Visualisierung des Wasserverbrauchs in Kapstadt

Die Region Western Cape mit seiner Metropole Kapstadt erlebt derzeit eine der größten Dürreperioden seiner Geschichte. In Folge dessen werden etliche Meerwasseraufbereitungsanlagen errichtet und neue Wasserquellen erschlossen.

Zeitgleich gelten seit längerem immer stärkere Restriktionen in Bezug auf den Wasserverbrauch -- derzeit ist es Stufe 6. Damit ist bspw. nicht nur das Befüllen von Swimmingpools sowie das Waschen von Autos nicht mehr gestattet, ebenso sinkt der erlaubte Verbrauch pro Grundstück bzw. Haushalt auf 10500l pro Monat. Zusätzlich tritt ab Februar eine Verbrauchssteuer in Kraft, die sich anhand des Grundstückswertes bemisst.

Um sich einen Überblick zum Verbrauch jedes Einzelnen zu verschaffen, hat die Stadt Kapstadt zudem den Verbrauch pro Grundstück auf einer Landkarte visualisiert. Der nachfolgende Ausschnitt dokumentiert den Stand vom November für den Vorort Sea Point.

Link zur Landkarte: https://citymaps.capetown.gov.za/waterviewer/

Daten auswerten mit dem Youth Explorer

Das im Kapstädter Osten beheimatete Projekt OpenUp trägt offene Daten (Open Data) zusammen und visualisiert diese über ihre Webseite. Das erlaubt es vielen Menschen, statistische Auswertungen auf einen Blick zu verstehen.

Detailansicht für eine Region

Eines der Projekte ist der Youth Explorer. Über eine interaktive Landkarte macht es beispielsweise die verschiedenden demographischen Unterschiede zwischen den einzelnen Provinzen Südafrikas sichtbar, ebenso die Verteilung der Geschlechter sowie die Zugehörigkeit zu einer Nationalität, der Bildungsstand oder die Qualität des Internetzugangs.

Detailansicht für ausgewählte Daten

Es ist wirkich beeindruckend, welche Daten erhoben und zusammengefasst werden. Hinter der Plattform steckt viel freie Software -- so z.B. Python, Django, das Versionskontrollsystem Git und das DBMS PostgreSQL. Im Moment laufen Optimierungen, um die Zugriffe auf die hinterlegten Daten zu verbessern und die Zugriffszeiten deutlich zu verringern.

Informationen zu Busnetz von Golden Arrow als Open Data verfügbar

Im Western Cape operieren mehrere Busunternehmen im Rahmen des ÖPNV, so z.B. MyCiti, Golden Arrow und die vielen privat betriebenen Minitaxis. Wie bereits früher berichtet, existiert seit Beginn diesen Jahres eine Karte der Initiative WhereIsMyTransport, auf der alle regelmäßigen Buslinien von MyCiti und den Minitaxis zusammengefasst sind. Das erleichert Ihnen den Weg von A nach B im Großraum Kapstadt erheblich.

Die frei verfügbare Datenmenge zum Verkehrsnetz wird jetzt noch größer. Wie OpenUp in der vergangenen Woche via Twitter mitteilte, stehen von nun an auch sämtliche Haltestellen des Busnetzes von Golden Arrow im Rahmen des Projekts Code for South Africa als Open Data zur Verfügung. Bereitgestellt hat die Daten freundlicherweise die Stadtverwaltung von Kapstadt. Damit wird die bereits bestehende Karte noch umfangreicher und erlaubt weitere Verknüpfungen und Erweiterungen der bestehenden Navigationssoftware.

Die Haltestellen von Golden Arrow auf einer Landkarte von Google Maps

ÖPNV live. Die Fähre im Blick

Mehr und mehr Verkehrsunternehmen statten ihre Fahrzeuge mit GPS-Sensoren aus, um deren Position zu erfassen und in Echtzeit Aussagen zur Route geben zu können. Mittlerweile stehen viele der erfaßten Daten als Open Data zur Verfügung und können jedem Interessenten in eigenen Anwendungen verarbeitet werden. Das Schweizer Projekt Opendata.ch stellt dazu eine eigene API bereit, ebenso andere Logistikdienstleister wie die Deutsche Bahn oder die SBB.

Neben Routenplanern und Standortinformationen erlaubt die Technik auch eine Visualisierung auf einer Landkarte. Das Projekt livemap24 erfaßt nicht nur Busse und Bahnen, sondern auch Flugzeuge, Fähren und Seilbahnen -- weltweit.

ÖPNV in Venedig. Wann kommt die nächste Fähre?

Share the road

Mobilität ist in (Süd)Afrika ein großes Thema. Die Benutzung eines Kraftfahrzeugs stellt für viele Menschen die einzige Möglichkeit dar, um sich in überschaubarer Zeit zwischen zwei Orten zu bewegen. Lediglich in den Großstädten wie bsw. Kapstadt, Johannesburg und Durban besteht ein öffentliches, dichtes Nahverkehrsnetz.

In der Region Western Cape -- sprich in und um Kapstadt -- sind das MyCiti, Golden Arrow und Minitaxis. Während MyCiti und Golden Arrow auf festen Routen unterwegs sind, sind die Minitaxis deutlich flexibler. Sie bringen Sie genau dahin, wo Sie hinwollen und halten an allen möglichen und unmöglichen Stellen auf Zuruf.

Trotzdem habe sich einige Strecken herausgebildet, die als zentrale Verkehrsadern regelmäßig von den Minitaxis frequentiert werden. Diese inoffiziellen und nicht ausgeschilderten Routen wurden vom Projekt WhereIsMyTransport in enger Zusammenarbeit mit den Betreibern und Eigentümern der Minitaxis erfaßt und in den zentralen Liniennetzplan integriert.

Ausschnitt des Liniennetzes

Für Radfahrer ist es mitunter sehr schwierig, sich den Platz auf den Straßen zu erkämpfen. Initiativen wie Arrive Alive oder die Pedal Power Association kämpfen für mehr Gleichberechtigung. Vielfach erinnern Hinweisschilder daran, dass es noch andere Verkehrsteilnehmer außer Autos gibt.

Hinweis am Chapman's Peak Drive

Südafrika durchleuchtet. Transparentes Budget dank Open Data

Jeder von uns -- ganz gleich ob Bürger oder Unternehmen -- trägt mit seinen Steuern und Abgaben zum Budget seiner Region bei. Oft fragen wir uns, was mit unserem Geld passiert, sprich: welche Ausgaben werden darüber finanziert, wie verteilt sich die Geldmenge und welche Möglichkeiten bestehen in der Zukunft. Viele Städte halten sich da bislang etwas bedeckt. Nur auf Anfrage erhalten Sie Informationen zu diesen Finanzdaten.

Glücklicherweise hat ein Umdenken begonnen und die diesbezügliche Offenheit nimmt zu. Begrffen wurde vielerorts , dass wir als Bürger wissen und mitentscheiden möchten, wie mit unserem Geld gewirtschaftet wird. Dieses Vorgehen gehört bspw. in der Schweiz seit langem zum Alltag und ist als Teil des gesellschaftlichen Miteinanders fest verankert. Das kann durchaus auch dazu führen, dass im Rahmen einer Abstimmung entschieden wird, die lokalen Steuern anzuheben, um bspw. eine neue Sporthalle zu finanzieren.

Seit mehreren Jahren geht Südafrika einen ähnlichen Weg. Das gesamte Budget vieler Städte und Regionen ist transparent. Über die Webseite municipalmoney wird dieses in allen Details aufgeschlüsselt und für einen Normalbürger verständlich visualisiert. Sie erhalten daher nicht nur nackte Zahlen, sondern Grafiken, die den aktuellen Zustand und den Verlauf passend darstellen. Grundlage dafür sind die Budgetzahlen, die hierfür zur Auswertung von den jeweiligen Gemeinden bereitgestellt werden.

