7. Oktober 2023
von chris
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Ich konnte diese Mal nicht am Hack-Weekend in Karlsruhe teilnehmen, habe aber in den letzten beiden Wochen dennoch etwas Hacking betrieben – worüber ich jetzt etwas auf Englisch geschrieben habe.
25. September 2023
von chris
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Anfang des Jahres habe ich ein wenig über die Lizenzierung von Kartenstilen geschrieben. In diesem Zusammenhang hat die OSMF gerade eine neue Kachel-Ebene auf der openstreetmap.org-Website hinzugefügt – und ich wollte hier kurz auf einen bemerkenswerten Aspekt davon hinweisen.
Zunächst einmal ist die hinzugefügte Kachelebene ein interessanter Mashup aus OSM-Carto und OpenTopoMap – und einzelnen Styling-Ideen, die aus anderen Kartenstilen und aus Diskussionen über die Kartenentwicklung in öffentlichen Kanälen integriert wurden. Wenn ich einen einzigartigen und interessanten Aspekt des Stils in Bezug auf die Richtlinien für neue Kachelebenen angeben müsste, wäre es der Mashup-Aspekt. Es ist nicht der erste Stil, der unabhängig voneinander entwickelte Designelemente zu einem ausgeprägt und absichtlich heterogenen Design kombiniert, aber er ist definitiv ein bemerkenswertes Beispiel dafür.
Der Stil ist jedoch nicht quelloffen, und wie Sie vielleicht wissen (ich erwähnte es im Januar), ist OpenTopoMap unter CC-BY-SA lizenziert. Wenn Tracestrack also keine ausdrückliche Lizenz für die nicht-offene Nutzung von den OpenTopoMap-Entwicklern erhalten hat, liegt hier ein klarer Lizenzverstoß vor.
Die Freiheit, verschiedene Designelemente neu zu kombinieren und Mashups zu erstellen, ist ein wichtiger und attraktiver Aspekt von Open-Source-Kartendesign. Aber man muss trotzdem die Lizenzen respektieren.
14. September 2023
von chris
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Ergänzend zum vorherigen Beitrag über den extremen Regen und die daraus resultierenden Überschwemmungen in der östlichen Mittelmeer-Region habe ich auch ein Bild von der anderen Seite des Meeres an der nordafrikanischen Küste in Libyen vorbereitet, wo derselbe Sturm, der die Überschwemmungen in Griechenland verursachte, einige Tage später ebenfalls zu außerordentlich intensiven Regenfällen und Überschwemmungen führte.
Die meisten Schäden und Todesfälle in Folge der Überschwemmungen ereigneten sich an der Küste im Norden in den steilen und engen Tälern, die auf diesem Bild vor allem indirekt sichtbar sind aufgrund der Sedimente, die von den Flüssen in diesen Tälern ins Meer getragen wurden und es färben.
Beeindruckender auf diesem Bild sind jedoch die ausgedehnten Überschwemmungen in der Wüste weiter südlich. Im Allgemeinen waren die Flachlandregionen in weiten Teilen Nordafrikas in den letzten paar tausend Jahren sehr trocken, verglichen mit dem langfristigen Durchschnitt davor. Die weniger trockene Geschichte Nordafrikas ist an vielen Stellen noch gut sichtbar in Form von Tälern, die durch den Wasserfluss geformt wurden, und ausgedehnten Seen, die in der jüngeren Geschichte dauerhaft trocken sind. In gewisser Weise geben uns die Überschwemmungen, die wir heute in der Wüste im Nordosten Libyens beobachten können, eine Vorstellung davon, wie die Bedingungen in der Sahara vor Tausenden von Jahren gewesen sein könnten.
12. September 2023
von chris
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Vor einigen Tagen brachte ein Sturm außergewöhnlich starken Regen in Teilen des östlichen Mittelmeers, was in einigen Regionen zu erheblichen Überschwemmungen führte. Ich habe eine Darstellung eines am 10. September aufgenommenen Satellitenbildes der thessalischen Ebene in Griechenland erstellt, das die Überschwemmungen um den Flusslauf des Pineios einige Tage nach dem Ereignis zeigt, und ich möchte dieses Bild hier kurz zeigen.
Man sieht sowohl die primäre Überschwemmung im westlichen Teil der Ebene um Trikala als auch die sekundäre Überschwemmung weiter flussabwärts im Osten, die durch die enormen Wassermengen verursacht wurde, die den Pineios-Flusses über die Ufer treten ließen. bis hin zur Küste, wo eine beeindruckende Sedimentfahne im Mittelmeer zu beobachten ist.
Ich weiß nicht, wie nützlich das ist – aber ich habe das Bild in meine Bilder zum Mapping aufgenommen, falls es helfen kann, OpenStreetMap in diesem Gebiet zu aktualisieren (z. B. um unpassierbare Straßen zu erfassen). Man sollte jedoch beachten, dass es keine gute Idee ist, die temporäre Wasserbedeckung selbst in OSM zu kartieren.
