CSIS_DAYS_20191116

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1. オープンストリートマップ道路データと デジタル道路地図の⽐較 ◦⾦杉 洋 （東京⼤学 空間情報科学研究センター ） 瀬⼾ 寿⼀（東京⼤学 空間情報科学研究センター） 関本 義秀（東京⼤学 ⽣産技術研究所） 柴崎 亮介（東京⼤学 空間情報科学研究センター） 2019.11.16 Shibasaki & Sekimoto Lab. CSIS/IIS/EDITORIA. UTokyo. 1 CSIS DAYS 2019 セッションD: Ｇ空間ＩＴ D07
2. OpenStreetMap (OSM) ¡ OpenStreetMap︖ https://www.openstreetmap.org/ ¡ ⼆次利⽤可能な地理空間データベース（点・線・⾯） ¡ ODbL（オープンデータベースライセンス）でWeb提供 ¡ Key:valueのタグで属性を管理（約67,000種類の定義が存在） ※2018年9⽉12⽇時点 ¡ 2004年イギリスで開始され，世界で486万アカウント以上が登録 ※2018年9⽉12⽇時点 https://www.openstreetmap.org/stats/data_stats.html ¡ 地図が⾃由に使えない国・地域や災害発⽣時等に特に活動が活発になる ¡ 開発・サーバ保守、運営サポートはOSM財団(UK)が担うが 基本的にはボランティアによる活動が主体 OSMデータの精度・鮮度は⾮保証／データの品質評価は継続的な課題 2019.11.16 Shibasaki & Sekimoto Lab. CSIS/IIS/EDITORIA. UTokyo. 2
3. 広がるOpenStreetMapデータの利⽤ 世界の道路のカバー範囲から道路のない地域と⽣態系保護地域の状況を評価 Pierre L.Ibiseh, et.al, (2016), A global map of roadless areas and their conservation status, Science, 354(6318), 1423-1427 バングラディシュにおける貧困⼈⼝の分布推定 Steele JE et al, (2017), Mapping poverty using mobile phone and satellite data. J. R. Soc. Interface 14: 20160690. http://dx.doi.org/10.1098/rsif.2016.0690 2019.11.16 Shibasaki & Sekimoto Lab. CSIS/IIS/EDITORIA. UTokyo. 3 HOT: Humanitarian OpenStreetMap Team https://www.hotosm.org/ Pokemon Go ©Niantic Inc. ©Nintendo https://pokemongolive.com/ja/ DRAGON QUEST WALK ©SQUARE ENIX https://www.dragonquest.jp/walk/
4. 課題と⽬的: OpenStreetMapの品質の確認 à ⽇本の道路データと⽐較 OSMデータの品質把握が必要 ¡ ⽇本の道路データとの⽐較実績（全国規模）がない ¡ OSM活動開始時点(2004年)で，公的な地図データやDRMが既に⼗分に整備されていた ¡ 2005年7⽉にGoogle Mapsがベータサービス開始 ¡ ⽇本では利⽤機会が少なく，データが取り上げられ始めたのは⽐較的最近の動き ⽇本全域で既存の道路データとOSMを⽐較 ¡ ⽐較対象はデジタル道路地図（DRM: Digital Road Map） ¡ 1988年から整備されている⽇本全国の道路データ ¡ CSIS JoRASからデータを借⽤ ¡ ⽐較に⽤いる指標は先⾏研究のものを援⽤ ※Hakley(2010) ¡ 位置精度à交差率, 網羅性à網羅率 ¡ DRM（デジタル道路地図）を基準として⽐較評価 ¡ ⽇本全域を対象に1 kmメッシュ単位／市区町村単位で⽐較 2019.11.16 Shibasaki & Sekimoto Lab. CSIS/IIS/EDITORIA. UTokyo. 4
