Качество и полнота пространственных данных Open Street Map на территории России

Сергиенко Д.И.

Качество и полнота пространственных данных Open Street Map на территории России

05.03.03. Картография и геоинформатика

Геодезия. Картография

Дипломы

Вуз: Белгородский государственный университет - национальный исследовательский университет (НИУ «БелГУ»)

ID: 5c1a72707966e104f6f859f9

UUID: 7f228640-e5d9-0136-0441-525400005860

Язык: Русский

Опубликовано: почти 6 лет назад

Просмотры: 70

Сергиенко Д.И.

Источник: Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный национальный исследовательский университет»

Комментировать 0

Рецензировать 0

Скачать - 1,7 МБ

Поделиться работой

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» ( Н И У «Б е л Г У » ) ФАКУЛЬТЕТ ГОРНОГО ДЕЛА И ПРИРОДОПОЛЬЗОВАНИЯ КАФЕДРА ГЕОГРАФИИ, ГЕОЭКОЛОГИИ И БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КАЧЕСТВО И ПОЛНОТА ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ДАННЫХ OPEN STREET MAP НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ Выпускная квалификационная работа обучающегося по направлению подготовки 05.03.03. Картография и геоинформатика очной формы обучения, группы 81001407 Сергиенко Давида Ивановича Научный руководитель к.г.н., ст. преп. Родионова М.Е. БЕЛГОРОД 2018

2 ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 3 ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ OPEN STREET MAP НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ ..................................................................................... 5 1.1.Характеристика Open Street Map ........................................................... 5 1.2. История сервиса Open Street Map ......................................................... 6 1.3. Лицензия Open Street Map, использование и выгрузка данных. ....... 10 1.4. Редактирование данных в OpenStreetMap .......................................... 11 ГЛАВА 2. СБОР СВЕДЕНИЙ О ПОЛНОТЕ И КОЛИЧЕСТВЕ ДАННЫХ ... 12 ГЛАВА 3. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ РЕГИОНАЛЬНЫХ РАЗЛИЧИЙ В КАЧЕСТВЕ ДАННЫХ ОСМ. ................................................... 22 ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................................................................. 47 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ .......................................... 49

3 ВВЕДЕНИЕ Актуальность: Россия, наравне с США, Великобританией и Францией обладает высокой востребованностью данных ОСМ [21]. Этим обусловлен интерес к качеству и полноте пространственных данных, предлагаемых ресурсом. Географические данные (геоданные), в большинстве стран мира, включая Россию, не бесплатные и не свободные. Чаще всего разрабатывать карты регионов поручают различным государственным ведомствам, которые в свою очередь ещё и зарабатывают на продаже этих карт. Open Street Map (OSM) – это свободный проект по совместному развитию общедоступных карт и схем городов, улиц, дорог с помощью ручного или автоматического ввода данных, а также получения данных с портативных GPS-приёмников [7]. Над наполнением ресурса пространственными данными работает сообщество пользователей из различных населенных пунктов мира, каждый из которых добавляет небольшой кусочек информации. Данные ресурса используются для онлайнового просмотра карт или отображения карт без соединения с Интернетом, генерации графических изображений карт (пригодных для печати или размещения на сайте), для отображения текущего положения пользователя (на настольном компьютере), отображения улиц на переносном GPS-навигаторе (КПК и коммуникаторах, мобильных устройствах); существует ряд приложений использующие OSM-данные для маршрутизации, а также для геотегирования фотографий, «кризисного картографирования» («crisis mapping») и др. OSM– данные в работе своих сайтов и ресурсов используют Кембриджский и Оксфордский университеты, такие сервисы, как «Google» и «Yahoo», «Викимапия», «Википедия» и др.

4 Над созданием карты работает сообщество пользователей из различных населенных пунктов мира, каждый из которых добавляет небольшой кусочек информации. Цель работы: Изучение региональных различий по качеству и полноте данных Open Street Map для территории субъектов Российской Федерации. Объект исследования – пространственные данные с ресурса Open Street Map для территории России. Предмет исследования – полнота и качество пространственных данных по субъектам Российской Федерации (РФ). Основные задачи: 1. источника Изучить принципы организации сообщества Open Street Map, как картографической информации, технологию создания и распространения данных Open Street Map. 2. Сбор сведений о полноте и количестве данных. 3. Картографирование и анализ региональных различий в качестве данных ОSМ. В работе использованы следующие методы: 1) статистические – осуществлен сбор статистических показателей OSM-данных на территорию РФ, проведен их статистический анализ; 2) гис-технологий – на основе статистических характеристик OSM- данных составлены карты их региональных различий; 3) картографический метод применялся для анализа различий качества и полноты OSM-данных по регионам РФ.

5 ГЛАВА 1. ПРИНЦИПЫ ОРГАНИЗАЦИИ OPEN STREET MAP НА ТЕРРИТОРИИ РОССИИ 1.1. Характеристика Open Street Map Open Street Map (Открытая карта улиц) – онлайн-карта мира, получивший свое распространение за счет бурного развития веб-картографии и концепции свободного программного обеспечения (opensource), включающей активное использование краудсорсинга [7]. Краудсорсинг – процесс создания чего-либо силами сообщества, члены которого мало связаны между собой. Каждый добавляет по кусочку и результаты, как правило, тоже являются достоянием общественности [13]. Проект «открытая карта улиц» представляет собой веб-сервис в стиле Wiki. Находится он по адресу www.openstreetmap.org. Каждый участник проекта, а это может быть любой желающий, добавляет свою собственную информацию или редактирует уже внесённую. Основной тип информации, который вносят участники – это данные треков, записанные при помощи GPS-приёмников или GPS-трекеров. Также для создания картографических объектов в OSM используются легальные космические спутниковые фотоснимки [11]. Компания «Yahoo!» предоставляет специально для OSM спутниковые фотоснимки низкого разрешения со своего геосервиса. Но сам сервис Open Street Map не демонстрирует никаких спутниковых карт. Проект Open Street Map предоставляет пользователям только векторные двухмерные карты без изолиний и отображения высот над уровнем моря [24]. Основные объекты Open Street Map – это дороги, начиная с автострад и заканчивая тропинками в парках. На картах OSM обозначаются здания, их типы, а также дополнительная информация: банкоматы, аптеки, остановки общественного транспорта и прочее [32].

6 В общем, карты Open Street Map – это типовая потребительская геоинформация, которая может понадобиться в повседневной жизни. Сервис Open Street Map является глобальным. Его цель – сделать подробные карты всей поверхности земного шара [27]. Но в реальности, конечно же, наиболее точно, подробно и актуально представлена информация о крупных населённых пунктах, где, соответственно, имеются добровольцы [30]. 1.2. История сервиса Open Street Map Проект был вдохновлён успехом Википедии, в Open Street Map, как и в Википедии, есть кнопка «править» и хранится вся история правок [29]. Основан проект в Великобритании в июле 2004 года бывшим физиком и IT-консультантом Стивом Костом. Это произошло до появления Google Maps. Главная цель Open Street Map – получение бесплатной карты улиц и дорог всего мира. В 2004 году был зарегистрирован домен openstreetmap.org, и уже 25 декабря 2005 года был зарегистрирован 1 000-й участник.. В январе 2006 был выпущен офлайновый редактор JOSM [14]. В мае 2006 года на острове Уайт состоялась первая встреча для картографирования. 31 августа 2006 был зарегистрирован 3 000-й участник. В январе 2007 года Кембридж стал первым полностью отрисованным городом. В апреле 2007 года Automotive Navigation Data (AND) пожертвовала проекту полный комплект дорожных данных для Нидерландов и данные дорог типа trunk для Индии и Китая и к июлю 2007 года, когда состоялась первая международная конференция OSM под названием The State of the Map, в проекте было 9 000 зарегистрированных участников [15]. Спонсорами мероприятия стали «Google», «Yahoo» и «Multimap». В августе 2007 года для создания базы данных аэроснимков, доступных по открытой лицензии, был запущен независимый проект Open Aerial Map. и в октябре 2007 Open Street Map завершил импорт комплекта данных о дорогах из US Census TIGER (топологически интегрированное географическое

