SketchMapia: Ein Ansatz für nutzergenerierte räumliche Informationen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Angela Schwering
• Fachliche Zuordnung: Geodäsie, Photogrammetrie, Fernerkundung, Geoinformatik, Kartographie
• Förderung: Förderung von 2011 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 190786928

Volunteered Geographic Information (VGI) stellt neue Anforderungen an die Mensch-Computer-Interaktion: Das SketchMapia-Projekt nutzt handgezeichnete Karten, sog. Sketch Maps, als neues Medium der Interaktion, da so Laien ohne kartographische oder technische Expertise ihr räumliches Wissen kommunizieren können. Im Gegensatz zu geodätischen Plänen und metrischen Karten sind Informationen von Sketch Maps schematisiert, verzerrt, unvollständig und generalisiert. Daher ist die automatisierte Interpretation solcher Karten nicht trivial.In der ersten Förderphase hat das SketchMapia-Projekt die notwendigen theoretischen Grundlagen für ein System gelegt, das Sketch Maps als Input erhält und diese qualitativ so beschreibt, dass die räumlichen Informationen mit einer metrischen Karte abgeglichen werden können (sog. Alignment). Wir haben sieben räumliche Aspekte identifiziert, die nicht durch kognitive Prozesse beeinflusst werden und somit für einen Vergleich von Sketch Maps und metrischen Karten geeignet sind. Für die formale Darstellung jedes räumlichen Aspektes wurde ein geeignetes räumliches Kalkül ermittelt und verschiedene Alignment-Algorithmen untersucht. Ein Prototyp dient als ``Proof of Concept`` und wurde anhand der von uns empirisch erhobenen Sketch Maps getestet. Erfolgreiches Alignment von räumlichen Objekten hilft der Integration von Informationen aus Sketch Maps mit metrischem Kartenmaterial in einer Datenbank, das Anfragen über ein query-by-sketch Interface verarbeiten kann.Während SketchMapia schon jetzt kognitiv plausible Verarbeitung von Sketch Maps realisiert, stehen mehrere Probleme einer erfolgreichen Realisierung des Gesamtworkflows von der Digitalisierung von Sketch Maps bis zum Alignment im Weg. Diese werden im Rahmen der folgenden Ziele adressiert:Ziel 1: Es existiert keine generelle Methode zum räumlichen Reasoning über verschiedene Abstraktionsebenen hinweg. Dies macht es unmöglich, Informationen mit verschiedenem Abstraktionsgrad abzugleichen. Daher wird zunächst eine Methode entwickelt, um räumliche Aggregate zu identifizieren und die dazugehörigen Objekte zu aggregieren.Ziel 2: SketchMapia verarbeitet derzeit jeden Aspekt separat, was dazu führt, dass mögliche Inkonsistenzen im Alignment erst nach Abschluss aller Alignments aller räumlichen Aspekte deutlich werden. Die Performance soll durch einen Ansatz verbessert werden, der über verschiedene Aspekte hinweg zeitgleich korrespondierende Objekte identifiziert.Ziel 3: Die Effektivität des Alignments kann verbessert werden, indem räumliche und nicht-räumliche Heuristiken angewandt werden. Die durchschnittliche Rechenzeit für exaktes sowie inexaktes Alignment soll durch Heuristiken und spezielle Algorithmen reduziert werden, die das Alignment von räumlichen Aggregaten erlauben.Ziel 4: Die Prototyp aus Phase 1 wird entsprechend erweitert, um ein ``Proof of Concept`` des gesamten SketchMapia-Workflows zu gewährleisten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen