openstreetmap

Методология за преразглеждане и грешки на картографията на Кадастъра на Испания, внесени с помощта на Cat2Osm2 и JOSM.

Съдържание

  • 1 Какви са топологичните грешки в картографията?
  • 2 Защо възникват топологични грешки и защо трябва да ги коригираме?
  • 3 Как да открием и почистим тези грешки
  • 4 Почистване и нормализиране на данните
    • 4.1 1. Коригирайте топологичните грешки
    • 4.2 2. Съединете полигони със същите атрибути
    • 4.3 3. Премахване на излишни възли (по избор)
    • 4.4 4. Полигони без брой етажи
  • 5 Обогатяваща картография
    • 5.1 5. Моделиране на покрив на базата на правила
    • 5.2 6. Добавете номера на портала
    • 5.3 6. Качете данни в OSM

Какви са топологичните грешки в картографията?

В картографията се разбира като топология към пространствените връзки между различните елементи (точки, линии и полигони), които съставят картата: ако са близо, ако се допират, ако се припокриват и т.н. Тези взаимоотношения, които на пръв поглед могат да изглеждат очевидни за човека, не са толкова очевидни за компютърния софтуер, който трябва да ги установи чрез език и правила на математическата геометрия.

Топологичните грешки са тези, които не отговарят на тези правила: например две линии, които представляват пътища, които при пресичане на едно и също ниво нямат общ възел на кръстовището (надхвърля), или два полигона, представляващи припокриващи се листове вода (трески).

Защо възникват топологични грешки и защо трябва да ги коригираме?

Картографската картография често липсва топологична последователност. Много чести неволни грешки (висящи възли, контури, наслагвания и т.н.) могат да възникнат по време на процесите на цифровизация. Тези грешки са често срещани във всеки картографски източник и в зависимост от използваната употреба (маршрутизация, измерване на повърхността и т.н.) понякога е необходимо да се коригират. Въпреки че OSM не изисква данните да бъдат валидирани, силно се препоръчва да се извърши процес за почистване на топология, който подобрява точността на картата.

Топологията се изисква за извършване на определени анализи, като изчисляване на оптимални маршрути в приложения за маршрутизиране отсечка по завой. Колкото по-голяма топологична консистенция има картографията, толкова по-голяма точност и качество има и следователно по-голямата употреба.

Как да открием и почистим тези грешки

В географските информационни системи има инструменти за създаване на топологични правила, които фиксират връзките и пространствените ограничения между елементите на картата: ограничения като това, че полигоните с различни видове земеползване не се припокриват, че няма пътища без свързване с други, че няма припокриващи се улици, не може да има магазини на листове вода и т.н. Тези правила могат да бъдат толкова сложни и строги, колкото желаете.

Това не съществува в JOSM - най-близкото нещо са правилата за валидиране - тъй като той обработва геометрични обекти поотделно и изолирано, така че ние сами трябва да откриваме и коригираме грешки. JOSM обаче разполага с инструменти за извършване в по-голяма или по-малка степен на топологично валидиране и корекция на елементите на картата и улесняване на живота ни:

  • В JOSM отворете прозореца за предпочитания от менюто Редактиране -> Предпочитания. (или натиснете F12).

  • В раздела кликнете върху иконата за конфигуриране на аксесоари налични и инсталирайте следното.

След добавяне на добавките, от които може да се нуждаете рестартирам JOSM.

Почистване и нормализиране на данните

Следва ще отворим OSM файл в JOSM Кадастър, обработен предварително с Cat2OSM2.

Почистването на картографията може да се превърне в бавна и досадна работа, ако не организираме достатъчно гъвкав работен процес. Поради тази причина е за предпочитане да се правят корекциите в същия ред, както е посочено по-долу, за да не се налага да повтаряте стъпки. Ако не сте свикнали с клавишните комбинации на JOSM, за да направите всеки процес възможно най-удобен и бърз, препоръчваме ви да правите преки пътища към инструментите в реда, в който ще ги използвате често, за да имате под ръка и спретнати начин на иконите, които решават всяка стъпка.

1. Коригирайте топологичните грешки

С тази операция ще избегнем малки интервали между изграждането на полигони, както и припокривания.

