论文总字数：19505字

摘 要

开放街道地图（OSM）是由志愿者自发创建的地图数据，它提供开放平台来共享和访问地理数据。其覆盖整个世界，可免费提供给任何人使用，成为近年来国际地理信息科学领域研究的热点。它具有数据量大、现势性高、成本低、传播快的优点，但是由于是非专业人员采集，缺少统一规范并存在数据质量各异、冗余而不完整、分布不均等缺点。

本文介绍了开放街道地图的相关概念和知识，并以南京市为研究对象，分别选取中心城区和非中心城区的数个研究区域，包括不同城市功能区，利用ArcGIS软件，进行研究区域地图配准和道路矢量化。通过矢量化的OSM道路数字线划图与百度地图、高德地图以及天地图的叠加比较，分析OSM道路数据质量，包括定位准确性和完整性等方面。

关键词：开放街道地图 道路数据质量 数字线划图 ArcGIS

The road data quality analysis of openstreetmap(OSM)

Abstract

Openstreetmap (OSM) is a map data created by spontaneous volunteers. It provides an open platform to share and access geographic data. It covers the whole world and provide free of charge to anyone, has becoming a hot international research in the field of geographic information science. in recent years. .It has many advantages such as large amount of date, current potential, low cast and rapid spread. However, due to non-professional collection, it is lack of unified standard and has some shortcomings such as various data quality, redundant and incomplete, uneven distribution.

This article describes the related concepts and knowledge of openstreetmap, Nanjing as the research object, and selects several areas in downtown areas and non-central areas of the city, including different functional areas of the city, using the software of ArcGIS for map matching and vector quantization of the roads. Through comparing DLG of the OSM roads with baidu map, amap and tianditu in order to analyse the quality of openstreetmap, including position accuracy and completeness and so on.

Key words: Openstreetmap,; Data quality of the road; DLG; ArcGIS

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究现状 2

1.3 研究意义 2

1.4 本课题研究目的 3

1.5 技术方案 3

第二章 开放街道地图（OSM） 5

2.1 众源地图概述 5

2.2 开放街道地图（OSM） 5

2.2.1 OSM概述 5

2.2.1 OSM的特点 5

2.2.3 OSM的数据 6

2.2.4 OSM的应用 8

第三章 地图数据采集与处理 9

3.1 地图数据的采样 9

3.1.1 数据采样原则 9

3.1.2 数据的采样方法 9

3.2 地图数据的处理 9

3.2.1 地图数据的配准 9

3.2.2 道路数据的矢量化 12

第四章 南京市中心城区OSM道路数据质量分析 14

4.1 新街口周边主要道路数据质量分析 14

4.2 不同功能区道路数据质量分析 16

4.2.1 商业区道路 16

4.2.2 住宅区道路 19

4.2.3 文教区道路 21

4.3 对比分析总结 23

第五章 南京市非中心城区OSM道路数据质量分析 25

5.1 浦口区道路数据质量分析 25

5.2 江宁区道路数据质量分析 27

5.3 对比分析总结 29

结束语 29

参考文献 31

致谢 32

第一章 绪论

1.1 研究背景

随着地理信息产业的蓬勃发展，地理信息在社会经济生活中扮演着愈来愈重要的角色，人们也愈发意识到地理信息对我们的日常生活和生产作业带来的好处。对于我们来说，获取地理信息的最方便快捷的方式就是电子地图^[1]。我们可以通过PC端浏览器、移动设备（如手机）等设备快速获取所需要的电子地图数据^[2]。目前常用的电子地图平台有很多，如百度地图、高德地图、谷歌地图、天地图等，这些电子地图数据由相应的地图数据提供商（如百度地图），或者政府部门提供（如天地图），人们只是可以浏览和使用地图数据。

但是，人们同时也意识到，只靠电子地图提供商或者政府部门提供的数据是远远不够的。随着互联网的发展、GPS定位技术的提高，人们在获取地理信息的同时，更愿意也更希望把能自己的位置信息或者周边的地理信息贡献出来供大家使用^[3]，同时也想成为地理信息的“主人”，自己来绘制和编辑地图数据而不是一味的从传统的电子地图平台被动的获取数据，这样能使地图数据更加丰富多彩。测绘部门提供的数据一般是基础测绘地理信息数据而不能提供丰富的专题数据，即使是商业性质的地图数据提供商也不能提供详细的专题信息，只是在现有数据的基础上增加一些诸如贴近日常生活需要的实用信息，但是也存在滞后性等问题，因为缩短数据更新周期无疑意味着更大的资金投入。如果是人们自己贡献的数据，则具有自发性和实时性，能及时更新数据，正所谓“众人拾柴火焰高”，而且不需要投入大量的资金进行数据采集。

于是，开源地图——开放街道地图（openstreetmap，简称OSM）应运而生。开放街道地图可以很好地解决传统电子地图数据的滞后性以及专题信息的单一性等问题。同时自发性地理信息^[4]（Volunteered Geographic Information，简称VGI）的概念也被提出，它能利用工具创建，组装和传播个人自愿提供的地理数据，开放街道地图就是其实例之一。

开放街道地图固然有它的优势，但是也存在一些固有的问题，这是由其本身决定的。开放街道地图的数据来源不一且由非专业人士提供，数据质量也是参差不齐^[5]，其数据质量因国家、城市甚至城乡的不同而差异很大，比如欧洲国家的数据质量很高，但是中国境内数据质量很不理想，或许发达城市数据质量较好，但是偏远地区数据质量很差。有些数据存在明显的误差从而影响到人们的正常使用。所以对开放街道地图的数据质量做出分析和评价以及改进方法变得尤为重要。

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