ForschungBig Data und Machine Learning
Conflation zur Erzeugung von Fußgängernavigationsdaten

Conflation zur Erzeugung von Fußgängernavigationsdaten

Leitung:  Elias
Team:  Marion Horn
Jahr:  2007
Laufzeit:  2007
Ist abgeschlossen:  ja

Die Grundlage zurzeit kommerziell verfügbarer Fußgängernavigationssysteme bildet das Geographic Data File (GDF). Das GDF ist aber speziell auf die Anforderungen der Fahrzeugnavigation abgestimmt und kann daher nur mit Einschränkungen für die Fußgängernavigation genutzt werden.
Ein Datenbestand für die Fußgängernavigation muss verschiedenen Anforderungen genügen. Eine allgemeine Anforderung ist das Vorhandensein eines Wegenetzes, das von Fußgängern genutzt werden kann. Eine spezielle Anforderung ist die Modellierung von Fahrstühlen, Rolltreppen oder auch von Rampen, welche besonders für Fußgänger mit Bewegungseinschränkungen (z.B. Rollstuhlfahrer) von Interesse sind. Neben den allgemeinen und speziellen Anforderungen sind allerdings auch anwendungsspezifische Gesichtspunkte für eine Fußgängernavigationssoftware zu beachten. Denn ein Tourist erwartet beispielsweise zusätzliche Informationen zu Sehenswürdigkeiten, Ausflugszielen, usw., während ein Dienstreisender dagegen Daten zu Messeveranstaltungen oder Tagungsorten als relevant erachten könnte.
Zur Erstellung eines Datenbestandes, welcher den Anforderungen an die Datengrundlage für die Fußgängernavigation genügt, stehen in der vorliegenden Arbeit Auszüge aus dem ATKIS Basis DLM (Straßen- und Wegenetz), Teleatlas-Daten im GDF-Format und Auszüge aus der ALK (Flächen der tatsächlichen Nutzung) zur Verfügung. Da die einzelnen Datenbestände nicht alle, aber jeweils unterschiedliche Anforderungen erfüllen, liegt der Gedanke nahe, alle verfügbaren Informationen aus den Datenbeständen zu kombinieren, um einen Datenbestand mit maximalem Informationsgehalt für die Fußgängernavigation zu erstellen.

Die Kombination der Datenbestände wird in dieser Arbeit durch Conflation durchgeführt. Conflation ist ein Verschmelzungsprozess, in welchem zwei oder mehrere unterschiedliche Datenbestände mit Mehrfachrepräsentationen des gleichen räumlichen Gebietes zu einem Datenbestand mit Mono-Repräsentationen integriert werden. 
Bevor jedoch ein Conflation der vorliegenden ATKIS-, Teleatlas- und ALK-Datenbestände möglich ist, müssen die Datenbestände daraufhin untersucht werden, welche Elemente in ihnen geometrisch wie semantisch zur Erstellung eines Datenbestandes für die Fußgängernavigation beitragen können. Nach der Identifizierung der im Sinne der Fußgängernavigation "begehbaren Objekte" wird analysiert, ob alle für die Fußgängernavigation relevanten Informationen aus diesen Datenbeständen extrahiert oder durch weitergehende Analyse erzeugt werden können.

Beispiel zur Kombination der ATKIS-, Teleatlas- und ALK-Datenbestände: Die ATKIS- und Teleatlas-Datenbestände erfüllen nicht die Anforderung eines vollständigen Straßen- und Wegenetzes im Sinne der Fußgängernavigation. Durch eine Skelettierung der Flächen der tatsächlichen Nutzung, die den Verkehrsraum in den ALK-Daten beschreiben, ist die Erzeugung von fehlenden Wegverbindungen an den lückenhaften Stellen im Wegenetz der ATKIS- und Teleatlas-Daten möglich. In Abbildung 1) ist ein Beispiel aus dem Testgebiet in Hannover dargestellt, in welchem die von Süden nach Norden verlaufende Hauptverkehrsstraße (Vahrenwalder Straße) nur teilweise mit den seitlich einmündenden Nebenstraßen verbunden ist, da diese im Rahmen einer Maßnahme zur Verkehrsberuhigung so gestaltet wurden, dass Kraftfahrzeuge keine Zufahrt haben. Fußgänger können jedoch ohne Einschränkungen von der Hauptstraße in die einmündenden Straßen gelangen. Die mittels Skelettierung der verkehrsnutzungsflächen erzeugten ALK-Wegverbindungen zwischen der Hauptstraße und den einmündenden Straßen sind in Abbildung 2) dargestellt.