Open Street Map安裝指引 (Ubuntu 12.04)

Open Street Map
安裝指引
Ubuntu 12.04 LTS
Marc Huang
marchuang41@gmail.com

OSM 元件概觀
http://wiki.openstreetmap.org/wiki/Component_overview

系統需求
• 作業系統
• Ubuntu 12.04 or 13.04
• 處理器
• min: dual-core processor
• max: quad-core processor
• 硬碟/儲存
• min:10-20GB
• max: 300GB+
• 記憶體
• min: 4GB
• max:24GB

使⽤用⼯工具
• Apache
• 前端伺服器，處理瀏覽器的請求跟傳送請求給mod_tile
• mod_tile
• 確認請求的tile是否已經產⽣生可使⽤用的檔案，沒有或是tile過期，就
要重新render
• Mapnik
• ⼀一個地圖rendering的開源⼯工具，⽤用來產⽣生Slippy Map
• PostgreSQL/postGIS
• ⽤用來儲存OpenStreetMap資料得資料庫
• osm2pgsql
• 把OpenStreetMap資料轉換⾄至PostgreSQL資料庫的⼯工具

軟體安裝
• OSM tile server有五個主要原件： mod_tile,
renderd, mapnik, osm2pgsql和⼀一個postgresql/
postgis 資料庫
• 在安裝這些元件前，有些相關的軟體要先裝好
$ sudo apt-get install subversion git-core tar unzip wget bzip2
build-essential autoconf libtool libxml2-dev libgeos-dev libpq-
dev libbz2-dev proj munin-node munin libprotobuf-c0-dev
protobuf-c-compiler libfreetype6-dev libpng12-dev libtiff4-dev
libicu-dev libboost-all-dev libgdal-dev libcairo-dev
libcairomm-1.0-dev apache2 apache2-dev libagg-dev liblua5.2-dev
ttf-unifont

安裝postgresql/postgis
• 在ubuntu postgis跟postgresql都有安裝包
$ sudo apt-get install postgresql-9.1-postgis postgresql-contrib
postgresql-server-dev-9.1
• 建⽴立⼀一個 postgis 資料庫
• 把 <username>替換成⾃自⼰己的使⽤用者名稱，
如：$ createuser marc
$ sudo -u postgres -i
$ createuser <username> # answer yes for superuser (although
this isn't strictly necessary)
$ createdb -E UTF8 -O <username> gis
$ exit

設⾄至PostGIS 到postgresql 資料庫
• 設定存取資料的權限給 PostGIS，記得把
<username> 替換成⾃自⼰己的使⽤用者名稱
$ psql -f /usr/share/postgresql/9.1/contrib/postgis-1.5/
postgis.sql -d gis
在這步驟會看到類似以下的結果：
...
CREATE FUNCTION
COMMIT
...
DROP FUNCTION
$ psql -d gis -c "ALTER TABLE geometry_columns OWNER TO
<username>; ALTER TABLE spatial_ref_sys OWNER TO <username>;"

安裝 osm2pgsql
• 雖然資料夾裡可能會有osm2pgsql的安裝
包，單是我們還是下載新版的資料重新
編譯⽐比較好
$ mkdir ~/src
$ cd ~/src
$ git clone git://github.com/openstreetmap/osm2pgsql.git
$ cd osm2pgsql
$ ./autogen.sh
$ ./configure
$ make
$ sudo make install
$ psql -f /usr/local/share/osm2pgsql/900913.sql -d gis

安裝 Mapnik library
• Mapnik負責把OpenStreetMap資料render
成tile來提供給web map使⽤用
$ cd ~/src
$ git clone git://github.com/mapnik/mapnik
$ cd mapnik
$ git branch 2.0 origin/2.0.x
$ git checkout 2.0
$ python scons/scons.py configure INPUT_PLUGINS=all
OPTIMIZATION=3 SYSTEM_FONTS=/usr/share/fonts/truetype/
$ python scons/scons.py #takes time
$ sudo python scons/scons.py install
$ sudo ldconfig
• 檢查Mapnik是否安裝成功
$ python
$ >>> import mapnik
$ >>>

安裝 mod_tile跟renderd
• 編譯mod_tile
$ cd ~/src
$ git clone git://github.com/openstreetmap/mod_tile.git
$ cd mod_tile
$ ./autogen.sh
$ ./configure
$ make
$ sudo make install
$ sudo make install-mod_tile
$ sudo ldconfig