1. September 2023
von chris
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Ich bin vor Kurzem endlich mal dazu gekommen, meinen Ansatz zur Modularisierung des Alternative-Colors-kartenstils umzusetzen und ich möchte das hier in Englischer Sprache kurz vorstellen.
27. August 2023
von chris
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Deutsche Version auf Grundlage einer automatischen Übersetzung mit deepl.
Vor etwas weniger als zwei Jahren hat die OpenStreetMap Foundation (OSMF) damit begonnen, die von der OSMF bereitgestellten Kommunikationskanäle, die bis dahin weitgehend von den Nutzern selbst verwaltet wurden, einer zentralen Verhaltensregulierung zu unterwerfen. Ursprünglich galt dies nur für zwei Mailinglisten, wurde aber seither sukzessive immer weiter ausgebaut. Ich hatte mich schon damals (und auch davor) recht ausführlich dazu geäußert und es scheint jetzt ein guter Zeitpunkt zu sein, um zu schauen, wie sich das seit dem entwickelt hat.
Damals, im Jahr 2021, hatte ich erwartet, dass die praktische Folge davon vor allem sein würde, dass
Der erste Punkt ist wahrscheinlich etwas, das tatsächlich stattgefunden hat – obwohl es schwer ist, dies zuverlässig zu messen, da andere Veränderungen in der Kommunikationskultur (wie das Aufkommen verschiedener neuer Plattformen und Kanäle als Kommunikationsmittel der OSM-Gemeinschaft, einschließlich – unter anderem – der Discourse-Plattform des OSMF) offensichtlich ebenfalls einen schwer davon zu trennenden Einfluss darauf haben.
Beim zweiten Punkt scheine ich mich geirrt zu haben. Da die auferlegten Verhaltensregeln größtenteils vage und oft kryptisch und schwer objektiv auszulegen sind, scheint es, dass die Teilnehmer in den fraglichen Kanälen sie weitgehend ignorieren. Gleichzeitig sehen wir eine bemerkenswerte Anzahl von Strafmaßnahmen, die von den von der OSMF ernannten Moderatoren aufgrund von vermeintlichen Verstößen gegen die Regeln verhängt werden. Für mich ist das ein wenig überraschend, denn so funktioniert die Verhaltensregulierung in Tech-Communities angloamerikanischen Stils normalerweise nicht.
Meiner Meinung nach zeigt sich hier, was ich bereits in der Vergangenheit hervorgehoben habe: OpenStreetMap ist kein primär technisches Projekt, und die lokalen OSM-Gemeinschaften haben in letzter Zeit ein recht starkes Selbstvertrauen in ihre spezifischen kulturellen Kommunikations- und Interaktionsstile entwickelt. Ein Nudging zur Selbstanpassung funktioniert bei OSM nicht so gut wie in einer Gruppe, die von Anfang an kulturell homogener ist und in der der Gruppendruck in Richtung Konformität effektiver ist.
Die Art und Weise, wie die Verhaltensregulierung jetzt durchgesetzt wird, steht in vielerlei Hinsicht im Gegensatz zu dem, was während der Diskussion im Jahr 2021 kommuniziert wurde, wie sie funktionieren soll, nämlich durch Moderatoren, die auch sonst in dem betreffenden Kanal aktiv sind, die Konflikte durch Beratung entschärfen und eine moderierende Stimme im wahrsten Sinne des Wortes sind. Dies geschieht nach wie vor, aber in den meisten Fällen nicht durch die offiziellen Moderatoren. Es ist geradezu bemerkenswert und angenehm überraschend, wie gut es einigen Menschen in der OSM-Community gelingt, auch starke Gefühlsäußerungen in vielen Fällen mit Empathie und Sensibilität zu behandeln. Was man jedoch häufig beobachten kann, ist, dass danach, wenn die Teilnehmer eines Kanals bereits erhebliche Fortschritte gemacht haben, um die Situation zu entschärfen und das Verständnis und den Respekt für unterschiedliche Ansichten unter den Teilnehmern einer hitzigen Diskussion zu fördern, die offiziellen Moderatoren einspringen (in der Regel ohne bis dahin in die Diskussion involviert gewesen zu sein), einen einzelnen Schuldigen identifizieren und ihn in irgendeiner Form bestrafen – entweder nur durch einen offiziellen Verweis (und auf diese Weise implizit alle anderen von ihrer Verantwortung entbinden) oder durch eine Verbannung. Ich möchte betonen, dass dies nicht durchgängig der Fall ist. Es gibt auch Situationen, in denen offizielle Moderatoren Konflikte durch Beratung auf einfühlsame Weise entschärfen. Aber das beschriebene Muster ist in den Fällen, in denen letztlich erhebliche Strafmaßnahmen verhängt werden, recht oft zu beobachten.
