Fachbereich Geographie und Geologie

Bachelorarbeit

Karten als Abbild der Erde – Von der klassischen Karte zum mobilen Navigationssystem

Eingereicht von: Harald Mathä Matrikelnummer: 0821752

Betreuer: Dr. rer. nat. Holger Faby

Inhaltsverzeichnis

1. Vorwort ......................................................................................................... 7 2. Einleitung ...................................................................................................... 8 3. Karten als zweidimensionales Abbild der Erde ...................................... 10 3.1

Definitionsversuch für Karten ........................................................................................... 10

3.2

Bestandteile einer Karte....................................................................................................... 11 3.2.1

Maßstab ......................................................................................................................... 11

3.2.2

Projektion ...................................................................................................................... 13

3.2.3

Zeichensatz ................................................................................................................... 15

4. Kartentypen und– Arten ........................................................................... 17 4.1

Topografische Karten ........................................................................................................... 17

4.2

Thematische Karten .............................................................................................................. 18 4.2.1

Exkurs: Stark generalisierte thematische Karten – am Beispiel von U-Bahn

iiiiiiiiiiiKarten ............................................................................................................................ 19 4.3

Anwendungsbereiche von Karten .................................................................................... 21

5. Technische Evolution von Karten: Von der statischen Papierkarte zum iiiiirmobilen Navigationssystem....................................................................... 21 5.1

Karten im Internet ................................................................................................................. 21

5.2

Desktop – Kartografie .......................................................................................................... 23 5.2.1

5.3

Besonderheiten bei der Bildschirmausgabe ........................................................ 24

Mobile Navigationssysteme – die bessere Alternative? ........................................... 25 5.3.1

Navigation mit der statischen Papierkarte ........................................................... 25

5.3.2

Navigation mit Navigationssystemen ................................................................... 25

5.3.3

Vor- und Nachteile von Navigationssystemen ................................................... 26 5

6. Positionsbestimmung per Satellit.............................................................. 28 6.1

GPS – der Wegbereiter der mobilen Navigation ....................................................... 29 6.1.1

6.2

Anwendungsbereiche von GPS .............................................................................. 30

Weitere satellitengestützte Systeme zur Positionsbestimmung ............................ 31 6.2.1

GALILEO – die europäische Antwort auf GPS ................................................ 31

6.2.2

Das russische GLONASS System ......................................................................... 32

6.2.3

COMPASS – Satellitennavigation aus China..................................................... 33

6.2.4

Fazit: Viele Varianten– ein Prinzip ....................................................................... 34

7. Location Based Services............................................................................. 35 7.1

Grundprinzip von LBS......................................................................................................... 36 7.1.1

Positionsbestimmung für LBS allgemein ............................................................ 36

7.1.2

Positionsbestimmung für LBS in Gebäuden ....................................................... 38

7.1.3

Fazit zur Standortbestimmung in Bezug auf LBS............................................. 40

7.2

Vom Standort zur Information ......................................................................................... 40

7.3

Anwendungsbereiche von LBS.......................................................................................... 41 7.3.1

7.4

8.

Exkurs: Augmented Reality..................................................................................... 43

Rechtliche Aspekte der Positionsbestimmung bei LBS ........................................... 46

Resümee...................................................................................................... 48

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1. Vorwort Diese Bachelorarbeit hat ihre Grundlage in einer Proseminararbeit mit dem Titel „Entwicklungslinien

der

Kartographie“,

welche

im

Zuge

der

Lehrveranstaltung

„Sozialgeographie“ entstanden ist. Der Großteil der Arbeit wurde jedoch drastisch überarbeitet und in den, für als wichtig erachtet Bereichen ergänzt und vertieft, sodass auch einiges Neues den Weg in diese, vorliegende Arbeit fand.

Während sich die Proseminararbeit noch sehr allgemein mit der Thematik der Kartographie beschäftigte und nicht zuletzt auch die geschichtlichen Aspekte erläutert, konzentriert sich die vorliegende in der ersten Hälfte hauptsächliche mit den Bestandteilen von Karten, den Arten von Kartenwerken und gibt einen kurzen Einblick in die technische Evolution in den verschiedenen Bereichen der Kartographie und ihren Anwendungsbereichen.

Der zweite Teil ist den modernen Technologien, wie etwa der Positionsbestimmung durch Satelliten, vor allem in Kombination mit mobilen Endgeräten, wie Navigationssystemen und Smartphones gewidmet. Dabei soll die Arbeit einen technischen Überblick über die grundlegenden Technologien und deren Funktion liefern, wobei man hier beachten muss, dass der Rahmen dieser Arbeit damit nicht gesprengt werden soll, was natürlich zur Folge hat, dass nicht Alles bis ins letzte Detail erläutert werden kann. Zu technischen Fragen, die, wie schon gesagt, über das in dieser Arbeit Gebotene hinausgehen, verweiße ich auf die entsprechende Fachliteratur. Nach dieser Hinführung werden die, durch die technischen Errungenschaften möglich gewordenen, Anwendungsbereiche aber auch damit entstehende Probleme aufgezeigt.

Dank gilt an dieser Stelle Herrn Dr. Holger Faby, welcher schon als Leiter des oben erwähnten

Proseminars

fungierte

und

nicht

zuletzt,

durch

seine

thematische

Aufgeschlossenheit, diese Bachelorarbeit ermöglicht hat.

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2. Einleitung Nachdem im Vorwort schon die Richtung dieser Arbeit erläutert wurde soll diese Einleitung nun überblicksmäßig auf die einzelnen Kapitel im vorbereiten. Karten als zweidimensionales Abbild der Erde – im ersten und gleichzeitig wohl grundlegendsten Abschnitt wird aufgezeigt was eine Karte ausmacht, neben einigen Definitionsversuchen für den eigentlichen Begriff der Karte, wird auf die Hauptbestandteile von Karten eingegangen und das nötige Basiswissen vermittelt. Da es nicht nur eine Kartenart gibt, sondern eine Vielzahl an Möglichkeiten zur Kartengestaltung und – Anwendung, beschäftigt sich der zweite Abschnitt „Kartentypen und – Arten“ vor allem mit den grundlegenden Kartenarten und deren Merkmalen. Da der technische Fortschritt auch bei der Kartographie immer wieder Neuerungen mit sich bringt, setzt sich das Kapitel „Technische Evolution von Karten“ mit den Bereichen der Desktopkartographie und vor allem auch, mit den damit entstehenden technischen Herausforderungen auseinander. Auch die in den letzten Jahren stark an Popularität gewinnende Internetkartographie soll dabei nicht zu kurz kommen.

ABB. 01:

Karte und Kompass – die klassische „Navigationslösung“ [Quelle: SUITE101.DE]

Doch nicht nur auf den stationären Computern und im Internet sind viele Fortschritte vonstatten gegangen. Mobile Lösung zur Orientierung und Navigation werden immer beliebter. Doch welche Techniken und Systeme ermöglichen solche portablen Endgeräte? Viele benutzen Navigationsgeräte, doch wie funktionieren diese Systeme eigentlich – wo liegen konkret die Vorteile für den Benutzer?

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Und noch viel wichtiger – haben die Systeme nicht auch Nachteile? Alle diese Fragen sollen im Abschnitt „Mobile Navigationssysteme – Die bessere Alternative?“ geklärt werden.

Für die Navigation ist die das Wichtigste die Technologie im Hintergrund. Zwar sieht diese keiner, jedoch wäre ohne die Positionsbestimmung per Satellit, Navigation, wie wir sie heute kennen und verwenden, nicht denkbar.

Mit den Fortschritten im mobilen Bereich haben sich viele neue Wege ergeben. Mit der Möglichkeit mobile Endgeräte schon fast jederzeit und überall orten zu können, hat sich eine Fülle an neuen Anwendungsbereichen ergeben, um den Nutzern das Leben interessanter und angenehmer zu gestalten. Der Abschnitt „Location Based Services“ erläutert nicht nur die Anwendungsbereiche selbst, sondern natürlich auch das technische Grundgerüst. Da jedoch, durch die Positionsbestimmung nicht nur Vorteile, sondern oftmals auch Nachteile hinsichtlich des Datenschutzes entstehen, wird auch diese Thematik kurz angeschnitten.

Den Abschluss liefert ein Resümee, verbunden mit einem kurzen Ausblick auf mögliche zukünftige Entwicklungen. Wohin gehen die Trends? Und vor allem, worin liegen die zu erwartenden Verbesserungen für den einzelnen Nutzer?

ABB. 02: Navigationssoftware am Mobiltelefon

[Quelle: AUTOSCOOTER2000.DE]

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3. Karten als zweidimensionales Abbild der Erde Da sich diese Arbeit mit Karten in allen möglichen Variationen auseinandersetzt, soll dieser erste Abschnitt eine Hinführung zum Thema darstellen. Obwohl sich eine Definition von „Karten“ als schwierig erweißt, folgen hier einige mögliche Ansätze dazu. Danach wird in diesem Abschnitt hauptsächlich auf Dinge wie die typischen Bestandteile und Merkmale von Karten eingegangen.

3.1

Definitionsversuch für Karten

Wir alle sind mit Karten konfrontiert, nicht nur weil manche Menschen beruflich damit zu tun haben, auch im alltäglichen Leben sind sie nicht wegzudenken. Man stelle sich dabei nur einfachste Karten, wie beispielsweise Linienpläne von öffentlichen Verkehrsmitteln oder auch Stadtkarten vor. Vielen Menschen ist zwar vermutlich gar nicht bewusst, welchen großen Dienst ihnen solche Helfer erweisen, jedoch sind die meisten von uns es gewohnt mit Karten, in allen ihren Formen, umzugehen. Man kann also davon ausgehen, dass die meisten von uns Karten kennen, jedoch geht eine Definition für den Begriff selbst nicht ganz so einfach von der Hand.

