Quality Assessment of Building Footprint data on OpenStreetMap in Norway

Abstract

OpenStreetMap (OSM) er en av de mest populære kartene som er laget ved bruk av digital dugnad. OSM kan tilegne seg ny informasjon raskt og detaljert, og kan bli brukt i områder hvor det er vanskelig å skaffe kommersiell data. Ulempen med OSM er at det er ingen garanti for kvaliteten av dataen. For å si noe om dette må man gjennomføre en kvalitetsvurdering. Dette har tidligere blitt utført i flere områder i Europa, men aldri i Norge. På bakgrunn av dette vil denne masteroppgaven gjennomføre en kvalitetsvurdering av bygningsdata i Norge ved å sammenligne OSM data med data fra Kartverket. Kvalitetsvurderingen vil evaluere fire kvalitets parametere, fullstendighet, semantisk nøyaktighet, posisjonsnøyaktighet, og formlikhet. I tillegg, vil det bli utført en sammenligning av OSM data i Oslo, Bergen og Trondheim. Metoden som er brukt for kvalitetsvurderingen er basert på allerede eksisterende metoder. Denne metoden består av primært to steg, kartmatching og kvalitetsvurdering. Resultatene fra denne kvalitetsvurderingen viser lovende resultater for fullstendighet, men at det fortsatt er en del mangler i områder med lav befolkning. Den semantiske nøyaktigheten endte med et resultat på 85.39%. Gjennomsnittsverdien på posisjonen viser gode resultater, men den maksimale avstanden er veldig høy. Formlikheten viser at bygningsdataen i OSM er mer regulær enn den er i dataen fra kartverket, og at arealet og omkretsen av bygningene er mindre i OSM. Generelt viser denne kvalitetsvurderingen gode resultater for OSM, men det er noen ulemper ved den metoden som er brukt.

OpenStreetMap (OSM) is one of the most popular maps in terms of Volunteered Geographic Information (VGI). OSM can acquire timely and detailed geographic information and be used as an alternative data where people have difficulty accessing the authority or commercial data. OSM has no assurance according to the data quality, and to cover this aspect, a quality assessment needs to be performed. This has previously been executed in several regions in Europe but never in Norway. Therefore, this thesis will provide a quality assessment of the building footprints in Norway by comparing OSM data with reference data. The assessment will evaluate four quality parameters, completeness, semantic accuracy, position accuracy, and shape accuracy. In addition, a comparison of OSM data in three cities; Oslo, Bergen and Trondheim are performed. The method used for this thesis is based on existing methods and consists of two main steps, map matching and the quality assessment. The results provided from this quality assessment shows that there are promising results in terms of completeness, but there are still some shortcomings in areas with low inhabitants. The semantic OSM has a correctness of 85.39%. The mean value for the position accuracy achieved good results, but the max offset is relatively high. The shape accuracy shows that OSM footprints are registered more regularly than the footprints in the reference data and that the area and perimeter are lower for OSM. In general, the results achieved from this quality assessment are good, but there are some limitations in the chosen method