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README.md

OpenArdenneMap

Une carte pour l'Ardenne

map

Un exemple peut être téléchargé ici.

 

::: ENGLISH BELOW :::

A propos

OpenArdenneMap est un style de carte personnalisé basé sur OpenStreetMap. Il se fonde sur le style OSMBright et s'inspire, entre autres, de OpenTopoMap. Plus d'infos dans cet article ici

Installation

Par image docker

Il y a maintenant une image docker et un fichier docker-compose pour installer la pile logicielle permettant de démarrer le projet. Voir dans le dossier ./docker/

En installant la pile logicielle

Pile logicielle

Il est conseillé d'utiliser un environnement virtuel Python. Les librairies/logiciels suivants sont installés:

  • mapnik
  • python-mapnik
  • osm2pgsql ou imposm
  • carto
  • postgreSQL + PostGIS 2.5.4+

Notez que certaines nouvelles fonctions de postgis sont utilisées (ST_OrientedEnvelope), donc il vaut mieux installer un postgis de version >2.5.4 pour profiter de toutes les fonctionnalités du style de la carte.

Puis:

  • cloner ou télécharger les fichiers OpenArdenneMap
  • télécharger les données OSM en fichier .osm (avec JOSM) ou bien en .pbf (par ex. sur download.geofabrik.de)

Mise en place de la base de données postgresql

Lancer le script create-db.sh. Il faut l'éditer auparavant selon le chemin de votre environnement virtuel.

Usage

OpenArdenneMap fonctionne avec les importateurs imposm et osm2pgsql. Les styles et le fichier de projet propres à chaque importateur se trouvent dans leurs dossiers respectifs. À noter que, grâce à sa meilleure façon de gérer les multipolygones, les développement les plus récents se font avec osm2pgsql, le fichier de projet avec imposm n'est plus mis à jour.

Pour changer les données OSM (import dans une db)

Avec osm2pgsql, éditer le fichier osm2pgsql/OpenArdenneMap.style.

Avec imposm, éditer le fichier imposm/imposm-mapping.py.

Échelle

Originellement, le style a été développé pour des impressions papier à haute résolution (300 dpi) à une échelle correspondant au niveau de zoom 16. Actuellement, le style est compatible pour les niveaux de zoom de 10 à 20. En dehors de ces niveaux, utiliser ce style peut donner lieu à des fortes superpositions d'éléments.

Pour changer le style de la carte

Éditer les fichiers mss en utilisant le language cartoCSS et utiliser carto pour générer le fichier mapnik OpenArdenneMap.xml: carto osm2pgsql/project.mml > osm2pgsql/OpenArdenneMap.xml

Pour générer la carte, faire (avec Python 3): python makeMap.py

Le tout:

carto osm2pgsql/project.mml > osm2pgsql/OpenArdenneMap.xml && python makeMap.py

ou bien (avec imposm):

carto imposm/project.mml > imposm/OpenArdenneMap.xml && python makeMap.py

Mettre à jour la base de données avec osm2pgsql

Voici la commande pour mettre à jour avec osm2pgsql. La table de sélection des tags OSM est dans le fichier OpenArdenneMap.style. Ce fichier est légèrement adapté du fichier style d'osm2pgsql par défaut.

osm2pgsql -c -G -d osmpg_db -S osm2pgsql/OpenArdenneMap.style osm-files/extract.osm

Mettre à jour la base de données avec imposm

Voici les commandes pour utiliser imposm avec la table de correspondance renseignée dans imposm-mapping.py. Utiliser un shapefile e.g., map_extent.shp pour resteindre l'import à une zone:

  • imposm --proj=EPSG:3857 --read belgium-latest.osm.bz2 --limit-to map_extent.shp -m imposm-mapping.py
  • imposm -U osm -d osm -m imposm-mapping.py --write --optimize --deploy-production-tables --limit-to map_extent.shp
  • imposm -d osm --remove-backup-tables

Au lieu de processer un gros fichier tel que belgium-latest.osm.bz2, vous pouvez télécharger directment votre zone d'intérêt avec JOSM. Sauver les données sous un fichier .osm (e.g., extract.osm) et l'utiliser avec imposm. C'est beaucoup plus rapide!

