Flujo de trabajo¶

El flujo de trabajo con datos procedentes de OpenStreetMap suele seguir las siguientes fases (ver figura ):

• 1.- Descarga de datos brutos de OSM: en primer lugar se trata de obtener los datos existentes en la base de datos de OpenStreetMap correspondientes a la zona que estemos estudiando. Normalmente se obtienen todos los datos de una determinada zona en algunos de los formatos que nos ofrece OSM. El más habitual es el formato .osm, que es un formatos XML.
• 2.- Procesamiento de datos brutos y extracción de los elementos de interés: Habrá que extraer de los ficheros obtenidos de la base de datos, los elementos en los que estemos interesados. Si por ejjemplo estamos haciendo un estudio acerca de las carreteras de una zona, habrá que extraer todos los elementos deltipo Node, Way o Relation que tengan información acerca de las carreteras.
• 3.- Conversión a otros formatos vectoriales: normalmente trabajaremos en un programa GIS o conuna base de datos. Los datos que nos interesan y que hemos extraido en la fase anterior habrá que convertirlos al formato en el que tengamos pensado trabajar. Puede ser un formato vectorial como el shapefile o quizás haya que importarlos desde la base de datos con la que pensemos hacer el análisis.
• 4.- Procesamiento y cálculos: una vez se dispone de los datos en nuestro formato de trabajo, realizaremos los cálculos y operaciones de análisis espacial que nos interesen.
• 5.- Salida gráfica o alfanumérica de los resultados: por último, habra que plasmar los resultados de nuestro trabajo en forma gráfica o mediante los informes correspondientes.

A día de hoy hay muchas herramientas que pueden ser utilizadas en cada una de las fases descritas. En este taller vamos a dar algunas ideas de cómo utilizar algunas de ellas. Existen en la red numerosos documentos que han servido para la preparación de esta documentación y que pueden ser consultadas para ampliar la información que aquí se explica.

Node¶

Un Node representa una geometría puntual. Son los únicos elementos que tienen coordenadas. Un ejemplo de un Node en formato OSM:

<node id="25496583" lat="51.5173639" lon="-0.140043" version="1" changeset="203496"
      user="80n" uid="1238" visible="true" timestamp="2007-01-28T11:40:26Z"/>
  <tag k="highway" v="traffic_signals">
</node>

Way¶

Representa una geometría de Linestring. Consta de una lista de Nodes identificados por su Id y una lista de etiquetas. Un ejemplo de Way en formato OSM:

<way id="5090250" visible="true" timestamp="2009-01-19T19:07:25Z" version="8"
      changeset="816806" user="Blumpsy" uid="64226">
  <nd ref="822403"/>
  <nd ref="21533912"/>
  <nd ref="821601"/>
  <nd ref="21533910"/>
  <nd ref="135791608"/>
  <nd ref="333725784"/>
  <nd ref="333725781"/>
  <nd ref="823771"/>
  <tag k="highway" v="residential"/>
  <tag k="name" v="Clipstone Street"/>
  <tag k="oneway" v="yes"/>
</way>

Si el último punto de un Way coincide con el primero, entonces se trata de una línea cerrada. Según el valor de las etiquetas puede tratarse de un area o simplemente deuna línea cerrada.

Relation¶

Sirven para representar entidades más complejas. Consta de una lista de elementos member cada uno de los cuales tiene su type, su id y su role, y una lista de etiquetas. Las Relations aceptadas por los renderers se pueden consultar en:

http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Types_of_relation

Una Relation de uso común es la multipolygon, con sus roles outer e inner que permite definir edificios u otras superficies con huecos. Un ejemplo sería:

<relation id="1">
  <tag k="type" v="multipolygon" />
  <member type="way" id="1" role="outer" />
  <member type="way" id="2" role="inner" />
</relation>