Derek Gregory, ein englischer Geograph, beschreibt Karten simpel, als „Pictures of the World“, welche durch die Interpretation von Linien, Flächen, Zeichen und Symbolen verständlich werden. [SCHLÖGEL (2007): S. 96]

Die Internationale Kartographische Vereinigung (ICA) holt etwas weiter aus, sie definiert Karten als „versinnbildlichte Repräsentation geographischer Realität, die auf der Kreativität und den Entscheidungen eines Kartographen beruht und bestimmte Aspekte und Charakteristika darstellt, um räumliche Beziehungen abzubilden“. [SCHNEIDER (2006): S. 7] Schneider, welche diese Definition in ihrem Buch „Die Macht der Karten“ anwendet, gibt dazu den Denkanstoß, dass man laut dieser Definition, auch andere räumliche Interpretationen als Karten betrachten könnte, auch wenn diese aufs Erste nur wenig mit traditionellen Karten zu tun hätten.

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3.2

Bestandteile einer Karte

Eine Karte bildet bestimmte Details der Realität ab, welche dies sind, hängt u.a. vom jeweiligen Verwendungszweck ab. Um diesen auf eine brauchbare Art bewerkstelligen zu können, bedient man sich in der Regel dreier elementarer Zutaten für ein Kartenwerk: Maßstab, Projektion und Zeichensatz. [MONMONIER (1996): S. 19]

3.2.1

Maßstab

Da die meisten Karten kleiner sind, als der Ausschnitt welchen sie abbilden, muss dem Betrachter vermittelt werden, wie viel kleiner die Karte im Vergleich zur Realität ist. Dafür gibt es den Maßstab, er gibt eben genau jenes Verhältnis zwischen Abbildung und Realität an. Im Wesentlichen gibt es drei Arten wie der Maßstab in einer Karte angegeben werden kann, als Verhältniszahl, als verbale Beschreibung oder aber als grafische Darstellung. [MONMONIER (1996): S. 19]

Verhältniszahlen, auch als numerischer Maßstabsangaben bezeichnet, setzt Längeneinheiten auf einer Karte mit Entfernungen in der Realität in Beziehung. 1:25000 bedeutet beispielsweise, dass eine Linie mit 1 cm Länge auf der Karte, einer 25000 cm langen Straße, einem Fluss, etc. in der Realwelt entspricht. Wichtig ist dabei, dass auf beiden Seiten die gleiche Einheit verwendet wird. Da eine solche Verhältniszahl dimensionslos ist, wird die Einheit in der Regel gleich gar nicht angegeben. Je größer die Verhältniszahl (Bruchzahl) ist, desto kleiner der gezeigte Ausschnitt der Realität, was wiederum bedeutet, dass die Karte sich auf die detaillierte Darstellung eines kleinen Gebiets beschränken kann. Ein Maßstab von 1:10000 ist dabei größer als beispielsweise 1:25000. Ist der Maßstab kleiner, können auf derselben Kartenfläche, größere Gebiete dargestellt werden, jedoch fallen viele Details der stärkeren Verkleinerung zum Opfer. [MONMONIER (1996): S. 19 ff]

Verbale Aussagen zum Maßstab, wie etwa „ein Zentimeter entspricht einem Kilometer“, verwenden in der Regel auf beiden Seiten unterschiedliche Einheiten. Der Vorteil derartiger Aussagen zum Maßstab liegt hauptsächlich darin, dass sich die Mehrzahl der Leute darunter wohl mehr vorstellen kann, als dies bei der entsprechenden Verhältniszahl der Fall wäre. [MONMONIER (1996): S. 21 f] 11

Graphische Darstellungen haben gegenüber den anderen beiden Varianten den Vorteil, dass der Benutzer dabei nicht in der Lage sein muss, Entfernungen abzuschätzen oder gar komplizierte Umrechnungen durchzuführen. Die graphische Variante ist auch von Wert, wenn die Karte nachträglich in der Größe verändert wird (z.B. in einer Zeitung abgedruckt), da die graphische Maßstabsleiste um denselben Grad verändert wird und der Maßstab somit derselbe bleibt. [MONMONIER (1996): S. 22]

ABB. 03: Verschiedene Varianten der Maßstabsangabe bei Karten [Quelle: MONMONIER (1996): S. 20]

Der Maßstab mag ein hilfreiches Mittel sein, um Distanzen, Größen, etc. in Karten abzuschätzen. Allerdings sollte man nie vergessen, dass der Maßstab einer Karte eigentlich nie für die gesamte Karte gelten kann, sondern nur für wenige Bereiche der Karte genau stimmt. Schuld daran ist die Krümmung der Erde, oder besser gesagt, dass man die dreidimensional gekrümmte Erdoberfläche, auf ein zweidimensionales Stück Papier projiziert, was, je nach Maßstab, zu mehr oder weniger starkenVerzerrungen auf der Karte führt. [ESRI (2011)] [MONMONIER (1996): S. 23 f]

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3.2.2

Projektion

Die Erde ist nicht flach, das haben die Menschen schon vor einiger Zeit herausgefunden. Will man unseren, mehr oder weniger rundlichen, Planeten abbilden, bleiben also nur 2 Möglichkeiten dafür, eine davon ist der klassische, kugelförmige Globus, bei dem man sich, angesichts seiner Form, streiten könnte, ob man ihn zur Kategorie der Karten zählen darf. Fest steht jedoch, dass die zweite Form, die zweidimensionale, flache Karte, sich in eigentlich allen Bereichen durchgesetzt hat. [ESRI (2011)]

ABB. 04.: Theoretisches Prinzip einer Projektion [Quelle: ESRI (2011)]

Doch wie bildet man einen dreidimensionalen Planeten, auf zweidimensionales Stück Papier ab? Hier kommt die „Projektion“ ins Spiel. Der Begriff rührt davon her, dass man im Prinzip die Erde „durchleuchtet“ und somit flach abbilden kann. Heutzutage dient dieses Grundprinzip jedoch eher der theoretischen Erläuterung des Begriffs, da die meisten Projektionen über mathematische Formeln berechnet werden. Dadurch ergeben sich natürlich sehr viele Möglichkeiten und noch mehr verschiedene Projektionsvarianten.

Je nach Lage, Größe, Ausrichtung, etc. des abzubildenden Gebiets, aber auch für unterschiedliche Verwendungszwecke, kommen bestimmte Projektionsvarianten zum Einsatz. Im Wesentlichen gibt es jedoch drei grundlegende Arten, nämlich Zylinder-, Kegel-, sowie planare Projektionen (siehe Abb. 4). [ESRI (2011)]

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Welche der drei Grundvarianten man wählt, hängt sehr stark von der abzubildenden Region ab. Befindet sich eine Region im Äquatorbereich, wird meist die Zylinderprojektion gewählt, da der Zylinder im Bereich des Äquators die Erde berührt, was zur Folge hat, dass er die besten Treueeigenschaften (siehe weiter unten), für diese Region aufweist und auch den Maßstab über die gesamte Karte am wenigsten verzerrt (siehe Abschnitt 3.2.1: „Maßstab“). Für Gebiete mittlerer Breiten (z.B. Süd- oder Mitteleuropa), werden in der Regel auf Kegelprojektionen aufbauende Varianten gewählt. Um die Polarregionen abzubilden greift man auf die planare Projektionen zurück, um die Verzerrungen in der resultierenden Karte möglichst gering zu halten. [ESRI (2011)]

ABB. 05: v.l.n.r.: Zylinderprojektion, Kegelprojektion, planare Projektion [Quelle: ESRI (2011)]

Da die Erdoberfläche durch den Wegfall einer Dimension verzerrt wird, muss man verschieden Verzerrungen, je nach Variante unterschiedlich stark ausgeprägt, in Kauf nehmen. Gut erkennbar ist dies in Abbildung 5, bei der Zylinderprojektion. Man achte besonders auf die Breitengrade (horizontale Linien beim Resultat, rechts vom grünen Pfeil), deren Abstand zueinander durch die die Projektion verzerrt wird. Die Vielzahl an Projektionen unterscheidet sich diesbezüglich in ihren sogenannten „Treueeigenschaften“. Es gibt vier Kategorien dieser Treue: Entfernung, Richtung, Konformität (Formtreue), sowie Flächentreue. [ESRI (2011)] [KOWOMA.DE (2007)]

Keine Projektion kann in allen Eigenschaften verzerrungsfrei sein, das Maximum ist die Treue hinsichtlich zweier Eigenschaften, oder genauer gesagt, entweder Entfernungstreue, Konformität oder Flächentreue, jeweils kombiniert mit der Richtungstreue.

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Verschiedene Eigenschaften wie beispielsweise Flächen – und Formtreue widersprechen sich hingegen völlig. Als Kartograph bleibt einem die Wahl, entweder man entscheidet sich für eine Karte, welche einen bestimmten Treueaspekt sehr gut erfüllt, dafür jedoch die anderen vernachlässigt, oder aber, man wählt eine Projektion welche in allen Kategorien mittelmäßige Ergebnisse liefert. Da Karten jedoch meist für einen bestimmten Zweck optimiert sind, wird hier meist die erste Variante gewählt. [ESRI (2011)] [MONMONIER (1996): S. 22 ff]

3.2.3

Zeichensatz

Hat man sich für die Projektion und möglicherweise auch schon für einen Maßstab entschieden, kommt der dritte Hauptbestandteil einer Karte ins Spiel. Dinge wie die Oberflächenbedeckung, Topographie, Flüsse, Straßen, etc. werden durch den Zeichensatz dargestellt. Ein gutes Beispiel liefern Skizzen für Wegbeschreibungen, wie sie MONMONIER (1996) anführt. Er bezeichnet den Zeichensatz als eine Art Code, welcher in einer kleinen Skizze noch relativ einfach gehalten ist. Ein paar Linien für die Straßen, ein paar Vierecke für markante Gebäude am Weg und hier und da ein Straßen- oder Gebäudename, mehr ist in der Regel hier nicht nötig. [MONMONIER (1996): S. 37] Wird das Areal jedoch größer und die Thematik komplexer, wird dieser Code jedoch bald komplizierter. Karten müssen oftmals eine Vielzahl an Informationen bereitstellen und da man nicht beim Kartographen nachfragen kann, was er denn mit einer bestimmten Signatur, etc. ausdrücken will, sollte die Symbolik in Karten klar verständlich sein. Da dies nicht möglich ist, wenn die Auswahl der Zeichen zufällig erfolgt, hat man sich auf genormte Zeichensätze geeinigt. Sei es nun eine Wetterkarte, eine Straßenkarte oder eine Topografische Grundkarte, jedes Fachgebiet hat seine kartographischen Konventionen. Prinzipiell unterscheidet man Punktsignaturen, Liniensignaturen sowie Flächensignaturen. Diese werden dann durch „graphische Variablen“ weiter untergliedert, Abbildung 6 soll hier einen kleinen Überblick geben. [MONMONIER (1996): S. 38]

Natürlich gibt es dutzende Variation der Symbolik in Karten, da dieser Abschnitt jedoch nur einen Überblick über die wichtigsten Dinge liefern soll, sehe ich jedoch hier von einer noch detaillierteren Betrachtung der Thematik ab.

