从Openstreetmap获取路网数据并制作shapefile图层

lindem

一、从Openstreetmap获取路网数据
Openstreetmap是一种开源地图，简称osm。其包含图层主要有高速公路、铁路、水系、水域、建筑、边界、建筑物等图层。地址为：https://www.openstreetmap.org
Openstreetmap 的具体使用说明及主页，强烈推荐参考
https://wiki.openstreetmap.org/wiki/Main_Page
https://www.openstreetmap.org/help


OSM有四类地图图层：标准地图、自行车地图、交通地图和Humanitarian地图。
这篇文章主要关注的是路网的数据获取，针对不同范围的数据获取，介绍相应的获取方法。

• 在获取指定范围数据时，可以使用【导出】功能，进行数据的获取。这里主要有简单导出、Overpass API、OSM星球、Geofabrik下载。
  

点击网站上的【导出】，出现下面的界面。可以手动在地图上选择不同的区域，也可以直接在红色框里面输入对应的最大最小经纬度坐标。

• 简单导出    在范围选择完成后，点击导出即可完成数据获取；这种简单导出方法只能导出非常小范围的地图数据。You requested too many nodes (limit is 50000).
  

简单导出限制在节点50000个



点击导出



保存数据

• Overpass API 导出   简单导出方法只能导出非常小范围的地图数据，如果选址的范围较大，在范围选择完成后，点击Overpass API即可完成数据获取。但是该文件不是一个直接以.osm的 OSM XML数据，具体文件内容则是osm数据，因此在使用的时候和.osm没有差别，只需要在文件后面加后缀.osm即可使用。
  

下载得到的格式为 文件



数据打开后的格式

• OSM星球    可以用于下载全球数据，数据量非常大，通常情况我们用不到全球数据，不推荐使用。
  

• Geofabrik下载     与OSM星球类似，Geofabrik提供的是以洲际scale提供的分类数据，二级分类是以国家进行的分类。在Geofabrik下载到的至少是以国家范围为基本的数据，我们一般也不常使用，因此不作推荐。
  

2.  在大多数研究中，经常使用到的是一个城市的路网数据。按照前面的方法，我们需要去查询一个城市的经纬度范围，这样比较繁琐。即使用经纬度范围下载到的城市路网，也会包含一些不属于本城市的数据，因为选择范围是一个矩形，而我们想要的是一个城市准确的路网数据，往往是不规则的，因此我们采用Query 法获取城市路网数据。
使用的入口是 http://www.overpass-api.de/index.html  


这里主要包括两步：
第一步：根据城市名获取对应ID。进入Query and Convert Forms，界面如下。在Overpass API Query Form 中输入以下代码（要查哪个城市，将代码中的城市名改一下即可）。注：其中name:zh代表中文地址，否则使用name即可 当然，如果你不喜欢输出格式为XML,也可以将<osm-script>修改为<osm-scriptoutput="json">定义输出数据格式为JSON，一般用默认格式。
<osm-script>
  <query type="relation">
    <has-kv k="boundary" v="administrative"/>
        <has-kv k="name:zh" v="郑州市"/>
  </query>
  <print/></osm-script>


输入相应代码，点击Query

保存Interpreter文件，打开该文件，可以查得relation id 为 3283765，这就代表着郑州市的ID为3283765。后面第二步我们将利用这个ID获取该城市的路网数据。


第二步：根据城市ID获取路网数据。再次在主界面的Overpass API Query Form（即第一个查询框中）输入代码如下，其中代码的<area-query ref=" ">中的数字代码需要修改为ID对应的数字代码，ref的代码值为3600000000+城市ID（例如：郑州的ID为3283765，则郑州对应的ref值为3600000000+3283765=3603283765）。点击右侧的Query按钮，即可将结果从浏览器下载到本地，文件名为可以自己命名保存，打开后即可得到路网数据。此时数据格式仍为OSM标准的格式，需要转换为常用的shp格式。
<osm-script timeout="1800" element-limit="100000000">
  <union>
    <area-query ref="3603283765"/>
    <recurse type="node-relation" into="rels"/>
    <recurse type="node-way"/>
    <recurse type="way-relation"/>
  </union>
  <union>
    <item/>
    <recurse type="way-node"/>
  </union>
  <print mode="body"/>
</osm-script>



