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HOWTO: OpenBikeSensor-Datenanalyse mit QGIS

Dieses HOWTO beschreibt wie man eine OpenBikeSensor-Datenanalyse mit QGIS durchführen kann.

OpenBikeSensor-Portal

Daten-Export

• Das Portak öffnen und auf Export klicken:
  1. Den zu exportierenden Bereich wählen wir als Bounding Box auf der Karte mit zwei Klicks aus.
  2. Mit Klick auf Export erhalten wir einen Dateidownload. Ggf. mit Strg+S als JSON abspeichern.
     

QGIS

Installation

Linux

sudo pip3 install pandas
sudo apt-get install qgis

Windows

• Installer (MSI) herunterladen und installieren:
  • https://qgis.org/en/site/forusers/alldownloads.html#windows

Bedienfelder einblenden

• Ansicht -> Bedienfelder
  1. Browser
  2. Layer
  3. Layergestaltung
  4. Statistik

Projekt anlegen

• Über Projekt -> Neu ein neues Projekt anlegen
• Projekt -> Speichern

OpenSteetMap-Karte einbinden

• Im Bedienfeld Browser auf der linken Seite XYZ Tiles -> OpenStreetMap wählen und in die Layers darunter ziehen. Nun sollte die Weltkarte erscheinen.
  
• Die Karte ist nun bunt:
  
• Rechts im Bedienfelder Layergestaltung unter Layerdarstellung -> Graustufen auf Nach Leuchtkraft stellen.
  
• In der Statusleiste ganz unten rechts auf die Projektion (EPSG:4326) klicken.
  • In der Suche 3857 eingeben und WSG 84 / Pseudo-Mercator, EPSG:3857 auswählen.

    EPSG3857 The most common CRS for online maps, used by almost all free and commercial tile providers. Uses Spherical Mercator projection. Set in by default in Map’s crs option.|

  • https://gis.stackexchange.com/questions/48949/epsg-3857-or-4326-for-googlemaps-openstreetmap-and-leaflet
    
  • Nun sollte die Karte korrekt skaliert sein, wie man es von Online-Karten kennt.

JSON-Datei importieren

• Die exportierte Datei mittels Drag & Drop in den Bereich Layer ziehen.
  
• Rechtsklick auf den Layer -> Auf Layer zoomen sollte den Kartenausschnitt korrekt anpassen.
  
• Die Karte sollte nun alle exportierten Überholmanöver als Punkte auf der Karte anzeigen.
  

Erste Statistik

• “Objekte über Polygon wählen” auswählen
  
• Mit Linksklick ein Polygon ziehen…
  
• …und mit Rechtsklick bestätigen (die Auswahl ist nun gelb):
  
• Statistik-Ansicht unten links:
  1. Layer wählen
  2. Datentyp distance_overtaker wählen
  3. “Nur gewählte Objekte” wählen
• Nun sollte die Statistik für die gewählten Objekte zu sehen sein, z.B. der Median-Überholabstand mit 2,26m:
  

Filter für <1,5m

• Erneut die exportierte Datei mittels Drag & Drop in Layer ziehen
• Rechtsklick -> Layer umbennen
  
  • Ergebnis:
    
• Rechtsklick -> Filter
  • Alle Abstände <1,5m und >10cm (um Müll zu filtern)
  • "distance_overtaker" < 1.5 AND "distance_overtaker" > 0.10
    
• Rechtsklick -> Eigenschaften
  • Farbe: rot
    
• Wiederholen für >=1,5m
  • Datei erneut hinzufügen
  • Layer umbennnen
  • Filter "distance_overtaker" >= 1.5
• Statsitik:
  1. Layer im Layer-Bereich “<1,5” wählen
  2. Punkte mit Polygon auf der KArte wählen
  3. Layer im Statistik-Bereich “<1,5” wählen
  4. distance_overtaker im Statistik-Bereich wählen
  5. “Nur gewählte Objekte” im Statistik-Bereich wählen
     

Attributtabelle

• Datenpunkte mit dem Polgon-Werkzeug wählen
• Attributtabelle öffnen
  
• Fenster konfigurieren:
  1. Links unten: Alle gewählten Objekte
  2. Rechts unten: Tabellenansicht
  3. Es ist zu sehen, dass 145 Objekte gefiltert werden
     

Polygon

• Layer -> Layer erstellen -> Shapedatei-Layer
  
  1. Name: Fackenburger
  2. Geometrietyp: Polygon
  3. Projekt-KBS wählen (EPSG:3857)
     
• Der Layer taucht im Layer-Bedienfeld auf:
  
• Polygon erstellen
  1. Layer wählen
  2. In Leiste den “Stift” wählen um den Bearbeitungstatus umzuschalten:
     
  • Polygonobjekt hinzufügen:
    
  • Polygon selektieren (mit Linksklick markieren und Ende mit Rechtsklick abschließen)
    
  • Ein ID wählen, z.B. 1:
    
• Der Layer sollte in der Layer-Ansicht zu finden sein und in der Karte zu sehen sein:
  

Punkte mit Polygon verschneiden

• Voraussetzung:
  • Polygon und Punkte-Set existieren
• Vektor -> Geoverarbeitungswerkzeuge -> Verschneidung:
  
• Verschneidung konfigurieren:
  1. Oben: Punkte-Set wählen
  2. Unten: Polygon wählen
  3. Layer in Datei speichern (nicht temporär wählen, da diese sonst verloren gehen!)
     
• Layer der Verschneidung wählen:
  • Man sieht, dass nur die Punkte im Bereich des Polgons angezeigt werden:
    
• Statsitik:
  1. Layer “Verschneidung” wählen
  2. Alle Punkte auf der Karte wählen
  3. In der Statisik den Layer “Verschneidung” wählen
  4. distance_overtaker im Statistik-Bereich wählen
  5. “Nur gewählte Objekte” im Statistik-Bereich wählen
     
• Filter
  • Rechtklick auf Layer -> Filter
  • 
  • Alle Punkte wählen und Statistik neu ansehen:
    

Eigene Felder definieren

• Rechtsklick auf den Layer -> Eigenschaften
  • Felder
• Feldrechner öffnen:
  1. Rechtsklick auf Layer
  2. Klick auf Feldrechner
     

Geschwindigkeit in km/h

• Feld erstellen
  1. Virtuelles Feld aktivieren
  2. Name des Feldes setzen
  3. Typ wählen
  4. Formel eingeben
  5. Speichern
     
• Mit Attributtabelle prüfen:
  

Fahrtrichtung in Grad

• Wertebereich: [0,…,6.28]
• Grad ( X / Pi() ) * 180
  
• Es gilt:
  
  • Quelle: https://www.appliedimage.com/wp-content/uploads/2017/12/nHl1cn-1080x1080.jpeg
• Filter:
  • Nord-West-Filter: "deg" >= 90 AND "deg" <= 180
  • Süd-Ost: "deg" >= 270 AND "deg" <= 360

Datetime

Data Plotly

Zum schnellen Generieren von Diagrammen kann die Erweiterung Data Plotly verwendet werden.

Installation

• Erweiterungen -> Erweiterungen verwalten und installieren
• Nach Plotly suchen und installieren:
  

Verwenden

• Öffnen
  

Hinweis

Wenn man sich bei irgendeiner Konfiguration vertut, dann muss man leider auf Clear Plot Canvas klicken und von vorne beginnen. Es kann dadurch etwas fummelig sein.

Boxplot

• Pinsel:
  1. Plot Type: Box Plot
  2. Layer wählen
  3. Grouping Field leeren
  4. distance_overtaker wählen
  5. Name der Straße setzen
  6. Fabre wählen
     
• Settings:
  1. Legende aktivieren
  2. Leer lassen oder passen setzen
  3. Leer lassen oder “Straße”
  4. Überholabstand
  5. Auf Create Plot drücken
  • Das Ganze für weitere Layer wiederholen
    
• Ergebnis:
  1. Exportieren als HTML
  2. Exportieren als PNG
     
• Schritte für alle weiteren Straßen wiederholen

Histogramm

1. Plot: Histogramm
2. Den gewünschten Layer wählen
3. Das Feld “distance_overtaker” wählen
4. Einen Titel wählen
5. Eine Fabre wählen
6. Auf Create Plot drücken

• Das Ganze für weitere Layer wiederholen

Quellen

• QGIS-Tutorial von Opatut:
  • https://md.openbikesensor.org/s/WMQX2spew