Positiv zu vermerken ist, dass die offizielle Moderationstätigkeit recht anständig dokumentiert wird. Ich kann jedem empfehlen, diese Dokumentation ein wenig zu studieren, um sich einen eigenen Eindruck davon zu verschaffen, wie die zentral auferlegte Verhaltensregulierung in den OSMF-Kanälen heutzutage umgesetzt wird. Eine kleine Warnung jedoch, wenn Sie sich die offiziellen Aufzeichnungen der Kommunikation auf der Discourse-Plattform ansehen, auf die in diesen Berichten verwiesen wird: Diese sind oft unvollständig, da Nachrichten im Nachhinein entfernt wurden und in den Vorfallsberichten selektiv zitiert werden. Wenn Sie den Mailinglistenmodus abonniert haben, ergibt sich aus einigen dieser Unterhaltungen ein ganz anderes Bild als auf der Weboberfläche, wo manche Nachrichten nicht nur ausgeblendet sind (wobei noch eine Markierung vorhanden ist, die anzeigt, wo sich früher eine Nachricht befand), sondern auch vollständig sowohl für die allgemeinen Öffentlichkeit als auch für angemeldete Nutzer entfernt wurden. Und die Verwaltung dieses Ausblendens/Entfernens von Nachrichten erfolgt nicht durch die offiziellen Moderatoren, sondern durch ein separates, selbst ernanntes Leitungsteam, ohne unabhängige Aufsicht oder substantielle öffentliche Dokumentation. Die Verwendung des Mailinglistenmodus kann dabei helfen und eine vollständigere Aufzeichnung der Kommunikation ermöglichen, aber es gibt anscheinend eine eingebaute 20-minütige Verzögerung im Mailinglistenmodus, die auch dies nicht völlig zuverlässig macht.
Wenn man sich die Vorfallsberichte und die Moderationsaktivitäten ansieht, kann man einige meiner Meinung nach recht bemerkenswerte Beobachtungen machen. Erstens: Das vom OSMF-Vorstand eingesetzte Moderationsteam besteht formell aus fünf Personen. In der Praxis scheinen jedoch nur zwei von ihnen aktiv als Moderatoren tätig zu sein. Diese beiden (beide Amerikaner) fungieren als Berichterstatter und die anderen drei bestätigen lediglich die von diesen beiden vorbereiteten Entscheidungen. Zweitens: In acht von neun dokumentierten Fällen von Moderationstätigkeit geht es um die Sanktionierung von Nicht-Muttersprachlern für Kommunikationsaktivitäten in englischer Sprache.
Da ich diesen Blogbeitrag relativ kurz halten möchte, werde ich hier nicht auf die einzelnen dokumentierten Fälle eingehen. Wie gesagt – jeder ist eingeladen, sich selbst über diese Fälle zu informieren. Wenn jemand Nachrichten benötigt, die aus den öffentlichen Aufzeichnungen zu einem dieser Vorfälle entfernt wurden, kann er sich gerne direkt an mich wenden. Ich werde auch nicht weiter darauf eingehen, was die statistischen Beobachtungen in diesem Beitrag bedeuten. Sie sind herzlich eingeladen, Ihre eigenen Gedanken dazu in den Kommentaren unten zu äußern.
Abgesehen davon ist es bemerkenswert, dass das ursprüngliche Versprechen, dass lokale Gemeinschaften ihre eigenen Kanäle auf der Discourse-Plattform selbst verwalten dürfen, nicht eingehalten wird. Kommentaren zufolge werden Verbannungen auf der Discourse-Plattform immer global umgesetzt. Praktisch bedeutet dies, dass jemand, der in den von den offiziellen OSMF-Moderatoren kontrollierten Kanälen mit den OSMF-Regeln in Konflikt gerät, auch von der Teilnahme an den Kanälen seiner lokalen Gemeinschaft ausgeschlossen wird, selbst wenn das, was er getan hat, nach den sozialen Standards und Konventionen seiner lokalen Gemeinschaft vollkommen akzeptabel war. Die interessante Frage ist natürlich, ob dies praktisch auch umgekehrt funktioniert – dass jemand, der irgendwo auf der Welt gegen die lokalen Community-Standards verstößt, auch von allen anderen Kanälen auf der OSMF-Plattform gesperrt wird.
Eine andere Sache, die vielleicht zum Nachdenken anregt: Mindestens eine der Personen, die bisher von dem vom OSMF-Vorstand ernannten Moderationsteam offiziell verbannt wurden, hat in der Vergangenheit öffentlich geäußert, dass sie möglicherweise eine Lernbehinderung hat.