7 кодирование и привязка) – это формат, используемый бюро переписи США для описания земельных атрибутов, таких как дороги, здания, реки и озера [18]. С октября 2007 года добавляются данные «MassGIS». Летом 2007 года Карлсруэ стал первым крупным полностью законченным городом в Германии. В декабре 2007 года Оксфордский университет стал первой большой организацией, использующей данные Open Street Map на своём главном вебсайте. 25 декабря 2007 года был зарегистрирован 20 000-й участник [3]. В январе 2008 была сделана функция загрузки картографических данных в GPS-устройство для использования велосипедистами. В феврале 2008 серия семинаров была проведена в Индии. 19 февраля 2008 года был зарегистрирован 25 000-й участник. 4 марта 2008 года создан форум для России, ставший самым популярным разделом форумов Open Street Map. С ноября 2008 года данные правительственного сайта Канады могут быть импортированы в проект. 17 марта 2009 года был зарегистрирован 100 000-й участник. 21 мая выпущен Potlatch 1.0. 3 июня 2009 года сайт стал доступен на нескольких языках [19]. В июне, во время протестов в Тегеране, Flickr добавил Open Street Map на сайт для геотегирования фотографий. С момента запуска в ноябре, компания Near Map сделала доступными по лицензии CC-BY-SA спутниковые снимки Австралии высокого разрешения [28]. В начале декабря 2009 года открыта бета-версия «Mapzen», нового онлайн-редактора карт для Open Street Map [11]. 3 декабря 2009 года компания СканЭкс, известная по сайту Космоснимки, разрешила сообществу участников Open Street Map использовать спутниковые снимки IRS для создания карт. В начале января 2010 года был зарегистрирован 200 000 участник. В январе, когда случилось катастрофическое землетрясение на Гаити, тысячи участников бросились составлять карту Гаити и помечать разрушенные

8 здания. Это подняло популярность Open Street Map на новый уровень: был введён в широкое использование термин «crisis mapping», множество СМИ написало о проекте Open Street Map и о нём узнало много новых людей[18]. Для использования в Open Street Map свои спутниковые снимки предоставили «NOAA», «GeoEye», «DigitalGlobe», «ErosB», «CNES», «Spot Image», «JAXA/ALOS», «Google», «WorldBank», в навигаторах данные с картой Гаити стали использовать американские спасатели. 20 апреля количество участников превысило 250 тысяч. С 11 мая 2010 года все новые регистрирующиеся участники должны соглашаться с новыми условиями сотрудничества, подтверждая распространение их правок под новой лицензией ODbL [8]. В начале августа Поисковая система, разработанная международной корпорацией Microsoft «Bing», добавил слой Open Street Map. Летом во время пожаров в России участники вносили в базу данных сгоревшие леса. 11 сентября 2010 года количество участников проекта достигло 300 000. В начале октября компания «Spot Image» разрешила использовать покрытие Франции на 6 месяцев [10]. В конце октября Викимапия добавила на свой сайт слой OSM. 22 ноября была создана миллиардная точка. 23 ноября «Microsoft Bing» объявил, что предоставит проекту спутниковые снимки Bing Maps [4]. 30 ноября было получено само разрешение. 29 ноября новая версия онлайнового редактора данных Potlatch 2 появилась на сайте. К январю 2011 года в русской и английской Википедиях были проведены некоторые улучшения, связанные с Open Street Map, в частности, карта OSM теперь доступна в каждой статье русской Википедии [1], где есть координаты (для этого нужно нажать на ссылку «Показать географическую карту»). В январе датская компания «Fugro» предоставляет подробные снимки всей Дании, а правительство Израиля предоставляет данные об административных границах [16]. 24 января количество участников OSM

9 достигло 350 000. 6 февраля состоялась программа об Open Street Map на радио Эхо Москвы. В феврале была опубликована статистика Open Street Map в России: количество участников только в России составляло 6 359 человек и каждый месяц к созданию карты только России присоединяются 500 человек – количество участников растёт быстрее, чем в целом в мире. Рис.1.1. Количество пользователей в мире, зарегистрированных в Open Street Map На Open Street Map начался импорт карты Грузии, созданной более, чем 500 волонтёрами в рамках проекта Open Map Caucasus (OMC) от JumpStart International [21]. После того как произошли разрушительные землетрясение и цунами в Японии и огромное количество домов просто смыло, участники OSM вне Японии по полученным свежим спутниковым снимкам (DigitalGlobe, JAXA/ALOS, MapQuest Open Aerial и др.) стали отмечать последствия катастрофы, а сами японцы на местах – источники

10 воды, работающие магазины, телефоны и прочее [24]. В первой половине мая количество участников достигло 400 000 (рис.1.1). 1.3. Лицензия Open Street Map, использование и выгрузка данных Open Street Map распространяются по лицензии Creative Commons Attribution – ShareAlike 2.0, подразумевающей свободное распространение, результаты любых изменений должны публиковаться под той же лицензией. Несмотря на название, в Open Street Map содержится и масса других данных, помимо уличной сети [9]. Просмотр карт Open Street Map может осуществляться непосредственно через браузер прямо с официального сайта в онлайновом режиме. Браузер работает с картой в режиме AJAX, подгружая нужные куски данных при масштабировании и перемещении карты. С данными геосервиса могут работать и обычные программы. Это позволяет использовать сервис Open Street Map и в специальных программах на стационарном компьютере, а также на мобильных устройствах [12]. Примером такой специализированной программы для десктопа можно назвать «TangoGPS». Это навигационное лёгкое приложение для определения местоположения использует по умолчанию именно базу данных Open Street Map. «TangoGPS» может использоваться как трекер для самой программы Open Street Map. Программа имеется в репозитории Ubuntu и может заинтересовать владельцев ноутбуков. В данной программе возможно кэширование данных [3]. То есть геоданные сохраняются на диске, а потом используются без повторного скачивания из Сети, что экономит трафик. Карты Open Street Map можно скачать и в виде готовых файлов, сохранить на жёсткий диск или SD-карту, что позволяет работать с картой в офлайновом режиме, это актуально для экономии интернет-трафика [2].

11 Пример такого офлайнового мобильного приложения для платформы «Андроид» – MapDroyd. Это приложение после установки предложит скачать специальную версию карты OSM для нужного региона, и дальше программа будет работать уже с этой офлайновой картой. Офлайновые версии Open Street Map хороши ещё и тем, что их можно конвертировать в другие форматы карт, которые используются в различных потребительских навигационных устройствах [22]. Например, конвертируются и выкладываются в свободный доступ карты OSM в формате навигаторов «Garmin». Скачать готовые свежие карты, как Open Street Map, так и конвертированные в другие форматы, можно со специализированных wikiстраниц сообществ Open Street Map для той или иной страны. 1.4. Редактирование данных в Open Street Map Редактирование в Open Street Map – это внесение изменений в данные карты, например, добавление новых дорог, магазинов и ресторанов или переименование существующих объектов. Существует два основных способа редактирования данных в OSM это онлайн редакция с помощью инструмента «Potlatch» построенного на базе «Flash» или оффлайн редакция с помощью JOSM (Java) или Merkaator(С++) [31]. JOSM/Merkaator устанавливается как отдельное приложение, может загружать существующие данные из Open Street Map и треки GPS [20], а так же создавать/редактировать данные по трекам или изображения. Merkaator обладает несколько меньшими системными требованиями. Оба инструмента находятся в активной разработке [26]. Для того чтобы получить максимум функциональности от оффлайн редакторов все же необходимо подключение к интернету, для загрузки снимков и выгрузки данных обратно в OSM [7].

12 ГЛАВА 2. СБОР СВЕДЕНИЙ О ПОЛНОТЕ И КОЛИЧЕСТВЕ ДАННЫХ Сведения о полноте и количестве данных были взяты с официальных сайтов [6]. Данные по количеству пользователей, активности и скорости обновлений данных были взяты с официального сайта «Статистика OSM по регионам России» [29], а данные о количестве узлов, количестве линий, количестве отношений, качестве данных, а так же дата первой правки были взяты с сайта «Карты OSM для СитиГИДа» [17]. Для создания карт были созданы таблица количественных данных в OSM по регионам России и таблица качества данных OSM по регионам России (табл. 1 и табл. 2). Узел в Open Street Map – пара координат в системе широта/долгота. Он используется для построения других объектов и как объект сам по себе (например, точки интереса – POI), если он снабжен правильной атрибутикой. Линия в OSM это – упорядоченный список точек, составляющих линию или полигон. С помощью линий описываются любые линейные и площадные объекты, такие как улицы, тропинки, строительные площадки, лестницы, здания и сооружения, границы парков и муниципальных районов и т.д. На территории России насчитывается 26062445 линий [5]. Отношения используются для указания географической взаимосвязи между различными объектами, когда они, к примеру, пересекаются или граничат друг с другом. Благодаря этому информацию, которая распространяется на всё отношение, можно хранить на одном уровне, нет необходимости дублировать ее для каждой точки или линии. В OSM на территории России насчитывается 739060 отношений. Столбец «Первая известная правка» несет информацию о дате первой правки того или иного региона России. Первая правка в OSM России была сделана 2005.07.26.