  • Изберете всички елементи на слоя: Избор -> Избор на всички (Ctrl + A).
  • Изберете само възли, като използвате: Избор -->Изберете пътни възли (Ctrl + Shift + N)
  • Направи мащабиране по-малко по такъв начин, че да го наблюдавате разстоянието между пистите е 10 пиксела или по-малко, тъй като това е толерансът да се посочи към кои маршрути искаме да се присъединим и кои не. Така че трябва да увеличаваме, докато тези възли не са достатъчно близо до следите, но не толкова близо, че да се присъединят към други, за да не искаме те да се присъединят.
  • Отидете в менюто Инструменти -->Преместване на възел по пътя (Н). Линиите ще се увиват, пресичат и избягват висящи възли (надхвърля, долни издънки) и раздробени полигони (трески). Ако резултатът не ни хареса, отменяме и този път опитваме друго увеличение и т.н.

Ако все още сме открили, че все още има такива празнина между съседни полигони, чиито ръбове все още не съвпадат (1), ще повторим операцията или ще я коригираме ръчно, като добавим възел от една от страните близо до грешния възел, както е показано на изображението (2), и изберем двата възела използвайки Инструменти -> Присъединяване на възли (или клавиш M). Сега ще има само един споделен възел (3).

2. Обединете полигони със същите атрибути

Кадастърът често събира няколко съседни полигона на една и съща сграда или къща с еднакви етикети. Ако тези полигони имат еднакъв брой етажи, може да е удобно да ги обедините, за да опростите геометрията.

За да ни помогнем, можем да извършим топологично търсене в JOSM със следния низ:

"сграда: нива" = 2 вътре "сграда: нива" = 2

Това избира съседни полигони на една и съща сграда с еднакъв брой етажи (в този пример два етажа).

След като бъде избран, отидете в менюто Инструменти -> Присъединяване към припокриващи се области (Shift + J), за да ги обедините.

Опитът с импортирането на данни от кадастъра прави Препоръчително е максимално да опростите различните части или компоненти на сграда., Следователно той се опитва да свърже основната част на сградата с зони като издатини, балкони, тераси и др., Които се появяват в картографията на Кадастъра и присвояват най-големия брой етажи, които сградата има, на получения полигон. Тези части затрудняват в дългосрочен план поддържането и обработката на свързаните с тях полигони в OpenStreetMap. Има обаче и етикет, наречен Key: building: част, който ви позволява да посочите дадена област като част от сграда чрез връзка.

3. Премахване на излишни възли (по избор)

Понякога полигоните имат ненужни възли, които не променят геометрията на елемента и които са топологично безсмислени, така че е препоръчително да се премахнат, като се запазят само значимите върхове.

За целта ще направим обобщение в JOSM с инструмента за опростяване чрез (Shift + Y), съществуващ в менюто Инструменти. Тази програма опростява геометрията, като намалява броя на възлите, но поддържа общата форма.

Максималният толеранс на този инструмент е 3 метра, но ако искаме можем да намалим тази стойност, така че опростяването да е по-малко агресивно от редактиране -> предпочитания -> Разширени предпочитания -> Ключ simplify-way.max-грешка (трябва да се активира Разширен режим в предпочитания за да имате достъп до Разширени предпочитания)

4. Полигони без брой етажи

Понякога Кадастралната картография събира полигони без брой етажи, които не съответстват на високи сгради, а по-скоро представляват тераси на нивото на земята, покрити подземни гаражи и т.н. Тези полигони трябва да бъдат елиминирани или предефинирани за други цели.

Обогатяваща картография

5. Моделиране на покрива на базата на правила

Cat2Osm2 позволява по подразбиране да експортира Кадастралната картография с етикети на сгради, които събират основни подробности за тяхната височина в зависимост от броя на етажите. Това улеснява създаването на 3D градски модели на ниво абстракция, наречено LoD1. По този начин в „Ниво на детайлност“ 1 като тази, с която се справяме при внос на кадастралната картография, сградите са обеми, представени от призми, без да се посочва вида на конструкцията на покрива (те винаги ще бъдат терасовидни покриви).

При почистването и нормализирането на картографската катастрофа ще разберем, че покривите винаги са представени от полигони. Това означава, че много пъти, за покриви, които не са плоски или относително сложни, като например многоскатни покриви, те са представени по сложен начин от множество полигони, които са трудни за разбиране и чието представяне не съвпада напълно с реалността.