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ABB. 06: Die wichtigsten graphischen Variablen bei der Kartengestaltung [Quelle: MONMONIER (1996): S. 38]

Was man auch nicht außer Acht lassen darf, sind natürlich Schriftsignaturen, welche beispielsweise zur Unterscheidung von Objekten mit gleicher Signatur dienen (Straßennamen, Beschriftung von Gebäuden, Flüssen und diversen anderen Objekten in Karten. Auch hier sind natürlich wieder Dinge wie die Art, die Größe oder sonstige Eigenschaften der Schrift variabel. [MONMONIER (1996): S. 37]

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4. Kartentypen und – Arten Karten scheinen für den Laien alle relativ gleich zu sein – setzt man sich jedoch näher mit der Thematik auseinander, so wird man schnell bemerken, dass man Karten sehr differenziert betrachten kann. Die 2 Hauptgruppen verkörpern topografische sowie thematische Karten.

4.1

Topografische Karten

Eine der bekanntesten Unterarten ist sicher die Topografische Karte, welche weithin auch mit dem Begriff Landkarte verbunden wird. Sie stellt (in ihrer Grundform) einen Ausschnitt der Erdoberfläche dar und gibt durch die Farbgebung der einzelnen Bereiche einen Überblick über die Höhenverteilung, die Gewässer, etc. in einem Gebiet.

ABB. 07: Gebiet um den kleinen Kamp (Niederösterreich)

[Quelle: verändert nach DIEBEWIRTSCHAFTER.AT]

Prinzipiell dienen topografische Kartenwerke zur Orientierung in einem Areal sowie zur Ausmessung von Standorten bzw. geometrischen Details. Da sie wichtige Funktionen für politische, wirtschaftliche und nicht zuletzt auch militärische Zwecke darstellen, ist es wichtig, dass die Länder solche Karten flächendeckend erstellen und natürlich auch fortlaufend aktualisieren. 17

In der Regel dienen die topografischen Kartenwerke für ein Gebiet auch als Grundlage für sämtliche anderen Karten, welche sich mit demselbigen Areal auseinandersetzen. [GEOINFORMATIK LEXIKON (2002)] [HAKE et al. (2002) 416ff] [MAGICMAPS (o.J.).]

Auf dem Kartenausschnitt in Abbildung 07 sind neben anderen typischen Elementen, wie zum Beispiel den blau eingezeichneten Gewässern, auch sogenannte Isohypsen (Höhenlinien) zu finden.

4.2

Thematische Karten

Ein anderer, vor allem aus dem Bereich der Humangeographie bekannter, Kartentyp sind die thematischen Karten. Thematische Karten basieren meist auf den Strukturen topografischer Karten. Dieser thematische Komplex umschließt verschiedenste Kartentypen, wie zum Beispiel Karten zur Einwohnerdichte, Oberflächenbewuchs, Bodenstrukturen und diversen anderen Thematiken. Auch Dokumente wie touristische Karten, Wanderkarten, Straßenkarten, etc., fallen in die Kategorie der thematischen Karten. Zu guter Letzt kann man auch Kartogramme, Topogramme und Bildkarten zu diesem zweiten Hauptbereich zählen. [HAKE et al. (2002) 461ff]

ABB. 08: Topogramm des Berliner Außenrings

Berliner ÖPNV [Quelle: DE.ACADEMIC.RU]

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ABB. 09: Thematische Karte zur Zahl der

Asylanträge in Deutschland [Quelle: T1.GSTATIC.COM]

Um die Übersicht bei den vielen Unterkategorien behalten zu können, gibt es verschiedene Ansätze einer Untergliederung. Die simpelste ist sicherlich, die schon genannte, nach dem Sachgebiet. Zudem unterscheidet man unter anderem in Grund- und Folgekarten, erstere werden durch direkte Verwertung von Messdaten erstellt, während Folgekarten auf bereits bearbeiteten Daten aufbauen. Als weiteres Kriterium kann die Darstellung qualitativer bzw. quantitativer Inhalte angesehen werden, was sich in der Folge meist auch auf die grafische Gestaltung auswirkt. Nicht zuletzt ist es auch entscheidend, ob statische oder zeitlichdynamische Inhalte vermittelt werden sollen und welche Darstellungsmethoden dabei gewählt werden. [GEOINFORMATIK LEXIKON (2002)] [HAKE et al. (2002) 416ff]

4.2.1

Exkurs: Stark generalisierte thematische Karten – am Beispiel von U-Bahn Karten

Wie sehr, gute Karten auf die Generalisierung angewiesen sind, zeigt sich am Besten am Beispiel einer klassischen U-Bahn Karte. Diese werden in großen Metropolen von Millionen Menschen im Vorbeigehen betrachtet, das heißt, die Information muss sich innerhalb weniger Sekunden den Weg ins Gedächtnis der Passanten bahnen. Dafür ist es logischerweise nötig, dass die Karten auf das Wesentlichste reduziert sind, was sowohl inhaltliche als auch geometrische Reduktion nötig macht.

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SCHLÖGEL (2007) nennt als Beispiel die Londoner U-Bahn Karte von 1931, bei der zur Gänze auf die realistische Abbildung des Stadtgrundrisses verzichtet wurde. Weder auf realistische Entfernungsangaben zwischen den einzelnen Haltestellen noch auf andere exakte geometrische Details wurde dabei geachtet. Stattdessen wurden die Vorstädte Londons „näher“ ans Zentrum gerückt.

ABB. 10: Wiener U – Bahn Karte. [Quelle: WIENER-UNTERGRUND.AT]

Diese Maßnahmen machten die Karte vergleichsweise so übersichtlich, dass sie im „Vorbeigehen“ gelesen werden konnte. Das Konzept hat sich bewährt und ist heutzutage bei nahe zu allen öffentlichen Verkehrsmitteln in Verwendung. [SCHLÖGEL, K. (2007)]

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4.3

Anwendungsbereiche von Karten

Generell kann man zu den Anwendungsbereichen sagen, dass sie sich mit den technischen Entwicklungen stetig erweitern. Auch die Anwenderfreundlichkeit hat sich dadurch oftmals deutlich verbessert. Bestes Beispiel sind hier Stadtkarten, welche nicht selten 1 bis 2 Quadratmeter groß sind, im Vergleich zu modernen Navigationssystemen, welche durch ihre handliche Form für viele Menschen zu alltäglich Begleitern geworden sind. Diese Fortschritte soll das nächste Kapitel etwas näher beleuchten.

5. Technische Evolution von Karten: Von der statischen Papierkarte zum mobilen Navigationssystem Die Kartografie ist in den letzten Jahrzehnten starken Veränderungen unterworfen gewesen. Vor allem durch technische Neuerungen, wurden Dinge wie computer-gestützte, und zunehmend auch dynamische Karten, realisierbar. In diesem Kapitel möchte ich kurz einen Umriss über die Entwicklung von der statischen Papierkarte zum mobilen Navigationssystem darstellen und auch ein wenig auf die technischen Aspekte eingehen. [FABY H., W. KOCH (2006) 130ff]

5.1

Karten im Internet

Eine Entwicklung die sicherlich mit einher geht ist, dass es inzwischen den meisten von uns ein Leichtes ist, eine Karte zu erstellen, oder einfach maßgeschneiderte Karten für die jeweiligen Zwecke zu finden. In der Fachliteratur werden diese Dinge oftmals mit den Begriffen „Neokartographie“ oder WEB 2.0 verbunden. [FABY H., A. KOCH (2010)] [FABY H., M. JOBST (2009)]

Neben den vielen Möglichkeiten die sich dadurch ergeben haben, ist dieser schnelle Zugriff auf räumliche Information vor allem für den Tourismus förderlich. Über viele Internetportale kann man sich beispielsweise schnell Informationen (räumlicher und sächlicher Natur) über ein Gebiet besorgen. [GALONSKA C. (2007)] Auch die Kostenfrage hat sich dabei in den letzten Jahren relativiert.

21

Bestes Beispiel hierfür sind open-source Projekte wie OpenStreetMap® [OPENSTREETMAP (O.J.)], aber auch kommerziellere Lösungen, wie sie beispielsweise der Internetgigant Google

®

[GOOGLE (o.J.)] kostenlos anbietet. In Österreich bieten auch der Staat bzw. die Bundesländer

selbst Lösungen an – so zum Beispiel Systeme wie SAGIS [Land Salzburg (o.J.)] (für das Bundesland Salzburg) oder DORIS [Land Oberösterreich (o.J.)] (für das Bundesland OÖ). [FABY H., A. KOCH (2010)] [GEOCONNECTIONS (2002)]

ABB. 11: DORIS, das öffentlich zugänglich Verzeichnis des Landes Oberösterreich

[Quelle: MAPS.DORIS.AT]

Auch andere Gazetteer – Services (Suchregister für Orte) und Routenplaner erleichtern das Reisen und machen über das Internet einer Vielzahl von Menschen den Zugang zu derartigen Informationen. [GEOCONNECTIONS (2002)]

22

5.2

Desktop – Kartografie

Nicht nur im Internet, sondern auch offline gibt es inzwischen viele Programme, die das Hantieren mit Karten erleichtern. Hier liegt jedoch der Fokus jedoch weniger auf der bloßen Suche nach Information (über möglichst kurze Wegstrecken, etc.), sondern vielmehr in der Bearbeitung von Karten. Dies geht von grafischer Überarbeitung und Aktualisierung bis zur völlig neu erstellten Karte. Auch hier gibt es viele verschiedene Programme, die eine Visualisierung geografischer Daten auf den Heimrechnern ermöglichen. Der Platzhirsch auf dem Gebiet ist das, auch auf der Universität Salzburg hauptsächlich verwendete Programm, namens ArcGis®. [ESRI (2010)]

