Quality assessment of volunteered geographic information for outdoor activities:an analysis of OpenStreetMap data for names of peaks in Japan

Geographical studies of outdoor activities have increased in recent years with the rise in popularity of these activities worldwide,including in Japan.Volunteered geographic information(VGI)is a key tool for organizing outdoor activities as it offers a means to determine the locational information and names of places.To evaluate the quality of VGI,geospatial data generated by land survey agencies and other VGI are often utilized as reference data.However,since these reference data may not be available,other methods are necessary to assure the quality of VGI.In this study,we examined five trust indicators based on the inherent characteristics of VGI through an empirical case study.We used mountain names extracted from OpenStreetMap in Japan as data because there were almost no other VGI in the vicinity.As a result,we isolated three trust indicators,namely versions,users,and tag corrections,to examine the thematic accuracy of VGI because these were the only statistically significant indicators.However,we found that the prediction rate of thematic accuracy was very low.To improve thematic accuracy,this study recommends using the most accurate versions,applying correctly given tags,and considering the motivations and characteristics of the VGI contributors.

Volunteer Activities in Time of Disaster in Japan＇s Highly Information-Oriented Society

This study aims to clarify the characteristics of volunteer activities in times of disaster, while taking into account the influence of the orientation towards information intensity, which is an important feature of contemporary Japanese society, and focusing on the volunteer activities for recovery and reconstruction in the disaster-stricken areas of the Great East Japan Earthquake. In modern Japanese society, because volunteer activities are being conducted in a variety of forms, those who wish to volunteer can participate in volunteer activities that suit their own situation. Further, in a highly information-oriented society such as modern Japan, many kinds of information systems can be used to conduct a variety of volunteer activities. Also, know-how concerning the introduction and methods of volunteer activity and recruitment for participants in volunteer activities are introduced using various information media, and there are many volunteer activities to choose from. Therefore, it is possible that through the diversification of volunteer activities, many people become involved in volunteer activities on a long-term basis, using ways of doing so that are possible for themselves.

Monitoring the built-up environment of Shanghai on the street-block level using SAR and volunteered geographic information

In this geo-statistical analysis of change detection,we illustrate the evolution of the built-up environment in Shanghai at the street-block level.Based on two TerraSAR-X image stacks with 36 and 15 images,covering the city centre of Shanghai for the time period from 2008 to 2015,a set of coherence images was created using a small baseline approach.The road network from Open Street Map,a volunteered geographic information product,serves as the input dataset to create street-blocks.A street-block is surrounded by roads and resembles a ground parcel,a real estate property–a cadastral unit.The coherence information is aggregated to these street-blocks for each observation and the variation is analysed over time.An analysis of spatial autocorrelation reveals clusters of similar behaviours.The result is a detailed map of Shanghai highlighting areas of change.We argue that the aggregation and grouping of synthetic aperture radar coherence image information to real-world entities(street-blocks)is comprehensible and relevant to the urban planning process.Therefore,this research is a contribution to the community of urban planners,designers,and government agencies who want to monitor the development of the urban landscape.

Completeness of citizen science biodiversity data from a volunteered geographic information perspective

Observations of living organisms by citizen scientists that are reported to online portals are a valuable source of information.They are also a special kind of volunteered geographic information(VGI).VGI data have issues of completeness,which arise from biases caused by the opportunistic nature of the data collection process.We examined the completeness of bird species represented in citizen science observation data from eBird and iNaturalist in US National Parks(NPs).We used approaches for completeness estimation which were developed for data from OpenStreetMap,a crowdsourced map of the world.First,we used an extrinsic approach,comparing species lists from citizen science data with National Park Service lists.Second,we examined two intrinsic approaches using total observation numbers in NPs and the development of the number of new species being added to the data-set over time.Results from the extrinsic approach provided appropriate completeness estimations to evaluate the intrinsic approaches.We found that total observation numbers are a good estimator of species completeness of citizen science data from US NPs.There is also a close relationship between species completeness and the ratio of new species added to observation data vs.observation numbers in a given year.

On predicting and improving the quality of Volunteer Geographic Information projects

Initiatives that rely upon the contributions of volunteers to reach a specific goal are growing more and more with the success of Web 2.0–interactive applications.Also scientific projects are testing and exploiting volunteers’collaboration,but the quality of information obtained with this approach is often puzzling.This paper offers a rich overview of many scientific projects where geographic contributions are committed to volunteers,to the aim of defining strategies to improve information quality.By describing real examples of Volunteer Geographic Information(VGI),the contribution establishes a categorization based on the characteristics of the information,tasks,and scopes of the projects.After a discussion on the relationships of categories and VGI quality,the paper analyses techniques to improve the quality of volunteered information according to the moment of its assessment(i.e.,ex ante,ex post,or both with respect to information creation).The paper outlines the main limitations of the different approaches and indicates some guidelines for future developments.