二、将获取到的osm文件转换为shapefile文件
第一部分的内容已经可以从Openstreetmap上获取到各种范围下的路网osm数据文件，但是我们常用的路网数据是shapefile文件，因此需要将其转为shp文件。这里采用ArcGis软件来完成数据转换，需要安装ArcGIS Editor for OpenStreetMap插件。
第一步：安装ArcGIS Editor for OpenStreetMap插件。该插件各版本的下载地址查询：
https://www.esri.com/en-us/arcgis/products/arcgis-editor-for-openstreetmap
https://github.com/Esri/arcgis-osm-editor
下载后直接解压，双击对应版本.exe安装即可，安装完成后。打开ArcMap，发现ArcToolbox还没有该插件，点击自定义，勾选上Openstreetmap，将插件添加到工具箱中，工具箱会出现OpenStreetMap Toolbox.tbx。




第二步：将OSM数据转为shp数据

• 本地新建一个文件地理数据库。
  

• 使用OpenStreetMap Toolbox.tbx工具中的Load OSM File功能，将生成结果输出到新建的文件地理数据库。转换完成后，会生成点线面shp文件，对应着不同的数据信息，可以查看官方文档对不同字段的定义。这时文件地理数据库中存储着转换后的数据，我们只需要将路网图层导出为shapefile文件就可以了。
  

补充：前面有一篇爬取公交线路数据的内容，爬取到的是线路的经纬度数据，以点的形式存在，需要将其生成线路shapefile文件，可以利用python进行生成，我们也可以利用arcgis中的工具箱直接生成。具体步骤如下：
第一步：生成点图层，将数据点直接显示，同时将生成的点图层加载到ArcMap中。



显示点坐标



将点数据转变为shp文件



将生成的数据点图层导入

第二步：将点图层转为线图层。选择ArcToolbox->Data Management Tools->要素->点集转线，然后将生成的线图层进行导出为shp文件。





点转线



参考：
https://www.e-learn.cn/topic/3193717
https://zhuanlan.zhihu.com/p/93239773
https://jingyan.baidu.com/article/9225544652542e851648f4fa.html

3212

请问一下osm现在是不能用了么，为什么我点进去我的标准模式是一片灰色的，没有任何东西

仓颉

可以用的啊

御坂美琴LV5

请问一下，我按步骤了操作了，为什么在转化为shp文件时老是报错，提示我未将对象引用设置到对象的实例。[大哭]

Jeffrey

请问一下你找到解决办法了吗？我搞了两天还是一直失败心态要崩了

甜心萝卜糕

没有，，我直接用天地图矢量化了，自己去画。

嗯?

有没有实时的道路速度值呢？

嗯?

可以下载历史交通数据吗

模拟飞行资源库

可以高德API吧

嗯?

感谢，准备照着试下

yangwei850622

得吗？最后得到数据没

Speedbird84

为什么总是，提示我未将对象引用设置到对象的实例啊？

Pegasus8

我也是，我按这个方法也没成功

御坂美琴LV5

您好，我按照上面的方法转为了shp格式，可是有部分路段有俩根线，路口处也有点混乱，请问这该怎么解决呀？

生锈的手指、

得到了哦

vivichild

interpreter怎么打开呀

2428796577

同问
同学你现在会了吗

zhangdeze

有很多文本编辑软件都可以打开比如notepad++、sublime text

jcnuad

请问，如果我只想要高速公路数据，应如何处理？

kimicheng

前辈，您下载找到了历史交通数据了吗