Es handelt sich dabei zwar um eine kostenpflichtige Lösung, jedoch gibt es auch frei verfügbare Programme mit denen, die Kartographie, auch für den Laien in den Bereich des Machbaren gerückt wird. Die Karten wandeln sich durch solche Programme, aber auch durch viele der oben angesprochenen Internetportale, von einem eindimensionalen, statischen Papierzettel, zu veränderbaren, mehrschichtigen und dynamischen Informationsquellen. Der User entscheidet selbst ob er beispielsweise Dinge wie Landesgrenzen, Hauptstädte oder Höhendaten angezeigt bekommen will. Auf Knopfdruck lassen sich diese ein- oder ausblenden und erlauben somit eine tiefgehende Personalisierung der Karte auf dem Bildschirmen des jeweiligen Users. Man spricht hier auch von sogenannten „MashUps“, also der Kombination räumlicher Daten mit der gewünschten Information und Darstellung. [FABY H., A. KOCH (2010)]

Trotz aller Einfachheit muss man jedoch bedenken, dass die Ausgabe der Karten meist auf einem Bildschirm und nicht in gedruckter Version erfolgt. LEICHTHALER und STADLER (2006) machen sich Gedanken zu den Tücken und Herausforderungen der Kartografie am Bildschirm. Die Autoren verweisen dabei auf das Grundkonzept der Kartografie: „Die Abstraktion des Georaums unter Verwendung einer abstrakten Visualisierungsform, die an allgemein gebräuchliche Begriffe und Konventionen gebunden ist.“ [LEICHTHALER M., A. STADLER (2006) 249ff]

23

5.2.1

Besonderheiten bei der Bildschirmausgabe

Auch auf die technischen Restriktionen der Ausgabe auf dem Bildschirm wird näher eingegangen. So hat der Bildschirm den Nachteil der schlechteren Auflösung, gegenüber einer qualitativ hochwertig gedruckten Karte, was nicht selten in Bildfehlern, wie Treppeneffekten bei Linien, Unschärfe, Deformation von Signaturen, etc. resultiert, wodurch die Lesbarkeit bei der Darstellung am Bildschirm beeinträchtigt wird. [LEICHTHALER M., A. STADLER (2006) 251]

ABB. 12: Pixel in der originalen Grafik vs. ausgegebene Pixel am Bildschirm

[Quelle: LEICHTHALER M., A. STADLER (2006) 249ff]

Je besser der Bildschirm, vor allem in Punkto Auflösung und Bildschärfe, desto geringer fallen diese negativen Effekte aus. Nichtsdestotrotz stellen die Autoren einige Grundregeln für die grafische Gestaltung von Karten, insbesondere am Bildschirm, auf, um die Nachteile von vornherein gering zu halten [LEICHTHALER M., A. STADLER (2006) 251f]: •

Karteninformation, welche durch die Kartengrafik übertragen wird, muss gut erkennbar und lesbar bleiben.

•

Die Darstellungen sollen, entsprechend dem Ausgabemedium, mit möglichst feiner graphischer Auflösung aufgebaut sein.

•

Die Signaturen sollten gut differenzierbar sein und auch eine harmonische Farbgebung ist zu präferieren.

•

Die Darstellungen sollten insgesamt ein gutes und überzeugendes Layout aufweisen. 24

5.3

Mobile Navigationssysteme – die bessere Alternative?

Vergleicht man normale Karten in Papierform mit Navigationssystemen, so kann man sagen, dass Navigationssysteme dem Nutzer Arbeit abnehmen. Diese Aussage bezieht sich insbesondere auf die Bestimmung des eigenen Standortes und die Routenplanung.

5.3.1

Navigation mit der statischen Papierkarte

Bei einer Karte wird dem Betrachter eine Draufsicht auf ein Gebiet geboten. Will man nun eine Route ausfindig machen, treten einige Herausforderungen auf. Als erstes muss bestimmt werden, wo man sich derzeit befindet. Hat man dann auf der Karte eine passende Route gefunden, muss laufend nach Merkmalen der Umgebung (bestimmte Gebäude, Kreuzungen, auffällige Plätze) gesucht werden, welche auch in der Karte eingezeichnet sind, um die Orientierung zu behalten. Stellt man sich nun vor, dies alleine und vor allem während einer Autofahrt machen zu müssen, so wünscht man sich schnell, dass einem jemand diese Arbeit abnehmen würde. [MÜNZER ET AL (2007) 1] 5.3.2

Navigation mit Navigationssystemen

Hier kommen Navigationssysteme ins Spiel. Moderne Softwarelösungen lokalisieren mittels Ortungssignalen (kommen in der Regel von Satelliten) die derzeitige Position des Users und berechnen darauf basierend die optimale Route ans Ziel. Die entsprechende Software läuft dabei meist auf eigens dafür konzipierten Geräten, inzwischen aber auch auf leistungsfähigen Mobiltelefonen. Auch hier gibt es inzwischen zahlreiche Hardware bzw. Softwareanbieter, welche sowohl kostenpflichtige als auch kostenlose Lösungen anbieten.

Neben einer guten Betriebsoftware und aktuellem Kartenmaterial, steht und fällt eine verlässliche Navigation also mit dem Ortungssignal. Einen besseren Einblick in einige Satelliten – basierte Systeme zur Positionsbestimmung soll Kapitel 6: „Positionsbestimmung per Satellit“ liefern.

25

5.3.3

Vor- und Nachteile von Navigationssystemen

Die Vorteile liegen auf der Hand – man muss nicht an jeder Kreuzung halten und nachsehen wo man abbiegen muss, da einem heutige Systeme akustisch mitteilen, welchen Weg man einzuschlagen hat. Nicht nur, dass dies einen massiven Fortschritt in punkto reiner Bequemlichkeit bringt, auch kann man sich so (vorausgesetzt die Technik funktioniert wie angedacht) auf eine schnellere und fehlerfreie Routenbestimmung verlassen, in anderen Worten – die vorgeschlagene Strecke ist auch wirklich die schnellste bzw. kürzeste, etc. Variante und führt auch wirklich ans Ziel. Auch die Verkehrssicherheit darf dabei nicht aus dem Auge gelassen werden, denn durch die akustischen Ansagen solcher Systeme muss der Blick nicht von der Straße abgewandt werden. Ablenkungen wie etwa mit einer sperrigen Papierkarte arbeiten zu müssen, wirken in dieser Hinsicht eher unsicher, da sie die geistige Konzentration des Nutzers vom Verkehrsgeschehen ablenken. [GEOINFORMATIK LEXIKON (2008)]

ABB. 13: Ein handelsübliches KFZ - Navigationsgerät;

[Quelle: PRESSEBOX.DE]

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Allerdings werden oftmals auch Nachteile mit Navigationssystemen in Verbindung gebracht. Die Systeme nehmen dem Nutzer zwar Arbeit ab, was jedoch dazu führt, dass viele ihre Umgebung nicht mehr wirklich bewusst wahrnehmen. Da das Gehirn die Wegstrecke vorportioniert serviert bekommt, ist auch der, mit der mit der manuellen Wegfindung (vgl. Papierkarte) verbundene Lernprozess nur noch eingeschränkt feststellbar. Dies kann zu massiven Orientierungsproblemen führen, wenn das Navigationsgerät einmal nicht verfügbar ist. Auch in großen Gebäuden, wo derartige Systeme auch nicht funktionieren, führt dies unweigerlich zu Orientierungsschwierigkeiten. MÜNZER

ET AL

gehen in ihrer Publikation sogar noch weiter: „Wenn in Zukunft das

Navigationssystem so routiniert gezückt wird wie ein Taschenrechner, dann werden immer weniger Menschen über geografisches Orientierungswissen verfügen.“ [MÜNZER ET AL (2007) 1ff]

Der zweite Nachteil verbirgt sich, wie so oft, in den Tücken der Technik. Viele Nutzer neigen dazu, solchen Systemen blind zu vertrauen. Jedoch basieren diese Systeme auch „nur“ auf Karten, was natürlich auch Dinge wie Fehler in den Karten (durch falsche Digitalisierung, mangelnde Aktualität, etc.) mit einschließt. Nicht selten hat man in den letzten Jahren von Situationen gehört, in denen Kartenmaterial und Realität nicht übereinstimmten. Dies kann, neben den “üblichen“ ärgerlichen, fehlerhaften Wegbeschreibungen, auch in Unfällen resultieren. [MÜNZER ET AL (2007) 1]

Schlussendlich kann man zu Navigationssystemen wohl sagen, dass sie, wie eigentlich die meisten technischen Hilfsmittel des Menschen, viele Vorteile mit sich bringen. Da sie jedoch auch nicht gänzlich fehlerfrei arbeiten, sollte man auch hier den gesunden Menschenverstand nicht ganz ausschalten.

27

6. Positionsbestimmung per Satellit Die Idee, ein System zur Positionsbestimmung zu schaffen, gibt es schon lange, genauer gesagt, schon seit der Zeit vor dem zweiten Weltkrieg. Ein deutscher Ingenieur kam darauf, dass man im Prinzip durch elektromagnetische Signale, welche von mehreren, weit entfernten Sendern (heutzutage Satelliten) ausgestrahlt werden, die Position eines Objektes auf der Erde errechnen könnte. Als Grundlage dient die Zeit, welche die Signale für das Zurücklegen der Wegstrecke vom Sender zum Empfänger brauchen [REICHSPATENTAMT DEUTSCHLAND (1943)]. Damit keine Messfehler entstehen, ist es vonnöten, eine sehr genaue Zeitmessung

durchführen zu können, da sich bereits Fehler im Millisekundenbereich, in Positionsfehlern von einigen hunderten Meter niederschlagen können. Heutzutage befinden sich an Bord der Satelliten meist Atomuhren um diese zeitliche Genauigkeit zu sichern. Mit Hilfe dieses Signals, ist beispielsweise auch errechenbar, wie schnell sich ein Fahrzeug mit einem Empfänger fortbewegt.