安裝 Mapnik style-sheet
• 接下來要安裝OpenStreetMap Mapnik ⼯工具，裡⾯面
有預設的style-sheet跟讓Mapnik正確render的⼯工具
• 在0-9的地圖等級Mapnik會直接存取電腦中的的
檔案，⽽而10-18則會從資料庫取出後再做render
• 下載這些檔案⼤大約需要400MB的空間
$ cd ~/src
$ svn co http://svn.openstreetmap.org/applications/
rendering/mapnik mapnik-style
$ cd ~/src/mapnik-style
$ sudo ./get-coastlines.sh /usr/local/share

軟體設置
• 現在軟體都安裝完成了，接下來要做⼀一
些設定tile server才能正常運作

設置 mapnik style-sheet
• 為了讓 mapnik 跟 postGIS 資料庫和前⾯面提到
的實體檔案能正確執⾏行，要修改⼀一些style-
sheet
• 在style-sheet 資料夾中有個inc資料夾，有幾
個檔案要做些調整
$ cd ~/src/mapnik-style/inc
$ cp fontset-settings.xml.inc.template fontset-
settings.xml.inc
$ cp datasource-settings.xml.inc.template datasource-
settings.xml.inc
$ cp settings.xml.inc.template settings.xml.inc
• 接下來要對這些inc檔案做些修改
• 選擇⼀一個編輯器 (vi, vim, and nano) 來修改

settings.xml.inc
<!ENTITY symbols "%(symbols)s">
<!ENTITY osm2pgsql_projection "&srs%(epsg)s;">
<!ENTITY dwithin_node_way "&dwithin_%(epsg)s;">
<!ENTITY world_boundaries "%(world_boundaries)s">
<!ENTITY prefix "%(prefix)s">
<!ENTITY symbols "symbols">
<!ENTITY osm2pgsql_projection "&srs900913;">
<!ENTITY dwithin_node_way "&dwithin_900913;">
<!ENTITY world_boundaries "/usr/local/share/world_boundaries">
<!ENTITY prefix "planet_osm">
把以下幾⾏行
取代成

datasource-settings.xml.inc
• 這個檔案記錄資料庫的基本資訊
• 如果rendering跟資料庫在同⼀一台機器上，可
以直接把 “password”,“host” and “port” 註解
掉(HTML的註解⽅方法)
• 這樣mapnik就會默認主機的使⽤用者帳號為管
理者帳號

<Parameter name="type">postgis</Parameter>

• 設定“dbname”，把 “%(dbname)s” 改
成“gis”，“estimate_extent”設
為“false”，“extent”設為
“-20037508,-19929239,20037508,19929239”
<Parameter name="dbname">gis</Parameter>

<Parameter name="estimate_extent">false</Parameter>


<Parameter
name="extent">-20037508,-19929239,20037508,19929239</
Parameter>

fontset-settings.xml.inc
• 這個檔案設定預設的⽂文字字型資訊
• 強烈建議把預設字體設為unifont，不然
中⽂文、⽇日⽂文等語⾔言的⽂文字會顯⽰示不了
<FontSet name=”book-fonts”>

<Font face-name=”unifont Medium” />
</FontSet>
<FontSet name=”bold-fonts”>
</FontSet>
<FontSet name=”oblique-fonts”>
</FontSet>

設置 renderd
• 編輯 /usr/local/etc/renderd.conf 來設置
renderd(記得<username> 要改成⾃自⼰己的)
socketname=/var/run/renderd/renderd.sock
plugins_dir=/usr/local/lib/mapnik/input
font_dir=/usr/share/fonts/truetype/unifont
XML=/home/<username>/src/mapnik-style/osm.xml
HOST=localhost
• 建⽴立mod_tile執⾏行時需要的檔案資料夾(記得
<username> 要改成⾃自⼰己的)
sudo mkdir /var/run/renderd
sudo chown <username> /var/run/renderd
sudo mkdir /var/lib/mod_tile
sudo chown <username> /var/lib/mod_tile

設置 mod_tile
• 接下來要建⽴立⼀一個⽂文件來告訴Apache
mod_tile的設置
• 新建的⽂文件是空⽩白的，在裡⾯面加上這⾏行即可
LoadModule tile_module /usr/lib/apache2/modules/mod_tile.so
$ sudo touch /etc/apache2/conf.d/mod_tile
$ sudo vim /etc/apache2/conf.d/mod_tile #I use vim