Wie werden sich die Dinge in Zukunft entwickeln? Ich weiß es natürlich nicht genau. Es gibt hier ganz klar zwei Trends, die in entgegengesetzte Richtungen weisen. Einerseits sind die Bemühungen um eine kulturelle Homogenisierung auf den von der OSMF zur Verfügung gestellten Kommunikationskanälen ganz offensichtlich bis zu einem gewissen Grad erfolgreich. Auf der anderen Seite lässt sich aber auch ganz klar ein Trend zur Diversifizierung der Kommunikationskanäle und -plattformen beobachten, die außerhalb der Kontrolle der OSMF genutzt werden. Und obwohl dies natürlich nicht zuverlässig nachgewiesen werden kann, ist es wahrscheinlich, dass Letzteres zumindest teilweise als Reaktion auf Ersteres geschieht – lokale Gemeinschaften, denen eine echte Selbstverwaltung auf den von der OSMF verwalteten Kanälen verwehrt wird, entscheiden sich für die Einrichtung und Nutzung von Kanälen, über die sie mehr Kontrolle haben.
Aber so sehr ich Initiativen für echte kulturelle Vielfalt und selbstbestimmte Bottom-up-Kooperation begrüße und für wesentlich halte, damit OpenStreetMap langfristig funktioniert, so wichtig ist es, sich klar zu machen, dass kulturelle Homogenisierung für viele eine attraktive Strategie ist, um die Zusammenarbeit in größeren Gruppen zu erleichtern und zu vereinfachen – und zwar nicht nur für diejenigen, deren Kultur anderen aufgezwungen wird, sondern auch für einige von denen, die sich anpassen und ihre Kultur in diesem Prozess aufgeben müssen. Echte kulturelle Vielfalt ist schwer, selbst für diejenigen, die stark von ihr abhängig sind.
26. Juli 2023
von chris
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Ich freue mich, hier ein neues Satellitenbild-Produkt vorstellen zu können, an dem ich seit einigen Monaten gearbeitet habe. Die Entwicklung dieses Produkts wurde von der Geofabrik mitfinanziert. Dort wird man Kacheldienste für Webkarten anbieten, die auf diesem Bild in Kombination mit der Green Marble basieren.
Die meisten Leser dieses Blogs werden mit der Green Marble vertraut sein – meinem globalen Satellitenbildprodukt, das die hochwertigste verfügbare Darstellung der gesamten Erdoberfläche mit einer Auflösung von 250m bietet. Die Green Marble wird mit einem Pixelstatistik-Ansatz erstellt, d. h. für jeden Pixel des Bildes wird eine unabhängige Analyse aller verfügbaren Beobachtungen durchgeführt, um die Oberflächenfarbe an diesem Punkt zu schätzen. Diese Art von Technik ist sehr beliebt, weil sie einfach zu implementieren ist und die Verarbeitung sehr effizient durchgeführt werden kann.
Diese Methode hat jedoch zwei wesentliche Nachteile:
Langer Rede kurzer Sinn: Pixelstatistiken funktionieren sehr gut bei einer Auflösung von etwa 250m, wenn man eine große Datenbasis hat, mit der man arbeiten kann. Bei viel höheren Auflösungen funktionieren sie schlecht, selbst wenn man eine große Datenmenge hat (was in der Regel nicht der Fall ist – aber das ist ein anderes Thema). Dies hat verschiedene Unternehmen in den letzten 5-10 Jahren nicht davon abgehalten, erhebliche Ressourcen in den naiven Versuch zu investieren, Pixelstatistiken auf Landsat- und Sentinel-2-Daten anzuwenden – mit den erwarteten mittelmäßigen Ergebnissen.
Die Alternative zur Pixelstatistik für die Aggregation von Satellitenbildern zu einer homogenen Visualisierung größerer Gebiete ist die Verwendung klassischer Mosaik-Techniken, bei denen einzelne Bilder im Wesentlichen in Form eines Flickenteppichs oder Mosaiks zusammengesetzt werden. Wenn Sie eine knappe Definition wünschen: Eine klassische Mosaik-Technik liegt vor, wenn die Farbe an einem beliebigen Punkt des Bildes in den meisten Fällen (a) primär aus einem einzigen Quellbild stammt und (b) die umgebenden Pixel primär aus demselben Bild stammen. Dies ist offensichtlich nicht der Fall bei einem Pixelstatistik-Verfahren, bei dem die Verarbeitung eines Pixels nicht mit der seiner Nachbarn korreliert ist.
Klassische Mosaik-Techniken sind die vorherrschende Methode für die Aggregation von Satelliten- und Luftbildern mit sehr hoher Auflösung und für qualitativ hochwertige Bilder auf der Grundlage von Landsat- und Sentinel-2-Daten. Das Problem dabei ist, dass die Erzielung einer guten Qualität mit diesem Ansatz ziemlich komplexe Verarbeitungstechniken erfordert und es bestimmte Schlüsselschritte gibt, die bekanntermaßen schwer zu automatisieren sind, da die Qualität der Ergebnisse in hohem Maße von einer kompetenten menschlichen Beurteilung der Daten abhängt.