Im Prinzip benötigt man 4 Satelliten für die Ortung eines Empfängers (jeweils 1 Signal für geografische Breite bzw. Höhe, Zeit und Meereshöhe). Die Ortung funktioniert auch mit nur 3 Satelliten, allerdings muss das System dann davon ausgehen, dass sich der Empfänger auf Meereshöhe befindet, wodurch sich, wenn dies nicht der Fall ist, logischerweise Messfehler ergeben. [JEAN-MARIE ZOGG (2001)]

ABB. 14: exakte Positionsbestimmung mittels 4 Satelliten;

[Quelle: JEAN-MARIE ZOGG (2001)]

28

6.1

GPS – der Wegbereiter der mobilen Navigation

Bei GPS (Global Positioning System) handelt es sich um ein in den 1970er Jahren vom US – Verteidigungsministerium entwickeltes System, welches einerseits zur Positionsbestimmung aber auch zur Zeitmessung dient. Mitte der 1990er Jahre lieferten die Satelliten erstmals Signale. Das System war und ist nach wie vor als militärisches Produkt gedacht, inzwischen wird es jedoch sehr stark zivil genutzt, wie zum Beispiel auch zur, schon angesprochenen, mobilen Navigation. [KOWOMA.DE (2008)]

In Dingen der Signalgenauigkeit, war es am Anfang dem Militär vorbehalten, das Ortungssystem in seiner genauesten Variante zu nützen. Für alle anderen Nutzer (welche nicht über besondere Zugangscodes verfügten), wurde die Genauigkeit von maximal 10m Fehlerdistanz auf 100m verschlechtert. Dies sollte auch verhindern dass Feinde die genauen Positionen von beispielsweise Schiffen, anvisieren könnten. Ab dem Jahr 2000 ist das auf ca. 10 – 15 m genaue Signal jedoch frei verfügbar, außer wenn z.B. die USA das Signal im Gebiet künstlich verschlechtern (wiederum militärischer Hintergrund). Damit zu jeder Zeit, weltweit, eine Positionsbestimmung möglich ist (zu welcher man direkten Kontakt zu mind. 3 Satelliten braucht) stehen insgesamt 24 GPS – Satelliten zur Verfügung. [SAT-NAV.DE (o.J.)]

ABB. 15: Abschuss eines GPS – Satelliten im Dezember 2007

[Quelle: JEAN-MARIE ZOGG (2001), 60]

29

Mit dieser Entwicklung, ging ein regelrechter Aufschwung durch die Branche der mobilen Navigation. Diverse Hersteller von Empfängern, wie GARMIN, TOMTOM, MAGELAN, etc., sahen ihre Chance und brachten nun vermehrt Geräte auf den Markt. Inzwischen hat sich GPS in einigen Bereichen als Standard - Methode zur mobilen Positionsbestimmung gemausert.

6.1.1

Anwendungsbereiche von GPS

GPS – Empfänger kosten inzwischen nicht mehr viel, sie werden unter anderem von Transportfirmen benutzt welche ihre Fahrzeuge damit versehen, um einen stetigen Überblick über die Standorte derselbigen zu haben. Gestohlene Fahrzeuge lassen sich zum Beispiel leichter wieder auffinden wenn ein intakter Empfänger verbaut ist, das System wird somit auch als Diebstahlsicherung nutzbar.

Neben der, in dieser Arbeit hauptsächlich angesprochenen, Navigation zu Land, haben auch die Luft– und Schifffahrt von den technischen Entwicklungen profitiert. In der Luftfahrt dient das GPS als Unterstützung zusätzlich zu anderen, auf Funksignale gestützten, Navigationslösungen. Bei kleineren Maschinen, welche nicht über die Funknavigation verfügen, erleichtert die Satellitennavigation das Fliegen jedoch enorm. In der Schifffahrt sind ähnliche Effekte zu beobachten, auch hier arbeiten die Systeme entweder als Hauptgerät zur Bestimmung von exakter Uhrzeit und Position oder werden zumindest zu Hilfszwecken, parallel zu anderen Lösungen, genutzt. Auch den Bereichen Sport und Freizeit sind GPS – Empfänger inzwischen gang und gebe. Bilder von Smartphones oder Digitalkameras können auf Wunsch mit den Koordinaten des Aufnahmeortes versehen werden wenn dies gewünscht ist – dieses Feature nennt sich „geotagging“.

Eine neue Trendsportart namens „geocaching“ wird überhaupt erst durch portable GPS – Empfänger möglich, man versteckt und sucht dabei kleine Präsente an bestimmten Stellen überall auf der Erde, von denen anschließend nur die Koordinaten bekannt gegeben werden. Es gibt sicherlich noch viele weitere Anwendungsmöglichkeiten, allerdings ist hier nicht vonnöten noch weiter ins Detail zu gehen. [JEAN-MARIE ZOGG (2001), 157ff]

30

6.2 6.2.1

Weitere satellitengestützte Systeme zur Positionsbestimmung GALILEO – die europäische Antwort auf GPS

Bei GALILEO handelt es sich um ein Gemeinschaftsprojekt von EU und ESA (European Space Organisation). Im Jahr 2003 fiel für dieses ursprünglich rein europäische Projekt der Startschuss, im Laufe der Planung beteiligte sich jedoch auch noch zahlreiche, teilweise auch nicht europäische Länder, daran, unter anderem China, Süd-Korea, Saudi-Arabien und diverse andere Staaten. [ESA (o.J.)]

Im Gegensatz zu den bei GPS bzw. GLONASS verwendeten 24 Satelliten sind bei GALILEO gleich 30 Satelliten in Verwendung. Die Funksignale der Satelliten erlauben es, entsprechenden Empfängern ihre Position auf ca. 4 Meter genau zu lokalisieren, gegen Gebühren soll mit Hilfsmitteln und zusätzlichen Signalen sogar eine Ortungsgenauigkeit im Zentimeterbereich erreicht werden können. [KOWOMA.DE (2006)][JEAN-MARIE ZOGG (2001)]

ABB. 16: Satellit des Galileo – Systems

[Quelle: ETHEVALDO.COM.BR]

Laut aktuellen Aussagen der Verantwortlichen ist leider erst 2017 mit einer endgültigen Fertigstellung GALILEOS zu rechnen, einige Dienste, darunter die Navigation im europäischen Bereich, soll jedoch bereits 2014 möglich sein. [FINAZIALTIMES (2010)][ ORF (2010)]

31

Für das Projekt sind insgesamt 5 Arten von Diensten geplant:

Allgemeiner Dienst (open service)

Kostenlos, steht über frei zugängliche Signale zur Verfügung; Genauigkeit bis zu 4m

Sicherer Dienst (safety-of-life service)

für überlebenswichtige Aufgaben gedacht (z.B. Flugverkehr); warnt bei drohendem Genauigkeitseinschränkungen bzw. Ausfällen

Kommerzieller Dienst (commercial service)

Arbeitet mit zusätzlichen Signalen, welche die Genauigkeit erhöhen; können jedoch nur gegen Gebühren genutzt werden, da sie verschlüsselt sind; die Genauigkeit soll dadurch bis auf 10cm ansteigen

Regulierter Dienst (public regulated service)

zugangsbeschränkter Dienst, welcher nur für Organisationen wie etwa Polizei, Rettungskräfte, Militär, etc. zur Verfügung stehen wird, auch hier zusätzliche Signale für verbesserte Genauigkeit

Such- und Rettungsservice (search & rescue)

Für weltweite Such- und Rettungsmaßnahmen, die Galileo - Satelliten sind in der Lage Notsignale zu empfangen

[JEAN-MARIE ZOGG (2001) 73ff] [KOWOMA.DE (2006)]

6.2.2

Das russische GLONASS System

GLONASS könnte man als das russische Pendant zum amerikanischen GPS – System bezeichnen, es wurde während des kalten Krieges ab 1972 entwickelt und ging 1993 offiziell in Betrieb. Zu einem weltumspannenden Vollbetrieb des Systems sind, relativ analog zum GPS, auch hier ca. 24 Satelliten nötig. Leider hatte das russische System jedoch zwischendurch immer wieder Probleme, hauptsächlich verursacht durch die geringe Lebensdauer einiger Satelliten, sodass 2001 zwischenzeitlich nur noch 7 Satelliten zur Verfügung standen. 32

In der Zwischenzeit wurde jedoch wieder in den Ausbau investiert und somit sollte Ende 2010 wieder die weltweite Funktion gewährleistet werden.

ABB. 17: Ex –Präsident Putin betrachtet ein GLONASS – Navigationssystem. [Quelle: neoreading.files. wordpress.com]

Im Dezember 2010 ereignete sich jedoch ein Malheur beim Versuch die dafür fehlenden 3 Satelliten in den Orbit zu befördern, die Satelliten landeten im Pazifik anstatt in ihrer vorgesehenen Umlaufbahn. Dieser Zwischenfall wird den Vollausbau des GLONASS – Systems wohl auf unbestimmte Zeit zurückwerfen. Die Funktionsweise ist vom Funktionsprinzip her ähnlich zum amerikanischen GPS – System. [JEAN-MARIE ZOGG (2001) 69ff][RIANOVOSTI (2010)]

6.2.3

COMPASS – Satellitennavigation aus China

Bein chinesischen System ist die Lage ein wenig ungewisser, seit 2007 schießt man Satelliten ins All, die vorerst jedoch nur eine Abdeckung für den Asiatischen Raum gewährleisten können. Die Genauigkeit ist laut offiziellen Angaben, mit etwa 10m, also analog zum GPS einzuordnen. Die offizielle Planung ist, das System auf 30 Satelliten und somit eine weltweite Abdeckung auszubauen, allerdings hat sich China ursprünglich auch an GALILEO beteiligt. Da jedoch Unstimmigkeiten herrschen, wird man wohl erst bei Fertigstellung der beiden Systeme sehen, welche Satelliten unter welchem Logo ihre Signale in Richtung Erde schicken. [JEAN-MARIE ZOGG (2001) 80f][TAGESSCHAU (2007)]

33

6.2.4

Fazit: Viele Varianten– ein Prinzip

Wie man sieht, gibt es viele Anbieter solcher Navigationssignale, in den letzten Jahren war jedoch GPS die klare Nummer eins. Aufgrund der Verfügbarkeit und der, für den normalen Straßenverkehr ausreichenden Genauigkeit, der GPS – Signale arbeiten die meisten Geräte mit der amerikanischen Variante. Allerdings muss man erwähnen, dass die (gegen Gebühren erhältliche) Genauigkeit im Zentimeterbereich, welche GALILEO bietet, in gewissen Sparten (Vermessungswesen u. ä.) sicher eine gravierende Verbesserung darstellen werden. Welches System sich letztlich für die breite Masse durchsetzt, wird zweifelsohne auch davon abhängen, worauf die Hersteller von Navigationsgeräten in Zukunft setzen. Auch nationale Restriktionen werden dabei eine Rolle spielen.