  • imposm --proj=EPSG:3857 --read osm-files/extract.osm -m imposm-mapping.py
  • imposm -U osm -d osm -m imposm-mapping.py --write --optimize --deploy-production-tables
  • imposm -d osm --remove-backup-tables

Le tout:

imposm --proj=EPSG:3857 --read osm-files/extract.osm -m imposm/imposm-mapping.py --overwrite-cache && imposm -U osm -d osm -m imposm/imposm-mapping.py --write --optimize --deploy-production-tables && imposm -d osm --remove-backup-tables

Changements apportés à OSMBright

OSMBright est un style par défaut pour les données d'OSM. Mais il est principalement adapté aux milieux urbains. Ce style a été profondémment modifié. Voici quelques exemples de modifications.

1) Simplification

Pour le moment, ce dépôt n'est pas destiné à générer des tuiles à différents niveaux de zooms, mais plutôt de générer de grandes cartes papier à imprimer, à une haute résolution / grande échelle. Le style d'OSMBright a donc été fortement simplifié:

  • Pas de niveaux de zoom
  • Pas de couches généralisées pour les petites échelles.

2) Ajouts de nouveaux éléments

2.1) En ajoutant des champs à une table existante

  1. Ajouter le nom du champ + le type de champ (boolean, numeric, string) à une table existante.
    fields = (
            ...
            ('surface', String()),
            ('tracktype', String())
            )
  1. Ensuite, ajouter le nom du champ dans project.mml dans la couche où ce champ est utilisé.
"table": "( SELECT geometry, type, tunnel, bridge, surface, tracktype, access, ...
  1. Enfin, définir un style particulier pour la propriété "tracktype" dans le bon fichier mss.
[tracktype='grade1'] { line-width: @rdz16_min / 2; }

2.2) En ajoutant une nouvelle table

  1. Vous pouvez créer une nouvelle table avec des étiquettes OSM et une sélection de champs dans imposm-mapping.py. Voir par exemple la table nommée "linearfeatures" avec les étiquettes "man_made=embankment" et "embankment=yes". Noter la virgule à la fin des valeurs des clés, même avant de fermer la parenthèse!
linearfeatures = LineStrings(
   name = 'linearfeatures',
   mapping = {
           'man_made': (
              'embankment',
           ),
            'embankment': (
               'yes'
            ),
       },
)
  1. Ensuite, ajouter une couche dans project.mml:
{
  "Datasource": {
    "dbname": "osm",
    "extent": "-20037508.34,-20037508.34,20037508.34,20037508.34",
    "geometry_field": "geometry",
    "id": "linear_features",
    "key_field": "",
    "srs": null,
    "table": "( SELECT geometry, type\n  FROM osm_linearfeatures\n)  AS data",
    "type": "postgis"
  },
  "class": "",
  "geometry": "linestring",
  "id": "linear_features",
  "name": "linear_features",
  "srs": "+proj=merc +a=6378137 +b=6378137 +lat_ts=0.0 +lon_0=0.0 +x_0=0.0 +y_0=0.0 +k=1.0 +units=m +nadgrids=@null +wktext +no_defs +over",
  "srs-name": "900913",
  "status": "on"
},
  1. Enfin, définir un style dans l'un des fichiers mss.

#linear_features: { ... }

3) Ajout d'une troisième couche à certaines routes

Avec Mapnik, comme dans beaucoup de logiciels cartographiques, on obtient des symbologies complexes pour les routes en superposant plusieurs couches avec différentes épaisseurs. Par exemple, une route rendue avec une bande blanche bordée par 2 lignes noires est obtenue en superposant une deuxième couche avec une fine ligne blanche au-dessus d'une première couche constituée d'une large bande noire.

