和發送訊息都可以附加上地理標籤(Geotag)
• ⼈人⼈人都可以⽣生產地理資訊
OSM的源起與背景
制度⾯面
限制的公部門地理資料
• 多數國家的地圖或地理資料都是政府單位製作 • 美國將聯邦政府等級所⽣生產的地理資料以「公眾
領域」(Public Domain)釋出，如US Census的TIGER
• 但許多國家的地圖或地理資料是受到嚴格的著作權保護，如英國皇家版權(Crown copyright)，台灣亦是如此。
• 國家製圖單位⽤用納稅⼈人的錢所⽣生產的地圖和地理資料，在⼈人⺠民需要使⽤用地理資料或地圖時，還得付⼤大筆⾦金錢，以英國為例，⼀一個鄉鎮的地圖得花£30,000，整個國家的話得花£4,099,000
對抗不開放的地圖
• Steve Coast 希望在英國有免費且隨⼿手可得的地理資料，於是在2004年開始開放街圖(OpenStreetMap, OSM)運動
圖⽚片來源: http://stevecoast.com
合作協同的製圖方式• 他希望每個⼈人在跑步、騎腳踏⾞車、開⾞車..任何在空間
中移動的活動時， 可以帶著GPS將航跡(traces)記錄下來
圖⽚片來源: http://goo.gl/QHui12005年Mappers上傳⾄至OSM的倫敦地區航跡
賦權：草根性地圖
• 將航跡上傳⾄至開放街圖的伺服器中
• 再透過群眾共同創建的⼒力量，編輯地圖、檢核地圖、⽣生產地圖
• 最後使得每個⼈人都可以免費的使⽤用這個地圖。
• Tim Berners-Lee 將OSM喻為全球的草根性再製的地圖 (grassroots remapping of the world)
OSM 資料來源• Mappers的努⼒力，⼀一步⼀一腳
印，⼀一⼿手⼀一滑⿏鼠 • ⽥田野調查
• 利⽤用GPS或walking paper在現場收集資料，並利⽤用OSM的編輯器(於室內)製圖
• 螢幕數化 • 利⽤用開放授權的衛星影像來
數化，如Bing • 開放資料的輸⼊入
• 政府釋放，美國TIGER(PD)、 • ⺠民間公司，荷蘭AND(CC)
OSM Mapping 步驟• 資料收集
• ⾏行前準備 • 記事本、相機、GPS、紙圖、機⾞車或⾃自⾏行⾞車...
• 現地調查 • 上機畫圖
• 註冊帳號 • 上傳GPS traces • 編輯地圖(⽤用Bing Map) • 查看地圖
現地調查!?
Ikiya, 2012, Mapping of historical places in Japan, SotM2012
註冊帳號
上傳GPS
http://www.openstreetmap.org/traces
開始編輯地圖
描圖且加入屬性
查看地圖
OSM的資料管理
幾何模型
Tag
Node
Way
Open ployline
Closed ployline
Area
Relation
更多資訊 http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Data_Primitives
OSM幾何資料模型
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
Node <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='⿂魚池' /> <tag k='addr:town' v='壽豐鄉' /> <tag k='addr:county' v='花蓮縣' /> </node>
Way<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>
Relation<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>
圖徵(Map feature)• Key / value
• higway = motorway
• name = 福爾摩沙⾼高速公路
• ref = Fwy3
• maxspeed=110
• Recommended usage
• (wiki:Map Features)
• Consensus (Tagwatch, OSMdoc)
• Homogeneity : data reuse
• Requirement adjust
highway=motorway_link
highway=motorway
highway=primary
highway=cycleway
highway=trunk
highway=residential
highway=tertiary
highway=unclassified
highway=secondary
highway=bus_stop
各圖層的說明在Wiki上
http://wiki.openstreetmap/wiki/Zh-hant:Map_Features
更詳細的tag描述
changesets
JOSM
iD
智慧型手機中Apps
See more details http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Software
• Apple iOS
• Go Map!!
• Android
• OSMAnd
• Vespucci
OSM 技術架構
資料檢核• 和所有⾃自由軟體⼀一樣，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用者，所有問題很快的就會被發現。
Inappropriate edits
Editing war in disputed area
Do not edit to change the status of these islands or revert edits doing so without first contacting the Data Working Group.
協同合作(Collaboration)社群X國際組織
A time-lag between data demand and data supply in a disaster event
Adapted by Parker et al.(2008)
OSM在救災上發揮很大的幫助
OSM 對海地地震後救災的貢獻
地震前 地震28⽇日後
Source: Mikel Maron 2010
OSM是⼀一個開放的平台，地震後全球的Mappers投⼊入，⼀一週後海地太⼦子港的OSM地圖，已經可以⽤用來救災
Road data courtesy of OpenStreetMap
Humanitarian OSM Team (HOT)
• HOT是⼀一個促進開放資料和⾃自願性地理資訊使⽤用於⼈人道救援和發展的⼀一個組織 • 協調災後衛星影像的釋出 • 調度遠端繪圖⼯工作 • 現地⼈人員部署 • 在開發中國家的製圖
2011 Japan Earthquake & Tsunami
Changed Coastline
Post-disaster map
Japan MozBus• A collaboration project is launched by Mozilla
Japan and OSM Japan Foundation
http://internet.watch.impress.co.jp/docs/news/20130920_616124.html
http://www.un.org/apps/news/story.asp?NewsID=46448#.VT06gq2qpOE
High resolution imagery released for disaster relief of Typhoon Yolanda
HOT Tasking Manager
Pre and post mapping in Tacloban
http://www.theatlantic.com/technology/archive/2013/11/how-online-mapmakers-are-helping-the-red-cross-save-lives-in-the-philippines/281366/
Tacloban 製圖過程
即時的地圖提供救災
Building = collapsed
Tacloban受損房屋地圖
Missing Maps
Map Give
OSM Task Manager(Instance)
OSM SafeTaiwan
OSM Editors(ID, JOSM)
MapSafe(MapGive)
overpass API
WMS/WMTS
link to tasks
join/select tasks
API 0.7
API 0.7
link to disaster events
alert
MapGive for SafeTaiwan
凱旋、⼆二聖路⼝口
⾼高雄⼤大學資管系蕭威漢⽼老師 提供⾼高雄氣爆
數位志⼯工整理救災資訊
善⽤用線上地圖分享資訊
但 ⽤用來救災的地理圖資呢？
地下管線圖在那裡？
名嘴揭露!?
房屋、道路受損情形的彙整呢？
Open UAV images
⼀一⼼心、和平路⼝口
http://140.127.218.152/
凱旋、賢明路⼝口
http://140.127.218.152/
⾼高雄氣爆後OSM做什麼？
Before After