13 Таблица 2.1 Количественные данные в Open Street Map по регионам России Субъекты Российской Федерации 1 Алтайский край Амурская область Архангельская область Астраханская область Белгородская область Брянская область Владимирская область Волгоградская область Вологодская область Воронежская область Еврейская автономная область Забайкальский край Ивановская область Иркутская область Кабардино-Балкарская Республика Калининградская область Калужская область Количество пользователей (шт.) Средняя скорость обновления (активность) тыс. в /день Скорость (тыс. Количество объектов/день) узлов (шт.) Количеств о линий (шт.) Количество отношений (шт.) Первая известная правка 2 1234 567 1140 581 997 930 1649 1207 1170 1418 521 3 669 348 2690 50 1544 714 5695 1836 3739 3361 165 4 1976 274 2254 303 1232 681 1948 1365 889 1571 311 5 6810642 941498 8515580 1076008 4017394 2376098 6797259 4763150 3687976 5261296 1065770 6 528071 58261 486962 88569 417006 217367 689247 404876 309033 532631 79552 7 4639 1520 12338 811 10819 5374 21073 3977 7557 6487 1850 8 2008.01.10 2008.03.11 2007.04.02 2007.08.29 2008.04.28 2007-09-29 2007.08.26 2007.10.28 2005.11.15 2008.02.02 2008.02.01 532 906 1249 846 200 1615 3077 1555 655 856 1180 543 2234339 2905109 4094320 1922425 187285 258457 325275 128769 1627 4333 17964 3896 2008.01.25 2008.01.25 2007.11.27 2007.10.31 1305 1520 2002 472 579 1150 2138805 4007038 222585 353756 4383 9949 2007.01.06 2007.10.17

14 Продолжение таблицы 2.1 1 Камчатский край Карачаево-Черкесская Республика Кемеровская область Кировская область Костромская область Краснодарский край Крымск Красноярский край Курганская область Курская область Ленинградская область Липецкая область Магаданская область Московская область Мурманская область Ненецкий автономный округ Нижегородская область Новгородская область Новосибирская область Омская область Оренбургская область Орловская область Пензенская область 2 478 725 3 237 4561 4 528 910 5 1883763 3213645 6 69367 208981 7 4944 21241 8 2008.01.19 2007.10.31 1254 942 717 4059 101 1559 660 1005 5106 5277 2269 184 4783 10372 3771 408 925 4707 797 2762 670 3472 89 2180 532 1682 3357 2706541 9916710 2383142 11972715 128515 7682358 1822119 6131086 13545032 287614 566214 159220 1771230 24329 495044 162576 581342 1525045 4263 14426 3981 53971 127 22512 2553 11242 66886 2007.11.26 2007.10.17 2007.10.16 2007.04.27 2007.11.05 2007.11.26 2007.12.20 2007.04.04 2005.11.09 939 277 8836 1119 333 1918 1168 11529 126 72 1133 162 4858 954 777 3707508 560002 16476951 4187052 2610419 357638 25339 2387889 206198 70865 6233 574 91212 8056 2553 2008.05.14 2008.04.20 2007.07.08 2005.07.26 2008.09.27 1580 1066 1516 673 1013 720 802 5457 1745 3205 898 6938 476 356 1968 643 2037 1587 1144 672 935 6723762 2684791 7204798 5576163 3897842 2351145 3178049 728979 204003 526521 384717 407716 197769 284752 30968 7750 8107 9387 3783 4505 14573 2007.10.17 2005.11.16 2007.10.20 2007.11.25 2007.11.21 2007.10.22 2008.01.07

15 Продолжение таблицы 2.1 1 Пермский край Приморский край Псковская область Республика Адыгея Республика Алтай Республика Башкортостан Республика Бурятия Республика Дагестан Республика Ингушетия Республика Калмыкия Республика Карелия Республика Коми Республика Марий Эл Республика Мордовия Республика Саха (Якутия) Республика Северная Осетия - Алания Республика Татарстан Республика Тыва Республика Хакасия Ростовская область Рязанская область Самарская область Саратовская область 2 1478 1042 1241 912 612 1950 703 745 445 399 1474 872 820 707 879 514 3 455 1497 1694 164 1828 7111 769 1279 1050 55 3588 429 584 430 3154 1432 4 2078 1282 969 627 490 1709 445 772 237 222 2103 1189 904 1051 1873 364 5 7288520 4206998 3999855 1878024 1725879 5926231 1567988 2841117 805822 791570 8802340 3794396 3087697 3625623 6646981 1273115 6 602969 540134 354298 292173 84325 506418 103662 124844 82342 62853 611318 273951 330991 289762 256341 93646 7 8960 4789 10442 7759 1352 6479 1831 6574 1364 655 58712 4375 18419 7465 6801 1730 8 2007.10.17 2008.01.21 2005.11.16 2008.09.10 2008.01.30 2007.11.21 2007.11.27 2007.08.29 2007.12.02 2007.08.29 2005.11.15 2008.10.27 2007.10.17 2007.12.27 2008.02.07 2007.12.02 1620 240 516 1959 984 1298 1070 3034 127 5746 3654 925 2867.214 3774 1479 131 303 1522 1176 1285.887 988 5082221 474005 976053 5430311 4104402 4413037 3382823 534244 19329 88215 612173 346043 461267 353776 9283 429 1926 9272 6695 14376 7806 2007.10.17 2007.11.27 2008.07.26 2007.04.27 2007.10.28 2007.10.17 2007.10.28

16 Продолжение таблицы 2.1 1 Сахалинская область Свердловская область Смоленская область Ставропольский край Тамбовская область Тверская область Томская область Тульская область Тюменская область Удмуртская Республика Ульяновская область Хабаровский край Ханты-Мансийский Автономный округ Челябинская область Чеченская Республика Чувашская Республика Чукотский автономный округ Ямало-Ненецкий автономный округ Ярославская область Всего по России 2 549 2444 1060 1224 684 1697 827 1443 702 1072 755 893 1171 3 2254 1064 7053 2044 2317 12606 361 400 1399 3059 928 307 7173 4 1476 2320 1031 1133.315 836 1411 667 1028 834 1077 939 1612 3461 5 5196923 8002332 4083402 3750505 2837324 5891863 2319921 3551537 2913537 3628113 3157565 5653591 12273400 6 248183 723082 290003 538629 316906 450821 170901 347904 206840 291933 395499 294461 575193 7 5928 13926 12211 4227 11212 11798 3659 10642 8924 4036 6279 9471 23678 8 2008.02.05 2007.11.21 2006.07.22 2007.10.31 2007.11.04 2005.11.16 2007.12.19 2007.10.17 2007.12.04 2008.03.24 2007.10.28 2008.02.01 2008.01. 08 1915 464 674 276 7539 1107 637 23 1764 512 669 248 5975776 1825751 2263451 911450 693948 95681 262032 28511 7415 4211 17640 1107 2007.11. 04 2007.12.02 2007.10.17 2007.10.25 718 581 690 2521396 90313 2272 2007.10.25 1376 95676 1647 199259 1279 97802 4467795 346509455 450087 30417051 10578 879152 2007.08.26 2005.07.26

17 Среднее арифметическое количество пользователей в регионах России составляет 1166,78 человек; средняя активность – 2430 тыс. обновлений объектов в день; средняя арифметическая скорость обновлений – 1193 тыс. объектов в день; среднее количество узлов по регионам России составляет 4225725 шт.; линий – 370940 шт.; отношений – 10721 шт. По данным Корреляционный таблицы анализ – был проведён корреляционный это популярный метод анализ. статистического исследования, который используется для выявления степени зависимости одного показателя от другого. Предназначение корреляционного анализа сводится к выявлению наличия зависимости между различными факторами. То есть, определяется, влияет ли уменьшение или увеличение одного показателя на изменение другого [23]. Корреляционный коэффициент по показателям количества пользователей и активности обновлений составил 0,5 – что является достаточно высоким признаком зависимости данных показателей. Коэффициент по количеству пользователей и количеству отношений составил 0,85, это значит, что данные этих показателя в большей степени влияют друг на друга. Корреляционный коэффициент таких показателей как количество линий и количество отношений составил 0,9. Таким образом, корреляционный анализ подтвердил нашу гипотезу, о том, что чем больше пользователей в регионе – тем выше активность обновления данных Open Street Map, а качество данных – выше. Узел в Open Street Map – это пара координат в системе широта/долгота. Он используется для построения других объектов и как объект сам по себе, если он снабжен правильной атрибутикой. Линия в OSM это – упорядоченный список точек, составляющих линию или полигон. С помощью линий описываются любые линейные и площадные объекты, такие как улицы, тропинки, строительные площадки, лестницы, здания и сооружения, границы парков и муниципальных районов и т.д. На территории России насчитывается 26062445 линий.