Hay combinaciones más complejas de multipolygon. La Relation multipolygon se puede consultar en el siguiente enlace:

http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Relation:multipolygon

OSM File formats¶

La información de OSM se puede obtener en diversos formatos. Los más importantes son:

• OSM XML – xml- es el formato proporcionado por la API
• PBF Format – es un formato binario comprimido
• o5m – es un formato binario para alta velocidad de proceso.
• OSM JSON – es una variante JSON para el formato OSM
• Level0L - un lenguaje más fácil de leer y con menos redundancia que el XML

Se puede ampliar la información acerca de los formatos de datos utilizados por OSM en el siguiente enlace: OSM file formats

Planet: Todos los datos de una vez¶

Planet.osm contiene todo el planeta. Es un archivo que se actualiza normalmente cada Miercoles. Son alrededor de 50 GB comprimidos.

El histórico contiene todos los objetos con toda su información de modificaciones y es mucho más grande.

Varios extractos permiten descargar archivos de tamaños más manejables, desde continentes enteros a partes de paises. Hay distintas herramientas que se pueden utilizar después para extraer datos específicos de estos archivos.

Un portal donde se pueden conseguir conjuntos grandes de datos agrupados por continentes, países o provincias es Geofabrik. El enlace al portal de Geofabrik es:

http://www.geofabrik.de/

Geofabrik ofrece los conjuntos de datos en formato .osm y también en formato .shp.

Pequeñas Cantidades de datos¶

Elegir la Región de descarga¶

La región se especifica mediante un area rectangular que se denomina bounding box. Para definir el bounding box se dan las coordenadas de la esquina inferior izquierda y la esquina superior derecha, que corresponden a los valores máximos y mínimos de la longitud y latitud de la zona rectangular.

Hay que elegir la región más pequeña posible que sea de utilidad, ya que regiones más grandes generan archivos mayores, mayores tiempo de descarga y ocupación del servidor.

Cuando se está empezando, es mejor empezar por regiones pequeñas para entender como funciona con pequeños conjuntos de datos.

Hay varias formas en encontrar los valores de latitud y longitud. Si está interesado en una zona en concreto, quizás la forma más clara de ver esto, es desde la página principal del mapa. Iniciada sesión con nuestra cuenta, haremos zoom y encuadre hasta tener en pantalla la zona en la que estamos interesados. Al pulsar la pestaña EXPORTAR, aparece una caja con los cuatro valores que definen la extensión del área de descarga y que coincide exactamente con lo que estas viendo en pantalla del mapa en ese momento.

Si la descarga la vamos a hacer directamente desde el mapa, podemos en ese momento hacer Click en ‘Seleccionar manualmente un área diferente‘ y entones dibujar un área para seleccionar exactamente la región deseada.

Otra manera de localizar las coordenadas de la zona que queremos descargar es abrir la página Web http://www.informationfreeway.org/ y hacer zoom a la zona de interés. En la parte inferior derecha de la pantalla aparecen las coordenadas correspondientes a’la posición del ratón. Se tratará de anotar las correspondientes a las esquinas del area en el que estemos interesados.

Configuración¶

Tras instalar el programa conviene hacer algunos ajustes en la ventana de configuración. Para acceder a las diferentes opciones de configuración hay que seleccionar la opción del menú Edit->Preferences o bien pulsando la tecla F12.

Usuario y contraseña¶

Si queremos que las modificaciones que hagamos en los datos OSM se actualicen en los servidores de OpenStreetMap, tenemos que decirle al programa nuestro usuario registrado de OSM.