Daher sind die meisten auf Satellitenbildern basierenden Visualisierungen, die klassische Mosaik-Techniken verwenden, entweder von relativ schlechter Qualität (hohe Wolkeninzidenz, schlechte Farbkonsistenz zwischen den Bildern) oder basieren auf relativ alten Daten, da Aktualisierungen kostspielig sind.
Ich selbst produziere seit fast 20 Jahren Bilder mit klassischen Mosaik-Techniken (eine frühe Diskussion darüber finden Sie in diesem Blog im Jahr 2013) und habe die von mir verwendeten Methoden im Laufe der Jahre verbessert und effizienter organisiert. Aber auch für mich war die Handarbeit bisher immer ein wesentlicher Bestandteil bei der Produktion dieser Bilder und deshalb sind Aktualisierungen in der Regel sehr aufwendig. Daher habe ich seit einiger Zeit nach Strategien gesucht, um die verbleibenden manuellen Bearbeitungsschritte bei der Herstellung meiner höher aufgelösten Mosaike zu eliminieren, ohne dabei zu große Qualitätseinbußen hinnehmen zu müssen. Mit Hilfe der Geofabrik konnte ich nun einige dieser Ideen praktisch umsetzen und evaluieren, und die Ergebnisse möchte ich hier vorstellen und diskutieren.
Das Musaicum EU-plus – anklicken für eine größere Version
Bei niedriger Auflösung sieht das Bild der Green Marble sehr ähnlich – was nicht verwunderlich ist, da es mit dem gleichen Ziel erstellt wurde – das lokale Vegetationsmaximum und Schneeminimum darzustellen. Wenn Sie genau hinsehen, können Sie erkennen, dass das Erscheinungsbild nicht ganz so einheitlich ist wie bei der Green Marble – mit einigen Inhomogenitäten, die eindeutig nicht natürlich sind. Dies ist zum Teil auf die geringe Menge der verwendeten Daten zurückzuführen (einfach ausgedrückt: Nicht überall stand im verwendeten Zeitraum ein Quellbild zur Verfügung, das das Vegetationsmaximum exakt repräsentiert). Ein weiterer Grund liegt darin, dass die Datenverarbeitung noch verbesserungswürdig ist – schließlich ist dies ein erster Versuch.
Schweizer Alpen
Westliches Griechenland
Wenn Sie sich die Beispielbilder ansehen, werden Sie schnell feststellen, dass es keine Wolken gibt (oder fast keine – bei sehr genauer Betrachtung entdecken Sie vielleicht ein paar, und ja, wenn Sie das gesamte Bild systematisch durchsuchen, werden Sie noch einige mehr finden). Dies ist ein Punkt, an dem die Ergebnisse meine Erwartungen deutlich übertroffen haben. Ich hatte gehofft, einen Wolkenanteil zu erzielen, der wesentlich besser ist als das, was sonst auf dem Markt erhältlich ist, aber ich hatte erwartet, dass er wesentlich schlechter sein würde als bei meinen manuell erstellten lokalen Mosaiken. Das Endergebnis entspricht ziemlich genau den manuell erstellten lokalen Bildern, wobei weniger als einer von 100k Pixeln stark von Wolken betroffen ist. Bei den meisten davon handelt es sich um kleine, isolierte konvektive Wolken.
Vlieland, Niederlande
Der Schwerpunkt des Projekts lag auf der Visualisierung von Landflächen, so dass Wasseroberflächen keine besondere Rolle spielten. Da Gewässer in der Regel ein recht variables Aussehen haben und sich oft nicht in einem strengen saisonalen Muster verändern, sind die Ergebnisse in diesem Bereich nicht immer ideal, vor allem Flüsse ändern ihre Farbe entlang ihres Verlaufs oft recht unregelmäßig. In niedrigeren Breiten, insbesondere bei kleineren Seen, ist auch die Sonnenreflexion ein Problem.
Danzig, Polen
Istanbul, Türkei
Ein paar Worte zu den Daten, die für die Produktion des Bildes verwendet wurden. In Analogie zu den Zahlen, die ich oben für die Green Marble präsentiert habe: Das Volumen der Original-Sentinel-2-Daten, die für dieses Projekt verarbeitet wurden, betrug etwa 20 TB, was bedeutet, dass weniger als 250 Byte pro Pixel benötigt wurden. Das ist extrem wenig, wenn man bedenkt, dass die Menge der Sentinel-2-Daten, die innerhalb eines einzigen Jahres allein für Europa gesammelt wurden, viel höher ist. Eine geringe zu verarbeitende Datenmenge trägt dazu bei, die Verarbeitungskosten niedrig zu halten, und sie ermöglicht auch die Verwendung aufwendigerer Verarbeitungstechniken. Und im Gegensatz zu den Pixelstatistik-Methoden, bei denen das Hinzufügen von mehr Daten immer von Vorteil ist, gibt es bei den klassischen Mosaik-Techniken keinen grundsätzlichen Vorteil, wenn mehr Daten verwendet werden, sondern es geht eher um Qualität als um Quantität.