5. ¡ 位置で⽐較è交差率（Intersection） ¡ DRM道路から⽣成したバッファ領域と，OSM道路データ交差割合 ¡ 1 km グリッド単位に区切ったMotorway で⽐較 ¡ DRMの標準誤差(標準偏差17.5 m以内)を考慮 ⽐較に⽤いる指標 "#$ = ∑ ()∈+, - ) (" ∩ 678 ∑ ()∈+, - ) (" 9:7 = ∑()∈+, ) (" ∑7)∈;, ) (" ¡ 網羅性で⽐較è網羅率（Coverage） ¡ DRM道路延⻑を基準としたOSM道路延⻑の割合として定義 ¡ ⽐較単位領域は1 km メッシュと市区町村とし，すべての道路を⽤いて⽐較 先⾏研究の⼿法を援⽤ Haklay. M. (2010) How good is volunteered geographical information? A comparative study of OpenStreetMap and Ordnance Survey datasets, Environment and Planning B: Planning and Design, 37, pp.682-703 2019.11.16 Shibasaki & Sekimoto Lab. CSIS/IIS/EDITORIA. UTokyo. 5
6. 道路データの準備︓DRMとOSM Raw DRM data (Shape) 2次メッシュ単位で区切られたデータ Raw OSM data (PBF/XML) 全国のOSMデータを１ファイルで網羅 メッシュ分割された道路をマージ osm2pgsqlでデータを変換 市区町村⾏政界で 分割 1 km メッシュで 分割 市区町村⾏政界で分 割 1 km メッシュで分 割 ⽐較⽤データセット PostgreSQL(9.5.6) / PostGIS (2.3) ¡ ⽇本全域の道路データ ¡ DRM (Digital Road Map): 住友電気⼯業2017版 from CSIS JoRAS ¡ https://joras.csis.u-tokyo.ac.jp/dataset/show/id/900014201700 ¡ OSM: GeoFabrik in OSM format (PBF) on 2017.07.26 ¡ http://download.geofabrik.de/asia/japan.html 2019.11.16 Shibasaki & Sekimoto Lab. CSIS/IIS/EDITORIA. UTokyo. 6
7. (a - 1) 交差率 DRM道路幅員 (a - 2) 交差率 DRM標準誤差含 N=13,774 N=13,774 位置の⽐較結果 ¡ 標準誤差を考慮しない結果 ¡ 交差率 0.8 以上のメッシュが 約84.1 % ¡ 交差率 0.9 以上のメッシュが 約79.2 % ¡ 標準誤差を考慮した結果 ¡ 交差率0.9以上のメッシュが 約95.3 % ¡ 不⼀致(低交差率)の要因 ¡ トンネル区間・⼭間部に分布 à 衛星画像による道路の判読 が困難な地域と推測 ※ 1km メッシュ単位のMotorway （⾼速道路）のみ
8. 2019.11.16 Shibasaki & Sekimoto Lab. CSIS/IIS/EDITORIA. UTokyo. 8 (b - 1) 網羅率 市区町村 (b - 2) 網羅率 1kmメッシュ unit: meter (b - 3) DRMのない1kmメッシュの OSM道路延長 N=1,896 N=262,270 N=44,398 網羅率の⽐較結果 ※ 1km メッシュ単位と市区町村単位の全道路 ¡ 網羅率の結果 ¡ 91,133 メッシュ(約34.7%) 804 市区町村(約42.4%) で DRMよりもOSMの道路延⻑が ⻑い ¡ 都市圏中⼼部よりも，周辺郊外 地域のＯＳＭへの反映の遅れが 影響した可能性 (利⽤可能な衛星画像の更新遅れ) ¡ 地⽅郊外部・⼭間部でＯＳＭが 多い è DRMに含まれない細かな道路 がOSMに多く登録されている ※幅員3ｍに満たない市町村道以下の道路 è ⼀⽅で⻑く更新されていない
9. 2019.11.16 Shibasaki & Sekimoto Lab. CSIS/IIS/EDITORIA. UTokyo. 9 ⽐較データの公開 ¡ DRMとOSMの⽐較結果をgithubで公開 ¡ 交差率（全国⾼速道路，１kmメッシュ） ¡ 網羅率（全道路，1kmメッシュ & 市区町村） https://github.com/KNSG/OSM-assessment