Edición en remoto¶

Desde la ventana del mapa de OpenStreetMap, cuando elegimos la opción editar, nos da la opción de editar con Id, directamente en la Web, pero también podemos editar desde JOSM. Para ello tenemos que habilitar la opción de control remoto de JOSM. De esta manera, cuando solicitemos editar en el mapa de ÔpenStreetMap, la porción de mapa que estemos viendo en ese momento se descargará en JOSM y podremos editarla desde ahí

Material de aprendizaje¶

La web learnosm.org proporciona diversos manuales de iniciación y para usuarios avanzados que permiten aprender a utilizar el editor JOSM

Descarga de datos OSM desde JOSM¶

JOSM ofrece varias opciones para descargar datos desde OSM, todas ellas accesibles desde la opción de menu File:

• Desde los servidores de OSM: Opción de menú File -> Download from OSM. Se puede seleccionar una región en el mapa, también se pueden indicar las coordenadas de las esquinas del bounding box que queremos descargar, se puede indicar que se descarguen los datos alrededor de un elemento identificado a través de Nominatim o también seleccionar una serie de tiles por su numeración.
• Mediante una query Overpass API: Opción de menú *File -> Download from Overpass API. Permite descargar los datos correspondientes a un petición en el lenguaje de la Overpass API
• Objeto: Opción de menú File -> Download object. Se puede descargar un objeto concreto indicando el tipo de objeto (Node, Way o Relation) y su identificador ID.
• Notas: Opción de menú File -> Download notes in current view. Permite acceder a las notas que los usuarios de OSM hayan hecho en la parte del mapa que se visuaiza en el editor.
• Parent ways/Relations: Opción de menú File -> Download parent ways/relations. Permite descargar los elementos OSM relativos al que esté seleccionado en el editor.

Además, JOSM permite abrir y editar cualquier fichero en formato OSM proveniente de descargas realizadas por otros procedimientos.

Exportación de datos desde JOSM¶

Una vez editados los datos con JOSM podemos subirlos a los servidores de OSM, para que queden reflejadas las modificaciones que se hayan hecho, pero también podemos guardarlos en un fichero de disco para su edición posterior o su procesamiento con otros programas.

La opción de menú para guardar la información en disco es File -> Save as. Se puede elegir entre varias opciones para guardar la información:

• GPX
• GeojSON
• Note files (.osn)
• OSM server files: .osm, .osm.bz2, .osm.bz, .osm.gz
• GeojSON proyectado: .proj.geojson

Seleccionar objetos espaciales por filtro¶

Una posibilidad es seleccionar una serie de elementos de una de las capas a partir del valor de alguna de las etiquetas. Una vez seleccionadas, podremos grabarlas de manera independiente en formato shapefile, por ejemplo. Esto se hace aplicando un filtro en la tabla de atributos de la capa y luego seleccionando la opción de menu ‘Capa -> save as‘, sin olvidarnos de activar el checking ‘guardar solo los objetos espaciales seleccionados‘

Desde la misma opción de menú ‘Guardar como‘ podemos seleccionar otros formatos, como sqlite, geojson, Autocad DXF, CSV, Microstation, DBF, GPX y otros.

Por ejemplo, si lo guardamos en formato DBF o CSV podremos abrir luego los datos con la hoja de cálculo.

Exportar a Postgis¶

Podemos exportar los datos a Postgis. Para ello tendremos que abrir conexión con una base de datos Postgis existente mediante el explorador situado a la izquierda de la pantalla.

Data model¶

OsmEntity¶

• getId()
• getMetadata()
• getNumberOfTags()
• getTag()

OsmNode¶

• getLatitude()
• getLongitude()

OsmWay¶

• getNumberOfNodes()
• getNodeId()

OsmRelation¶

• getNumberOfMembers()
• getMember()

Data sets¶

An OSM dataset is basically a long list of nodes, ways and relations that is encoded using one of the basic storage file formats. osm4j provides access to data encoded in the most important of these data formats by providing OsmReader and OsmIterator implementations for them.

All basic data formats have in common, that they store their data in a specific order:

They contain a sequence of nodes, followed by a sequence of ways, followed by a sequence of relations. Each sequence contains its elements ordered by the objects’ ids in ascending order. Thus, when processing an OpenStreetMap dataset, you will encounter the contained data in exactly this order. Also, when writing a dataset to some output using an OsmOutputStream, it is important to feed the elements to the stream in the correct order.