Eine weitere Herausforderung war, dass ich den Zeitraum, aus dem die Daten stammen, relativ kurz halten wollte. Vorzugsweise nur drei Jahre (2020-2022), bei Bedarf ein weiteres Jahr (2019) und nur in seltenen Fällen werden auch Daten aus 2018 verwendet. In Gebieten, in denen das Erscheinungsbild der Erdoberfläche sehr unbeständig ist – entweder über den jahreszeitlichen Zyklus hinweg oder zwischen den Jahren -, ist es schwierig, homogene Ergebnisse über größere Gebiete zu erzielen.
Paris, Frankreich
Cordoba, Spanien
Eines der Dinge, der die Arbeit an diesem Projekt schwieriger gemacht haben, als man naiverweise erwarten würde, ist die schlechte Qualität einiger der gelieferten Daten.
Die Sentinel-2-Daten können in zwei verschiedenen Formen bezogen werden:
Die meisten erfahrenen Nutzer von Satellitenbildern werden verstehen, dass die L2A-Daten – wie ich sie charakterisiert habe – nur eine Schätzung des Oberflächen-Reflexionsgrades sind. Und während dies die Varianz aufgrund des variablen Einflusses der Erdatmosphäre reduzieren sollte, wird es auch zusätzliche Varianz in Form von verschiedenen Formen von Rauschen und systematischen und zufälligen Fehlern in die Schätzung einbringen. Was den meisten Datennutzern jedoch nicht bewusst ist, ist die Tatsache, dass die Sentinel-2-L2A-Daten auch versuchen, Beleuchtungsunterschiede (Die Schattierung) zu kompensieren, und dass diese Kompensation – um es ganz offen zu sagen – unglaublich schlecht ist. So schlecht, dass sie für Visualisierungszwecke praktisch unbrauchbar ist. Hier ein Beispiel – größere Version ist verlinkt:
S2A L1C von 2021-07-17
S2A L2A von 2021-07-17
Zum Vergleich hier das neue Europa-Mosaik (das im Standard-Rendering Atmosphären-kompensiert, aber nicht Schattierungs-kompensiert ist) und meine eigene Schattierungs-kompensierte Version. Für den größten Teil des Beispielgebiets basiert das Mosaik auf der gleichen Aufnahme – mit Ausnahme des oberen rechten Bereichs, wo das Juli-Bild noch Schneereste enthält, so dass das Mosaik ein Bild aus einer späteren Jahreszeit verwendet.
Das neue Europa-Mosaik – Tena-Tal, Pyrenäen
Schattierungs-kompensierte Version
Der Farbunterschied insgesamt ist hier nicht der Hauptpunkt (die Farbdarstellung, in der ich die L1C/L2A-Daten dargestellt habe, ist etwas willkürlich). Der Hauptpunkt ist, dass die Beleuchtungskompensation in den L2A-Daten massiv überkompensiert, was dazu führt, dass die schattigen Hänge oft heller sind als die der Sonne zugewandten Hänge. Außerdem ist sie geometrisch ziemlich ungenau, was zu einer starken Betonung von Reliefkanten und zu erheblichen Mengen an hochfrequentem Rauschen führt.
Es scheint, dass einige Leute die Sentinel-2 L2A-Daten für Visualisierungsanwendungen verwenden. Das ist keine gute Idee. Sie sollten Schattierungs-kompensierte Bilder nur dann für Visualisierungen verwenden, wenn Sie genau wissen, was Sie tun, und in diesem Fall sollten Sie eine ordentliche Methode anwenden und nicht die Stümperei die von der ESA hier angeboten wird.
Ich habe die Frage der Schattierungs-Kompensation, insbesondere für die Verwendung beim 3D-Rendering, bereits früher erörtert. Eine Schattierungs-kompensierte Version ist auch für das Musaicum EU-plus verfügbar – aber ich hatte noch nicht die Zeit für eine ordentliche Evaluation. Sie ist auf Anfrage erhältlich.
