Wie funktioniert GPS Teil 2 - Digitale Karten
Es gibt Millionen von Straßen auf der Welt, von vielspurigen Autobahnen bis hin zu kleinen Dorfwegen. Die Vermessung aller dieser Straßen sowie die Pflege weiterer Daten (z. B. der Verkehrsrichtung) wird von Behörden oder anderen staatlichen Organisationen der jeweiligen Länder durchgeführt. Auf diesen Karten basieren alle anderen Karten – also auch jene digitalen Karten, die Ihr TomTom verwendet.
Die Vorteile digitaler Karten
Digitale Karten lassen sich jederzeit aktualisieren
Traditionelle Karten sind nicht nur weniger interaktiv und praktisch, sondern auch weniger effizient als digitale Karten. Einer der Hauptgründe für den Ersatz der traditionellen gedruckten Karten durch digitale Karten ist der Umstand, dass eine gedruckte Karte sich nicht aktualisieren lässt.
Im Durchschnitt kommt es jedes Jahr bei ca. 5% aller Straßen auf irgendeine Weise zu Veränderungen. Die Wahrscheinlichkeit, dass wir bei einer 2 Jahre alten gedruckten Karte auf veraltete Daten schauen, liegt also beinahe bei 1 zu 10!
Verschlimmert wird dieses Problem noch durch die Verzögerung zwischen der Erfassung der Daten und der Verfügbarkeit der Karte, die erst gezeichnet, gesetzt, gedruckt und ausgeliefert werden muss, bevor wir sie kaufen können. Dadurch ist eine frisch gedruckte Karte meistens schon veraltet, bevor die Druckerschwärze getrocknet ist.
Die grundlegende Herausforderung an die Anbieter digitaler Karten besteht also darin, die Zeitspanne zwischen einer Veränderung im Straßennetz und der Berücksichtigung dieser Änderung in der Karte Ihres Navigationssystems zu verkürzen.
Die führenden Digitalkarten-Anbieter (die größten sind TeleAtlas und Navteq) beschäftigen dafür gleich mehrere Hundert Mitarbeiter, um sicherzustellen, dass Ihre digitale Karte jederzeit so aktuell und genau wie möglich ist.
Mehr als nur den Weg finden…
Bereits die ersten Karten enthielten über die reinen Geländedaten hinaus weitere Informationen, die dem Leser nach der Ansicht des Kartografen nützlich sein könnten. Auf mittelalterlichen Karten sieht man beispielsweise am Rand noch unentdeckter Gebiete oft Warnungen wie “Hic sunt dracones”, also: “Hier gibt es Drachen”.
Die riesige Palette der Zusatzinformationen, die digitale Karten bieten können (Verkehrsschilder, verbotene Fahrmanöver, fahrzeugspezifische Einschränkungen, Postleitzahlen, Hausnummernbereiche, Orte von Interesse, Touristeninformationen, Radarkamerapositionen und vieles mehr) sind weitere Belege für die Benutzerfreundlichkeit der digitalen Karten im Vergleich zu ihren gedruckten Vorfahren.
Während Sie auf traditionellen Karten im besten Fall Ihre Position und vielleicht noch die (zum Zeitpunkt der Erfassung gültigen) Straßenbezeichnungen ablesen können, bieten Ihnen digitale Karten darüber hinaus noch viele andere Möglichkeiten:
• Bei der Routenberechnung: die beste Route anhand der vorgegebenen individuellen Kriterien (Geschwindigkeit, landschaftlich schöne Routen, geringster Kraftstoffverbrauch usw.), Entfernungsangaben, Orte von Interesse und vieles mehr.
• Während der Fahrt: Echtzeitinformationen, z. B. über Verkehrsverhältnisse und Radarkameras; Unterstützung bei schwierigen Fahrmanövern, z. B. komplizierte Kreuzungen, Einfädeln zum Abbiegen, usw.
Wie funktioniert die digitale Kartografie?
So werden digitale Karten auf dem neuesten Stand gehalten
Zur Entwicklung und Aktualisierung digitaler Karten werden meist folgende drei Verfahren eingesetzt:
1. Vor-Ort-Analyse. Überall auf der Welt werden die Straßennetze von »Datensammlern« abgefahren, um Änderungen und Abweichungen zu erfassen.
2. Analyse von Luft- und Satellitenbildern.
3. Kundenmeldungen. TomTom gibt alle Berichte zu den Karten, die die Kunden über die Internetseite eingeben, an TeleAtlas weiter. Hier wird jede Meldung einzeln bearbeitet und bei Bedarf eine Überprüfung vor Ort veranlasst.
Die Erstellung digitaler Karten ist ein zeitaufwändiger Prozess, der logistische Höchstleistungen erfordert. Unternehmen wie TeleAtlas entwickeln dafür kontinuierlich neue Technologien und Verfahren, um die Reaktionsschnelligkeit und den Umfang der Kartenaktualisierungen zu verbessern.
Ein gutes Beispiel dafür sind die neuen mobilen Kartografiesysteme, die TeleAtlas vor kurzem entwickelt hat.
Mobile Kartografiesysteme – ein Hauch von James Bond
Die mobilen Kartographiesysteme sind in Kleintransportern untergebracht, die mit bis zu sechs hochauflösenden Digitalkameras ausgestattet sind. Mindestens ein Kamerapaar liefert dabei stereoskopische Bilder. Dies bedeutet, dass die beiden Kameras in einer bestimmten Entfernung voneinander den gleichen Bildausschnitt fotografieren, so dass ihre Bilder später zu 3D-Darstellungen zusammengefügt werden können.
Die Kleintransporter sind zudem mit einem Differential-GPS-Empfänger, einem faseroptischen Kreisel, einem Messrad und bis zu 4 PCs ausgestattet, die die erfassten Daten mit speziellen Programmen verarbeiten.
Dadurch kann TeleAtlas einen eigenen Datenbestand aufbauen und Ihre TomTom-Karten nach Veränderungen im Straßennetz jederzeit mit der geringst möglichen Verzögerung aktualisieren.
Ein Beleg für den Erfolg dieses Ansatzes ist, dass über 50% der Probleme, die von den Kunden gemeldet werden, bereits zum Zeitpunkt der Rückmeldung korrigiert sind.
Mehr Daten pro Megabyte
Die Grundprinzipien der Kartografie haben sich im Verlauf der Jahrhunderte kaum geändert. Auch als sie die Karten noch aus Bambus flochten oder auf Pergament zeichneten, waren die Kartografen bereits bestrebt, Informationen über unsere Welt in eine vielfach kleinere Form zu komprimieren. Der Unterschied liegt im erzielbaren Maßstab.
Die digitale Kartografie wird erst durch die effiziente Komprimierung von Daten möglich. Wir neigen heutzutage dazu, den technischen Fortschritt als selbstverständlich hinzunehmen. Bei näherem Nachdenken erscheint es einem jedoch recht beeindruckend, dass beispielsweise alle Straßen Europas auf einer daumennagelgroßen Speicherkarte Platz finden.
Die Zukunft der digitalen Karten
Es gibt zwei große Bereiche, deren Weiterentwicklung unseren Weg von A nach B in Zukunft noch weiter vereinfachen dürfte.
Der erste Bereich ist die Qualität der Karten. Eine verbesserte Kartendarstellung kann ihre Verwendung während der Fahrt sehr erleichtern. Insbesondere die 3D-Darstellung sowie die Verwendung von Höhenmodellen und Landmarken bietet ein enormes Potenzial.
Der zweite Bereich ist die so genannte »inkrementelle Aktualisierung«. Einfach ausgedrückt bedeutet dies, dass dem Anwender nur jene Teile der Datenbank übermittelt werden, die sich tatsächlich geändert haben. So lässt sich die Verzögerung zwischen den Veränderungen im Straßennetz und der Aktualisierung Ihrer Karte noch weiter verringern.