Pour afficher des symboles encore plus complexes, on peut avoir besoin d'une troisième couche. Dans OpenArdenneMap, les chemins principaux (tracktype=1) sont rendus avec une ligne alternant le rouge et le blanc bordé par 2 lignes noires. Cette couche a des propriétés cartoCSS sous #roads::top.

4) Personnalisation du style cartographique

Bien sûr, outre les additions, le style de la carte a été fortement modifié. Les principales modifications sont:

Courbes de niveaux

NOTE: Les fichiers de courbes de niveaux ne sont pas présents sur ce dépôt pour une question de taille! Néanmoins, voici ci-dessous la recette pour leur génération. Voir aussi cet article de blog avec un lien pour télécharger des courbes de niveaux pour la Belgique.

Préparation du MNT

Avant la génération des courbes de niveaux, le modèle numérique de terrain (MNT) a été filtré et les cours d'eau connu y ont été enfoncés. La chaine de traitement suivante a été faite avec le logiciel libre Whitebox GAT (https://www.uoguelph.ca/~hydrogeo/Whitebox/):

  1. Filtre "denoise";
  2. Gravage des cours d'eau avec l'outil "Burn Streams" avec une profondeur d'enfoncement de 10 m et un decay de 0.7;
  3. Filtre de moyenne à 5 m;
  4. Solutionner des dépressions résiduelles du MNT avec l'outil "Breach depressions" (longueur max. de 50 m)

Génération des courbes de niveaux

Les courbes de niveaux ont été générées depuis le MNT filtré en utilisant l'outil GRASS r.contour.step dans QGIS. L'incrément entre les courbes a été fixé à 5 m. Le nombre minimum de points pour avoir une courbe a été fixé à 20. Cet outil offre plus d'options que l'outil GDAL gdal_contour.

La couche a ensuite été post-processée pour obtenir des géométries plus courbes. L'outil v.generalize.smooth a été utilisé, avec l'algorithme "snakes" (paramètres par défaut).

Certaines courbes sont désignées comme lignes maitresses, afin d'augmenter la lisibilité des courbes de niveaux. Ici, toutes les courbes avec une altitude égale à un multiple de 20 m a été définie comme maitresse. Cela est calculé directement dans le fichier de style base.mss en fonction du champ 'ELEV':

[[ELEV] % 20 = 0]

Représentation des courbes de niveaux

Les courbes de niveaux ont été enregistrées au format shp et sont chargées en tant que deuxième couche (en partant du bas) dans project.mml.

Les labels des courbes de niveaux sont définis dans labels.mss.

5) Impression

Quelques commandes utiles pour l'impression en pdf:

  • Déterminer la taille d'un pdf: pdfjam --outfile A2.pdf --landscape --paper a2paper in.pdf

  • Faire plusieurs A4 d'un A2: pdfposter -ma4 -pa2 A2.pdf out_A4.pdf

 

 

 

::: ENGLISH :::

About

OpenArdenneMap is a customized map using OpenStreetMap data. It is based on OSMBright and inspired by OpenTopoMap. More infos in this article (in French) here

Installation

By docker

There is a docker image in the folder docker.

By installing this stack

Stack

  • This was developed inside a python virtual environment

  • Install Mapnik & python-mapnik

  • Install impsom OR osm2pgsql

  • Install carto

    • (For these last three points, have a look at OSMBright)
  • postgreSQL + postgis 2.5.4+

  • Clone or download the OpenArdenneMap files

  • download the OSM data as a .osm file (using JOSM) or as a .pbf file (e.g. on download.geofabrik.de)

Note that some brand new PostGIS functions are used (ST_OrientedEnvelope), so it is better to install a postgis >2.5.4 to benefit to all of the functionnalities of the map style.

Set up the postgresql database

Run the script create-db.sh. Edit it before according to the path of your virtual environment.

Usage

OpenArdenneMap works with imposm or osm2pgsql. Map styles and project file for each importer are within their own folder (osm2pgsql or imposm). Note that, due to is better handling of complex multipolygons, recent map developments are done with osm2pgsql and the project file with imposm is not longer updated.