Wie ich bereits erwähnt habe, ist dies ein erster Versuch eines weitgehend automatisierten klassischen Mosaik-Prozesses. Wie so oft bei dieser Art von Arbeit bleiben viele Dinge während der Prozessentwicklung unklar und werden erst klar, wenn man den Prozess in großem Maßstab durchführt. Das mag ein wenig nach übermäßigem Perfektionismus klingen, wenn man bedenkt, dass die Ergebnisse ziemlich gut sind. Aber es geht nicht nur um die Qualität der Ergebnisse, sondern auch um die Robustheit und Effizienz des Prozesses. Als allgemeine Faustregel für ein Projekt wie dieses würde ich sagen: Es ist sinnvoll, nach der ersten Anwendung im großen Maßstab noch mal so viel Arbeit in die Prozessentwicklung zu stecken wie vorher, wenn man das Potenzial der verwendeten Methode voll ausschöpfen will.
Svartisen, Norwegen
Eine Frage, die sicher einige meiner Leser stellen werden, ist die: Funktioniert das auch außerhalb Europas? Im Prinzip lautet die Antwort ja, aber es geht um mehr als nur darum, das ganze auf einem Haufen weiterer Daten laufen zu lassen. Ein nicht unerheblicher Teil der Entwicklungsarbeit, die in dieses Projekt geflossen ist, bestand in der Abstimmung und Anpassung der Methoden und Parameter an die spezifischen Gegebenheiten in Bezug auf das Klima und die Oberflächenbeschaffenheit, die in dem bearbeiteten Gebiet zu finden sind. Aus meiner Erfahrung mit der Green Marble weiß ich, dass die Vielfalt der verschiedenen Umgebungen auf der Erde größer ist, als man gemeinhin annimmt. Das muss berücksichtigt werden, und das war nicht Teil dieses Projekts.
Es gibt noch eine Reihe anderer Ergänzungen und Erweiterungen des Projekts, an denen ich gerne arbeiten würde, zum Beispiel steht die Erstellung einer Vegetationskarte, ähnlich der für verschiedene lokale Mosaike, auf der Liste. Und natürlich stellt sich im Laufe der Zeit die Frage nach der Aktualisierung des Mosaiks mit neueren Daten. Ich weiß nicht, ob und wann ich die Kapazität haben werde, all dies zu tun. Wenn Leser daran interessiert ist, die weitere Arbeit daran zu unterstützen, können sie sich gerne bei mir melden.
Die Produktbeschreibung und weitere Beispielbilder finden Sie auf der Musaicum EU-plus Produktseite.
Vielen Dank an die Geofabrik für die Kofinanzierung dieses Projekts. Sollten Sie Interesse an einem Kachel-Dienst auf Basis des Musaicum EU-plus oder der Green Marble haben, wird man Ihnen bei der Geofabrik gerne helfen. Wenn Sie an einer Lizenzierung des Bildes für andere Zwecke interessiert sind, können Sie mich gerne kontaktieren.
Tödi, Schweiz
Zakynthos, Griechenland
26. Juli 2023
von chris
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Deutsche Übersetzung dieses Beitrags auf Grundlage von deepl.
In der OSM-Community gab es in letzter Zeit einige Aufregung (z.B. hier – Warnung: Link führt zu einem herablassenden und kaputten Webinterface), weil eine der Bildebenen mit semi-globaler Abdeckung, die bisher von vielen Mappern als Quelle für Remote-(Sessel-)Mapping genutzt wurde, abgeschaltet wurde.
Rufe nach Autoritäten (mit anderen Worten: die OSMF), dies zu beheben, kamen schnell, und der OSMF-Vorstand scheint zu versuchen, den Bildanbieter zu überreden, den Status quo ante wiederherzustellen. Bedauerlicherweise scheint dieses Ereignis jedoch kein größeres Nachdenken innerhalb der OSM-Community über ihre Abhängigkeit von proprietären Datenanbietern ausgelöst zu haben, die in den letzten Jahren erheblich zugenommen hat.
In vielen Teilen der Welt, in denen es aktive Mapper-Communities gibt, haben lokale Mapper im Laufe der Jahre viel Arbeit in die Sammlung geeigneter lokaler Bildquellen (konkret: Luftbilder) investiert und Einwilligungen der Anbieter gesammelt, diese für die Kartierung in OpenStreetMap zu verwenden. Dies gilt nicht nur für Europa und Nordamerika, sondern auch für andere Teile der Welt, wie z. B. Japan und Teile von Südamerika. Dies ist eine beeindruckende Leistung und für die praktische Arbeit der Mapper sehr nützlich. Und da all diese Bildquellen unabhängig voneinander produziert und von verschiedenen lokalen Bildanbietern zur Verfügung gestellt werden, gibt es keine problematische großflächige Abhängigkeit von einer einzigen Bildquelle.