Nachfolgendes Bild zeigt das für Kapstadt. Sichtbar ist hier, wie lange das verfügbare Geld noch reicht (Cash Coverage) sowie wieviel tatsächlich ausgegeben wurde (Spending of Operating Budget). Sichtbar wird hier, dass a) das Budget noch für etwa eineinhalb Monate reicht und b) in den letzten beiden Jahren weniger ausgegeben wurde, als ursprünglich geplant.

Budgetanalyse von Kapstadt

Ausgewertet werden die Daten in Kooperation zwischen der Stadtverwaltung und einem Team von Analysten, die im Inkubator namens Codebridge im Kapstädter Osten beheimatet sind. Alle zwei Wochen findet vor Ort ein Community Meeting statt, zu dem jeder Interessierte hinzukommen und sich über das Projekt und dessen Entwicklung informieren kann.

Das Logo des Codebridge-Projekts

Die Auswertung der Daten fließt vielfach als Datensatz in das Projekt Code for South Africa ein und ist somit für jedermann verfügbar. Begonnen als Projekt von Spezialisten aus dem Themengebiet Open Data auf freiwilliger Basis, sind daraus mittlerweile mehrere dauerhafte Arbeitsplätze entstanden. Möglich wurde das Dank kontinuierlicher Finanzierung durch die Stadtverwaltung.

Weiterführende Links:

• Code for South Africa, https://data.code4sa.org/
• Codebridge,  http://codebridge.org.za/
• Frank Hofmann: Augenöffner. Feine Anwendungen zu Open Data in der Praxis, LinuxUser 01/2017

Veröffentlichungen 2016

Einige der LinuxUser-Ausgaben mit den Veröffentlichungen

Das Jahr 2016 war thematisch vielfältig, interessant und arbeitsintensiv. Spaß gemacht hat es in jedem Fall. Veröffentlicht wurden diese Beiträge:

