Rakennusten ja taajamien automatisoitu yleistys avoimen lähdekoodin keinoin

Thumbnail Image

Files

master_Yrjänäinen_Eino_2025.pdf (2.59 MB)

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

School of Engineering | Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.

Authors

Date

2025-04-23

Department

Major/Subject

Geoinformatics

Mcode

Degree programme

Master's Programme in Geoinformatics

Language

fi

Pages

68

Series

Abstract

Cartographic generalization is a key part of geospatial data processing and map production. The aim of this master's thesis is to examine the automation of generalizing building data, primarily using open source solutions. The thesis is guided by three research questions. First, I explore how individual building-level data can be automatically generalized into coherent building area units. Second, I investigate how this automation can be achieved using only open source tools. Finally, I examine how the quality of the automatically produced result can be assessed. The research questions are examined from two perspectives. First, key theory and related prior studies are examined in the literature review. The literature includes papers on cartographic generalization, automation, and open source solutions. The second phase of the work is conducted as constructive research, for which two separate Python scripts were developed. These scripts generalize building-level data into building area units for a target scale of 1:50,000. The scripts utilize tools from QGIS and other open-source libraries. The first script is based on building buffers, while the second uses property boundaries as the basis for grouping buildings. These two process chains contribute to answering the first research question. The scripts were tested on three separate areas in the Uusimaa region, each representing different building densities. The resulting building areas are suitable for cartographic use. The method based on property boundaries proved to be slightly better for cartographic generalization. The results were evaluated using widely accepted quality criteria and a difference analysis to a reference. The results of this thesis include observations on the benefits of both automation and open source solutions in the context of cartographic generalization. Automation significantly improves the efficiency and repeatability of the generalization process. In the long term, it also reduces the need for manual work. Open source solutions, in turn, help keep the generalization process more cost-effective and enable further development more easily than commercial software.

Kartografinen yleistys on keskeinen osa maastotiedon käsittelyä ja karttatuotantoa. Tässä diplomityössä tutkitaan rakennusten yleistyksen automatisointia hyödyntäen lähtökohtaisesti avoimen lähdekoodin ratkaisuja. Työtä ohjaavat kolme tutkimuskysymystä. Ensimmäisenä selvitetään, millä tavoin talokohtaisesta rakennusdatasta voi automatisoidusti yleistää yhtenäisiä rakennusten alueita. Toisena selvitetään, millä tavoin automatisoitu yleistys onnistuu käyttäen yksinomaan avoimen lähdekoodin ratkaisuja. Lopulta myös tarkastellaan, miten automaatiolla tuotetun lopputuloksen laatua voidaan arvioida. Mainittuja tutkimuskysymyksiä tutkitaan kahdelta kantilta. Ensiksi kirjallisuuskatsauksessa perehdytään aihepiirin keskeiseen teoriaan ja aikaisempaan tutkimukseen, kuten yleistykseen, automatisointiin ja avoimeen lähdekoodiin. Työn toinen vaihe on konstruktiivinen tutkimus, jota varten on kehitetty kaksi erillistä Python-skriptiä. Skriptit yleistävät rakennusdatasta rakennusten alueita mittakaavaa 1:50 000 varten. Skripteissä hyödynnetään QGIS:n työkaluja sekä muita avoimia kirjastoja. Ensimmäinen skripti perustuu niin sanottuihin rakennuspuskureihin, kun taas toinen käyttää kiinteistörajoja rakennusten ryhmittelyn pohjana. Nämä kaksi prosessiketjua osaltaan vastaavat ensisijaiseen tutkimuskysymykseen. Koealueina toimivat kolme eri rakennustiheyden taajama-aluetta Uudenmaan maakunnassa. Skriptit tuottavat kartografiseen käyttöön soveltuvia rakennusten alueita. Kiinteistörajoihin perustuva menetelmä nähdään kokonaisuudessaan laadukkaampana vaihtoehtona kartografiseen yleistykseen. Tulosten arviointi perustuu yleisesti hyväksyttyihin laatukriteereihin ja eroavuusanalyysiin referenssin kanssa. Työn tulokset sisältävät havaintoja hyödyistä niin automatisoinnin kuin avoimen lähdekoodinkin käytössä kartografisen yleistyksen kontekstissa. Automatisointi tehostaa yleistysprosessia ja sen toistettavuutta merkittävästi. Pitkällä aikavälillä automatisointi vähentää myös ihmistyön tarvetta. Avoimen lähdekoodin ratkaisut taas pitävät yleistysprosessin kustannukset paremmin kontrollissa sekä mahdollistavat jatkokehityksen kaupallisten ohjelmistojen käyttöä paremmin.

Description

Supervisor

Nikander, Jussi

Thesis advisor

Saloriutta, Teemu

Keywords

kartografinen yleistys, automaatio, avoin lähdekoodi, cartographic generalization, automation, open source

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-202505224012

Collections

[dipl] Insinööritieteiden korkeakoulu / ENG