顾及地理尺度的矢量建筑物变化检测方法

高现势性数据与现有矢量地理实体数据库融合和更新时,由于现有基础地理数据库具有特定规范、精度与比例尺要求,使变化检测异常困难。鉴于此,提出了一种顾及地理尺度的变化检测样本构建方法。首先通过数据匹配建立新旧矢量数据同名实体间的对应关系,再通过固定尺度地理单元和数学形态学方法将变化样本聚焦在局部显著变化区域,以提高卷积神经网络对变化信息的尺度感知力。通过实验确定了样本地理单元的合适尺度,并对比了AlexNet、GoogleNet与传统C4.5决策树模型的变化检测效果。结果表明,基于图像的深度学习方法优于基于矢量人工特征的C4.5模型;基于固定尺度单元样本库的变化检测模型明显优于基于外接矩形样本的构建方法,进一步验证了该方法的有效性。

基于VGI的土地覆被遥感产品精度验证

以GEO_WIKI和Degree Confluence Project获取的自发地理信息为参考,通过误差矩阵分析FROM-GLC-agg 500 m升尺度数据和MODIS COLLECTION5两种相同空间分辨率土地覆被遥感产品的类别精度及类别混淆,采用Inverse Distance Weighting模型计算FROM-GLCagg 500 m数据的类别精度空间图谱,结果表明:无论是制图精度还是用户精度,FROM-GLCagg 500 m数据与MODIS数据相比,并没有表现出显著的优势,两种数据在林地与灌木、草地与裸地、耕地与灌木间存在一定程度的类别错分现象;FROM-GLC-agg的类别精度图表明在中国的西北部、东北及华北南部等裸地、林地及耕地聚集区,类别精度较高,该区域约占研究区总面积的36.77%,而在青藏高寒区、中国西南部等地表景观异质性显著区域,类别精度相对较低,约占研究区总面积的20%。

自发地理信息支持下建成环境与移动型体力活动相关性荟萃分析

【目的】掌握体力活动与建成环境特征的关联对主动干预公众健康具有重大意义。【方法】为系统地验证建成环境的移动型体力活动使用效能,根据自发地理信息、体力活动、环境特征等关键词从Web of Science等数据库筛选出31篇描述统计汇报完整的学术论文,对文章信息、样本基本信息、研究分析方法、因变量和自变量信息等内容进行系统梳理,在此基础上对论文结果进行量化荟萃分析。【结果】自然环境、建成环境、社会环境及主观感知环境均与移动型体力活动存在一致的显著相关关系,关联程度因体力活动类型而异。自然环境中,归一化植被指数、绿化空间密度等自上而下的绿化水平与各类体力活动的正相关性最强;建成环境中,道路密度也与移动型体力活动存在一致的显著正相关关系,而便利设施的供给、人行道宽度仅对步行活动有积极的促进作用;除骑行活动外,居住用地密度与步行、跑步及一般体力活动都有显著的正相关关系。【结论】大批量、多尺度、高精度的体力活动自发地理信息有助于研究者客观掌握城市街区体力活动的分布,比较不同建成环境在多种时空尺度下的体力活动访问模式及使用效能,进而构建街区环境特征与体力活动适宜性的关联性模型;基于荟萃分析的发现为城市规划者和政策制定者优化和新建体力活动干预设施提供了使用效能预测的经验模型,有助于更科学合理地建设促进健康行为的人居环境。

基于参考数据的OSM道路数据质量评估模型

随着计算机技术的发展与互联网的普及,作为新型地理信息模式的志愿地理信息(Volunteered Geographic Information,VGI)受到越来越多学者的关注,逐渐成为专业地理信息的重要补充。由于松散的制图标准和非专业数据编辑,具有代表性的OpenStreetMap(OSM)在许多项目中的应用受到了阻碍,其可靠性和适用性成为研究人员最感兴趣的话题。提出了一种基于参考数据的OSM道路数据质量评价模型,从完整性、主题准确性和位置精度进行分析,并将该模型作为评估OSM数据适用性的方法。以郑州市部分区域的OSM道路数据为例,展开OSM数据质量评估研究,得出质量元素空间分布上的差异与联系。结果表明,与权威数据相比,OSM数据集的几何完整性达到97%,高等级道路分类精度高达98%,名称准确性超过88%,两个数据集之间的平均重叠百分比超过90%,名称完整性的最低结果不足40%,总体质量比较高。

Crowdsourcing geographic information for disaster response:a research frontier

Geographic data and tools are essential in all aspects of emergency management:preparedness,response,recovery,and mitigation.Geographic information created by amateur citizens,often known as volunteered geographic information,has recently provided an interesting alternative to traditional authoritative information from mapping agencies and corporations,and several recent papers have provided the beginnings of a literature on the more fundamental issues raised by this new source.Data quality is a major concern,since volunteered information is asserted and carries none of the assurances that lead to trust in officially created data.During emergencies time is the essence,and the risks associated with volunteered information are often outweighed by the benefits of its use.An example is discussed using the four wildfires that impacted the Santa Barbara area in 2007
2009,and lessons are drawn.