18 Таблица 2.1. Качественные Данные Open Street Map по регионам России. Субъект Российской Федерации Всего адресов Доля битых адресов, дома % Доля улиц вне города % Доля улиц вне региона % Число рутинговых ребер Число Число Тупики Дубли рутинрутинважных каты говых говых дорог ребер подграфов подграфов tertiary Города без населен ия Дата Рейтинг 1 Алтайский край Амурская обл. Архангельская обл. Астраханская обл. Белгородская обл. Брянская обл. Владимирская обл. Волгоградская обл. Вологодская обл. Воронежская обл. Еврейская автономная обл. Забайкальский край Ивановская обл. Иркутская обл. КабардиноБалкарская Республика Калининградская обл. Калужская обл. Камчатский край КарачаевоЧеркесская Республика 2 75957 5968 42917 7012 55300 30253 64864 44455 24736 89544 3978 3 3.1 2.7 1 5.2 0.3 1.5 1.7 3 4.6 0.5 2 4 13.3 6.1 6.1 15 2.2 6.8 5.2 7.4 6.5 1.1 2 5 4.1 8.1 25 7.7 5.3 4.4 12 1.1 4.4 4.5 1.3 6 110703 29937 56520 31759 54692 48911 87894 91953 52775 93947 6370 7 184 24 224 20 62 6 100 93 42 23 38 8 2 9 62 1 1 0 0 1 17 0 0 9 10 0 1 4 0 0 0 0 4 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 3 1 2 1 2 1 5 3 2 1 1 12 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 20.03.2018 20.03.2018 20.03.2018 20.03.2018 20.03.2018 13 F C F B D B D D C B B 12267 28295 44924 14006 10.5 0.9 5 1.1 7.6 1.6 22 2.9 3 9.4 1 2.7 52086 59864 95430 18086 43 35 217 10 10 0 13 0 1 0 11 3 0 0 0 0 1 2 3 1 20.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 C B F A 22001 3.7 11.6 9 27819 50 4 8 0 1 19.03.2018 B 31093 3657 44612 2.7 6.7 0.7 4.7 16 5.2 14.1 5.4 4.6 69996 9467 27587 25 82 33 1 19 2 0 0 0 0 0 0 3 1 3 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 B F B

19 Продолжение таблицы 2.1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Кемеровская обл. Кировская обл. Костромская обл Краснодарский край, Адыгея Красноярский край Курганская обл. Курская обл. Липецкая обл. Магаданская обл. Московская обл. Мурманская обл. Ненецкий АО Нижегородская обл. Новгородская обл. Новосибирская обл. Омская обл. Оренбургская обл. Орловская обл. Пензенская обл. Пермский край Приморский край Псковская обл. Республика Алтай Республика Башкортостан Республика Бурятия Республика Дагестан 93929 40310 12714 614812 2.7 2.2 1.7 0.1 5 4.5 3.4 0.2 3.2 17.7 9.5 0.1 83449 60794 37639 226437 135 136 15 301 1 9 0 0 3 1 0 6 0 0 0 0 3 2 1 5 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 E E B F 66830 17723 49579 33916 1640 124398 14225 1866 199985 16844 55792 28125 82215 15778 23704 93975 133845 27548 1402 68476 0.6 1.8 0.7 1.65 9.02 7.35 3.30 0.59 2.28 2.25 2.83 0.43 1.78 1.99 0.79 1.05 4.89 1.40 2.85 2.28 1.5 8.4 1.9 5.20 11.32 12.68 5.83 3.37 4.55 10.28 9.89 6.15 5.76 8.94 2.20 2.28 2.28 5.03 7.51 5.02 20.5 6.02 7.7 3.82 2.64 3.15 5.29 2.81 4.13 5.83 5.63 1.07 5.37 20.22 2.37 7.47 7.39 6.89 2.55 10.81 92962 43788 65639 61367 6396 240922 16942 2086 111120 31605 80365 76850 84825 40262 35313 149475 92219 51235 12315 102480 209 75 20 19 29 441 90 29 96 21 125 92 59 63 47 97 362 14 5 162 7 14 1 7 9 2 0 9 0 2 11 0 0 3 0 3 1 0 0 4 4 0 1 0 1 0 0 4 0 0 23 3 1 3 0 0 5 0 2 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 1 1 2 1 21 1 1 3 1 2 1 2 1 1 5 4 2 0 4 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 F D B C C F D C D B E D D D B D F B B F 4743 19945 5.63 8.39 19.03 33.79 6.45 43.93 38780 59353 153 96 2 0 3 0 0 0 1 4 19.03.2018 19.03.2018 F E

20 Продолжение таблицы 2.1. 1 Республика Ингушетия Республика Калмыкия Республика Карелия Республика Коми Республика Крым Республика Марий Эл Республика Мордовия Республика Саха (Якутия) Республика Северная Осетия Республика Татарстан Республика Тыва Республика Хакасия Ростовская обл. Рязанская обл. Самарская обл. Санкт-Петербург и обл. Саратовская обл. Сахалинская обл. Свердловская обл. Смоленская обл. Ставропольский край 2 2457 3 4.56 4 19.58 5 3.41 6 10071 7 3 8 4 9 0 10 0 11 1 12 19.03.2018 13 E 1193 2.35 4.22 11.31 17789 24 0 0 0 1 19.03.2018 B 19140 24091 28765 24077 2.87 3.17 29.53 1.26 17.19 5.57 13.56 11.63 8.17 2.06 1.49 7.10 38137 42684 77151 28150 60 82 103 10 0 5 0 1 0 4 0 0 0 0 0 0 1 2 4 1 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 E D E B 28904 1.38 10.55 17.59 44350 6 0 0 0 1 19.03.2018 B 25447 2,81 15.00 26.36 35150 181 58 7 0 1 19.03.2018 F 17936 2.31 17.95 12.21 29797 5 4 0 0 2 19.03.2018 E 105644 4.37 5.66 41.16 124408 64 10 2 0 4 19.03.2018 D 2257 16582 137960 32931 45892 112763 12.54 1.83 1.47 3.57 0.84 2.62 9.83 4.26 5.63 6.65 12.57 10.09 1.11 11.88 1.28 4.32 29.32 2.15 9431 27816 153744 38981 75570 203334 18 104 241 100 61 125 2 2 3 9 0 0 1 2 8 12 5 1 0 0 0 0 0 0 1 1 7 1 4 2 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 20.03.2018 B E F D D E 42077 26328 123225 85994 126979 2.21 3.11 2.01 1.11 0.96 3.68 5.85 4.20 2.59 8.67 4.55 51.50 1.80 10.33 7.64 82276 19033 143524 37705 98459 195 164 107 22 95 3 7 0 0 9 0 0 0 1 3 0 0 0 0 0 3 1 5 1 6 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 F F E B D

21 Продолжение таблицы 2.1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Тамбовская обл. Тверская обл. Томская обл. Тульская обл. Тюменская обл. Удмуртская Республика Ульяновская обл. Хабаровский край Ханты-Мансийский АО Челябинская обл. Чеченская Республика Чувашская Республика Чукотский АО Ямало-Ненецкий АО Ярославская обл. г. Москва 35129 68307 23292 30596 42387 72063 4.02 1.18 4.55 2.44 0.39 1.75 8.79 31.07 12.88 6.64 2.14 5.90 18.00 1.74 5.32 7.05 0.69 5.56 44642 74403 36902 70620 47597 65640 22 52 42 48 33 54 0 3 8 1 0 1 0 15 0 0 1 5 0 0 0 0 0 0 1 1 2 4 2 5 19.03.2018 20.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 20.03.2018 20.03.2018 B E C B B D 23737 42441 61331 0.82 1.29 1.02 6.35 6.38 5.81 6.91 3.75 2.14 55849 45177 62254 11 195 57 1 7 0 0 1 0 0 0 0 2 2 4 20.03.2018 19.03.2018 19.03.2018 B F D 101684 1566 11.43 10.15 9.39 38.51 4.85 28.35 111733 43200 146 36 1 0 0 0 0 0 5 2 19.03.2018 19.03.2018 E E 32411 1.85 3.98 20.23 56695 31 1 0 0 2 19.03.2018 B 337 7312 35212 88957 13.06 7.67 1.37 1.99 16.22 6.60 3.00 7.64 40.54 0.50 9.19 1.85 1806 13417 57485 79767 19 32 82 105 8 3 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 19.03.2018 20.03.2018 20.03.2018 19.03.2018 E B D E

22 Отношения используются для указания географической взаимосвязи между различными объектами, когда они, к примеру, пересекаются или граничат друг с другом. Благодаря этому информацию, которая распространяется на всё отношение, можно хранить на одном уровне, нет необходимости дублировать ее для каждой точки или линии. В OSM на территории России насчитывается 739060 отношений. Столбец «Первая известная правка» несет информацию о дате первой правки того или иного региона России. Первая правка в OSM России была сделана 2005.07.26. В таблице 2 были представлены качественные данные. Для составления рейтинга необходимы следующие данные: Количество адресов по областям России, доля битых адресов дома %, доля улиц вне города в %, доля улиц вне региона %, число рутинговых ребер, число рутинговых подграфов, Число рутинговых подграфов tertiary, тупики важных дорог, дублеры ребер, количество городов без населения в области [30]. Система рейтинга следующая: Каждой карте присваивается буквенная оценка качества: A, B, C, D, E, F, X (колонка "Рейтинг").  «A» – Идеальный адресный реестр и дорожный граф. Минимальное количество ошибок по всем показателям. То к чему нужно стремиться.  «B» – Целый адресный реестр и дорожный граф. Количественные критерии: до 15% не сопоставленных адресов, не более 50 изолятов в полном дорожном графе, не более 5 изолятов в основных (начиная с tertiary) дорогах, не более 10 тупиков магистралей.  «B-» – Тоже, что и B, но с поиском только до улиц. В этот класс попадают карты, где адресов мало, меньше двух тысяч, либо много "неисправимых" ошибок (нумерация по территории, нерутинговые улицы).  «C» – Кандидат в B. По сравнению с B, наличествуют изоляты в основных (начиная с tertiary) дорогах и тупики магистралей.