Apache基本設置
• Apache的基本設置⽂文件中要加⼊入mod_tile的相關設置資
訊
• 把以下幾⾏行加在admin e-mail address這⾏行之後
• (這⾏行看起來像：ServerAdmin webmaster@localhost)
LoadTileConfigFile /usr/local/etc/renderd.conf
ModTileRenderdSocketName /var/run/renderd/renderd.sock
# Timeout before giving up for a tile to be rendered
ModTileRequestTimeout 0
# Timeout before giving up for a tile to be rendered that is
otherwise missing
ModTileMissingRequestTimeout 30
$ sudo vim /etc/apache2/sites-available/default

調整 postgresql
• 編輯 /etc/postgresql/9.1/main/
postgresql.conf
shared_buffers = 128MB
checkpoint_segments = 20
maintenance_work_mem = 256MB
autovacuum = off
• 這些設定需要修改kernel設定，在每次啓
動後才能正常執⾏行
• 編輯 /etc/sysctl.conf 然後加⼊入以下幾⾏行，
最後把電腦重開
# Increase kernel shared memory segments - needed for
large databases
kernel.shmmax=268435456

下載地圖資料
• 下載最新的OpenStreetMap資料
• 整個地球的資料 planet.openstreetmap.org
• 國家/省 download.geofabrik.de
• 城市 metro.teczno.com
$ mkdir ~/planet
$ cd ~/planet
$ wget http://planet.openstreetmap.org/pbf/planet-
latest.osm.pbf

匯⼊入資料庫
• 轉換⼯工具跟資料庫都準備好以後，接下來要
把剛剛下載的OpenStreetMap資料存⼊入資料庫
中
• 這個步驟會⽤用到⼤大量的I/O存取，所以有可能
會花上⼀一段時間甚⾄至⼀一個禮拜，要看匯⼊入資
料量(完整地圖或某個國家)跟電腦的配置
• 依照不同的記憶體⼤大⼩小和匯⼊入資料量，你可
以修改 -C 的值單位是mb
$ osm2pgsql --slim -d gis -C 16000 --number-processes 3 ~/
planet/planet-latest.osm.pbf

啓動 tileserver
• 現在所有安裝跟設定都完成，可以啓動
tileserver了
• 我們先在terminal的互動模式確認是否設置都正
常
$ sudo mkdir /var/run/renderd
$ sudo chown username /var/run/renderd
$ renderd -f -c /usr/local/etc/renderd.conf
• 然後在另外⼀一個terminal視窗輸⼊入
$ sudo /etc/init.d/apache2 restart

• 如果有 FATAL errors出現，你可能要再去確認前⾯面的安裝跟設
定步驟
• 如果都沒有錯誤出現，開啓瀏覽器前往 http://yourserveraddress/
osm_tiles/0/0/0.png 應該會看到⼀一張⼩小的世界地圖
• 這個map tile是⼀一個儲存在 /var/lib/mod_tile/default/ 裡的
metatiles檔案
• 如果沒有問題，可以停⽌止(ctrl+c)互動模式
，接下來要設定成⾃自動rendering，還有開機就啓動
$ sudo cp ~/src/mod_tile/debian/renderd.init /etc/init.d/
renderd
$ sudo chmod u+x /etc/init.d/renderd
• ⽤用root權限編輯 /etc/init.d/renderd 並修改
DAEMON 跟 DAEMON_ARGS 這幾⾏行
DAEMON=/usr/local/bin/$NAME
DAEMON_ARGS="-c /usr/local/etc/renderd.conf"
RUNASUSER=www-data #replace www-data to your user’s name

• 接下來就能⽤用以下指令啓動mapnik
• 停⽌止mapnik
• ⽇日誌記錄現在都寫在 /var/log/syslog裡
• 接下來把renderd設定成開機啓動
sudo /etc/init.d/renderd start
sudo /etc/init.d/renderd stop
sudo ln -s /etc/init.d/renderd /etc/rc2.d/S20renderd
• 然後重開電腦，瀏覽 http://
yourserveraddress/osm_tiles/0/0/0.png 應該
所有設定都完成了，tile server架設完成

