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Meine Welt

Openstreetmap-Karten selbst erstellen

23.02.2009
Sie wollen für ihre Homepage eine Anfahrtsskizze erstellen,doch Ihr Wohngebiet fehlt seit Jahren in Google Maps? Dank Openstreetmaps erstellen Sie kurzerhand Ihr eigenes Kartenmaterial.

Landkarten kauft man in der Buchhandlung oder schaut bei Google Maps nach. Aber was tun, wenn die gewünschte Straße bei Google Maps gar nicht auftaucht oder man einen Kartenteil vervielfältigen möchte, was aber rechtliche Gründen verbieten? Seit nunmehr fünf Jahren existiert aus eben diesen Gründen das Openstreetmap-Projekt (OSM, [1]). Es funktioniert ähnlich wie die Wikipedia: Jeder darf Daten hinzufügen, löschen oder verändern. Die Benutzer generieren ihre Daten also entsprechend selbst, ohne dass es eine kontrollierende Redaktion gibt. Wie bei der Wikipedia korrigieren sich die Nutzer gegenseitig. So kommen absichtliche Falsch-Skizzen [2] relativ selten vor.

Diese Zusammenarbeit klappt mittlerweile so gut, dass jeden Monat über 5000 Personen Daten hinzufügen. So kommen alle vier Wochen circa 750 000 Kilometer an Straßen hinzu. Die Anzahl der Benutzer steigt dabei ständig an, schon im Jahr 2009 rechnet das OSM-Projekt mit über 50 000 aktiven Nutzern.

Do it yourself

Im Alleingang eine Karte zu erstellen, bedeutet viel Arbeit. Es lohnt sich deshalb, für das Kartografieren eine Mapping-Party zu organisieren. Dazu legt man im Vorfeld fest, welches Gebiet man erfassen möchte, und hofft auf möglichst viele Teilnehmer. Der Autor dieses Artikels hat im Juli 2008 zusammen mit einer Schulklasse zwei Tage lang einen Teil der niedersächsischen Stadt Rastede kartiert. Im Folgenden lesen Sie, auf was es bei einer Mapping-Party ankommt und wie man die neuen Daten schließlich in Openstreetmap integriert.

Als Hardware eignet sich grundsätzlich jeder GPS-Empfänger, der so genannte Tracks aufzeichnen und sich mindestens 5000 Punkte merken kann. Kürzere Touren sind auch mit kleineren Geräten möglich. Einige aktuelle GPS-Empfänger von Garmin haben den großen Vorteil, dass man sehr einfach OSM-Karten auf das Gerät spielen kann. So sieht man beim Kartieren direkt, ob die befahrene Straße bereits in der Datenbank liegt.

Stehen Sie kurz vor einer Kaufentscheidung, so lohnt sich ein Blick auf die umfangreiche Liste von empfohlenen GPS-Geräten im OSM-Wiki [3]. Die Geo-Fabrik bietet zudem zehn aktuelle GPS-Empfänger kostenlos für Mapping Parties in Deutschland an [4]. Die Geräte kommen mit einer aktuellen Europa-Karte und sind bereits optimal eingestellt.

Für die Schüler war es der erste Kontakt mit OSM: Daher erfolgte zuerst ein theoretischer Teil, der das weitere Vorgehen vorstellte. Dank der Leihgeräte der Geo-Fabrik startete die Party mit zehn Gruppen zu drei Personen, was sich als gute Gruppengröße herausstellte. Im Vorfeld unterteilte der Autor die damals aktuelle OSM-Karte in sieben Teile (Abbildung 1) – die Teile 1, 2 und 5 ließen sich so doppelt besetzen, da hier die meiste Arbeit zu erledigen war.

Abbildung 1: Vorarbeit, die sich meistens auszahlt: Die Einteilung der Gebiete im Vorfeld der gemeinschaftlichen Kartierung.

Hier zeigt sich, wie wichtig eine gute Planung im Vorfeld ist. So gibt es bei der Einteilung der Gebiete im Wesentlichen drei zu beachtende Faktoren: Die Größe, die Vollständigkeit und die Komplexität des Gebiets. Die ersten beiden Punkte ergeben sich von selbst. Die Komplexität lässt sich jedoch oft nur mit Ortskenntnis richtig abschätzen. In diesem Fall war Gebiet 2 problematisch, weil es ein sehr großes Waldgebiet umfasste – in Wäldern ist der GPS-Empfang relativ schlecht, auch fällt die Orientierung nicht leicht. Daher sollte man den Wald doppelt abfahren, sodass die Wege doppelte Spuren aufweisen und damit eindeutiger ausfallen. Die Gebiete 1 und 5 waren zwar weitestgehend waldfrei, weisen jedoch ein komplexes Straßennetz mit vielen Details auf, wie etwa Einbahnstraßen und lange Auffahrten zu Geschäften.

Die Schüler teilten sich selbst den Gebieten zu. Dagegen spricht grundsätzlich nichts, doch sollte man als Koordinator darauf achten, dass zumindest ein Teammitglied mit Ortskenntnis aufwarten kann. Einige Schüler hatten Digitalkameras dabei, mit denen sie komplizierte Straßenverläufe oder Kreuzungen fotografierten.