23  «D» – Целый адресный реестр. Дорожный граф в неудовлетворильном состоянии (до 100 изолятов).  «E», «F» – Многочисленные ошибки, как в адресном реестре, так и в дорожном графе.  «X» – Критические ошибки, приводящие к неработоспособности или неприглядному виду карты: разрывы береговой линии, ("разлившееся" море), превышение допустимого количества рутинговых ребер [25]. Рейтинг России относится к удовлетворительному «B».

24 ГЛАВА 3. КАРТОГРАФИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ РЕГИОНАЛЬНЫХ РАЗЛИЧИЙ В КАЧЕСТВЕ ДАННЫХ ОСМ. Для анализа и картографирования региональных различий в данных OSM использовалась статистика OSM по регионам Российской Федерации: 1. средней скорости обновления (активности), тыс. объектов/день; 2. уровню региона в рейтинге качества данных в OSM; 3. количеству линий в OSM, 100 тыс. шт; 4. количеству отношений в OSM, тыс. шт; 5. количеству пользователей; 6. полугодию, в котором создана первая правка в OSM; 7. скорости обновления, тыс. объектов/день. По каждой из характеристик были созданы отдельные карты для территории РФ (рис.3.1. – 3.7) Для анализа карты средней скорости обновления данных (рис. 3.1.) количественные значения были переведены в качественную характеристику: <1 – очень низкая активность; 1,0 – 1,9 – низкая активность; 2,0 – 2,9 – средняя активность; 3,0–3,9 – высокая активность; >3,9 – очень высокая активность. Проанализировав полученную карту по средней скорости обновления (активности), тыс. объектов/день, можно прийти к выводу, что: 1) В Центральном федеральном округе очень высокой активностью в обновлении данных отличаются Смоленская (67), Тверская (69), Московская (77), Владимирская (33) области. Очень низкая активность по Брянской (32), Курской (46), Калужской (40), Орловской (57), Тульской (71), Рязанской (62) и Костромской (44) областям. Низкая активность наблюдается в Белгородской (31), Липецкой (48), Ярославской (76), Ивановской (37) областях. Средняя активность в Тамбовской (68) области. В Воронежской (36) области высокая активность.

25 Рис.3.1. Карта средней скорости обновления (активности), тыс. объектов/день

26 2) В Северо-Западном федеральном округе очень низкая активность отмечается в Республике Коми (11), Ненецком автономном округе (83) и Мурманской Новгородской области (53) (51). Низкая областях. активность Средняя в активность Псковской (60), обновления в Архангельской (29) и Калининградской (39) областях. Высокая активность наблюдается в Вологодской (35) области и в Республике Карелия (10). В Ленинградской области (47) и городе Санкт-Петербург отмечается очень высокая активность. 3) В Южном федеральном округе очень низкая скорость обновления данных отмечается в Республике Калмыкия (08), Астраханской области (30) и Республике Адыгея (01). В Волгоградской области (34) наблюдается низкая активность. В Ростовской области (61) отмечается высокая скорость обновления данных. В Краснодарском крае (23) очень высокая активность. 4) В Северо-Кавказском федеральном округе низкая активность обновления данных в Республиках: Дагестан (05), Ингушетия (06), Кабардино-Балкария (07), Северная Осетия (15) и Чеченской (20) республике. В Ставропольском крае (26) средняя активность. В республике КарачаевоЧеркессия (09) очень высокая активность обновления. 5) В Приволжском федеральном округе очень низкая активность в Пензенской области (58), Республике Мордовия (13), Республике Мэрий Эл (12), Чувашской Республике (21), Ульяновской области (73) и в Пермском крае (59). Средняя активность отмечается в Кировской области (43), Республике Татарстан (16), Самарской области (63). В Саратовской области (64) и Удмуртской республике (18) высокая скорость обновления данных. Максимальные значения обновления объектов выделяются в Нижегородской области (52), Оренбургской области (56) и Республике Башкортостан (02). 6) В Уральском федеральном округе наименьшая скорость обновления данных в Курганской области (45) и Ямало-Ненецком автономном округе (89). Низкая скорость обновления объектов в Свердловской (66) и Тюменской (72) областях. Очень высокой активностью обновления объектов

27 отличается Челябинская область (74) и Ханты-Мансийский автономный округ (86). 7) В Сибирском федеральном округе наименьшая активность обновления объектов отмечается в Омской (55) и Томской (70) областях, Алтайском крае (22), Республике Тыва (17), Республике Бурятия (03), Забайкальском крае (75). В Республике Алтай (04), низкая скорость обновления данных. Высокая активность наблюдается в Новосибирской (54) и Иркутской (38) области, также в Красноярском крае (24). В Кемеровской области (42) и Республике Хакасия (19), очень высокая активность обновления объектов. 8) В Дальневосточном федеральном округе наименьшая активность обновления объектов отмечается в Хабаровском крае (27), Еврейской автономной области (79), Амурской области (28), Камчатском крае (41) и в Чукотском автономном округе (87). Низкой активностью отличились Приморский край (25) и Магаданская область (49). В Сахалинской области (65), средняя активность. Высокая активность обновления объектов в Республике (Саха) Якутия (14). Для анализа карты уровней регионов в рейтинге качества данных Open Street Map (рис.3.2.), данные были объединены по качеству в 3 характеристики: A,B – высокий уровень, C,D – средний уровень, E,F – низкий уровень. Из этого, следует, что: 1) В Центральном федеральном округе высокий уровень качества данных OSM отмечается в Смоленской (67), Брянской (32), Курской (46), Калужской (40), Тульской (71), Костромской (44), Липецкой (48), Ивановской (37), Тамбовской (68) и в Воронежской (36) областях. Во Владимирской (33) Орловской (57), Рязанской (62), Белгородской (31) областях, средний уровень качества данных. Низкий рейтинг в Тверской (69), Московской (77), Ярославской (76) областях.

28 Рис.3.2. Карта уровней регионов в рейтинге качества данных OSM

29 2) В Северо-Западном федеральном округе высоким уровнем качества пространственных данных отличились Псковская (60), Новгородская (53) и Калининградская (39) области. Средний уровень отмечается в Республике Коми (11), Ненецком автономном округе (83), Мурманской (51) и Вологодской (35) областях. Низкий уровень в Ленинградской области (47) и городе Санкт-Петербург, Архангельской (29) области и в Республике Карелия (10). 3) В Южном федеральном округе высокий уровень в рейтинге имеют Республика Калмыкия (08) и Астраханская область (30). Средний уровень отмечается в Волгоградской области (34). Низкий уровень в Республике Адыгея (01), Ростовской области (61) и Краснодарском крае (23). 4) В Северо-Кавказском федеральном округе высокий рейтинг имеет Республика Кабардино-Балкария (07) и Республика Карачаево-Черкессия (09). Средний уровень в Ставропольском крае (26). Низкий уровень качества данных в Республиках: Дагестан (05), Ингушетия (06), Северная Осетия (15) и Чеченской (20) республике. 5) В Приволжском федеральном округе высокий уровень в Пензенской области (58), Республике Мордовия (13), Республике Мэрий Эл (12), Чувашской Республике (21), Ульяновской области (73). Средний уровень в Пермском крае (59), Республике Татарстан (16), Самарской области (63), Удмуртской республике (18), Нижегородской области (52) и Оренбургской области (56). Низкий уровень отмечается в Кировской области (43), В Саратовской области (64) и Республике Башкортостан (02). 6) В Уральском федеральном округе высокий рейтинг в наблюдается Ямало-Ненецком автономном округе (89) и Тюменской (72) области. Средний показатель рейтинга в Курганской области (45) и ХантыМансийском автономном округе (86). Низкий уровень в Свердловской (66) и Челябинской (74) области. 7) В Сибирском федеральном округе высокий показатель рейтинга в Республике Тыва (17) и Республике Алтай (04). Средний уровень в Омской (55) и Томской (70) областях, также в Забайкальском крае (75). Низкий

30 уровень отмечается в Алтайском крае (22), Республике Бурятия (03), Новосибирской области (54), Иркутской области (38), Красноярском крае (24), Кемеровской области (42) и Республике Хакасия (19). 8) В Дальневосточном федеральном округе высокий рейтинг в Еврейской автономной области (79). Средний уровень – в Амурской (28) и Магаданской областях (49). Низкий уровень качества данных в Хабаровском (27), Камчатском, Приморском (25) краях, (41), Чукотском автономном округе (87), Сахалинской области (65) и Республике (Саха) Якутия (14). Как уже отмечалось, количество линий характеризует количество любых площадных и линейных объектов. Для анализа карты количества линий в Open Street Map (рис.3.3), количественные значения были переведены в качественную характеристику: <1,5 – минимальное количество линий, 1,5 – 2,9 – малое количество линий, 3,0 – 4,4 – среднее количество линий, 4,5 – 5,9 – большое количество линий, >5,9 – максимальное количество линий. Проанализировав данную карту, можно прийти к следующим выводам: 1) В Центральном федеральном округе, малое количество линий отмечается в Смоленской (67), Брянской (32), Костромской (44), Ивановской (37) и Орловской (57) областях. Среднее количество в Калужской (40), Тульской (71), Рязанской (62), Липецкой (48), Тамбовской (68) и Белгородской (31) областях. Большое количество линий в Курской (46), Воронежской (36), Ярославской (76), Тверской (69) областях. Максимальное количество линий имеют Московская (77) и Владимирская (33) области. 2) В Северо-Западном федеральном округе минимальным количеством линий отметился Ненецкий автономный округ (83). Малое количество линий имеют Республика Коми (11), Новгородская область (53), Калининградская область (39). Среднее количество отмечено в Мурманской (51), Вологодской (35) и Псковской (60) областях. Большое количество линий имеет Архангельская область (29). Максимальное количество линий имеет Республика Карелия (10) и Ленинградская область (47).