ABB. 18: Schemenhafte Darstellung

Umlaufbahnen von GPS – Satelliten

[Quelle: JEAN-MARIE ZOGG (2001)]

34

7. Location Based Services Nachdem im Kapitel 5.3 das Thema der Navigation mit elektronischen Karten und Systemen von der allgemeinen Seite betrachtet wurde, soll der folgende Abschnitt sich mit den sogenannten Location Based Services (LBS) beschäftigen, zu welchen unter anderem Dinge wie die Fußgänger-Navigation oder Ähnliches zählen. Da diese Services jedoch auch noch für viele andere Situationen zweckdienlich sind und sich dadurch ein großer, komplexer Bereich ergibt, wird in diesem Abschnitt zuerst ein Überblick über die technischen Grundlagen in Bezug auf LBS geboten. Selbstverständlich finden auch die Anwendungsbereiche und andere relevante Dinge, wie beispielsweise die rechtliche Komponente bei der Ortung von Personen, die im Zusammenhang LBS oftmals diskutiert wird, Erwähnung in diesem Kapitel.

Doch was verbirgt sich eigentlich hinter diesen LBS? HUBSCHNEIDER & KÖLMEL [2001] greifen ihrem Paper, welches im Zuge des EU-Forschungsprojektes ELBA (European Location Based Adversting) entstand, unter anderem auf folgende Definitionen zurück:

„Network-based services that integrate a derived estimate of a mobile device’s location or position with other information so as to provide added value to the user.” [HUBSCHNEIDER M., B. KÖLMEL (2001): S. 1]

„A business and consumer 3G service, that enables users or machines to find other people, vehicles, resources, services or machines. It also enables others to find users, as well as enabling users to identify their own location via terminal or vehicle identification.” [HUBSCHNEIDER M., B. KÖLMEL (2001): S. 1]

Beide Definitionen besagen im Wesentlichen, dass es, durch die Bestimmung der Position eines mobilen Endgerätes möglich wird, über selbiges, relevante Informationen zur Umgebung des Benutzers anzufragen. In erster Linie sind dies Informationen über den Standort und die Umgebung in der sich das Gerät, sprich der User, gerade befindet. Auch das gegenseitige Lokalisieren verschiedener User mit LBS – fähigen Geräten wird ins Licht gerückt. Doch damit sind die Grenzen von auf LBS aufbauenden Diensten noch lange nicht ausgereizt, mehr zu den wichtigsten Möglichkeiten folgt im nächsten Abschnitt.

35

7.1

Grundprinzip von LBS

Um dem User die ortsabhängigen Informationen bieten zu können, muss zuerst einmal seine Position bestimmt werden. Zu diesem Zweck gibt es verschiedenen Varianten, unter anderem GPS – Empfänger in den Geräten (z.B. Smartphones). In diesem Abschnitt werden kurz die wichtigsten Techniken zur Bestimmung des, für LBS als Grundlage nötigen, Aufenthaltsortes erläutert. Dabei sollen neben den Möglichkeiten zur Positionsbestimmung unter freiem Himmel auch auf die spezielleren Varianten innerhalb von Gebäuden erläutert werden.

7.1.1

Positionsbestimmung für LBS allgemein

Neben GPS ist die zweite gängige Variante die Ortung über das Mobilfunknetz. Dabei gibt es verschiedene Verfahren die teilweise auch miteinander kombinierbar werden.

Beim sog. Cell - ID - Verfahren wird zuerst die Funkzelle bestimmt, in der sich das Handy aktuell befindet, diese Zellen sind jedoch unterschiedlich groß, die Genauigkeit variiert also stark. Hier gilt, je kleiner die Zelle, desto genauer die Positionsbestimmung. Mithilfe des Timing Advance – Verfahrens kann man die Genauigkeit ein wenig erhöhen, indem man zusätzlich noch die Laufzeit der Signale zwischen dem Mobilfunkgerät und der Basisstation zum Einschätzen der Entfernung zwischen Sender und Empfänger heranzieht. Die dritte Variante der Ortsbestimmung über das Mobilfunknetz, ist die „Enhanced Observed Time Difference“ – Variante (EOTD). Bei dieser Methode werden, ähnlich wie auch bei GPS – Systemen (siehe Kapitel 6.1) die Laufzeitunterschiede der Signale von mehreren Sendern gemessen, nur kommen hierbei eben Mobilfunksignale anstatt der Satelliten zum Einsatz. Das System misst dabei, wie weit die jeweiligen Basisstationen vom Mobiltelefon entfernt sind. [ELEKTRONIK KOMPENDIUM (o.J.); SCHMIDT M. (2010)]

Dabei spielt vor allem die Zeitdifferenz der ankommenden Signale, welche von den verschiedenen Sendern ausgestrahlt werden, die entscheidende Rolle (siehe Abbildung 19).

36

Anhand

dieser

entfernungsbedingten

Verzögerung, lässt sich, durch eine Art Triangulation, die Position des Empfängers auf bis zu 30 Meter genau bestimmen. Der Vollständigkeit halber muss jedoch gesagt werden, dass vor allem außerhalb großer

Ballungszentren

oftmals

nur

Verbindung zu einer Basisstation besteht, was die EOTD – Variante technisch unmöglich macht. [ELEKTRONIK KOMPENDIUM (o.J.)]

ABB. 19: Schematische Darstellung des EOTD – iiiiiiiiiirrrPrinzips [Quelle: TEC-SEARCH.NET]

In dicht bebauten Innenstädten ist der Empfang von GPS Signalen meist nur sehr erschwert möglich, weshalb man hier, um dennoch über die Genauigkeit der Mobilfunknetz-Ortung hinauszukommen, u.a auf Assisted GPS sowie W-LAN – Positionsbestimmung setzt.

Beim Assisted GPS – Verfahren wird das Mobilfunknetz benutzt um die Satelliten schneller zu finden. Dies ist vor allem praktisch, wenn quasi kein Satellitensignal mehr empfangen werden kann. Vereinfacht kann man sagen, das System merkt sich die letzte durch das GPS bekannte Position und benutzt das Mobilfunknetz um die auftretenden Empfangslücken zu überbrücken. Auch stellt das Mobilfunknetz die Ephimeriden (Umlaufdaten) der Satelliten zur Verfügung, was die Suche nach verfügbaren Satelliten und in direkter Folge auch die Verbindung zu diesen beschleunigt. [ITWISSEN (o.J.); SCHMIDT M. (2010): S. 9]

Für die W-LAN – Positionsbestimmung ist es Voraussetzung, dass die Drahtlosnetzwerke, über welche die Position bestimmt werden soll, vorher katalogisiert werden. Da man nun den Standort dieser Netzwerke kennt und die Reichweite von solchen Netzwerken einigermaßen gut einschätzbar ist, kann in der Folge, durch Abfrage der Position der im Umkreis verfügbaren Netzwerke, der Standort eines entsprechenden mobilen Endgerätes ermittelt werden. Die Genauigkeit liegt zwar hinter dem GPS – Niveau zurück, ist allerdings um einiges präziser als die Ortung über das Mobilfunknetz. [ELEKTRONIK KOMPENDIUM (o.J.)]

37

7.1.2

Positionsbestimmung für LBS in Gebäuden

Innerhalb von Gebäuden stellt die Positionsbestimmung eine besondere technische Herausforderung dar, da die Empfangslage meist bedeutend schlechter ist, als unter freien Himmel. Dadurch wird zum Beispiel eine GPS – Positionsbestimmung sehr erschwert. Um LBS – Anwendungen, wie z.B. Fußgängernavigation, innerhalb eines Gebäudekomplexes zu ermöglichen, muss man die Positionsbestimmung meist auf andere Technologien stützen.

Im letzten Abschnitt wurde bereits die W-LAN Technik zur Positionsbestimmung angesprochen. Diese hat sich vor allem in Innenstädten bewährt, da dort meist zahlreiche WLAN – Hotspots zu finden sind. Auch greift man für die Standortbestimmung in Gebäuden auf W-LAN und das technisch sehr ähnliche Bluetooth zurück. Je nach der Beschaffenheit der Umgebung (Mauern, etc.) und der Sendeleistung des Senders, sind mit diesen Systemen Reichweiten von bis zu 100 Meter realisierbar. Diese relativ große Reichweite ist einerseits natürlich ein Vorteil da man schnell größere Gebäude mit vergleichsweise wenigen Sendern abdecken könnte, jedoch wirkt sie sich, zusammen mit der, technisch bedingt meist stark schwankenden Signalstärke, negativ auf die Genauigkeit bei der Positionsbestimmung aus. [GÖLL N. (2006): S. 61f]

Auch die oben angesprochene Assisted – GPS Technik ist teilweise in der Lage die GPS Empfangslücken in Gebäuden zu überbrücken, allerdings nur bedingt, da sich in größeren Gebäuden auch hier Lücken auftun. [SCHMIDT M. (2010): S. 9]

1989 ging das erste wirkliche Indoor – Positionierungssystem an den Start, dabei handelte es sich um ein System welches mit Infrarot arbeitet. Es wurde von AT&T, in Cambridge, unter dem Namen „Active Badge“ eingeführt. Dabei tragen Personen oder Gegenstände Infrarotsender auf ihrer Kleidung, deren Signale von mehreren Empfängern pro Raum empfangen werden. [SCHMIDT M. (2010): S. 9]

38

ABB. 20: Schematische Darstellung des „Active Badge“ – Systems [Quelle: SCHMIDT M. (2010): S. 9]

