Problematika atributů v datech OpenStreetMap

Bc. Daniel Kašík

Master's thesis

Issues of attributes in OpenStreetMap data

Abstract:

Projekt OpenStreetMap je nejznámějším příkladem dobrovolnicky sbíraných geografických informací. Databáze má celosvětové pokrytí a mnohdy je jediným dostupným zdrojem geografických dat. Tato práce hodnotí atributovou kvalitu. V první teoretické části je zkoumáno vyhodnocování kvality dat a atributová kvalita v případě OpenStreetMap. V druhé, praktické části, je na vzorku města Brna vyhodnocován současný stav vyplněnosti a správnosti atributů. K tomu byla sesbírána vlastní referenční datová sada, zájmem bylo 10 nejmapovanějších bodových prvků značky amenity=*. Hlavním zjištěním této části je, že atributová přesnost je poměrně dobrá, ačkoli lze identifikovat problematické atributy – především ty se složitějšími hodnotami, jako je např. otevírací doba či název podniku. Dále byl zkoumán vztah správnosti atributů s metadaty prvků, zde se nepotvrdila univerzální závislost. Nelze jednoznačně říci, že častěji aktualizované prvky nesou kvalitnější atributy. Nicméně na příkladu podniků a recyklačních míst lze pozorovat statisticky významnou závislost počtu verzí prvku a počtu správných atributů. OpenStreetMap spíše než správnost atributů trápí jejich nízká vyplněnost, stejně tak nízká úplnost zmapovaných prvků. Práce rovněž ukazuje složitost aplikace normy ČSN EN ISO 19157 na projekty využívající princip folksonomie. V poslední části byla testována mobilní aplikace StreetComplete, která je určena k doplňování atributů do OpenStreetMap. Uživatelského testování se zúčastnilo 24 respondentů. Byly identifikovány problematické části aplikace, především plněné úkoly. Jsou navrženy konkrétní kroky ke zlepšení UX, např. vyřazení složitého úkolu měření šířky komunikace. Tato práce podává zprávu o stavu databáze OpenStreetMap na území Brna, což může být užitečné pro lokální autority, které uvažují o přejímání částí databáze (typicky evidence městského mobiliáře). Práce rovněž představuje zpětnou vazbu pro komunitu OpenStreetMap, upozorňuje na nedostatky – ať už chybějící dokumentaci nebo často špatně vyplňované atributy některých prvků. V neposlední řadě poskytuje autorům StreetComplete náhled do používání jejich aplikace.

Abstract:

The OpenStreetMap project is the best-known example of Volunteered Geographic Information. The database has worldwide coverage and is often the only available source of geographic data. This paper evaluates the attribute data quality. The theoretical part deals with data quality evaluation methods, as well as attribute quality in the case of OpenStreetMap. The practical part evaluates the current state of attribute completeness and correctness on a sample of the city of Brno. For this, a custom reference dataset was collected, focusing on the 10 most mapped points of interest with main tag amenity=*. The main finding of this section is that attribute correctness is reasonably good, although problematic attributes can be identified – especially those with more complex values such as opening hours or business names. The relationship of attribute correctness with feature metadata was also examined. Universal dependency was not confirmed – it cannot be said unambiguously that more frequently updated features have higher attribute quality. However, a statistically significant dependency between the number of feature versions and the number of correct attributes can be observed in the example of businesses and recycling amenities. OpenStreetMap is burdened more by the low completeness of the attributes rather than their correctness, as well as the low completeness of the mapped features. The paper also shows the complexity of applying the EN ISO 19157 standard to projects that use the folksonomy principle. The last chapter tested the StreetComplete mobile application focusing on filling in missing attributes to OpenStreetMap. User testing was conducted on 24 respondents. Problematic parts of the application were identified, especially in some of the quests. Specific steps to improve the UX are suggested, e.g. eliminating the tricky task of measuring the road width. This paper reports on the attribute quality of the OpenStreetMap database in Brno, which may be useful for local authorities that are considering adopting parts of the database (typically street furniture). The work also presents feedback to the OpenStreetMap community, pointing out shortcomings – either missing documentation or often incorrectly filled-in attributes of some features. The last chapter also gives the authors of StreetComplete insight into how users use their app.

Keywords

atributová kvalita dat, atributy, OpenStreetMap, folksonomie, prvky OpenStreetMap, vyhodnocení kvality dat, ČSN EN ISO 19157, srovnání s datovou sadou, VGI, přispěvatelé, značky, StreetComplete, uživatelské testování, polohová přesnost, attribute data quality, attributes, folksonomy, OpenStreetMap elements, data quality evaluation, EN ISO 19157, extrinsic evaluation, contributors, tags, user testing, positional accuracy

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 6. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 12. 6. 2024
• Supervisor: Mgr. Radim Štampach, Ph.D.
• Reader: prof. RNDr. Tomáš Řezník, Ph.D.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Cartography and geoinformatics / Cartography and geoinformatics