31 Рис.3.3. Карта количества линий в OSM, 100 тыс. шт.

32 3) В Южном федеральном округе минимальным количеством линий отличились Республика Калмыкия (08), Астраханская область (30). Малое количество в Республике Адыгея (01). Среднее количество имеет Волгоградская область (34). Максимальное количество в Ростовской области (61) и Краснодарском крае (23). 4) В Северо-Кавказском федеральном округе минимальное количество линий имеют Республики: Кабардино-Балкария (07), Дагестан (05), Ингушетия (06), Северная Осетия (15) и Чеченская (20) Республика. Малое количество имеет Республика Карачаево-Черкессия (09). Большое количество линий в Ставропольском крае (26). 5) В Приволжском федеральном округе малое количество линий имеют Республика Мордовия (13), Пензенская область (58), Чувашская Республика (21) и Удмуртская Республика (18). Среднее количество в Республике Мэрий Эл (12), Ульяновской области (73), Саратовская области (64) и Оренбургской области (56). Большое количество линий отмечено в Кировской области (43), Республике Татарстан (16), Республике Башкортостан (02) и Самарской области (63). Максимальное количество в Нижегородской области (52) и Пермском крае (59). 6) В Уральском федеральном округе минимальное количество линий отмечено в Ямало-Ненецком автономном округе (89). Малое количество в Курганской (45) и Тюменской (72) областях. Большим количеством линий отличился Ханты-Мансийский автономный округ (86). Максимальными значениями отличились Свердловская область (66) и Челябинская область (74). 7) В Сибирском федеральном округе минимальные показатели в Республике Алтай (04), Республике Хакасия (19), Республике Тыва (17), Республике Бурятия (03). Малое количество линий в Томской (70) и Кемеровской (42) областях также в Забайкальском крае (75). Среднее количество линий в Омской (55) и Иркутской (38) областях. Большое количество имеет Новосибирская область (54), Алтайский край (22), Красноярский край (24).

33 8) В Дальневосточном федеральном округе минимальное значение получили Амурская область (28), Еврейская автономная область (79), Магаданская область (49), Камчатский край (41), Чукотский автономный округ (87). Малое количество линий в Республике (Саха) Якутия (14), Хабаровском крае (27) и Сахалинской области (65). Большим количеством линий отличился Пермский край (25). Количество отношений характеризует взаимосвязь между различными объектами. Для анализа карты количества отношений OSM-данных (рис.3.4.) количественные значения так же были переведены в качественную характеристику, из чего вышло: <4,0 – очень низкое количество отношений, 4,1 – 7,9 – низкое количество отношений, 8,0 – 11,9 – удовлетворительное количество отношений, 12,0 – 15,9 – оптимальное количество отношений, >15,9 – максимальное количество отношений. Проанализировав данную карту, можно прийти к выводу что: 1) В Центральном федеральном округе очень низкое количество отношений в Костромской (44) области. Низкое количество отношений имеют Брянская (32), Ивановская (37), Орловская (57), Рязанская (62), Липецкая (48) и Воронежская (36) области. удовлетворительное количество отмечается в Калужской (40), Тульской (71), Тамбовской (68), Белгородской (31) Курской (46), Ярославской (76) и Тверской (69) областях. Оптимальное количество отношений отмечается в Смоленской (67) области. Максимальное – в Московской (77) и Владимирской (33) области. 2) В Северо-Западном федеральном округе очень низкое количество отношений имеет Ненецкий автономный округ (83). Низкое количество отношений в Республике Коми (11), Новгородской (53) и Вологодской (35) областях. Удовлетворительное Калининградская (39) Мурманская количество (51) и отношений Псковская (60) имеют области. Оптимальное количество отношений отмечается в Архангельской области (29). Максимальное количество отношений имеют Республика Карелия (10) и Ленинградская область (47).

34 Рис.3.4. Карта количества отношений в OSM данных, тыс. шт.

35 3) В Южном федеральном округе очень низкое количество отношений отмечается в Республике Калмыкия (08), Астраханской (30) и Волгоградской (34) областях. Низкое количество отношений в Республике Адыгея (01). Удовлетворительное количество в Ростовской области (61). Максимальное количество отношений имеет Краснодарский край (23). 4) В Северо-Кавказском федеральном округе очень низкое количество отношений в республиках Кабардино-Балкария (07), Северная Осетия (15). Низкое количество отношений в Республиках Дагестан (05), Ингушетия (06) и Чеченской (20) республике так же в Ставропольском крае (26). Максимальное количество отношений Республика Карачаево-Черкессия (09). 5) В Приволжском федеральном округе очень низкое количество отношений имеет Оренбургская область (56). Низкое количество отношений в Республике Мордовия (13), Ульяновской области (73), Саратовская области (64), Республике Башкортостан (02), Удмуртской Республике (18). Удовлетворительное количество отношения в Республике Татарстан (16) и Пермском крае (59). Оптимальное количество отношений отмечается в Пензенской (58), Кировской (43), Самарской (63) областях. Максимальным количеством отношений отличились Чувашская Республика (21), Республике Мэрий Эл (12), Нижегородская область (52). 6) В Уральском федеральном округе очень низкое количество отношений в Ямало-Ненецком автономном округе (89) и Курганской (45) области. Низкое количество отношений имеет Челябинская область (74). Удовлетворительное количество в Тюменской (72) области. Оптимальное количество отношений отмечается в Свердловской области (66). Максимальным количеством отношений отличился Ханты-Мансийский автономный округ (86). 7) В Сибирском федеральном округе очень низкое количество отношений в Республике Алтай (04), Республике Хакасия (19), Республике Тыва (17), Республике Бурятия (03). Томской (70) области, Забайкальском

36 крае (75). Низкое количество отношений имеет Кемеровская (42) область Алтайский край (22). Удовлетворительное количество в Омской (55) и Новосибирской области (54). Максимальное наблюдается в Иркутской (38) области и Красноярском крае (24). 8) В Дальневосточном федеральном округе очень низкое количество отношений имеют Амурская область (28), Еврейская автономная область (79), Магаданская область (49), Чукотский автономный округ (87). Низкое количество отношений отмечается в Камчатском крае (41) в Республике (Саха) Якутия (14), Сахалинской области (65) и Пермском крае (25). В Хабаровском крае (27) отмечается удовлетворительное количество отношений. Для анализа карты количества пользователей OSM-данных (рис.3.6.) количественные значения были переведены в качественную характеристику. Для этого была изучена частота распределения пользователей по категориям (рис. 3.5.): <501 – количество пользователей ниже стреднего, 501 – 1000 – среднее количество пользователей, 1001 – 1500 – количество пользователей выше среднего, 1501 – 2000 – высокое количество пользователей, >2000 – максимум пользователей. Рис.3.5. Частота распределения пользователей по категориям

37 Рис.3.6. Карта количества пользователей OSM-данных

38 1) В Центральном федеральном округе среднее количество пользователей в Костромской (44), Брянской (32), Ивановской (37), Орловской (57), Рязанской (62), Липецкой (48) Тамбовской (68), Белгородской (31) областях. Количество пользователей выше среднего отмечается в Воронежской (36), Тульской (71), Курской (46), Ярославской (76), Смоленской (67) областях. Много пользователей в Калужской (40), Тверской (69) и Владимирской (33) областях. В Московской (77) области наблюдается максимальное количество пользователей. 2) В Северо-Западном федеральном округе количество пользователей ниже среднего в Ненецком автономном округе (83). Среднее количество пользователей в Республике Коми (11). Количество пользователей выше среднего отмечается в Новгородской, (53), Вологодской (35), Калининградской (39), Мурманской (51), Псковской (60), Архангельской областях (29) и Республика Карелия (10). Максимальное количество пользователей в Ленинградской области (47). 3) В Южном федеральном округе количество пользователей ниже среднего в Республике Калмыкия (08). Среднее количество в Астраханской области (30) и Республике Адыгея (01). Количество пользователей выше среднегов отмечается в Волгоградской области (34). Высокое количество пользователей OSM в Ростовской области (61). Максимальное количество в Краснодарском крае (23). 4) В Северо-Кавказском федеральном округе в Чеченской (20) Республике и Республике Ингушетия (06) количество пользователей OSM ниже среднего. Среднее количество пользователей в Республиках Кабардино-Балкария (07), Северная Осетия (15), Дагестан (05), КарачаевоЧеркессия (09). Количество пользователей выше среднего в Ставропольском крае (26). 5) В Приволжском федеральном округе Количество пользователей ниже среднего в Республике Мордовия (13), Ульяновской области (73),