Pre-render tiles
• 你可以使⽤用render_list預先render tiles
Usage: render_list [OPTION] ...
-a, --all render all tiles in given zoom level range instead of reading from
STDIN
-f, --force render tiles even if they seem current
-m, --map=MAP render tiles in this map (defaults to 'default')
-l, --max-load=LOAD sleep if load is this high (defaults to 5)
-s, --socket=SOCKET unix domain socket name for contacting renderd
-n, --num-threads=N the number of parallel request threads (default 1)
-t, --tile-dir tile cache directory (defaults to '/var/lib/mod_tile')
-z, --min-zoom=ZOOM filter input to only render tiles greater or equal to this
zoom level (default is 0)
-Z, --max-zoom=ZOOM filter input to only render tiles less than or equal to this
zoom level (default is 18)
• 如果⽤用-a後⾯面可以指定範圍
• 在http://tools.geofabrik.de/map/可以查詢地圖對應的坐標
範圍
-x, --min-x=X minimum X tile coordinate
-X, --max-x=X maximum X tile coordinate
-y, --min-y=Y minimum Y tile coordinate
-Y, --max-y=Y maximum Y tile coordinate

Pre-render 範例
• 如果我要預先render地圖等級0-5的tiles
• 注意socket要設置為： --socket=/var/run/
renderd/renderd.sock
$ sudo render_list -a -f -z 0 -Z 5 --socket=/var/run/
• 或是我想render地圖等級7的台灣地圖
$ sudo render_list -a -f -z 7 -Z 7 x 106 X 107 y 54 Y
56 --socket=/var/run/renderd/renderd.sock

更新 OSM 資料跟Tiles
• ⾸首先從前⾯面提到的網址下載最新的OSM資料
• 接下來⽤用osm2pgsql的append mode把資料轉⼊入資料庫
• 最後移除過期tiles並重新啓動renderd
$ cd ~/planet
$ wget http://planet.openstreetmap.org/pbf/planet-
latest.osm.pbf #make sure you have deleted the old one
$ osm2pgsql --slim -a -d gis -C 16000 --number-
processes 3 ~/planet/planet-latest.osm.pbf
$ sudo rm -R /var/lib/mod_tile/default/
$ sudo /etc/init.d/renderd restart

客制化的地圖
• 你可以修改osm.xml來客制化地圖，例如增加當
地的特徵坐標，修改道路、⽂文字顏⾊色等等
• 找不到osm.xml檔案，可以到 /usr/local/etc/
renderd.conf看路徑位置
• 在範例中我修改 background-color，原本
是“#b5d0d0” 我改成 “#ff0000” (紅⾊色)
$ sudo vim ~/src/mapnik-style/osm.xml
# in editor
...
<Map background-color=”#ff0000” src...
...
$ sudo /etc/init.d/renderd restart
$ sudo render_list -a -z 0 -Z 0 --socket=/var/run/
• 現在瀏覽 http://yourserveraddress/osm_tiles/0/0/0.png 海
洋應該會變成紅⾊色的

使⽤用 tile
• 我使⽤用Leaflet作為範例
• 先在/var/www/底下建⽴立網⾴頁資料夾(我命名為osm)
• 然後在http://leafletjs.com下載Leaflet的檔案
• 接下來編輯index.html (你可以複製下⼀一⾴頁的範例碼)
• 最後瀏覽 http://yourserveraddress/osm/
$ sudo mkdir /var/www/osm
$ cd /var/www/osm
$ sudo wget http://leaflet-cdn.s3.amazonaws.com/build/
leaflet-0.6.4.zip
$ sudo unzip leaflet-0.6.4.zip
$ sudo touch index.html
$ sudo vim index.html #see sample code in next slide

使⽤用Tile：範例碼
<html>
<head>
<title>My first osm</title>
<link rel=”stylesheet” type=”text/css” href=”leaflet.css”/>
<script type=”text/javascript” src=”leaflet.js”></script>
<style>
#map{width:100%;height:100%}
</style>
</head>
<body>
<div id=”map”></div>
<script>
var map = L.map(‘map’).setView([25.555,121.899],7);
L.tileLayer(‘http://yourserveraddress/osm_tiles/{z}/{x}/{y}.png’,
{maxZoom:18}).addTo(map);
</script>
</body>
</html>

參考
• switch2osm.org
• wiki.openstreetmap.org
• leaﬂetjs.com

感謝您
<Marc Huang> marchuang41@gmail.com

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