Gezeigte Karte: Prozentuale Veränderung von Gebäuden in jeder Provinz der Türkei und Syriens in OSM. Daten von OpenStreetMap, visualisiert mit QGIS und dem ohsome API Plugin.

Willkommen zurück zu unserer how to become ohsome- Serie! Wenn Sie neu dabei sind, schauen Sie sich frühere Ausgaben an (wie diese) oder die ohsome Region of the month- Serie (wie diese).

In diesem neuen Blog wollen wir Ihnen zeigen wie Sie verschiedene ohsome-Werkzeuge kombinieren können. Das heutige Titelthema: Kartierungsveränderungen in OpenStreetMap (OSM) nach dem Erdbeben in Syrien und der Türkei im Februar 2023. Das Ziel ist es die relevanten Informationen, die die Anzahl an beigetragenen Daten in OSM nach dem Erdbeben enthalten, zu erhalten, sowie zu erforschen welche Regionen die intensivsten Kartierungsaktivitäten aufweisen, das steigende Level und über welchen Zeitraum.

Drei verschiedene Methoden werden präsentiert:

• Veränderung je Region

• Kleinmaßstäblich

• Element-Geschichte

Aktuelle georäumliche Daten sind elementar für eine effektive und schnelle humanitäre Reaktion nach einer Naturkatastrophe. Oft werden nach Naturkatastrophen extensive Kartierungsaktionen gestartet. Diese Updates helfen humanitären Hilfsorganisationen mit der Logistik und Planung von Hilfsaktionen.

Ein großer Beiträger zu thematischen opensource georäumlichen Daten ist das Humanitarian OpenStreetMap Team (HOT), welches Reaktionen auf Naturkatastrophen durch kartieren und updating von OpenStreetMap (OSM) Daten koordieniert. Im Februar 2021 wurden 1.416.862 Gebäude und 66.947 Straßenkilometer von 6.948 OSM Beitragen kartiert.

1: Veränderung je Region –AGGREGATION

Prozentuale Veränderung der Gebäude in OSM in jeder Provinz der Türkei und Syrien. Daten von OpenStreetMap, visualisiert mit QGIS und dem ohsome API Plugin.

Unsere erste Visualisierung zeigt die prozentuale Veränderung von Gebäuden in OSM in jeder Provinz der Türkei und Syriens. Es gibt mehrere Möglichkeiten die prozentuale Veränderung in QGIS darzustellen, wenn man die Korrelation zwischen der Anzahl der veränderten Elemente und der Erdbebenintensität zeigen möchte. Der erste und vielleicht einfachste Weg ist die Verwendung des ohsome Dashboards.

Für jede Analyse, die mit der ohsome API durchgeführt wird, bietet das ohsome Dashboard eine hilfreiche Übersicht und eine klare Darstellung der Daten. Unser letzter Blogpost zu diesem Thema bietet eine detailliertere Beschreibung der Verwendung des Dashboards. Zunächst verschaffen wir uns einen Überblick, indem wir die Anzahl der Gebäude für Syrien und die Türkei als Ganzes darstellen. Für einen detaillierteren Vergleich trennen wir die Gebäudebezirke nach Provinzen und wählen alle Provinzen in diesen Ländern aus, wobei eine Auswahl der syrischen Provinzen in der nachstehenden Abbildung gezeigt wird.

Der Filter wurde auf “building=* und building!=no und geometry:polygon” gesetzt, was auch die Einstellungen für alle folgenden Analysen sind.

Der Zeitrahmen wurde auf 01.012023 – 01.04.2023 gesetzt, und ein 1-Tag-Interval genutzt.

Wie die Grafik zeigt, ist ab dem 09.02.2023 ein exponentieller Anstieg der Gebäude in OSM zu verzeichnen. Insbesondere einige Regionen wie Aleppo oder Idlib verzeichneten einen Anstieg von über 1000 %. Anfang und Mitte März verlangsamte sich die Kartierungsaktivität in einigen Provinzen.

Um die prozentuale Veränderung zu berechnen und in QGIS zu visualisieren, können die Daten aus dem ohsome Dashboard entweder als csv- oder json-Datei heruntergeladen werden. Die Berechnung kann in Excel, R oder anderen Plattformen durchgeführt und dann in QGIS geladen werden. Es könnte hilfreich sein, das Intervall von 1 Tag auf 1 Monat zu ändern, um präzisere Zahlen zu erhalten.

Eine Alternative ist, alle Schritte in QGIS auszuführen. Eine Voraussetzung für die Arbeit mit der ohsome API in QGIS ist das ohsome Plugin, das heruntergeladen werden muss. Die Dokumentation zum QGIS Plugin finden Sie unter dieser Seite. Die administrativen Grenzen der Türkei und Syrien basieren auf dieser Quelle. Für die Basiskarte haben wir OSM Wikimedia verwendet.

Um die Veränderung der Gebäude zu ermitteln, wurden die Parameter „Datenaggregation – Elemente/Zahl – Gruppierung nach Grenzen“ verwendet.

Die Polygonebene für die Verwaltungsgrenzen von Syrien bzw. der Türkei wurden als Eingabepolygonebene verwendet.