“显性—隐性”众包地理信息在多尺度景观感知研究中的应用

景观感知已成为风景园林、城乡规划等学科领域重要的研究方向,而众包技术的产生与应用降低了景观感知的研究困难程度,以大样本量的用户产生内容为景观感知研究提供了新的方法与思路。本文简要阐述了景观感知的发展历程与发展现状,以“显性—隐性”数据的适用为切入点论述了众包技术在景观感知研究中的数据类型及技术类型,通过对不同研究主题与不同研究尺度下多个案例的对比分析,阐述了众包技术在景观感知与偏好研究中的具体抓取与应用方式。文末总结并提出了众包技术在景观感知研究应用中存在数据力度、数据精确度和技术操作等方面的不足,对数据获取和技术平台搭建的应用前景进行了展望。

面向地图综合的VGI道路网重要度层次分解选取方法研究

自发地理信息数据具有现势性好、覆盖范围广、信息丰富、获取方便等特点,可作为全球范围内地理信息数据生产与更新的良好数据资料。但是由于数据的无尺度特性,导致自发地理信息道路数据细节过于繁杂,难以直接应用于生产。现有道路网自动选取算法在计算道路重要度时,对所有待选取道路的重要性进行排序,并依据重要性从大到小依次选取。这种方法忽略了选取过程中,道路网结构变化对道路重要性的影响。为此,本文提出了一种基于重要度层次分解的道路网自动选取算法,该方法针对自发地理信息道路网细节繁杂的特点,根据地图数据制图综合时逐级缩编的思路,采用基于层次分解的选取策略进行道路网选取:首先计算所有节点的重要度,然后剔除重要度最小的一些道路节点,并重新计算新的所有节点的重要度,重复上述步骤,直至所有道路节点排序完毕,从而可获得所有道路的重要性排序并完成道路网选取。利用开放街道地图道路网数据进行实验,实验结果表明本文算法选取结果优于网络中心性方法。

众包时空数据驱动的城市地理信息推测综述

对地理信息的准确掌握是城市中各种智能决策得以实现的基础.传统地理信息收集主要靠人工测绘、人工巡检或固定传感器感知,设备、人力成本高昂.近年来,随着移动互联网的发展,泛在的移动群体在城市中产生了海量的时空数据,他们有意或无意间成为城市的传感器,使研究人员有机会利用众包的思路基于此类数据推测城市地理信息.基于众包时空数据推测城市地理信息具有成本低、空间覆盖广、更新及时等优点.但其具有严重的数据质量问题,对城市地理信息推测带来了巨大挑战.本文综述了根据轨迹、基于位置的社交网络、街景等众包时空数据,推测城市中以路段、兴趣点、兴趣面为代表的地理实体的位置和属性的方法.本文给出了众包时空数据和地理实体的定义,详细比较了众包时空数据驱动的推测方法与传统方法的优劣,说明了研究问题和挑战,然后讨论了地图匹配、名称提取、位置发现和统计属性推测四个研究问题的研究进展,最后展望了该领域未来的研究方向.

基于自发地理信息的旅游地景观关注度研究——以九寨沟为例

自发地理信息作为旅游地理学研究的全新数据源,具有多时间尺度和多级空间尺度的特点。文章以九寨沟为例,通过采集旅游者上传的VGI照片数据,运用核密度估计方法挖掘多种时空尺度下旅游者关注度空间格局及其演化过程;同时,以互联网用户对照片的访问量为权重,进一步描述潜在旅游者的景观关注度。研究表明,旅游者对九寨沟的关注度格局相对稳定,旅游地尺度下的关注热点是树正沟、日则沟两条风景线,则查洼沟仅有少量景段关注度较高;风景线尺度下,树正沟的盆景滩-犀牛海景段,日则沟的诺日朗群海-镜海、珍珠滩瀑布-五花海、熊猫海瀑布-箭竹海景段,则查洼沟的五彩池-长海景段以及景区入口段等,均是旅游者关注度较高的热区;景点尺度下的树正群海、诺日朗群海、珍珠滩、五花海、熊猫海、箭竹海等水景观关注度日益提高,成为九寨沟的核心吸引物,而以藏族文化为主的人文景观关注度较低。研究同时发现,潜在旅游者受到照片上传者引导,其景观关注度格局也表现出层次性。