Die geliehenen GPS-Empfänger haben eine Funktion, um bestimmte Punkte zu markieren: zum Beispiel eine Telefonkabine, einen öffentlichen Briefkasten oder eine Kneipe. Diesen "Points of Interest" weist das GPS automatisch eine dreistellige Nummer zu. Auf einem Schreibblock notiert man dann einfach 004 -- Briefkasten und spart sich so das umständliche elektronische Benennen der Wegpunkte.

Das Kartieren selbst geht dann fast wie von selbst: Die Gruppe aktiviert das GPS-Gerät und fährt alle Straßen und Wege des zugeteilten Gebietes ab. An jedem Wegende notieren sich die Teilnehmer den Straßennahmen und gegebenenfalls Besonderheiten wie Einbahnstraßen oder gesperrte Übergänge. Da Openstreetmap den Anspruch hat, nicht nur Autostraßen zu zeichnen, gehören auch Fahrrad- und Fußgängerwege zur Party. Hier hat es sich als am praktikabelsten herausgestellt, den Anfang und das Ende mit einem Wegpunkt zu markieren und sich handschriftlich zu notieren 013 bis 014 Fußweg, gepflastert. Vergisst man das, kann man beim Hochladen der Daten nicht mehr unterscheiden, welche Wege für Autos zugänglich sind und welche nicht.

Daten hochladen

Nach drei Stunden streiken meist sowohl die GPS-Geräte als auch die Mapping-Gruppen: Die einen haben den Speicher voll, die anderen den Kanal. Planen Sie deshalb die Wege so, dass nach zwei bis drei Stunden alles wieder in der Zentrale ankommt. Für unsere Mapping-Party stand dazu ein PC-Raum mit 14 Rechnern zur Verfügung, auf denen der Java Openstreetmap Editor (JOSM) [5] installiert war.

In einem ersten Schritt gilt es die Daten von den GPS-Empfängern auf den Computer zu übertragen. Das funktioniert bei jedem Gerät leicht unterschiedlich, wir beschreiben im Folgenden den Upload mit Gpsbabel [6]. Gpsbabel unterstützt die diversen Dateiformate der unterschiedlichen GPS-Empfänger und speichert diese lokal als GPX-Datei. Bei GPX handelt es sich um das wohl am häufigste verwendete Format, und auch die OSM-Editoren benutzen es. Um die von Ihnen aufgenommenen Spuren nun entsprechend zu konvertieren, führen Sie auf der Kommandozeile folgenden Befehl aus:

$ gpsbabel -i Gerät -f usb: -o gpx -F spuren_gruppe1.gpx

Das Gerät muss dem Typ des verwendeten Empfängers entsprechen. Für über USB angeschlossene Garmin-Empfänger heißt der Parameter meist garmin, für zahlreiche Magellan-Empfänger magellan. Sollten Sie einen anderes Gerät verwenden, so finden Sie den passenden Parameter in der Gpsbabel-Hilfe durch den Befehl gpsbabel -h heraus. Tipps für die Einrichtung von Garmin-Empfängern gibt der Kasten "Garmin-Setup".

Der obige Befehl erzeugt im aktuellen Verzeichnis eine Datei namens spuren_gruppe1.gpx. Diesen Schritt nehmen Sie für die Geräte aller Gruppen vor und ersetzen lediglich den Dateinamen. Damit befinden sich die GPS-Daten aller Gruppen nun auf der Festplatte eines Computers. Aus diesen GPX-Rohdaten erstellen Sie im nächsten Schritt die OSM-Karten. Zuvor sollten Sie die GPX-Dateien aber auf den OSM-Server hochladen, damit sich nachvollziehen lässt, aus welchen Rohdaten das Kartenmaterial erstellt wurde. Dazu öffnen Sie auf der OSM-Homepage die Unterseite GPS Traces, klicken auf See just your traces, or upload a trace und laden die einzelnen GPX-Dateien hoch.

Garmin-Setup

Falls Sie ein Garmin-Gerät verwenden, müssen Sie wahrscheinlich ein Problem mit dem Garmin-Treiber umgehen: Der im Kernel integrierte Treiber garmin_gps funktioniert bei einer Reihe von Geräten nicht. Als Alternative nutzen Sie einfach den Treiber, den Gpsbabel mitbringt.

Öffnen Sie dazu als Systemadministrator die Datei /etc/modprobe.conf beziehungsweise /etc/modprobe.d/blacklist und tragen Sie am Ende der Datei die Zeile blacklist garmin_gps ein. Sie weist Linux an, das Modul garmin_gps in Zukunft nicht mehr zu laden. Um Gpsbabel später auch ohne Root-Rechte zu nutzen, erstellen Sie die Datei /etc/udev/rules.d/51-garmin.rules. In diese Datei fügen Sie folgende Zeile ein:

SYSFS{idVendor}=="091e", SYSFS{idProduct}=="0003", MODE="0666"

Diese Udev-Regel legt fest, dass alle Garmin-Geräte auch von nicht privilegierten Benutzern ausgelesen werden dürfen.

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