• LinuxUser 01/2016 - Expressversand. Die Reaktionszeit von Webseiten optimieren (Teil 3 von 3) (Frank Hofmann und Gerold Rupprecht)
  Durchdachte Einstellungen beim Webserver und kleine Tricks beim Optimieren machen lahmen Webseiten Beine.
• LinuxUser 03/2016 - Nachgeladen. Firewall-Filterregeln automatisch wiederherstellen (Frank Hofmann)
  Dem Linux-Paketfilter Iptables fehlt eine einfache Möglichkeit, die Filterregeln nach einem Systemneustart automatisch zu laden. Die lässt sich aber durchaus nachrüsten - sogar auf mehreren Wegen.
• LinuxUser 04/2016 - Durchgeschlängelt. Pyspread: Tabellenkalkulation mit Python-Anbindung (Frank Hofmann)
  Mit Features überladene Tabellenkalkulationen gibt es zur Genüge. Dass eine ausgefeilte Spreadsheet-Anwendung auch einsteigertauglich sein kann, demonstriert das auf Python basierende Pyspread.
• Raspberry Pi Geek 04/2016 - Zwergenaufstand. Das Cubietruck im Alltagstest. (Frank Hofmann)
  Kleine Boards und wenig Leistung – das war einmal: Mit dem Cubietruck steigen Sie in eine neue Leistungsklasse auf.
• LinuxUser 05/2016 und Raspberry Pi Geek 03/2016 - Sieben Brücken. Alltagsaufgaben mit Bordmitteln lösen (Frank Hofmann)
  Computer wurden ursprünglich als Rechenmaschinen entwickelt. Am Beispiel eines Fahrtenbuchs zeigen wir, wie Sie mit Bordmitteln das Maschinchen zu Ihren Gunsten werkeln lassen. Dabei stellen wir Ihnen sieben Varianten der Problemlösung vor.
• LinuxUser 06/2016 - Suche im Netz. Dynamisch vergebene IP-Adressen ermitteln (Frank Hofmann)
  Welche IP-Adresse hat der Router, der Laptop, die Kaffeemaschine? Clevere Linux-Tools geben hier schnell Auskunft.
• LinuxUser 07/2016 - Schlüsseldienst. PGP/GnuPG-Schlüsselringe sauber verwalten und handhaben (Frank Hofmann)
  PGP/GnuPG wird immer populärer, nicht zuletzt dank NSA und Konsorten. Wir schauen hinter die Kulissen und zeigen, wie und womit Sie Ihre Schlüsselsammlung aktuell halten.
• LinuxUser 09/2016 - Erbsenzählerei. Datenbestände auf Veränderungen oder Manipulationen prüfen (Frank Hofmann)
  Ob Rsync, Integrit oder Aide - alle diese Werkzeuge beobachten den Verzeichnisbaum des Systems und schlagen Alarm, sobald sie dort unbefugte Veränderungen bemerken.
• LinuxUser 10/2016 - Lagerhaltung. Praxisnahe Paketverwaltung unter Debian (Frank Hofmann)
  Technologien wie Flatpak und Snap suggerieren, bisherige Paketverwaltungskonzepte hätten ausgedient. Ein Blick auf den aktuellen Stand der Softwareverwaltung unter Linux zeigt, dass dieser Eindruck täuscht.
• LinuxUser 11/2016 - Punktgenau. Grafikbibliotheken in Python-Programmen (Frank Hofmann)
  Häufig gelingt es erst mit einer geeigneten Visualisierung, komplexe Daten und deren Zusammenhänge anschaulich zu machen. Dabei greifen Ihnen Python und mächtige Bibliotheken wie Matplotlib, Bokeh und Pandas hilfreich unter die Arme.
• LinuxUser 12/2016 - Im Gleichklang. Mit dem Versionskontrollsystem Fossil Quellcode verwalten (Frank Hofmann)
  Fossil vereint Versionskontrolle, Wiki und Bugtracker zum Rundum-Wohlfühl-Paket für Software-Entwickler. 

Großen Dank gebührt Axel Beckert, Wolfram Eifler, Mathias Stürmer (Forschungsstelle Digitale Nachhaltigkeit der Universität Bern), Martin Ebnöther, Benjamin Seibel (Technologiestiftung Berlin), Guus Hoekman (Code for South Africa, Kapstadt), Werner Heuser, Mandy Neumeyer, Thomas Partzsch, Uwe Berger,  Jim Schimpf,  Thomas Osterried, Wolfram Schneider, Arne Wichmann, Sebastian Andres, Sven Guckes, Gerold Rupprecht, Dirk Deimeke und Martin Manns für deren kritische Anmerkungen und Kommentare im Vorfeld der Artikel.

Hinweis: alle o.g. Beiträge sind in der gedruckten Version verfügbar. Ein Teil der Beiträge sind derzeit online nur kostenpflichtig vollständig zugänglich.

Darüberhinaus haben Axel Beckert und ich unser Buch Debian-Paketmanagement weiter vervollständigt. Mit großer Freude vermelden wir die Aufnahme als offizielles Debianpaket. Somit ist es ab Debian 9 Stretch offizieller Bestandteil der Linux-Distribution.

SBB erweitert ihr Angebot zu Open Data

Die Schweizer Bundesbahnen (SBB) sind im Bereich Open Data in einer Vorreiterposition. Neben den Detailinformationen zu den Zügen und Verbindungen stehen das gesamte Liniennetz der SBB, wichtige Lautsprecherdurchsagen (der vergangenen beiden Tage), die Passagierfrequenz  (derzeit der Stand von 2014) sowie umfangreiche Informationen zu den Haltestellen und Bahnhöfen bereit. Letzteres umfaßt Park+Rail, Veloparkplätze, Railtaxi, Carsharing, Equipment für barrierefreies Reisen am jeweiligen Bahnhof, die Verkehrstafeln sowie die Infrastruktur samt Öffnungszeiten am Bahnhof. Damit sehen Sie bereits vor der Ankunft am Bahnhof, welches Geschäft eine Filiale hat und noch geöffnet hat.

