2017年8月30日

缓解刚果民主共和国土地冲突:开源制图工具简介

贡献:伊丽莎白Vitswamba

贝尼是刚果民主共和国东北部一个充满活力的城市，拥有大约50万人口，但它给人的感觉是一个大村庄。建筑低矮，人们可以看到，聚集在路边的小商店里，这个地方一般适合步行。贝尼周围的国家深陷武装冲突、矿产贩运、腐败和土地冲突等复杂而相互关联的问题之中。虽然贝尼镇并没有分担这个国家所有的困难，但居民们在土地所有权问题上存在分歧。贝尼镇的土地冲突是由于土地法薄弱、公众对这些法律了解不足、国家土地当局腐败、缺乏土地管理专业知识以及技术人员和土地测量人员培训不力造成的。解决方案可能必须与问题的根本原因一样多样，但关键技术正在帮助解开这个结。

BeniAtlas是我和Université Chrétienne刚果双语(UCBC)在贝尼，和他们的综合研究所(IRI)合作创建一个地图框架，绘制城市的第一张数字基础地图。为了设计框架，我们必须选择和配对可用的映射工具，以创建贝尼的基础地图，包括道路、桥梁、兴趣点和社区边界。这一地图框架将开始培训志愿者、研究人员和当地市政当局绘制地图的技能。这也是未来开展其他研究项目的基地。

第一阶段需要考虑的因素包括培训和使用的便利性、与其他工具的兼容性、离线使用和低基础设施需求、多语言支持以及可负担性。我通过在线搜索、分析制图先例以及与其他在该领域使用这些工具的人交谈来研究制图工具。

本文介绍了我从BeniAtlas项目工作经验中学到的一些开源映射工具。我并不是说突出显示的工具是最好的选择，或者开源是最好的选择;选择这些工具是基于它们在当时的可用性以及对上下文和项目目标的适当性。通过概述这些工具，我希望读者能够更好地理解可用的开源工具类型，并深入了解映射过程的步骤。我将解构映射过程，并突出一个开源工具作为每个步骤的示例。

地图构建器:OpenStreetMap

如何从头开始构建地图?最初，它比较复杂，需要土地测量或航拍照片的追踪。但对于不需要太精确的地图，现在可以追踪卫星图像，甚至更好的是，看看是否有人已经为你做了这项工作开放地图(OSM)。OSM是一个开源的世界地图。它可以被称为地图中的维基百科。注册用户可以对地图做出贡献，因为有足够多的人审查和添加地图将减少错误。

虽然不能从OSM网站直接获得，但其他网站已经可以从OSM下载各种格式的特定地理区域，包括geojson和shapefiles。一个例子是天宝数据市场该公司出售地图，但也提供免费的开源地图供下载。对于那些很少上网的人，OSM还开发了一种离线编辑工具Java OpenStreetMap (JOSM)编辑器．

由于OSM和JOSM具有在地图上叠加卫星图像的能力，因此有可能在踏上地面之前跟踪道路、建筑物和河流等视觉特征。这对于创建一个基本映射非常有用，当枚举数在字段中时可以从中工作。在紧急情况下也很有用。OSM有一个团队叫做人道主义开放街道地图团队(HOT)领导针对紧急情况的众包制图计划。例如，在2014年埃博拉危机期间，西非的大片地区被绘制成地图，以帮助医疗保健提供者控制疾病的传播。

OSM对BeniAtlas项目很有帮助，因为在我到达Beni之前，我就可以远程追踪城市的主要道路。然后，一旦我们在现场，我们可以使用基本路线图作为一个参考点来划分我们每天想要覆盖的区域，并确定我们自己的位置，这样我们就不会迷路了。我追踪的道路也被添加到OSM，任何人都可以访问它们。

调查跟踪器:OSMAnd

如果您想记录枚举人员在进行调查或遵循土地边界时的去向，跟踪是有用的。标准GPS设备如佳明Etrex 20可以跟踪，以及一些智能手机应用程序。OSMAnd是众多可用选项之一，我选择它是因为它包括预先下载OpenStreetMap地图到手机的功能，这样用户就可以离线跟踪。它还允许上传GPX可能表示枚举人员映射的区域的文件或其他轨迹，以便他们知道每天要覆盖的区域。用户可以注册积分;然而，该工具不具备输入调查问题的功能。

对于BeniAtlas项目，我们可以方便地下载Beni的OpenStreetMap，其中包括最新更新的道路。我们使用了跟踪，这样我们就可以知道一个社区是否有志愿者普查人员。我们还使用应用程序来显示我们创建的边界，以便为枚举人员组分配每天要覆盖的可管理区域。

调查施工:开放数据套件(ODK)收集

制图的另一个重要部分是将调查数据与地理点联系起来。这可以简单到建筑物的名称或建筑物的类型。有一种工具可能既能进行跟踪又能进行调查，但我还没有找到一种开源工具能同时做到这两点。对于调查，我推荐开放数据工具包(ODK)收集，但其他好的工具包括Epi-Collect，调查的首席技术官,KoboToolBox．

的好处ODK收集KoboToolBox是他们可以选择使用一个调查建筑标准，叫做XLSForm它使用微软Excel表格来创建调查。其结果远比大多数拖放图形用户界面所能提供的更具定制性。它们可以包括多种语言和复杂的决策路径，这取决于之前的问题是如何回答的。编辑也更容易，因为Excel表格可以一次性看到。如果调查比较简单，用户可以使用任何这些工具的GUI。如果比较复杂，可以在网上找到XLSForm的分步教程，KoboToolBox和ODK Collect可以将其转换为最终的调查，并上传到智能手机上的应用程序。