Dies gilt jedoch nur für einen recht begrenzten Teil der Landoberfläche der Erde. Für den Rest ist OpenStreetMap derzeit weitgehend von einem einzigen Anbieter von Satellitenbildern (Maxar) und auf Maxar-Bildern basierenden Bildebenen abhängig, die von einer kleinen Zahl von US-Unternehmen (Microsoft/Bing, Esri, Mapbox und – bis vor kurzem – Maxar selbst) bereitgestellt werden. Dieses Problem wird dadurch verschärft, dass OSM gerade in den Teilen der Welt, in denen keine lokalen Luftbildquellen zur Verfügung stehen, einen erheblichen Mangel an ortskundigen Mappern hat und überproportional auf Fernkartierung angewiesen ist. Darüber hinaus konzentrieren sich alle erwähnten Bildebenen in unterschiedlichem Maße auf die Teile der Welt, in denen auch andere lokale Bildquellen zur Verfügung stehen, und haben anderswo oft eine lückenhaftere und qualitativ schlechtere Abdeckung.
Ich habe in der Vergangenheit darauf hingewiesen, dass ein wichtiger Weg für die OSM-Community, diese Abhängigkeit zu verringern, darin besteht, sich stärker auf die Verwendung von offenen Satellitenbild-Daten zu konzentrieren. Auch wenn dies kommerzielle Bilder nicht vollständig ersetzen kann, werden offene Satellitenbild-Daten in OSM derzeit nur unzureichend genutzt, was vor allem auch daran liegt, dass die Mapper oft keine qualitativ hochwertigen Bilder aus solchen Quellen bequem praktisch zur Verfügung haben.
Natürlich gibt es noch andere Möglichkeiten, die die OSM-Community nutzen könnte, um die derzeitige Abhängigkeit von einem einzigen Bildanbieter zu verringern:
Mit meinen Bildern für die Erfassung in OpenStreetMap habe ich in den letzten Jahren versucht zu demonstrieren, wie eine kompetente Auswahl und qualitativ hochwertige Verarbeitung von Satellitenbildern aus offenen Daten für die Kartierung in OpenStreetMap nützlich sein kann. Ich habe nun einige weitere Bilder der Antarktis hinzugefügt und damit die Lücken in der Abdeckung der eisfreien Teile der Antarktis erheblich verringert.
Ich habe die Antarktis insbesondere deshalb ausgewählt, weil die proprietären Bildebenen mit höherer Auflösung dort oft keine Abdeckung haben (oder sehr lückenhaft sind). Und auch wegen der starken Kontraste zwischen eisbedeckten und eisfreien Gebieten funktioniert das von vielen der globalen Bildebenen verwendete Tone Mapping in diesen Regionen schlecht. Leider scheinen die Mapper in OSM dazu zu neigen, fast durchgängig Bilder mit höherer räumlicher Auflösung den Bildern mit niedrigerer räumlicher Auflösung vorzuziehen, selbst wenn diese in allen anderen Aspekten wesentlich schlechter sind (z. B. mehr als zehn Jahre alt, mit saisonaler Schneedecke oder schlechter Verarbeitung).
Mit anderen Worten: Die Nutzung von Open-Data-Satellitenbildern in OSM in größerem Umfang wird nicht nur durch den schwierigen praktischen Zugang zu solchen Bildern in hoher Qualität behindert, sondern auch durch das mangelnde Wissen vieler Mapper zur kompetenten Beurteilung und Auswahl der besten Bildquelle für eine bestimmte Kartierungsaufgabe.
Schließlich habe ich auch meine Nutzungsbedingungen für die von mir bereitgestellten Bildlayer für die Kartierung geändert. Grund hierfür liegt in dem zunehmenden Einsatz von sich selbst anpassenden Algorithmen (auch bekannt als künstliche Intelligenz) – im Allgemeinen und für die Interpretation von Satellitenbildern im Besonderen. Die von mir gewählten Bedingungen bedeuten, dass Sie meine Bilder nur dann mit solchen Algorithmen verwenden können, wenn die Algorithmen vollständig quell-offen sind – einschließlich der Trainingsdaten und Trainingsalgorithmen. Ich halte dies für eine sinnvolle Entscheidung angesichts der weit verbreiteten Tendenzen zum Neo-Feudalismus in der Welt der digitalen Dienste im Allgemeinen und der KI-Methoden im Besonderen. OpenStreetMap kann das Paradigma einer selbstbestimmten Zusammenarbeit von Menschen mit lokalem Wissen, die dieses Wissen miteinander und mit dem Rest der Welt teilen (eine Karte von Menschen für Menschen), nur dann aufrechterhalten, wenn die Mapper die volle Kontrolle über die Methoden der Kartierung behalten. Das gilt auch für die Algorithmen, die für die Bildanalyse verwendet werden.
5. Juli 2023
von chris
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Jetzt können Sie auch den dritten Teil meiner kurzen Serie über Linien-Signaturen in digitalen Karten in englischer Sprache lesen.
3. Juli 2023
von chris
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Der zweite Teil meiner kurzen Serie über Linien-Signaturen in digitalen Karten ist jetzt auch in englischer Sprache verfügbar. Viel Spaß beim Lesen.