OSMInfo - получение информации об объектах в точке или облачная идентификация
Описание инструмента получения списка объектов в точке для QGIS (идентификация), берущего информацию из OpenStreetMap
Введение
Если вы при работе с ГИС часто меняете локации и имеете дело с большим разнообразием объектов, то наверняка вы сталкивались со следующими вопросами (в любой последовательности).
1. Географический контекст объекта - "Где это?"
Несмотря на то, что все в ГИС имеет координаты, мало кто умеет умеет превращать их в географическое описание в уме и значительную часть времени при работе с ГИС мы тратим на то, чтобы понять географический контекст объекта, на который мы сейчас смотрим. Допустим вы открыли слой с некими объектами, они разбросаны по значительной территории и открыв один из них, возникает первый вопрос - "где он?". Обычно мы отвечаем на этот вопрос подгружая дополнительные слои с административно-территориальным делением: границами стран, областей, районов и т.д., много раз меняем масштаб.
2. Идентификация объекта - "Что это?"
Окей, вы загрузили данные и знаете где находится объект и теперь вам нужно понять что это. Стандартным решением этой проблемы является идентификация, в любых настольных ГИС есть способ щелкнуть по объекту и посмотреть про него всю информацию, содержащуюся в атрибутивной таблице. Это не поможет, если таблица атрибутов не полная и не содержит нужную вам информацию или вы вообще работаете с изображениями и там нет никакой таблицы атрибутов.
Частным встречающееся следствие этого - скрытие (или точнее недораскрытие) информации рендерером. Понятно, что информации об объекте обычно гораздо больше, чем можно показать графически, поэтому создателями базовых подложек информация показывается выборочно. В результате мы мучаемся с тем, что не показывает OSM Mapnik, MapQuest или любая другая растровая подложка на базе OpenStreetMap.
Строго говоря, ничего нового ни в этих вопросах, ни в предлагаемых здесь инструментах нет. Инструменты "сквозной идентификации" (ищущие везде) как способ эффективно работать с тысячами слоёв в ГИС появились довольно давно и примерно так же давно появилась возможность хранить и работать с геоданными в удаленных базах данных. Однако, удобные универсальные механизмы и сервисы идентификации для действительно массового использования не могли появиться, поскольку не было универсальных баз геоданных. Время пришло.
Идея
Время, которое мы тратим на ответы на вопросы выше можно было бы существенно сократить, если бы, по аналогии с обычной идентификацией, у нас был инструмент облачной идентификации посылающий запросы к некой общедоступной базы географических данных. Такой сервис позволил бы в любой точке получить структурированную информацию по объекту и его окружению без необходимости подгружать дополнительные слои или изменять масштабы отображения.
К счастью, подобная база данных существует и называется OpenStreetMap. Более того, существует и сервис позволяющий отправлять запросы к этой базе и получать ответы - Overpass API. Нам осталось только создать удобный инструмент отправки и получения результатов и их представления в удобной форме.
Реализация
Запросы к Overpass API
В процессе работы нам нужно отправлять три запроса к интерпретатору Overpass:
1. Близкие объекты (nearby features) - запрос around:
[timeout:30][out:json];(node(around:DIST,LAT,LON);way(around:DIST,LAT,LON));out tags geom;relation(around:DIST,LAT,LON);
Этот запрос позволяет отправить координаты и расстояние и найти объекты в которые входит точка, так как точно попасть в линию или точку практически невозможно, так же используется параметр расстояние.
2. Объекты, охватывающие точку (enclosing features) - запрос is_in:
[timeout:30][out:json];is_in(LAT,LON)->.a;way(pivot.a);out tags geom;relation(pivot.a);out tags bb;
Этот запрос возвращает в том числе отношения которые географически охватывают переданную точку.
3. Геометрии для отношений
[out:json];rel(RELATION_ID);out geom;
Запрос выше возвращает перечень отношений, но не отдает их геометрии, поэтому нужен еще один запрос, чтобы получить и геометрии тоже.
Модуль OSMInfo
OSMInfo это модуль для QGIS, который реализует эти запросы прозрачно для пользователя.
Пользовательский интерфейс
OSMInfo добавляет новый инструмент идентификации:
Он получает координаты с карты (умеет работать с разными системами координат) и выводит результаты поиска объектов в дерево объектов.
Щелкнув таким инструментом в нужном месте можно получить полную информацию по объектам располагающимся в месте щелчка (место подсвечивается цветом):
И не важно, если эти объекты уже присутствуют в проекте в векторном виде или это просто их растровое представление. Нужны только координаты щелчка:
Все объекты деляется на две группы "Ближайшие" и "Входит в".
Геометрии
Кроме атрибутивной информации OSMInfo так же извлекает и показывает геометрии объектов в дереве результатов. Для того, чтобы их увидеть, нужно просто щелкнуть по одному из объектов. Соответствующая ему геометрия появится прямо на карте. Щелкать можно и по объектам из группы "Ближайшие" и по отношениям в группе "Входит в". Геометрии выводятся во временный слой. Сохранять их пока никуда нельзя.
Масштабирования на объект по умолчанию не происходит, если это необходимо, можно щелкнуть правой кнопкой на объект в дереве результатов и выбрать в меню "Приблизить к объекту".
Отличия от Query Features на osm.org
Аналогичным инструментом так же можно воспользоваться на сайте OpenStreetMap - Query Features (пример).
Основные отличия OSMInfo от Query Features:
- Query Features это функция страницы osm.org со всеми ограничениями, например вы не можете загрузить туда свои данные, OSMInfo - плагин для QGIS
- В отличие от Query Features, OSMInfo сразу показывает геометрии для отношений (в Query Features нужно открывать отдельные страницы для каждого отношения);
Полезные ссылки
Официальная страница модуля.
Репозиторий на Github. Сообщения об ошибках и предложения по улучшению лучше оставлять в трекере.