39 Пензенской области (58), Кировской области (43), Чувашской Республике (21), Республике Мэрий Эл (12). Выше среднего количество пользователей имеют Оренбургская область (56), Саратовская область (64), Удмуртская Республика (18), Пермский край (59) и Самарская область (63). Высокое количество пользователей OSM в Республике Башкортостан (02), Республике Татарстан (16) и Нижегородской области (52). 6) В Уральском федеральном округе количество пользователей ниже среднего в Ямало-Ненецком автономном округе (89), Курганской (45) и Тюменской (72) областях. Количество пользователей OSM выше среднего – в Ханты-Мансийском автономном округе (86). Высокое количество пользователей в Челябинской области (74). Свердловская область (66) имеет максимальное количество пользователей. 7) В Сибирском федеральном округе Количество пользователей ниже среднего в Республике Тыва (17). Среднее количество пользователей OSM наблюдается в Республике Алтай (04), Республике Хакасия (19), Республике Бурятия (03), Томской (70) области, Забайкальском крае (75) и в Омской (55) области. Выше среднего количество пользователей отмечается в Кемеровской (42) и Иркутской (38) областях так же в Алтайском крае (22). Высокое количество пользователей в Новосибирской области (54) и Красноярском крае (24). 8) В Дальневосточном федеральном округе Количество пользователей ниже среднего имеют Магаданская область (49), Чукотский автономный округ (87), Камчатский край (41). Среднее количество пользователей OSM в Амурской области (28), Еврейской автономной области (79), Республике (Саха) Якутия (14), Сахалинской области (65) и Хабаровском крае (27). Количество пользователей выше среднего отмечено в Пермском крае (25).

40 Рис.3.7. Карта полугодий, в которых создана первая правка в OSM

41 Анализируя карту полугодий, в которых создана первая правка (рис. 3.7.), можно прийти к выводу, что: 1) В Центральном федеральном округе: Во втором полугодии 2005 года была сделана 1 правка в Тверской (69) области. Во втором полугодии 2006 – в Смоленской (67) области. В первом полугодии 2007 года первая правка была внесена только для Курской (46) области. Во втором полугодии 2007 года, в Центральном федеральном округе, как и по всей Российской Федерации, создавалось больше всего первых правок. На этот период первые правки в ЦФО были созданы для Владимирской (33) , Брянской (32), Калужской (40), Костромской (44), Орловской (57), Рязанской (62), Тамбовской (68) Тульской (71), Ярославской (76) и Московской (77) областей. Последними из областей ЦФО по созданию первой правки стали Белгородская (31), Воронежская (36), Ивановская (37) и Липецкая (48) области. Первые правки этих областей были созданы в первом полугодии 2008 года. 2) В Северо-Западном федеральном округе сконцентрировано большее количество областей по России с самой ранней датой первой правки, приходившейся на второе полугодие 2005 года. Именно в этот срок первые правки были созданы для Республики Карелии (10), Вологодской (35) Ленинградской (47), Мурманской (51), Новгородской (53) и Псковской (60) областей Северо-Западного федерального округа. На 2006 год не приходится ни одной новой правки по данному федеральному округу, зато в первом полугодии 2007 года первые правки были созданы для Архангельской (29) и Калининградской области (39). На второе полугодие 2007 года и первое полугодие 2008 года так же не приходится ни одной новой правки по федеральному округу.

42 Последними регионами Северо-Западного федерального округа по дате создания первой правки стали Республика Коми (11) и Ненецкий автономный округ (83). Правки по этим областям приходятся на второе полугодие 2008 года. 3) В Южном федеральном округе первые правки были созданы для Краснодарского Края (23) и Ростовской области (61) в первом полугодии 2007 года. Во втором полугодии этого года были созданы правки для Республики Калмыкии (08), Астраханской (30) и Волгоградской области (34) Республика Адыгея – последняя из областей Южного федерального округа, правка для нее была создана лишь во втором полугодии 2008 года. 4) Все первые правки для областей Северо-Кавказского федерального округа были созданы во втором полугодии 2007 года. 5) Большинство первых правок Приволжского федерального округа относятся ко второму полугодию 2007 года. В тот период были созданы первые правки для Республики Башкортостан (02), Республики Мэрий Эл (12), Республики Мордовии (13), Республики Татарстан (16), Чувашской Республики (21), Кировской (43), Нижегородской (52), Оренбургской (56), Самарской (63), Саратовской (64) и Ульяновской (73) областей, а так же для Пермского края (59). Окончательные правки Приволжского федерального округа были внесены для Удмуртской Республики (18) и Пензенской области (58) в первом полугодии 2008 года. 6) В Уральском федеральном округе, так же как и в большей части России, дата первой правки приходится на конец 2007 года. Именно в этот период были созданы правки для Курганской (45), Свердловской (66), Тюменской (72), Челябинской (74) областей, а так же для Ямало-Ненецкого автономного округа (89). В начале 2008 года была создана правка для Ханты-Мансийского автономного округа (86).

43 7) Для Сибирского Федерального округа первые правки были внесены во второй половине 2007 года для Республики Бурятия (03), Республики Тыва (17), Красноярского края (24), Иркутской (38), Кемеровской (42), Новосибирской (54), Омской (55) и Томской (70) областей. В начале 2008 года были внесены правки для Республики Алтай (04), Алтайского (22) и Забайкальского (75) края. В конце 2008 года была внесена первая правка для Республики Хакасии (19). 8) Для Дальневосточного федерального округа первая правка создалась только во втором полугодии 2007 года для Чукотского автономного округа (87). Первые правки для Республики (Саха) Якутия (14), Пермского края (25), Хабаровского края (27), Камчатского края (41), Амурской (28), Сахалинской (65), Магаданской (49) областей, а так же для Еврейской автономной области (79) были созданы в первом полугодии 2008 года. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что самые ранние правки OSM приходятся в основном на Северо-Западный федеральный округ, а большинство первый правок было внесено во второй половине 2007 года. Для анализа карты скорости обновления (рис. 3.8.) количественные значения были переведены в качественную характеристику: <0,5 – очень низкая скорость, 0,5 – 1,0 – низкая скорость, 1,1 – 1,5 – средняя скорость, 1,6 – 2,0 –высокая скорость, >2,0 – очень высокая скорость. 1) В Центральном федеральном округе низкая скорость обновления объектов отмечается в Тамбовской (68), Брянской (32), Орловской (57), Костромской (44) областях. Средней скоростью отличились Смоленская (67), Тверская (69), Калужская (40), Тульская (71), Рязанская (62) Белгородская (31), Липецкая (48), Ярославская (76), Ивановская (37) области. Высокую скорость обновления объектов имеют Владимирская (33), Курская (46), Воронежская (36) области. Московской (77) области. Очень высокая скорость обновления в

44 Рис.3.7. Карта скорости обновления, тыс. объектов/день

45 2) В Северо-Западном федеральном округе низкая скорость обновления отмечается в Ненецком автономном округе (83), Мурманской (51), Псковской (60), Новгородской (53), Калининградской (39), Вологодской (35) областях. Средней скоростью обновления объектов отличилась Республика Коми (11). Очень высокая скорость наблюдается в Архангельской (29) области, Республике Карелия (10) и Ленинградской области (47). 3) В Южном федеральном округе очень низкую скорость обновления имеют Республика Калмыкия (08) и Астраханская область (30). Низкая скорость в Республике Адыгея (01). Средняя скорость отмечается в Волгоградской области (34). Высокая скорость в Ростовской области (61). В Краснодарском крае (23) очень высокая скорость обновления объектов. 4) В Северо-Кавказском федеральном округе очень низкая скорость обновления объектов в Республиках Ингушетия (06) и Северная Осетия (15). Низкая скорость отмечается в Республиках Дагестан (05), КабардиноБалкария (07), Карачаево-Черкессия (09) и в Чеченской (20) республике. Средняя скорость обновления в Ставропольском крае (26). 5) В Приволжском федеральном округе низкая скорость обновления в Пензенской области (58), Республике Мэрий Эл (12), Чувашской Республике (21), Ульяновской области (73) и Саратовской области (64). Средней скоростью отличились Республика Мордовия (13), Республика Татарстан (16), Самарская область (63), Удмуртская республика (18) и Оренбургская область (56). В Нижегородской области (52) и Республике Башкортостан (02) высокая скорость обновления. Очень высокая скорость в Пермском крае (59) и Кировской области (43). 6) В Уральском федеральном округе низкую скорость имеют Курганская область (45), Ямало-Ненецкий автономный округ (89) и Тюменская (72) область. Высокая скорость обновления в Челябинской области (74). Очень высокой скоростью отличились Свердловская (66) область и Ханты-Мансийский автономный округ (86).