Der Filter war wieder = “building=* und building!=no und geometry:polygon”

Die gewählte Zeitperiode betrug 01.01.2023 – 01.04.2023 in Monatsschritten.

Nachdem die Informationen zu QGIS hinzugefügt wurden, kann die Visualisierung beginnen. Die Daten werden noch nicht mit der prozentualen Veränderung als separate Spalte in der Attributtabelle geladen, so dass eine separate Berechnung folgen muss, wenn das Ziel ist, diese Veränderung als Prozentsatz anzuzeigen. Es ist möglich, die Berechnung in QGIS durchzuführen. Alternativ könnte auch einfach die Anzahl der kartierten Gebäude mit dieser Information angezeigt werden.

Es ist hilfreich, die beiden Layer für Türkiye und Syrien zusammenzuführen, entweder zu Beginn, wenn die Verwaltungsgrenzen in QGIS hinzugefügt werden, oder am Ende, nachdem das QGIS-Plugin verwendet wurde, um kombinierte Kategorien für beide Länder zu erhalten.

Um die Korrelation zwischen den Erdbebenauswirkungen und der Kartierungsaktivität zu zeigen, wurden zusätzliche Daten über die Erdbebenintensität zur Kartenausdehnung hinzugefügt. Die Daten wurden dem Humanitarian Data Exchange entnommen.

Auf der OSM- Website, wird das Kartierungsprojekt zusammen mit dem aktuellen Stand des Kartierungsprozesses und den laufenden Projekten ausführlicher beschrieben.

2. Kleinmaßstäbliche Veränderungen: BEITRAGSEXTRAKTION

Das QGIS ohsome Plugin kann auch mit der Datenextraktionsfunktion verwendet werden. Die Geometrie (oder Bounding Boxes oder Zentroide) von OSM-Features kann für ein bestimmtes Zeitintervall extrahiert werden. Mit dieser Funktion können die OSM-Beiträge über einen Zeitraum von einem Monat in einem Bezirk der syrischen Region Aleppo visualisiert werden. Die folgende Abbildung zeigt die OSM-Beiträge auf täglicher Basis ab dem 10.02.2023. Nach dem 19.02.2023 waren die Beiträge unregelmäßiger.

Die Parameter für das Plugin zur Darstellung dieser Beitragsänderung waren:

Datenextraktion – Beiträge – Zentroide.

Filter = “building=* and building!=no and geometry:polygon”

Zeitperiode: 10.02.2023 – 23.03.2023

Der Zeitrahmen wurde gewählt, weil wir einen früheren Test durchgeführt haben und das ohsome-Dashboard gezeigt hat, dass das gewählte Ausmaß an Beiträgen in Aleppo erst am 10.02.2023 anfing, zuzunehmen. Außerdem wurden zur Vereinfachung der Ansicht die Zentroide der Gebäude anstelle der Geometrie angezeigt.

Eine weitere Karte wurde mit der Funktion Datenextraktion – Elemente – Geometrie erstellt. Ziel war es, ein vollständiges Bild der Veränderungen der Gebäudegeometrie in diesem einmonatigen Zeitraum darzustellen. Die transparente blaue Ebene stellt die Gebäude dar, die in diesem einen Monat hinzugefügt wurden. Es fällt auf, dass einige der ursprünglichen Geometrien in diesem Zeitraum verschoben oder überarbeitet wurden.

Element Geschichte

Schließlich wurde eine letzte Analyse unter Verwendung der ohsome-API mit einer einfachen Python-Programmierung durchgeführt. Die genaue Anzahl der Gebäude für jedes Land kann detaillierter dargestellt werden. Die Abbildung unten zeigt die Beiträge zu OSM im Zeitraum vom 01.01.2023 – 01.04.2023. Weitere Analysen, die zwischen den Beitragstypen unterscheiden (siehe z.B. vergangene Blogs) wäre ebenfalls möglich. Eine ausführliche Dokumentation zur API finden Sie auf der entsprechenden Seite, während die GitHub -Seite weitere Dokumentationen und ein Tutorium bereitstellt.

The first endpoint: URL = ‚https://api.ohsome.org/v1/contributions/count‘

Parameters:

Das Ziel des heutigen Tages war es, einige unterschiedliche Anwendungen der verschiedenen Werkzeuge zu zeigen, die zur Analyse eines wichtigen Themas eingesetzt werden. Außerdem wollten wir neuen Nutzern zeigen, dass das Tool auch ohne umfangreiche Programmierkenntnisse oder QGIS-Erfahrung relativ einfach zu bedienen ist. Bleiben Sie dran für den nächsten Teil unserer Serie!

Hintergrundinformationen: das Ziel der ohsome OpenStreetMap History Data Analytics Plattform ist es, die vollständigen Daten von OpenStreetMap für verschiedene Aufgaben der OSM-Datenanalyse, wie z. B. die Analyse der Datenqualität, auf regionaler, landesweiter oder globaler Ebene leichter zugänglich zu machen. Die ohsome API ist eine der Komponenten, die einen freien und einfachen Zugang zu einigen der Funktionalitäten der ohsome-Plattform über HTTP-Anfragen ermöglicht. Eine Einführung finden Sie hier:

• ohsome general idea
• ohsome general architecture
• how spatial joins queries work in the OpenStreetMap History Database OSHDB