Ein Routenplaner für alle Fälle
Der Forschungsbereich Geoinformatik analysiert Geodaten und entwickelt Dienste für Anwender
Als im Frühjahr 2015 ein verheerendes Erdbeben Nepal erschütterte, machten sich die Geoinformatiker an der Universität Heidelberg umgehend ans Werk: Wie bereits fünf Jahre zuvor nach dem Erdbeben in Haiti richteten Wissenschaftler und Studierende einen Notfall-Routenplaner im Internet ein. Damit konnten sich Katastrophenhelfer informieren, welche Straßen noch befahrbar waren, und so die schnellste Wegstrecke durch das von Zerstörungen betroffene Gebiet ermitteln. Außerdem erhielten sie Informationen über wichtige Anlaufstellen wie Krankenhäuser, Rettungsstationen oder Notfallcamps. Diese Unterstützung humanitärer Aktivitäten durch die Entwicklung von Technologien für das sogenannte Disaster Mapping ist nur ein Beispiel für die praxisbezogenen Projekte der Heidelberger Geoinformatiker, die am Geographischen Institut angesiedelt sind. Grundlage ihrer Arbeit sind geographische Daten aus verschiedenen Quellen, die die Wissenschaftler unter unterschiedlichen Aspekten auswerten.
„Wir untersuchen Geodaten, also digitale Informationen, denen auf der Erdoberfläche eine bestimmte räumliche Lage zugewiesen werden kann“, erklärt Prof. Dr. Alexander Zipf, der den Bereich Geoinformatik leitet. „Diese Daten werden im Social Web und von Freiwilligen aufgenommen, beispielsweise im Projekt OpenStreetMap, der oft auch als ‚Wikipedia der Kartographie‘ bezeichneten freien Weltkarte. Wir analysieren sie hinsichtlich ihrer Qualität und ihres Nutzungspotentials und entwickeln für diese Analysen neue Methoden.“ Damit das Wissen und die Technologie aus der Grundlagenforschung der Geoinformatik besser den Weg in die Praxis finden, wird am Geographischen Institut mit finanzieller Unterstützung durch die Klaus Tschira Stiftung seit Sommer 2016 das Heidelberg Institute for Geoinformation Technology (HeiGIT) aufgebaut.
Der Schwerpunkt der Arbeit liegt auf der Umsetzung praxisbezogener Projekte und Dienste vor allem in drei Themenbereichen: In der Analyse großer Datenmengen („Big Spatial Data Analytics“), in intelligenten ortsbasierten Diensten und Navigation sowie im Disaster-Mapping für humanitäre Hilfe, wie im Fall des Notfall-Routenplaners. „Heutzutage entstehen große Mengen unterschiedlichster Daten, die von technischen Sensoren automatisch erhoben oder von Nutzern in Social Media und per Crowdsourcing generiert werden“, erklärt Alexander Zipf. „Wir helfen, diese aufzubereiten und in Anwendungen mit Raumbezug sinnvoll einzusetzen. Hierzu entwickeln wir Methoden, um aus den heterogenen Datenströmen zielgerichtet nutzbare Geoinformationen abzuleiten."
Die Heidelberger Geoinformatik bildet dabei eine Schnittstelle zwischen Technologie und ihrer Anwendung. Im Bereich der intelligenten Navigation entwickeln die Wissenschaftler weltweit verfügbare Dienste, die es ermöglichen, maßgeschneiderte Mobilitätsprofile zu erstellen, die auf spezielle Bedürfnisse und unterschiedliche Szenarien abgestimmt sind. „Während beispielsweise Logistikunternehmen ihre Anfahrtswege stets optimieren müssen, suchen Outdoor-Sportler nach Routen, die ihren individuellen Ansprüchen genügen“, erklärt Alexander Zipf. Beim Disaster-Mapping für humanitäre Hilfe entwickeln die Wissenschaftler in Zusammenarbeit mit Nutzern innovative Verfahren und Dienste, um das Potential unterschiedlicher Datenquellen besser nutzen zu können.
In einem von der Europäischen Union geförderten Projekt befassen sich die Heidelberger Geoinformatiker mit Passanten, die Mobilitätseinschränkungen haben – etwa Menschen mit Rollstühlen oder Kinderwagen, die auf barrierefreie Wege angewiesen sind und zu deren größten Hindernissen neben Treppenstufen auch große Steigungen und schlechte Straßenbeläge zählen. Im Rahmen des Forschungsprojektes „CAP4Access“ entwickeln die Wissenschaftler ein spezifisches Profil, das die bereits vorhandenen, frei zugänglichen Routenplaner-Profile für PKW, LKW, Fußgänger und Radfahrer ergänzt. Neben der Routenplanung zeigt der Dienst auch Erreichbarkeitszonen an – Gebiete, die von einem Startpunkt aus innerhalb eines bestimmten Zeitraums erreichbar sind. Ziel des Projektes „CAP4Access“ ist es, mit Hilfe neuer Technologien auf existierende Barrieren in europäischen Städten aufmerksam zu machen. Da die Wissenschaftler für ein optimales Ergebnis darauf angewiesen sind, dass möglichst viele Menschen ihr Wissen über die Gegebenheiten der Strecken in die OpenStreetMap eintragen, beteiligen sich viele freiwillige Helfer in der Netzgemeinde am Sammeln und Aufbereiten der Daten. Dieses „Crowdsourcing“ wiederum ist ebenfalls ein Forschungsthema in Heidelberg: Die Geoinformatiker arbeiten auch an Methoden zum Crowdsourcing von 3D-Geoinformationen.