It is important to understand that ways and relations reference other objects using their ids. They do not contain the data of referenced objects themselves. Hence, to work with a way or relation it is usually necessary to resolve those references and find the actual objects they reference.

For example, a way is just a sequence of node ids. To interpret the geometry of the way, you have to assemble a sequence of coordinates from the references by finding the referenced nodes by their id.

Hello world¶

El ejemplo que sigue descarga un dataset de ejemplo que contiene los datos correspondientes a la Relation 1005914que corresponde con la Facultad de Letras de la Universidad de Girona. Los datos están almacenados en un fichero en formato .osm.

public static void main(String[] args)
    throws MalformedURLException, IOException,
        ParserConfigurationException, SAXException {
  // Define a query to retrieve some data
  String query = "http://mercatorlab.com/geoinquietos/girona1.osm";

  // Open a stream
  InputStream input = new URL(query).openStream();

  // Create an iterator for XML data
  OsmIterator iterator = new OsmXmlIterator(input, false);

  // Iterate all elements
  for (EntityContainer container : iterator) {

    // Check if the element is a Relation
    if (container.getType() == EntityType.Relation) {

      // Cast the entity to OsmRelation
      OsmRelation rel = (OsmRelation) container.getEntity();

      // Check if the Relation is the 1005914
      if(rel.getId()==1005914l) {

        // Print basic information
        System.out.println("id: " + rel.getId());
        int numberOfTags = rel.getNumberOfTags();
        System.out.println("number of tags: "
            + rel.getNumberOfTags());
        System.out.println("tags:");
        for (int i = 0; i < numberOfTags; i++) {
          OsmTag tag = rel.getTag(i);
          System.out.println(tag.getKey() + " = "
              + tag.getValue());
        }
        int numberOfMembers = rel.getNumberOfMembers();
        System.out.println("number of members: " +
            rel.getNumberOfMembers());
        for(int i=0; i<numberOfMembers;i++) {
          OsmRelationMember member = rel.getMember(i);
          System.out.println(member.getId() + " " +
              member.getType() + " " + member.getRole());
        }
      }
    }
  }
}

Hello World : node download¶

Un ejemplo en Python 3 para descargar la información de un Node del que conocemos su Id sería:

>>> from osmapi import OsmApi
>>> MyApi = OsmApi()
>>> print(MyApi.NodeGet(3926595467));

El resultado sería el siguiente:

La documentación del API se puede consultar en:

OsmApi

OpenLayers¶

El wiki deOpenStreetMap ofrece ejemplos sencillos de consultas en OpenLayers. Puedes consultar la siguiente dirección:

http://wiki.openstreetmap.org/wiki/OpenLayers_Simple_Example

La documentación de OpenLayers 3 ofrece un buen ejemplo de consulta de datos vectoriales con OpenLayers 3. Se puede consultar en lasiguiente dirección:

http://openlayers.org/en/latest/examples/vector-osm.html

Para ejemplos más complejos una buena forma de aprender es realizar la correspondiente consulta Overpass API en la página http://overpass-api.de/query_form.html y pedirle que nos dé la salida en OpenLayers. Sobre dicha salida podemos examinar el código fuente para comprender los conceptos y librerías utilizadas. Un ejemplo podría ser:

http://overpass-api.de/api/convert?data=%28node%2841.9837%2C2.8243%2C41.9866%2C2.8307%29%5Bamenity%3Drestaurant%5D%3Bnode%2841.9837%2C2.8243%2C41.9866%2C2.8307%29%5Bamenity%3Dpub%5D%29%3Bout%3B&target=ol_fixed

Leaflet¶

La siguiente página de Mapbox ofrece un ejemplo para descargar datos vectoriales de OpenStreetMap:

https://www.mapbox.com/mapbox.js/example/v1.0.0/leaflet-osm/