OSM(OpenStreetMap)全球路網資料下載方式介紹

2023-03-31 15:00:50

  本文對OpenStreetMapOSM)網頁與各類OSM資料的多種下載方式加以詳細介紹,並對不同資料下載方式加以對比。

  OSM資料包含道路與鐵路路網、建築、水體、土地利用、興趣點、行政區邊界等各類資料,同時具有.shp.pbf.osm.csv等多種型別,方便大家不同的使用需求。在這裡有一點需要注意:OSM資料在國家邊界資料方面非常不準確,如有相關需求,大家可以從其它網站獲取對應邊界資料。

  接下來進入本文正題——OSM資料的下載。首先,進入OSM官網。此時可以看到螢幕中均為地圖顯示區域,需要點選左上角的「Export」按鈕開啟資料下載視窗。

  資料下載視窗如下所示,其中上半部分為研究區域選擇介面,下半部分則為多種資料下載方式的選擇介面

  我們先對研究區域選擇介面加以介紹。其中,我們可以通過拉動螢幕所顯示的地圖範圍或直接在下圖所示框內修改經、緯度的方式,對研究區域加以選擇。

  此外,還可以點選經、緯度框下方的藍色字元,通過手動劃定矩形區域的方式選擇研究區域範圍。

  選擇好研究區域後,就可以開始OSM資料的下載了。

1 Export

  首先,我們可以直接點選螢幕左側的「Export」按鈕匯出資料;但需要注意,在研究區域過大時,這一方法將會失效。

  這種方法匯出的資料格式為.osm

  上述.osm格式的資料需要進行轉換。其中,利用ArcGIS Editor for OSM工具集實現轉換是比較常用的一種方式,這一工具集的下載與安裝方法可以參考文章ArcMap安裝OSM路網資料編輯外掛ArcGIS Editor for OSM的方法

  綜上,可知這一下載方法的適用場景為資料量比較少,且具有ArcGIS Editor for OSM等可以轉換.osm格式檔案的工具時。

2 Overpass API

  Overpass APIOSM資料庫的一個映象,當研究區域較大導致前述「Export」方法不能下載時,可以用這一方法進行下載。

  這種方法匯出的資料格式為空,即不含有檔案字尾。個人認為這種資料可能比較適合於編寫其它軟體或程式時,需要呼叫地圖介面時使用。

  綜上,可知這一下載方法的適用場景為資料量較大,且主要面向於開發需求時。

3 Planet OSM

  Planet OSM是一個定期更新的全球OSM資料集。

  其實,Planet OSM和我們前面選好的研究區域就沒有多大關係了——因為剛剛也提到,其資料是全球的OSM資料整合(所以叫做Planet);也就是說,不管我們的研究區域是北京的一個區,還是整個上海市,再或者是一個河南省,Planet OSM都是一個全球的、完整的資料集,都需要我們下載後自行裁剪。因為是全球的資料,因此其資料量非常大,由下圖可知.xml格式檔案就達到了106 GB.pbf格式檔案也有59 GB之大。

  在這裡,我們可以關注Planet OSM網頁中最右側的一欄。其向我們說明了,如果研究區域比較小,可以不用下全球的資料,而可以通過兩個第三方網站獲取小研究區域對應的OSM資料。這兩個第三方網站我們馬上會提到,這裡暫且不細講。

  綜上,可知這一下載方法的適用場景為研究區域非常大,甚至達到全球範圍,且網速與電腦設定較好時。

4 Geofabrik Downloads

  Geofabrik Downloads便是前述Planet OSM中提到的第三方網站之一,其也是一個定期更新的OSM資料集。

  和Planet OSM相比,其優勢在於可以按照國家或地區進行更小範圍研究區域資料的下載,而不用下載整個地球的資料了。

  不過說實話,Geofabrik DownloadsPlanet OSM相比也並沒有好到哪去——其雖然可以不用下載全球資料,但它的子區域無非也就是精細到國家範圍。例如以我國資料為例,若我們需要省、市乃至區範圍的資料,都需要下載全國的資料後自行裁剪。

  綜上,可知這一下載方法的適用場景為研究區域相對較大,尤其是主要做全國範圍的研究時。

5 Other Sources

  Other SourcesOSM官網提供的資料下載其它方法的合集。

  由於Other Sources所對應的方法相對比較多且小眾,因此官網也是直接將Other Sources方法整合在Wiki中,大家如果有需要可以自行查閱。

  綜上,可知這一下載方法的適用場景為研究需求比較獨立或小眾,或本文所介紹的其它全部資料下載方法都不適合時。

6 BBBike(最為推薦的方法)

  BBBike也是前述Planet OSM中提到的第三方網站之一,其也是一個定期更新的OSM資料集。

  BBBike的網站也非常簡單,資料下載方式非常清晰。

  BBBike的主要優點就是下圖中我標註出來的部分:首先,可以單獨下載全球200多個主要城市的獨立資料,這對於做某一個單獨城市(例如北京市、上海市等等)的研究而言,非常方便;其次,具有.shp格式的檔案,方便我們後期直接用ArcMap等軟體處理資料;再次,其還支援手動劃定城市,例如假如我們要做洛陽這樣一個三線城市的研究,其肯定不屬於全球200多個主要城市的範圍內,那麼就可以我們手動劃定多邊形區域從而下載資料;最後,就是BBBikeOSM資料是每週更新的,完全不用擔心資料時效性滯後。

  所以真的,BBBike簡直太適合OSM資料的下載了。

  我們就以北京資料為例。在BBBike城市列表中找到Beijing

  點進去,就可以看到不同格式資料的下載;我們就下載一個.shp格式來試試看。

  下載後的資料解壓完畢,可以在README.txt中看到資料的更新時間。

  資料非常齊全,包括道路與鐵路路網、水體、興趣點、建築、土地利用等等。

  在ArcMap中開啟,也是非常方便。

  綜上,可知這一下載方法的適用場景非常廣泛,幾乎所有時候我們都可以藉助這種方法進行OSM資料的下載。

7 ArcGIS Editor for OSM

  ArcGIS Editor for OpenStreetMapArcMap軟體中的一個工具集,通過其可以實現基於ArcGIS相關軟體直接下載OSM資料,並基於下載後的資料進行資料編輯、空間分析、資料修改與回傳至OSM伺服器等多項功能。

  ArcGIS Editor for OSM需要我們自行下載與安裝,具體方法大家可以參考文章ArcMap安裝OSM路網資料編輯外掛ArcGIS Editor for OSM的方法

  不過基於ArcGIS Editor for OSM下載OSM資料也是需要根據經、緯度來的,並且還沒有視覺化介面,個人感覺也並不是很方便。

  綜上,可知這一下載方法的適用場景為研究區域比較固定,且只需要經、緯度就可以確定研究區域時。