Im Laufe der Zeit entwickelten sich solche Infrarotsysteme weiter, bei neueren Systemen erhielten die Sender fixe Positionen, während es die Empfänger zu orten galt. Wie bei den meisten Systemen werden die Messdaten an einen Server weitergegeben, welcher die Position berechnet und über einen Rückkanal an das zu lokalisierende Endgerät weitergibt. Die Vorteile liegen in einer sehr hohen Präzision, allerdings sind die Infrarotsignale sehr anfällig für Störungen durch Licht und haben nur eine relativ niedrige Reichweite, von bis zu 25m. Außerdem stellt die vorausgesetzte Sichtverbindung zwischen Sender und Empfänger, sowie die meist nicht vorhandene Unterstützung auf modernen Endgeräten, einen entscheidenden Stolperstein in der praktischen Anwendung der Technik dar. [GÖLL N. (2006): S. 59f][SCHMIDT M. (2010): S. 9f]

Bei der Positionsbestimmung mithilfe von Ultraschallwellen, werden, wie bei vielen schon genannten Systemen, Laufzeitmessungen durchgeführt um Rückschlüsse auf den Standort eines Empfängers ziehen zu können. Ultraschallwellen werden je nach Beschaffenheit der Umgebung (Dichte der Materialien) entweder reflektiert, absorbiert oder passieren diese Materialien, was bei der Verteilung der Empfänger hohen berücksichtigt werden muss. Ein weiterer Nachteil liegt in der temperaturabhängigen Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallsignale. Bei guter Kalibrierung der Sensoren ist allerdings eine Genauigkeit von wenigen Zentimetern möglich. [SCHMIDT M. (2010): S. 10f] 39

7.1.3

Fazit zur Standortbestimmung in Bezug auf LBS

Im Außenbereich sind Systeme wie GPS, Assisted - GPS und andere, im entsprechenden Abschnitt beschriebene, Systeme inzwischen Standart und funktionieren relativ zuverlässig. Im Indoorbereich sind die Systeme jedoch noch nicht derart ausgereift, nicht zuletzt aufgrund der höheren Genauigkeit welche im Innenbereich gefragt ist. Systeme wie Infrarot oder Ultraschall die präzise arbeiten sind im Alltag schwerer zu realisieren und in der Praxis auch seltener anzutreffen. Oftmals geben jedoch Kombinationen von verschiedenen Systemen ganz passable Lösungen ab (z.B. Infrarot zur Ortung und WLAN als Rückkanal). In modernen Mobiltelefonen und den darauf verwendeten Location Based Services befinden sich meist eine Vielzahl an entsprechenden Empfängern, wie etwa Bluetooth, WLAN, oder Bluetooth. Vor allem bei kombinierter und einander ergänzender Verwendung selbiger, werden die Geräte für die meisten LBS Services nutzbar. [GÖLL N. (2006): S. 64ff][SCHMIDT M. (2010): S. 12f]

7.2

Vom Standort zur Information

Sobald der User über sein mobiles Endgerät seine aktuelle Position ermittelt hat, steht einer Nutzung von Location Based Services eigentlich nichts mehr im Weg. Doch egal für welchen Service er sich entscheidet, dieser wird auf den mobilen Endgeräten meist als Applikation oder Programm verfügbar sein, welches dem User Anfragen ermöglicht. Der Benutzer möchte zum Beispiel die Route zu einer nahen Adresse berechnet haben. Dazu benötigt er die Adressdaten selbst, sowie das nötige Kartenmaterial.

In der Folge gibt es im Wesentlichen 2 Möglichkeiten. Entweder die Adressdaten und die Karte liegen schon auf dem Endgerät vor, wie es zum Beispiel bei einem handelsüblichen KFZ - Navigationsgerät der Fall sein wird, oder aber, die Daten müssen über einen Server bezogen werden, wie dies zum Beispiel beim Service GoogleMaps® und ähnlichen internetbasierten Kartendiensten, die sich heutzutage auf Mobiltelefonen einrichten lassen, der Fall ist.

40

ABB. 21: Der Weg von der Anfrage bis zur Ankunft der Daten am Endgerät [Quelle: WINFWIKI.WI-FOM.DE]

Um in diesem Fall an die Information zu kommen werden Positionsdaten und die Anfrage nach dem benötigten Daten zuerst über ein Netzwerk (bei modernen mobilen Endgeräten etwa via WLAN oder UMTS) an den Location Service Provider gesendet. Dieser kann die Daten, sofern er sie hat, selbst liefern, oder bezieht sie in vielen Fällen wiederum von Drittanbietern. Im letzten Schritt werden die bearbeitete Anfrage und die nötigen Daten zurück an das Endgerät des Benutzers gesendet. [GESELLSCHAFT FÜR INFORMATIK E.V (2008)][TIMPF S. (2008): S. 70ff]

7.3

Anwendungsbereiche von LBS

Es gibt viele Standortbezogene Dienste, weshalb es auch viele verschiedene Einteilungen und Kategorisierungen gibt. Eine der am häufigsten verwendeten Einteilungen sieht eine Unterteilung in die Bereiche Navigation, Tracing Services, Sicherheit, sowie Flotten Management vor. SCHILLER & VOISARD [2004] wiederum, teilen die Anwendungen in Militär- & Regierungsangelegenheiten, Notfall-Services sowie den gesamten kommerziellen Sektor ein. Als treibende Kraft für viele LBS geben sie die Entwicklung des GPS und dessen späterer, freier Nutzbarkeit für den zivilen Bereich (siehe Kapitel 6.1) an. Durch diesen Zugang wurde eine wichtigsten Grundvoraussetzungen für LBS und ähnliche Technologien (zivile Positionsbestimmung, satellitengestützte Navigation, etc.) geschaffen. Dies sei auch am GALILEO – Projekt erkennbar, welches 2003 ins Leben gerufen wurde (siehe Abschnitt 6.2.1). [ELEKTRONIK KOMPENDIUM (o.J.)][SCHILLER J., A. VOISARD (2004): S. 17] 41

Im Bereich der eher klassischen Navigation finden sich Dinge wie die Routenplanung, Fahrzeug- und Fußgängernavigation und ähnliche Services. Geht man hier ein wenig weiter verbreitert sich die Palette der Services zu einem großen Bereich, im Alltag nützlicher Anwendungen. Dinge wie Tankstellen- oder Parkplatzfinder stellen dabei nur einen kleinen Teil des Potentials dar.

Bei den Tracing Services kommen klassische, auf bestimmte Orte zugeschnittene Dienste zum Einsatz, wie zum Beispiel Städte- und Reiseführer, Hotel- und Restaurantguides oder ortsbasierte Werbung. Letztere hätte den Vorteil, dass Kunden beispielsweise beim Betreten eines Shoppingcenters auf die Sonderangebote des Tages, etc. aufmerksam gemacht werden könnten, sie wäre damit ein weiterer großer Schritt in Richtung zielgruppenorientiertes Marketing, wie es u.a. von HUBSCHNEIDER & KÖLMEL [2001] im Zuge ihrer Arbeit zum European Location Based Advertising – Projekt (ELBA) thematisieren. Informationen zu Wetter und Verkehr (Fahrpläne von öffentlichen Verkehrsmitteln), werden ohnehin schon von vielen Usern geschätzt und wären wohl auch für viele nicht mehr wegzudenken.

LBS im Sicherheitsbereich ist wohl mit einer der wichtigsten Aspekte der Technologie, auch wenn sie den meisten Menschen im Alltag wohl nur selten auffällt. Beginnend bei besorgten Eltern die gerne wüssten wo ihre Kinder gerade unterwegs ist, weil sie sich Sorgen um dessen Sicherheit machen, bis hin zu hilfsbedürftigen Personen, welche sich verlaufen haben und plötzlich nicht mehr auffindbar sind, die Positionierung könnte zur Sicherheit all dieser gefährdeten Personen beitragen. Der Datenschutz, sprich ob eine Person seine Positionsdaten überhaupt preisgeben will, sei zu diesem Zeitpunkt noch dahingestellt, mehr dazu im Abschnitt 7.4: „Rechtliche Aspekte der Positionsbestimmung bei LBS“.

Der wohl am häufigsten, vor allem von staatlicher Seite, gefragte Aspekt, wäre jedoch die Ortung von Notrufen, welche über ein Mobiltelefon abgesetzt werden. Schiller & Voisard [2004] bringen hier die USA als Beispiel, wo bereits mehr als ein drittel aller Notrufe von Handys getätigt werden. Neben dem offensichtlichen Vorteil, dass sich durch diese, sofortige Möglichkeit einen Notruf abzusetzen, die Rettungskette oftmals enorm verkürzt und man somit dutzende Leben retten kann, hat sie dennoch einen kleinen Haken. Bei Festnetzanschlüssen oder fix installierten 42

Notrufsäulen ist die Position meist auf wenige Meter genau bekannt, während sich ein Handynutzer quasi überall aufhalten kann. Für die Rettungskräfte stellt dies vielmals eine Herausforderung dar, da Verunglückte oder Augenzeugen, selbst wenn sie bei klarem Verstand sind, oftmals einfach nicht wissen, wo genau sie sich gerade befinden. Die zuständige U.S. Behörde veranlasste schon 2001, dass Notrufe mittels Funkzellenortung (siehe Abschnitt 7.1.1: „Positionsbestimmung für LBS allgemein“) erfasst werden können und seither wird stetig an einer verbesserten Erfassungsabdeckung als auch Genauigkeit gearbeitet. In Europa werden sogar über die Hälfte der rund 80 Millionen Notrufe pro Jahr mit dem Mobiltelefon getätigt. 2002 wurden deshalb auch von der EU entsprechende Richtlinien festgelegt. Wie in den USA gilt es auch hier, die Technik und vor allem die Genauigkeit weiter zu verbessern. [SCHILLER J., A. VOISARD (2004): S. 17f].

Eine letzte, große Gruppe von LBS, welche auch stark von der freien Verfügbarkeit der GPS – Signale (ab dem Jahr 2000), profitiert hat, ist die Gruppe des Flottenmanagements. Darunter fallen jedoch nicht nur die Positionierung und Überwachung von Güter- oder Personentransporten, sondern zum Beispiel auch die mobile Arbeitseiterfassung und Fuhrparkmanagement. Bestes Exempel dafür sind LKW – Ladungen von Speditionen, welche mitunter wochenlang quer durch die Welt unterwegs sind. Mit Hilfe auf LBS basierenden Technologien, kann die Firmenzentrale nicht nur ständig den Standort der Ladung im Blick haben, sondern auch einen besseren Überblick über Dinge wie Arbeits- und Rastzeiten der LKW-Fahrer gewinnen. [GPS-ORTUNG.INFO (o.J.)]