За да опрости тези случаи, OpenStreeMap има метод за 3D етикетиране, който концептуално наподобява процедурния модел на редактиране, базиран на CGA правила (Цветен графичен адаптер), използван в строителния софтуер за параметрични градски среди като ESRI CityEngine или Бентли 3D градски ГИС. В обобщение, тези етикети определят характеристиките, които даден обект трябва да има (вид покрив, фасади, материали, цветове, брой етажи и т.н.) и трансформацията, която трябва да претърпи за правилната му визуализация в софтуер, който разбира този „диалект ". В конкретния случай на покриви има цяла поредица от граматични форми, които са много полезни за извършване на много по-бързо издание, като се избягват объркващите форми, с които те се опитват да представят в кадастралната картография.

ПокрийтеКартинапокрив: форма
терасовидни или плоскидо извор или водафронтон или фронтонсъс счупен лигавник или полугоренхип или помпадурв бедро или пирамидален павилионтаванско помещениесчупен или в мансардатакуполлуккупол или варелсолницаред фронтониТрионзаоблен редвълнообразентрапецовидна
апартаментскилионфронтонполубедраханшпирамидалнагамбрелмансардакуполлуккръгълсолницаgable_rowтрионкръгла_роувълнатрапец
  • За да направите това, първото нещо, което трябва да направим, е да добавим предварително дефинирани колекции от маркери към JOSM, което ще ни позволи бързо да опишем вида на покрива на сграда. В Предпочитания -> Настройки на картата -> раздел „Предварително дефинирани етикети“ ние избираме "3D прости сгради" Y. "Предварително зададена сграда" и рестартираме JOSM.
  • Избираме полигона, който определя очертанията на покрива (вероятно ще трябва да съединим полигони, както видяхме в предишния раздел) и разглеждаме тяхната типология от ортофото, предоставен от BIng или PNOA (броят на полите или води).

  • Накрая от менюто Предварителни настройки -> 3D -> Покривни форми посочваме вида на покрива и ориентацията (по дължината или перпендикулярно на основната фасада).

Отбележи, че броят на етажите, събрани с етикет сграда: нива = * не трябва да включва покрива, а приземния етаж. Ако покривът има няколко растения, покрити с трева, има друг етикет за това, който не сме споменавали: покрив: нива = *)

Тези правила, които посочихме, описват трансформацията на прости покриви. Има много други етикети за по-точно определяне на сложни покриви (с долини, отвори, капандури и т.н.), но това е извън този урок.

6. Добавете номера на портала

Номерът на портала или полицията, както и името на пътищата, са основни данни, за да може да се извърши прецизно маршрутизиране, например в навигационния софтуер. Ето защо е силно препоръчително да добавяме тази информация към сградите, ако искаме нашата работа да има голяма стойност.

  • Добавете услугата за кадастър WMS в Редактиране -> Предпочитания и щракнете върху раздела WMS.

  • Качете изображението на услугата Catastro WMS в JOSM
  • Изберете полигона, към който искате да добавите полицейския номер. Ако една и съща сграда се състои от няколко полигона, изберете най-големия от тях или най-представителния в близост до входа.
  • От менюто Предварителни настройки -> Анотация -> упътвания Добавете към полигона на всяка сграда броя на полицията, който може да се види на изображението на Catastro (синьо число до колетите). Не забравяйте, че в някои населени места полицейските номера, събрани в кадастъра, са стари, така че ако имате възможност да проверите някои in situ или използвайки точно услуги като Google Street View, за да се уверите в това, по-добре.

И накрая, попълнете данните, като добавите името на улицата, града и вашия пощенски код. Важно е името на улицата да съвпада с това на улицата, към която е свързан адресът на сградата.

Допълнението Фиксирани адреси което сте инсталирали преди във вашия JOSM, ви позволява бързо да коригирате и да изчислите адреси на сгради, които не са правилни или не са завършени: например улици с подобни, но не еднакви имена (Calle de Arriba -> Calle Arriba).

6. Качете данни в OSM

И накрая, качваме коригираните данни от кадастъра на OSM сървъра с разрешени потребителски акаунти да импортират испанските данни от кадастъра в OSM, като посочваме произхода на данните (Кадастър) и посочва кратък коментар на обработените данни (напр. испански кадастър: Сантандер). Ако нямате акаунт, можете да се свържете с потребителя, който го управлява, за да може той да качи данните, които сте създали. Можете да посочите, че в полето за коментари на данните, които ще бъдат качени, включете и вашето потребителско име, така че работата ви да бъде разпозната.