To change the way the OSM data are imported

For imposm, edit the imposm/imposm-mapping.py file.

For osm2pgsql, edit the osm2pgsql/OpenArdenneMap.style file.

To change the style of the map

Edit the mss files using cartoCSS language and use carto to generate the OpenArdenneMap.xml mapnik file. Then: carto osm2pgsql/project.mml > osm2pgsql/OpenArdenneMap.xml

To generate the map: python makeMap.py

All together for osm2pgsql:

carto osm2pgsql/project.mml > osm2pgsql/OpenArdenneMap.xml && python makeMap.py

All together for imposm:

carto imposm/project.mml > imposm/OpenArdenneMap.xml && python makeMap.py

Update the db with osm2pgsql

Here is the command for updating with osm2pgsql. OSM tags selections is written in the OpenArdenneMap.style file. This file is slightly modified from the default osm2pgsql style file.

osm2pgsql -c -G -d osmpg_db -S osm2pgsql/OpenArdenneMap.style osm-files/extract.osm

Update the db using imposm

Here are the commands for using imposm with this imposm-mapping. Use a shp called e.g. map_extent.shp to select a particular area:

  • imposm --proj=EPSG:3857 --read belgium-latest.osm.bz2 --limit-to map_extent.shp -m imposm-mapping.py
  • imposm -U osm -d osm -m imposm-mapping.py --write --optimize --deploy-production-tables --limit-to map_extent.shp
  • imposm -d osm --remove-backup-tables
  • ./make.py in osm-bright-master

Instead of processing the whole belgium-latest.osm.bz2 file, you can download directly the OSM data using JOSM, save as a .osm (e.g., extract.osm) file and use it with imposm. It is much faster.

  • imposm --proj=EPSG:3857 --read extract.osm -m imposm-mapping.py
  • imposm -U osm -d osm -m imposm-mapping.py --write --optimize --deploy-production-tables
  • imposm -d osm --remove-backup-tables

All together:

imposm --proj=EPSG:3857 --read osm-files/extract.osm -m imposm-mapping.py --overwrite-cache && imposm -U osm -d osm -m imposm-mapping.py --write --optimize --deploy-production-tables && imposm -d osm --remove-backup-tables

Changes compared to OSMBright

1) Simplification of OSMBright

Currently, my goal is not to generate map tiles at different zoom levels, but rather to generate large map file for printing paper maps, at a fairly high resolution/large scale. As a result, the OSMBright styles was highly simplified:

  • no zoom levels are considered
  • no generalized layers are used, no roads_low or roads_med

2) Addition of new features

2.1) By adding some fields to an existing table

  1. Add the field names + type of the field (boolean, numeric, string) to an existing table.
    fields = (
            ...
            ('surface', String()),
            ('tracktype', String())
            )

Compared to the default OSMBright style, some features were added in the imposm-mapping.py file:

  • The tracktype=* and surface=* keys for highway=track
  • The leaf_type=* & leaf_cycle=* keys for landuse=forest
  1. Then, the field name should be added in project.mml in the layer where this field should be used. Example:
"table": "( SELECT geometry, type, tunnel, bridge, tracktype, access, ...
  1. Lastly, for defining a specific style for, e.g., the tracktype, do it in the right mss style file.
[tracktype='grade1'] { line-width: @rdz16_min / 2; }

2.2) By adding a new table

  1. You can create a new table with a specific tag and fields selection in imposm-mapping.py. See for instance how to create a table named 'linearfeatures' with the tags 'man_made=embankment' and 'embankment=yes'. Note that the commas at the end of the values of the keys are needed, even before a closing bracket!
linearfeatures = LineStrings(
   name = 'linearfeatures',
   mapping = {
           'man_made': (
              'embankment',
           ),
            'embankment': (
               'yes'
            ),
       },
)
  1. Then add a specific layer in project.mml:

Example for the layer linear_features:

{
  "Datasource": {
    "dbname": "osm",
    "extent": "-20037508.34,-20037508.34,20037508.34,20037508.34",
    "geometry_field": "geometry",
    "id": "linear_features",
    "key_field": "",
    "srs": null,
    "table": "( SELECT geometry, type\n  FROM osm_linearfeatures\n)  AS data",
    "type": "postgis"
  },
  "class": "",
  "geometry": "linestring",
  "id": "linear_features",
  "name": "linear_features",
  "srs": "+proj=merc +a=6378137 +b=6378137 +lat_ts=0.0 +lon_0=0.0 +x_0=0.0 +y_0=0.0 +k=1.0 +units=m +nadgrids=@null +wktext +no_defs +over",
  "srs-name": "900913",
  "status": "on"
},
  1. Finally, define a style for this layer in one the mss files:

#linear_features: { ... }

3) Addition of a third outline for roads

In Mapnik, like in many cartographic software, you can render complex road symbology using superimposed layer with different width, e.g., a simple road rendered as a white band bordered by black lines is actually made by a first layer where roads are rendered using a large black band + a second layer (on top of it) where roads are rendered with a thinner white band.

For displaying complex road symbols, one may need a third layer. For instance, in OpenArdenneMap, large tracks (track_type = 1) are rendered with a dash white-red line bordered by a black line. This third layer have cartoCSS properties under #roads::top.

4) Customisation of the map style

Of course, the style of the map was modified, with some inspiration taken from OpenTopoMap and other topographic maps. Main modifications are:

Contour lines

NOTE: Contour lines files are not pushed to this repository because of their size. Here is the recipe for their generation. Have also see this article with a link for downloading beauticul contour lines for Belgium.

DEM pre-processing

Before the contour lines generation, the digital elevation model (DEM) was filtered and known water streams were burned into the DEM. The following treatment chain was followed using the free and open source software Whitebox GAT (https://www.uoguelph.ca/~hydrogeo/Whitebox/):

  1. Filter "denoise";
  2. Burn the water ways into the DEM by using the "Burn Streams" tool with a burning depth of 10 m and a decay of 0.7;
  3. Mean filter with 5 m of window size;
  4. Repair DEM depressions with the "Breach depressions" tool. (max. length of 50 m)

Contour lines generation

Contour lines were then generated from the filtered DEM using the GRASS tool r.contour.step in QGIS. Increment between contour levels was set to 5 m. Minimum number of points for a contour line was set to 20. This tool offers more options that the default QGIS tool from gdal (gdal_contour).

Contour lines should be post-processed in order to have smooth geometries. The GRASS tool v.generalize.smooth was used, with the "snakes" algorithm (with default parameters).

In order to increase the readability of the contour lines, some lines are defined as "master". Here, I put every lines with a altitude (the "ELEV" field) equal to a multiple of 20 as a "master" line. This is directly computed in the base.mss file as follows:

[[ELEV] % 20 = 0]

Contour lines representation

Contour lines were saved as shp and loaded as the second layer (from bottom) in project.mml. Contour labels are defined in labels.mss.

5) printing

Some useful commands for printing the map in a pdf format:

  • Determining the size of a pdf: pdfjam --outfile A2.pdf --landscape --paper a2paper nosize.pdf

or

cpdf -scale-to-fit a0landscape nosize.pdf -o A2.pdf

  • Make several A4 of a A2 pdf: pdfposter -ma4 -pa2 A2.pdf out_A4.pdf

or mutool poster -x 2 -y 2 A2.pdf A4.pdf

TODOs

  • new features:

    • point of view
    • réservoir (man_made = water_works, water_well, pumping_station ...)
    • station d'epuration
    • éolienne Eol.
    • Poste
    • police
    • départ de promenade, guide post
    • oeuvre d'art
    • piscine
    • caillebotis
    • fagnes spéciales...
    • chemins nommés (ex Chemin des Princes)
  • rotated culvert symbols

  • sentier balisés... (en option)

  • sub/superscript writing

  • tile-server

post SQL queries

psql -d osm -c 'ALTER TABLE osm_pointfeatures RENAME COLUMN "tower:type" TO tower_type;'
You can’t perform that action at this time.