7.3.1

Exkurs: Augmented Reality

Die im Bereich der Tracing Services angesprochenen Städte – und Reiseführer erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Ein vielversprechender Ansatz sind in diesem Zusammenhang sogenannte „Augmented Reality“ – Systeme, welche die Umwelt des Benutzers um nützliche Informationen „ergänzen“ und quasi eine erweiterte Realität darstellen. Zuerst wird dazu, wie schon weiter oben angesprochen, die Position des mobilen Endgeräts bestimmt und die „Blickrichtung“, meist mittels Lagesensoren, ermittelt. Ist dies geschehen, werden über die entsprechenden Dienste wiederum die Informationen abgefragt und dem User zur Verfügung gestellt, in dem man eine Informationsschicht über das, von der Kamera eines mobilen Endgerätes aufgenommene, Bild der Umwelt legt (siehe Abb. 22). 43

ABB. 22: Screenshot von Layar®, einem Augmented Reality Browser [Quelle: SITE.LAYAR.COM]

Bereits 1999 waren Systeme wie MARS (siehe Abbildung 23) in Arbeit und lieferten dabei erste brauchbare Ansätze, allerdings waren noch relativ aufwendig anmutende Gerätschaften nötig und die verfügbaren Datenbestände wirken, für heutige Verhältnisse, vergleichsweise rudimentär. Die Empfänger zur Positionierung waren technisch bedingt noch größer, im Prinzip jedoch funktionierte das System aber schon recht ähnlich zu heutigen Geräten. [HÖLLERER ET AL. (1999): S. 1ff]

ABB. 23: rechts: Gerätschaften des MARS – Systems; links: Aufnahme durch das brillenähnlich getragene Display [HÖLLERER ET AL. (1999): S. 2]

44

Auf neueren Geräten, wie Smartphones oder Tablet – PCs, welche, trotz ihrer technischen Leistungsfähigkeit durchwegs portabel sind, gibt es zahlreiche Programme, unter anderem Layar® oder Wikitude®, welches vom Salzburger Unternehmen Mobilizy entwickelt wurde und mittlerweile die, im Augmented Reality Bereich, führende Applikation für Smartphones ist. [LAYAR® (2011)][WIKITUDE® (2011)]

ABB. 24: Wikitude Drive als neuer Ansatz im Bereich der Navigationslösungen [Quelle: WIKITUDE® (2011)]

Ein sehr interessantes Projekt desselben Entwicklers nennt sich Wikitude Drive®. Es ist, wie der Name schon vermuten lässt, eine Kombination aus einem Augmented Reality – System und einem klassischen KFZ - Navigationssystem. Die Route wird dabei in Echtzeit auf das, von der Handykamera aufgenommene, Bild der Straße eingezeichnet (siehe Abbildung 24). Dieses Konzept soll die Verkehrssicherheit erhöhen, weil man beim Blick auf das Navigationsgerät die Straße im Auge behalten kann, während man dabei bei herkömmlichen Geräten quasi einige Sekunden im Blindflug unterwegs ist. [WIKITUDE® (2011)]

45

7.4

Rechtliche Aspekte der Positionsbestimmung bei LBS

Mit den immer besseren Möglichkeiten zur Positionsbestimmung, steigt sich leider auch die Missbrauchsgefahr von solchen Technologien. Nicht jede Person gibt ihren Standort freiwillig preis, oftmals werden Menschen durch solche Technologien widerrechtlich überwacht. Die Thematik beginnt bei Kindern die von ihren Eltern ohne ihr Wissen überwacht werden, über eifersüchtige Lebenspartner bis hin zum Stalking bestimmter Personen.

Von Fahrzeugen jeglicher Art, Wertgegenständen, Mobiltelefonen bis hin zu Haustieren, inzwischen kann fast alles mit GPS – Modulen versehen und in der Folge überwacht werden. Damit eine solche Ortung gerechtfertigt ist, muss die betroffene Person jedoch ihr ausdrückliches Einverständnis geben, die weiter oben angesprochene Ortung bei Notrufen bilden hier natürlich eine Ausnahme. Gesetzt dem Fall, der User wurde vor Benutzung einer Software, ordnungsgemäß darüber informiert, dass Daten zu seiner Position erhoben werden, ergibt sich noch immer ein anderes Problem. Das Einverständnis ist in der Regel sehr streng zweckgebunden, in der Praxis ist es jedoch quasi unmöglich nicht auch Daten zu erheben, welche nichts mehr mit dem eigentlichen Zweck zu tun haben. Zur besseren Veranschaulichung hier ein Beispiel: Im Zuge seiner Arbeitstätigkeit stimmt ein Außendienstmitarbeiter einer Firma der Ortung seines Firmenhandys zu, jedoch kann es so passieren, dass die Firmenzentrale auch außerhalb seiner eigentlichen Arbeitszeit, ganz genau bestimmen kann, wo der Mitarbeiter seine Pausen oder womöglich gar seine restliche Freizeit verbringt. [ARGEDATEN PRIVACY SERVICE (o.J.)][ELEKTRONIK KOMPENDIUM (o.J.)] Auch bekannte Smartphone – Hersteller wie beispielsweise Apple® gerieten jüngst wieder ins Kreuzfeuer der Kritik, weil sie Bewegungsprofile von Usern (siehe Abbildung 25) aufzeichnen.

Laut

eigenen

der

Hersteller

Aussagen

beschleunige

dies

die

Positionsbestimmung und sei somit für den User nützlich. Dies macht, rein technisch betrachtet, durchaus Sinn, jedoch wirft man den Firmen vor, Bewegungsdaten auch zu anderen Zwecken (Werbung und Weitergabe an Dritte) zu speichern, was den Datenschutzrichtlinien eindeutig widersprechen würde. [SILICON.DE (2010)][ZDNET.DE (2011)]

46

ABB. 25: Bewegungsprofil, aufgezeichnet mit einem Smartphone [Quelle: verändert nach ZDNET.DE (2011)]

Für Datenschützer stellen solche Möglichkeiten einen entscheidenden Einschnitt in die Privatsphäre dar, da bei solchen Ortungen durchaus sensible Daten erfasst werden können, auch wenn dies oftmals nur unabsichtlich passieren mag. Dabei stellen im Übrigen auch polizeiliche Ermittlungen keine Ausnahme dar, da auch hier die Zweckbindung greift und so manche Rund-um-die-Uhr - Überwachungen alles andere als gerechtfertigt seien, so sieht es im Wesentlichen auch der OGH. [ARGEDATEN PRIVACY SERVICE (o.J.)] Ein weiteres Problem ist, dass es in Österreich noch keine eindeutige Gesetzeslage dazu gibt, jedoch wird gerne auf die Gesetze und Regelungen zur Videoüberwachung zurückgegriffen, da dort die Problematik sehr ähnlich ist. [ARGEDATEN PRIVACY SERVICE (o.J.)]

47

8.

Resümee

Betrachtet man die letzten Jahrzehnte, so kann man durchaus festhalten, dass die Kartographie zu einer schnelllebigen Disziplin geworden ist. Das Prinzip hat sich nicht wirklich verändert, dem Menschen soll nach wie vor, durch die vereinfachte Abbildung seiner Welt, das Leben erleichtert werden. Die wirklichen Neuerungen kommen mit der technologischen Weiterentwicklung.

Dies ist in allen Teilbereichen spürbar, ganz besonders aber wohl bei der internetgestützten Sparte, als auch bei der mobilen Navigation. Durch die steigenden Leistungskapazitäten des Internets, wird vor allem die Versorgung der Nutzer mit aktuellem Kartenmaterial noch verbessert werden können. Besonders sollte man im Internetbereich Dinge wie MashUps und andere personalisierbare Karten im Auge behalten, da diese mit Sicherheit gute Versuche darstellen, die Nutzerfreundlichkeit noch weiter zu erhöhen. [FABY H., A. KOCH (2010)]

Auch die Symbiose aus Mobilität und Internet wird somit zunehmen, man denke nur an Softwareprodukte wie GoogleMaps® welche bereits heutzutage immer die aktuellsten Karten für jeweilige Gebiete von den entsprechenden Servern verwenden. Die Genauigkeit der Positionierung wird zunehmen (u.a. durch neue Ortungssysteme wie GALILEO® (Galileolink), aber auch die Routenführung mobiler Systeme wird optimiert werden, vor allem in Hinsicht auf Dinge wie die schnellere Information über Verkehrsblockaden und ähnlichen Hindernissen. [GEOINFORMATIK LEXIKON (2004) ]

Der große Komplex der Location Based Services auf mobilen Endgeräten hat in den letzten Jahren einen bemerkenswerte Entwicklung hingelegt, nicht zuletzt dank der zunehmenden Popularität on Smartphones. Dieser Boom scheint auch in nächster Zeit nicht abzureissen, was viel Potential für, vor kommerzielle Ortsbasierte Anwendungen

Die Vielfalt a digitalen Karten erweckt schnell den Eindruck, analoge Papierkartnwären vom Aussterben bedroht. Zumindest in den nächsten Jahren kann man allerdings davon ausgehen, dass gedruckte Karten nicht gänzlich aussterben werden, allerdings wird es hier wichtig sein, die Kartenwerke aktuell zu halten. Hier werden sicherlich auch weiterhin digitale Werkzeuge

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der Desktopkartografie zum Einsatz kommen, denn der Fokus liegt hier schon lange auf dem Bereich der automatisierten Kartenproduktion. [HERDEG E. (2004)] [ENGELBRECHT B. (2007)] Da die Technologien auch in diesem Bereich immer effektiver werden, kann man wohl getrost sagen, dass die Kartographie auch in Zukunft ein interessanter Sektor bleiben wird. Karten und Navigation in allen ihren Facetten, erleichtern das Leben der Menschen und dank der rasanten technologischen Entwicklung, kann man davon ausgehen, dass die Zeit auch in diesem Sektor nicht stehen bleiben wird.

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9.

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