46 7) В Сибирском федеральном округе очень низкую скорость обновления имеют Республика Тыва (17), Республика Бурятия (03), Республике Алтай (04), Республике Хакасия (19). Низкая скорость отмечается в Томской области (70), Забайкальском крае (75) и Кемеровской области (42). Средняя скорость в Иркутской (38) области. Высокая скорость отмечается в Омской (55) области и Алтайском крае (22). Очень высокой скоростью обновления объектов отличились Новосибирская (54) область и Красноярский край (24). 8) В Дальневосточном федеральном округе очень низкая скорость обновления объектов в Еврейской автономной области (79), Амурской области (28), Чукотском автономном округе (87), Магаданской области (49). Низкая скорость отмечается в Камчатском крае (41). Средняя скорость в Приморском крае (25) и Сахалинской области (65). Хабаровский край (27), Республика (Саха) Якутия (14) отличились высокой скоростью обновления объектов.

47 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Согласно цели нашей работы, были изучены региональные различия по качеству и полноте данных Open Street Map для территории субъектов Российской Федерации. Для этого были решены все поставленные задачи: 1) в ходе написания данной работы была изучена история создания сообщества Open Street Map, принципы его организации, а так же технология создания и распространения данных. Основой создания стал принцип Wiki, где каждый желающий после регистрации мог вносить свои данные и поправки, именно благодаря этому карты Open Street Map, являются бесплатным ресурсом. 2) для создания карт были собраны и проанализированы официальные данные сайта «статистика Open Street Map по регионам России» [29] и сайта «Карты OSM для СитиГИДа» [17]. На основе полученных материалов были созданы таблицы качественных и количественных показателей, в которые входят данные о количестве узлов, количестве линий, количестве отношений, качестве данных, а так же дата первой правки, количество пользователей в регионе, активности и скорости обновлений данных. статистически. Собранные Доказано, что сведения показатели были проанализированы количества пользователей взаимокоррелируют с активностью обновления (коэффициент – 0,5) и количеством отношений (0,85). Коэффициент корреляции количества линий и количества отношений составил – 0,9. Таким образом, подтвердилась наша гипотеза, о том, что чем больше пользователей в регионе – тем выше активность обновления данных Open Street Map и лучше качество данных. Однако, следует учитывать и инфраструктурную «сложность» региона – развитее инфраструктура региона, тем сложнее ее охватить и легче ошибиться при вводе данных (например, г. Москва при максимальным количестве пользователей имеет низкий рейтинг качества данных – Е

48 (многочисленные ошибки в адресном реестре и дорожном графе)). В целом РФ по качеству OSM-данных относится к удовлетворительному уровню, и использовать данные в качестве картографического источника целесообразно лишь для областей с уровнем не ниже B. 3) с помощью программы ArcGIS были созданы карты активности пользователей, качества данных, количества линий, количества отношений, количества пользователей, карта первой правки и карта скорости обновлений данных. Это позволило проанализировать географические различия качества и полноты OSM-данных по субъектам РФ.

49 СПИСОК ИСОПЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Microsoft – Решения Visio [Электронный ресурс]. – URL: https://msdn.microsoft.com/ruru/ (дата обращения: 10.11.2017). 2. OpenStreetMap – свободные карты для свободных людей [Электронный ресурс]. – URL: http://osm.extremal.uz (дата обращения: 12.12.2017). 3. OpenStreetMap. Сайт проекта OpenStreetMap. – Россия, 2010 [Электронный ресурс]. – URL: http://openstreetmap.ru/ (дата обращения: 16.02.2018). 4. OpenStreetMap [Электронный ресурс]. – URL: http://wreferat.baza- referat.ru/OpenStreetMap (дата обращения 02.05.2018). 5. OpenStreetMap [Электронный ресурс]. – URL: https://habr.com/post/20798/ (дата обращения 12.05.2018). 6. OpenStreetMap Forum [Электронный https://forum.openstreetmap.org/viewforum.php?id=21 ресурс]. (дата – URL: обращения 05.04.2018). 7. OpenStreetMap карты Shp [Электронный ресурс]. – URL: https://ofisscripts.weebly.com/blog/osm-karti-shp (дата обращения 10.05.2018). 8. Адаптивные карты [Электронный ресурс]. – URL: http://shtosm.ru/ (дата обращения 05.05.2018). 9. Алимбекова Н.А., Жупаркулов А.А. Opernstreetmap как источник свободных данных для ГИС // Вестник КГУСТА. – 2012. – №4. – С. 107 – 112. 10. Алимбекова Н.А., Курманалиева А.Б. Применение географической карты openstreetmap и необходимость развития этого проекта // Вестинк КГУСТА. – 2011. – №1 – С. 43 – 46. 11. Аноп М.Ф., Кравцов Д.С., Нурминский Е.А. Использование данных проекта open street map в системе транспортного моделирования transims. // Информатика и системы управления. – 2016. – №1 (47) – С. 14 – 25.

50 12. Границы административно-территориального деления РФ из OpenStreetMap [Электронный ресурс] URL: http://gis-lab.info/qa/osm-adm.html (дата обращения 27.04.2018) 13. Евин И.А., Комаров.В.В., Попова М.С., Марченко Д.К., Самсонова А.Б. Дорожные сети городов // Модели в физике и технологии. – 2016. – №5. – С. 775 – 778. 14. Загрузка русских карт с OpenStreetMap в Garmin Oregon 300 [Электронный ресурс] URL: https://habr.com/post/73910/ (дата обращения 04.05.2018) 15. Зачем миру нужен OpenStreetMap [Электронный ресурс] URL: http://habrahabr.ru/post/217291/(дата обращения 13.05.2018) 16. Зверев И.А. Открытые данные дистанционного зондирования и их использование в OpenStreetMap //Земля из космоса. – 2011 №11. – С. 26–30 17. Карты Open Street Map для СитиГИДа [Электронный ресурс] URL:http://peirce.gis-lab.info/qa (дата обращения 22.05.2018) 18. Карты OpenStreetMap: открытые, свободные, бесплатные [Электронный ресурс] URL: https://echo.msk.ru/programs/bigechonet/747841echo/ (дата обращения 06.04.2018) 19. Карты для Ситигид 9.x [Электронный ресурс] URL: http://peirce.gislab.info/daily (дата обращения 21.05.2018) 20. Конференции OpenStreetMap в 2017 году [Электронный ресурс] URL: https://habr.com/hub/openstreetmap/ (дата обращения 04.26.2018) 21. Кусков И.Э., Ковалев В.Г. Система экспортирования картографической информации из геоинформационной системы openstreetmap в Microsoft visio // Решетневские чтения. – 2016. – №20. – С. 216 – 217. 22. Начало работы с OpenStreetMap [Электронный ресурс] URL: http://gislab.info/qa/osm-begin.html (дата обращения 20.04.2018) 23. Начало работы с OpenStreetMap [Электронный http://wiki.gis-lab.info/(дата обращения 16.04.2018) ресурс] URL:

51 24. Основы редактирования данных OpenStreetMap в JOSM [Электронный ресурс]. – URL: http://gis-lab.info/qa/josm-start.html (дата обращения 13.05.2018). 25. Пользовательские картографические проекты (OpenStreetMap) [Электронный ресурс]. – URL: https://echo.msk.ru/programs/tochka/747232echo/ (дата обращения 02.05.2018). 26. Приоритет отрисовки в OpenStreetMap [Электронный ресурс]. – URL: http://gis-lab.info/qa/osm-mapping-priority.html (дата обращения 03.05.2018) 27. Рябин В.В., Савина Н.В., Визуализация характеристик электрических сетей с помощью бинированных карт // Вестник ИГЭУ. – 2014. – №5. – С. 1 – 6. 28. Статистика (наполненность карт для СитиГИДа) [Электронный ресурс]. – URL: http://peirce.gis-lab.info/stat2 (дата обращения 23.05.2018). 29. Статистика по областям России [Электронный ресурс]. – URL: http://stat.latlon.org/ru/ (дата обращения 21.05.2018). 30. Структура данных проекта Open Street Map, [Электронный ресурс] . – URL: http://habrahabr.ru/post/146503/ (дата обращения 16.05.2018). 31. Тимошенко С.И., Суханов В.И., Застрожный А.Н. Исследование применимости web-ориентированных геоинформационных технологий для eam-систем // Научно-технический журнал. – 2011.– №5.– С 136 – 145. 32. Ярчук Н.В., Шестаков Н.А. Выявление структурных изменений графа дорожной сети OSM // «Геоинформационные системы и технологии». – 2012. – № 3. – С.152 – 154.

Рецензии:

Авторизуйтесь, чтобы добавить рецензию

- у работы пока нет рецензий -

Отзывы:

Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв