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Zusammenfassung
In einer ersten Phase wird die allgemeine Theorie zu Räumen und Distanzen sowie zur Graphentheorie und Distanzmodellierung verarbeitet. Hauptgegenstand bildet dabei die Erarbeitung des Dijkstra Algorithmus, der auf einer Topologie basierend kleinste Kosten berechnen kann. Mittels einer selbständig entwickelten Pseudo-Heuristik wird versucht, die schlechte Laufzeit des Algorithmus bei grossen Topologien zu reduzieren und den Algorithmus für die Verwendung über das Internet fit zu trimmen. Dabei werden geografische Überlegungen und Konzepte aus der Informatik miteinander kombiniert. Verschiedene Kostenfaktoren verlangen nach unterschiedlichen Ausprägungen der Heuristik. Ausgiebige Vergleiche des Algorithmus mit und ohne Heuristik belegen eine Verbesserung der Laufzeit von bis zu 35%.
Distanzmodellierung ist nur auf Topologien anwendbar. Schritt für Schritt wird dem Leser erklärt, wie aus den vorhandenen Rohdaten, bestehend aus 2-dimensionalem Wanderwegnetzwerk und 3-dimensionalen Wegweiserstandorten eine mächtige Topologie aufgebaut wird, die unter anderem Daten zu Wegzeit, Höhendifferenz, Wegdistanz, Gradient und Belag speichert. Die digitalen Rohdaten des Kantons St.Gallen wurden für den Perimeter des gesamten Kantons exklusive der Region Toggenburg ausgehändigt. Da Höhenangaben nur für Wegweiserstandorte verfügbar sind, müssen Höhen für sekundäre Knoten angenähert werden. Eine Überprüfung der Annäherungsqualität mit dem digitalen Höhenmodell der Schweiz ergibt eine akzeptable Abweichung der statistischen Annäherung zur Realität von etwas mehr als 2%. Die konkrete Realisierung einer Topologie in einer MySQL Datenbank wird genau erläutert. Im Speziellen wird auf die Wegzeitberechnung von Wanderungen eingegangen, die der offiziellen Berechnung der Schweizer Wanderwege zu Grunde liegt. Die finale Topologie verknüpft 1’846 Knoten mit 5’142 Pfaden.
In einer zweiten Phase werden die Daten aus den Distanzmodellierungen auf der Topologie visualisiert. Es sollen digitale Karten und das Profil der Modellierung dynamisch generiert werden. Damit das Ausgangskriterium einer barrierefreien Implementierung und einer frei zugänglichen, web basierten Anwendung erreicht wird, wird der moderne, XML standardisierte und offene SVG Programmierungsstandard gewählt. Die Arbeit mit dem neuen und modernen Standard zeigt zugleich dessen Stärken und Schwächen auf.
Damit die Vorteile digitaler Karten gegenüber gedruckten Karten zum Tragen kommen, werden folgende interaktive Funktionen in die digitale Karte eingebaut: dynamische Koordinatenanzeige, Zoomfunktion, Übersichtskarte mit sensitivem Bereich, um den Kartenausschnitt zu verschieben, asynchrones Datennachladen in separaten Layern. Als häufige Problemursache wird die unterschiedliche SVG Unterstützung der unterschiedlichen Browser thematisiert. Dem Benutzer wird eine differenzierte Detailtiefe mittels Layern angeboten. Das asynchrone Datennachladen in die Karte mittels AJAX und die basierenden Techniken werden angesprochen. Weiter wird der Einbezug georeferenzierter Luftbilder, ebenfalls vom Kanton zur Verfügung gestellt, behandelt. Die Luftbilder müssen von hoch aufgelöster Qualität in internettaugliche Rasterbilder komprimiert werden, ohne ihre Referenzierung zu verlieren. Schliesslich wird aufgezeigt, wie eine ansprechende Benutzerschnittstelle die Benutzerinputs und die diversen Implementierungen steuert. Vielfältige Tests auf möglichst vielen unterschiedlichen Plattformen erlauben Aussagen zu Stärken und Schwächen des Produktes.
Leitfragen betreffend Distanzmodellierung, interaktiver Kartographie mit SVG und Nutzen eines online-Wanderplaners können abschliessend beantwortet werden: Distanzmodellierung auf einer passenden Topologie ist grundsätzlich gut realisierbar, auch über Webkomponenten. SVG wird sich nur durchsetzten, wenn nicht nur die Programmiersprache standardisiert ist, sondern auch die SVG Unterstützung in den Browsern vereinheitlicht wird. Interaktive Kartographie und GIS Anwendungen via Internet werden aber die älteste Domäne der Geografen – das Vermessen und Kartieren – gänzlich verändern und in Zukunft wohl gedruckte Karten verdrängen.
Der Einsatz des Produktes in Realität wird vor allem für Tourismusregionen und Wandergebiete gesehen: definierte Regionen, die sich mit Wanderwegen oder ähnlichen Streckennetzen wie Skipisten oder Langlaufloipen profilieren und dem Kunden einen attraktiven Service bieten möchten. Entwicklungspotential steckt in der Erweiterung der Datenbasis mit zusätzlichen Informationen zu sekundären Diensten wie Restaurantstandorten, Fahrplananbindungen, Sehenswürdigkeiten, GPS Export oder vorgefertigten Wandervorschlägen. Diese Ansatzpunkte bieten Möglichkeiten, den wirtschaftlichen Nutzen des Produktes über den Eigenwert hinaus zu erhöhen und für Regionen zusätzlich interessant zu machen.