osm数据导入mysql_利用OpenStreetMap(OSM)数据搭建一个地图服务

本文介绍了如何利用OpenStreetMap(OSM)数据搭建一个地图服务,从理解OSM的数据结构开始,包括Nodes、Ways和Relations,然后详细阐述了数据下载、存储(PostgreSQL+PostGIS)、导入(osm2pgsql)以及使用Mapnik和TileMill进行数据渲染的过程。

摘要: 图 利用OSM数据简单发布的北京地图服务   一、OSM是什么        开放街道图(OpenStreetMap,简称OSM)是一个网上地图协作计划,目标是创造一个内容自由且能让所有人编辑的世界地图(wiki:http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Main_Page)。

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图 利用OSM数据简单发布的北京地图服务

一、OSM是什么

开放街道图(OpenStreetMap,简称OSM)是一个网上地图协作计划,目标是创造一个内容自由且能让所有人编辑的世界地图(wiki:http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Main_Page)。尤其值得称道的是,osm数据开源,可以自由下载使用。

二、OSM数据结构

OpenStreetMap包括空间数据以及属性数据。其中空间数据主要包括三种:点(Nodes)、路(Ways)和关系(Relations),这三种原始构成了整个地图画面。其中,Nodes定义了空间中点的位置;Ways定义了线或区域;Relations(可选的)定义了元素间的关系。

2.1. Node

node通过经纬度定义了一个地理坐标点。同时,还可以height=*标示物体所海拔;通过layer=* 和 level=*,可以标示物体所在的地图层面与所在建筑物内的层数;通过place=* and name=*来表示对象的名称。同时,way也是通过多个点(node)连接成线(面)来构成的。

2.2. Way

通过2-2000个点(nodes)构成了way。way可表示如下3种图形事物(非闭合线(Open polyline)、闭合线(Closed polyline)、区域(Area))。对于超过2000 nodes的way,可以通过分割来处理。

a)Open polyline

非闭合线:收尾不闭合的线段。通常可用于表示现实中的道路、河流、铁路等。

b)Closed polyline

闭合线:收尾相连的线。例如可以表示现实中的环线地铁。

c)Area

区域:闭合区域。通常使用landuse=* 来标示区域等。

2.3. Relation

一个Relation是用来描述两个或多个基元的相互关系(nodes, ways 或者其他的relations),相互的关系通过role来定义,包括:

a)route :定义公路、自行车道、铁路等

b)多个多边形:定义area例如建筑、河堤等

c)边界:装门用来定义行政边界

将 `.osm.pbf` 文件导入 MySQL 数据库的过程相对复杂,因为 OpenStreetMapOSM数据格式并非直接适用于关系型数据库。通常,这类任务需要借助中间工具进行解析和转换,以适应 MySQL 的表结构要求。 ### 使用 `osm2pgsql` 进行 OSM 数据处理 `osm2pgsql` 是一个常用的工具,主要用于将 `.osm.pbf` 文件导入到 PostgreSQL 数据库中,尤其是用于地图渲染服务(如 Mapnik、OpenLayers 等)。尽管 `osm2pgsql` 主要面向 PostgreSQL,并不直接支持 MySQL,但可以通过导出为中间文件格式(如 SQL 或 CSV),再将其导入 MySQL。 示例命令如下: ```bash osm2pgsql -s -U zhanlijun -d osm /path/to/data.osm.pbf -H localhost -W ``` 上述命令会将 `.osm.pbf` 文件导入 PostgreSQL 数据库,其中 `-s` 表示使用简化模式,`-U` 指定数据库用户,`-d` 指定目标数据库名称,`-H` 指定主机地址,`-W` 表示在导入过程中提示输入密码[^2]。 ### 通过中间文件格式导入 MySQL 如果希望将 `.osm.pbf` 数据导入 MySQL,可以考虑以下步骤: 1. **将 `.osm.pbf` 转换为 `.osm.xml` 格式** 使用 `osmconvert` 工具将 `.osm.pbf` 转换为 XML 格式,便于进一步解析。 ```bash osmconvert data.osm.pbf -o=data.osm.xml ``` 2. **解析 XML 并生成 SQL 插入语句** 利用脚本语言(如 Python)解析 `.osm.xml` 文件,并根据需要的结构生成对应的 SQL 插入语句。 示例 Python 脚本片段: ```python import xml.etree.ElementTree as ET tree = ET.parse('data.osm.xml') root = tree.getroot() for elem in root.findall('node'): node_id = elem.get('id') lat = elem.get('lat') lon = elem.get('lon') print(f"INSERT INTO nodes (id, lat, lon) VALUES ({node_id}, {lat}, {lon});") ``` 3. **将 SQL 文件导入 MySQL 数据库** 将生成的 SQL 文件导入 MySQL 数据库。 ```bash mysql -u username -p database_name < output.sql ``` ### 其他工具和方法 除了使用 `osm2pgsql` 和 `osmconvert`,还可以尝试其他第三方工具或自定义脚本来实现 `.osm.pbf` 数据导入 MySQL。例如,可以使用 `imposm` 工具,它支持将 OSM 数据导入到多种数据库系统中,包括 MySQL。 安装 `imposm` 后,可以使用如下命令进行导入: ```bash imposm import -write -read data.osm.pbf -connection "mysql://username:password@host/database" ``` 需要注意的是,`imposm` 需要配置合适的映射规则文件(mapping file),以确保数据能够正确映射到 MySQL 的表结构中。 ### 错误处理与注意事项 在导入过程中可能会遇到一些错误,例如函数不存在等问题。例如,在导入 OSM 文件到 PostgreSQL 数据库时,可能会出现以下错误: ``` ERROR: function addgeometrycolumn(unknown, unknown, integer, unknown, integer) does not exist ``` 这通常是由于未正确安装 PostGIS 扩展所致。虽然该问题主要出现在 PostgreSQL 中,但在处理 MySQL 时也需确保数据库环境配置正确,尤其是字符集和存储引擎设置[^4]。 ### 总结 将 `.osm.pbf` 文件导入 MySQL 数据库的过程涉及多个步骤,包括数据格式转换、解析和导入。虽然没有现成的工具可以直接完成这一任务,但通过结合 `osmconvert`、脚本语言(如 Python)以及 SQL 导入工具,可以有效地实现目标。
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