自发地理信息兴趣点数据在线综合与多尺度可视化方法

移动及Web环境下,集成各种自发地理信息POI数据与地理框架背景数据的混搭式地图应用,越来越多地出现在主流地理信息平台及LBS服务中。由于缺乏适宜的在线多尺度可视化机制,这种POI数据表达上通常出现拥挤、压盖等冲突现象。针对该问题,本研究将传统的尺度变换方法与在线环境相结合,提出一种面向城市设施POI数据的多尺度可视化策略。即由服务器端通过预处理方式对POI数据进行多层次结构化组织;在此基础上,客户端依据显示比例尺导出对应层次的POI目标,并通过移位操作解决局部存在的符号表达冲突现象。试验表明,该方法符合数字化网络应用的在线实时需求,同时也能获得较高质量的多尺度表达效果。

志愿者地理信息研究与应用初探

随着计算机技术与互联网技术、卫星定位技术、移动终端技术的发展,地理信息服务的模式正在发生改变,志愿者地理信息时代悄然而来。文章以志愿者地理信息的产生为索引,从数据的采集、处理、管理和质量控制等方面就国内外志愿者地理信息的研究与应用情况进行了回顾,讨论了目前志愿者地理信息存在的问题与发展趋势。

志愿者地理信息中天桥的自动识别方法

基于天桥的几何与属性特征,提出了一种志愿者地理信息中自动识别天桥的方法。天桥从几何结构上可分为主桥和附属设施两个部分,主桥部分特征鲜明,可以视为两类分类问题,依据其几何特征和属性特征构建特征空间,利用支持向量机的方法进行识别;附属设施部分可依据已识别的天桥主桥,按照路段的长度、属性等判定规则进行识别,从而完成整个天桥的自动识别。以北京市OpenStreetMap(osm)数据进行试验验证的结果表明,本文提出的方法能有效地识别出志愿者地理信息中的典型天桥结构,可以为志愿者地理信息道路网的多尺度建模与化简、步行导航等提供帮助。

自发地理信息研究综述

为了解当前自发地理信息的发展现状、存在问题和发展前景,对自发地理信息展开了研究。首先,介绍了自发地理信息的概念及其研究背景;然后,归纳统计了目前相关的研究文献,分析了自发地理信息的研究现状及其研究中亟待解决的难题;接着,根据研究侧重点的不同,将当前的自发地理信息研究领域总结为数据获取、数据处理和数据应用三个方面,并分别探讨各方面的研究现状、研究成果以及不足。最后,结合大数据研究背景,展望了自发地理信息的未来研究方向。研究表明,自发地理信息已成为地理信息的一个重要发展方向,但其数据处理、应用的理论和方法仍有待完善。

地理信息志愿者信誉度评估的版本相似度模型——以面目标为例

针对自发地理信息中存在大量恶意、虚假、低质量数据,提出了一种基于版本相似度的VGI志愿者信誉度计算模型。该模型将每个志愿者对某个地理空间目标的一次编辑结果定义为一个版本,当其他用户编辑该目标版本时,通过计算版本相似度来获得其他用户对该志愿者这个目标版本的支持度;然后通过计算其他贡献者对某志愿者所贡献的每个目标的支持度,对所有目标的支持度进行加权平均获得该志愿者的综合信誉度。其中版本相似度综合目标空间和属性相似性的主要因素进行加权计算。然后以面目标为例阐述了本文志愿者信誉度计算过程。为了验证本文信誉度计算模型的合理性,笔者采用德国柏林OpenStreetMap数据进行试验,试验表明通过本文模型计算获得的用户信誉度与其贡献的要素质量总体上正相关。

基于大规模浮动车轨迹点数据的道路网变化检测与更新方法研究

针对矢量道路网的变化检测与更新问题,提出一种基于大规模浮动车轨迹点数据的道路网快速变化发现与更新方法。首先对矢量道路网进行栅格化处理,并根据若干天内浮动车GPS轨迹点落在栅格内的个数对栅格赋值。经过对轨迹栅格图像的低通滤波、边界清理后,采用数学形态学方法提取轨迹栅格图像的骨架线,通过判断道路骨架线与更新前道路网缓冲区之间的位置关系,快速识别出变化道路,即新增道路和消失道路。最后,对更新道路的骨架线分别进行剪枝处理、断线连接以及节点融合,实现对原有道路网道路数据的提示性更新。结果表明:与传统方法相比,该方法能够以更低的成本和更好的现势性对现有道路网进行在线增量式快速变化检测和更新。