这些应用程序使用手机上的卫星定位器来确定位置。因此，精度取决于正在使用的手机(通常有一个选项，在取点时，以米为单位的精度将作为数据字段包含)。如果数据需要在地理上更准确(即土地测量)，那么这些工具将需要伴随更高精度的测量设备。

BeniAtlas项目使用XLSForm和ODK Collect，因此我们可以选择查看英语和法语的问题，包括带有条件决策路径的问题，并提供两种语言的提示来指导枚举器。我们花了几周时间测试和编辑调查，因为为了保持高质量的数据，最好有尽可能多的选择题答案，并将文本输入保持在最低限度。

当在一个数字工具并不总是可靠的地方工作时，一种用于备份调查和跟踪的工具被称为领域的论文．这个应用程序允许用户打印特定地点的平铺OSM地图，打印在标准尺寸的表上，并在现场做笔记。之后，这些床单可以被扫描或拍照。在每张纸上提供的扫描码的帮助下，它们可以被定位，这样笔记就可以被数字追踪、下载或共享。

该团队使用了BeniAtlas的Field Papers，如果在数字调查中出现错误，它被证明是一个有用的备份，可以进行交叉参考。统计员是两三个人一组出去的，这样一个人可以在电话上输入信息，另一个人可以在打印的地图上写笔记。我们使用身份证号码作为调查的输入之一，由统计员在实际地图上记录，以便用作有效的交叉参考。

调查聚合器:表单枢纽

在不同的设备上收集数据后，必须将数据聚合到一个中央数据库中。聚合的一种方法是连接到服务器，每一部手机都可以将数据上传到一个在线数据库。一种较慢的方法是分别从手机中取出数据。大多数调查构建工具都具有聚合功能，包括Epi-Collect和KoboToolBox，其中一些仅用于聚合，例如ODK总而且Formhub．

许多开源聚合器选项所经历的一个冲击是带宽不足，无法容纳同时访问服务器的多人。例如，对于BeniAtlas，我们使用KoboToolBox和Formhub都经历了许多错误和缓慢的文件上传和下载。Formhub的维护工作已经转交给红十字会，因此带宽可能得到了改善。聚合的另一个选择是建立一个专用服务器或支付托管费用。ODK Aggregate正在与谷歌合作，在谷歌云平台上建立一个免费的最低使用量的服务器，如果收集量扩大，则需要支付费用。

地图编辑器:QGIS

为了让数据看起来像用户想要的最终地图，有必要使用地图编辑器。唯一的其他选择是使用代码对数据进行编辑和添加样式，该代码将自动显示具有所需颜色和行权重的新数据。但是对于不熟悉编码的用户来说，地图编辑器GUI是一个不可或缺的工具。地图编辑器提供的另一个优点是能够分析数据并执行计算和分析，如面积、距离、密度等。

主要有两种地图编辑和分析工具:专有选项是ArcGIS开源的选择是QGIS．对于BeniAtlas项目，我选择使用QGIS，因为我可以将安装文件带到Beni，并在许多计算机上安装它，而不需要购买许可证或通过较差的互联网连接下载。

QGIS有一大群贡献者，他们提供多种语言的教程和文档，并开发为程序提供额外功能的插件。例如,社会权属域模型(STDM)是全球土地工具网络开发的插件，以QGIS为基础，提供有利于穷人的土地管理工具。它将数据与开源本地服务器和数据库连接起来。

下一个步骤

利用地图可以做更多的事情。例如，你可以把它们放到网上，并创建一个完全动态的界面。地图甚至可以从在线或应用程序中与之交互的用户收集数据。

在这一步，也有开源工具可用，包括Javascript映射库，如传单，OpenLayers,适度的地图；Web地图服务器(WMS)，例如MapServer，QGIS服务器,或GeoServer；网络平铺缓存，如GeoWebCache，TileCache，TileStache；空间数据库，例如PostGIS而且SpatiaLite；软件堆栈OpenGeo套件．

这些工具可供任何人探索，但它们开始需要一些计算机和编程知识。这就是为什么我将它留在这里，并希望这是对开源地图工具有帮助的介绍。这是一个快速增长、不断变化的领域，我所指出的弱点可能会在一年内得到解决。或许他们已经解决了!

如果你认为E4C应该探索的开源地图工具没有包含在这里，请评论。开云体育官方数字地图绘制者和程序员面临的一个持续的挑战将是允许工具之间更好地集成，作为一个功能套件，可以根据每个上下文定制和缩放。

本文主要讨论工具，虽然提到了语言障碍和最小基础设施等因素，但并没有深入讨论。在接下来的一篇文章中，我计划研究在社区中实现映射程序的挑战和复杂性。

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Elisabeth van Overbeeke是2017年E4C研究开云体育官方员。她于2015年毕业于滑铁卢大学，获得建筑学硕士学位。她为乌干达、刚果民主共和国和尼泊尔的建筑设计、总体规划和社区绘图项目做出了贡献。她目前在加拿大多伦多与Philip Beesley architects和Rolf Seifert architects合作一系列建筑项目。

标签:绘制地图，开源