Einen Zug online mitverfolgen - hier den ICN am Neuenburger See

Für uns Datenreisende sind insbesondere die WLAN-Hotspots stets sehr nützlich. Das von der SBB betriebene Funknetz ist ebenfalls kartographiert. Die nachfolgende Abbildung zeigt einen Ausschnitt und die Detailinformationen zum Standort in Fribourg.

SBB-Wifi zum Standort Fribourg

Möchten Sie noch mehr Informationen und Daten zum Öffentlichen Verkehr im Alpenland erhalten, steht seit Anfang Dezember die Plattform Opentransportdata.swiss online. Diese bietet alle Informationen, die das Herz begehrt.

Daten auswerten mit NumPy

NumPy beschreibt sich als fundamentale Python-Bibliothek für das wissenschaftliche Rechnen. Neben ausgefeilten statistischen Verfahren kann es effizient mit großen, mehrdimensionalen Datenmengen umgehen. In Kombination mit Matplotlib erstellen Sie mit überschaubarem Aufwand graphische Auswertungen dazu.

Das nachfolgende, einführende Beispiel bestimmt das Minimum und Maximum einer Elementeliste sowie die Position der Elemente in der Liste. Dazu verwendet es die NumPy-Methoden min, max, argmin und argmax.

import numpy as np

valueList = np.array([1, 6, 3, 4, 5])
print (valueList)

minimumValue = np.min(valueList)
maximumValue = np.max(valueList)

minimumValuePosition = np.argmin(valueList)
maximumValuePosition = np.argmax(valueList)

print ("The minimum value is %i at position %i." % (minimumValue, minimumValuePosition))
print ("The maximum value is %i at position %i." % (maximumValue, maximumValuePosition))

Die Ausgabe im Terminal sieht dann wie folgt aus:

[1 6 3 4 5]
The minimum value is 1 at position 0.
The maximum value is 6 at position 1.

Das vollständige Beispiel mit weiteren Kommentaren finden Sie im Python-Tutorial auf GitHub. Einen Überblick zu Matplotlib und weiteren Bibliotheken zur Ausgabe für graphische Darstellungen gibt Ihnen der Beitrag Punktgenau. Grafikbibliotheken in Python-Programmen aus Linux-User 11/2016.

Feine Anwendungen zu Open Data in der Praxis

Auch wenn Open Data vielfach noch als Nischenthema verstanden wird, stehen bereits etliche Anwendungen bereit, die diese Daten in spannender Form aufbereiten. Neben Landkarten und Navigationshilfen stehen bspw. Budgetverteilungen, Wetterinformationen und statistische Auswertungen zum Ausprobieren bereit. Dieser Artikel Augenöffner. Feine Anwendungen zu Open Data in der Praxis aus LinuxUser 01/2017 führt in die Thematik ein. Das Heft gibt es seit heute am Kiosk.

Datenanalyse zu Staudämmen aus dem Projekt Code for South Africa

OpenWiFi-Map für Kapstadt

Mehr als 2600 Quellen für Open Data auf einen Blick

Open Data beschreibt die Bereitstellung von gesammelten Daten, die jedermann für eigene Zwecke verwenden kann. Es sind strukturiert und maschinenlesbar vorliegende Datensätze, die allen Interessenten kostenfrei zur Verfügung stehen und genutzt werden können, um möglichst etwas sinnvolles damit zu tun. OpenDataSoft hat nun eine Landkarte erstellt, die mehr als 2600 Datenquellen vereint. Prädikat: ausgesprochen wertvoll!