Einsatz von Geoinformationssystemen in Konsumentenanwendungen

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Autor:	Christian Nitschkowski
Titel der Arbeit:	"Geoinformationssysteme in Konsumentenanwendungen"
Hochschule und Studienort:	Fachhochschule für Ökonomie und Management (FOM) Essen

Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 2 Klärung des Begriffes Geoinformationssystem 3 Zunehmende Verbreitung 3.1 Kartendienste 3.2 Navigationssysteme 3.2.1 NAVSTAR 3.2.2 Navigation für Autos 4 Neu entstandene Nutzungsarten 4.1 Navigation für Fahrräder 4.2 Geocaching 5 Aktuelle Entwicklungen 5.1 OpenStreetMap 5.2 Geotagging 6 Potentiale 6.1 Nutzen 6.2 Gefahren 7 Fazit 8 Literaturverzeichnis

1 Einleitung

Dieses Dokument befasst sich mit den Nutzungsmöglichkeiten von Geoinformationssystemen, kurz GIS oder GI-System, für Konsumenten. Der Begriff Konsument ist in dieser Arbeit synonym mit dem Begriff Verbraucher zu verstehen, welcher laut BGB §13 folgendermaßen definiert ist: "Verbraucher ist jede natürliche Person, die ein Rechtsgeschäft zu einem Zwecke abschließt, der weder ihrer gewerblichen noch ihrer selbständigen beruflichen Tätigkeit zugerechnet werden kann."^[1]

Die Themen dieser Arbeit beziehen sich also auf Einsatzgebiete von Geoinformationssystemen für natürliche Personen, abseits ihrer beruflichen Tätigkeit. Angrenzende Themengebiete, wie z. B. Geomarketing, sind daher nicht Gegenstand dieses Dokuments.

Es soll untersucht werden, ob es wirtschaftlich und gesellschaftlich relevante Einsatzformen von Geoinformationssystemen für Konsumenten gibt.

2 Klärung des Begriffes Geoinformationssystem

Laut Bill^[2] ist ein GI-System ein „rechnergestütztes System, das aus Hardware, Software, Daten und den Anwendungen besteht. Mit ihm können raumbezogene Daten digital erfaßt und redigiert, gespeichert und reorganisiert, modelliert und analysiert sowie alphanumerisch und graphisch präsentiert werden.“

Nach dieser Definition bilden also die kartographischen Daten und die Anwendungen, die zur Abfrage, Bearbeitung und Administration verwendet werden, gemeinsam das GI-System. In der Praxis zeigt sich jedoch häufig, dass die Endbenutzerapplikationen zur Analyse und grafischen Repräsentation als nicht zu dem GI-System zugehörig betrachtet werden. Im weiteren Verlauf dieser Arbeit soll der Begriff Geoinformationssystem daher die Hardware, Daten, administrativen Anwendungen und Schnittstellen zu anderen Applikationen, wie z.B. Programmierschnittstellenbibliotheken, beschreiben und als Datenquelle für Endbenutzerapplikationen verstanden werden.

3 Zunehmende Verbreitung

Obwohl GI-Systeme bereits in den 70er Jahren von staatlichen Organisationen (z. B. Behörden und Militär) und Universitäten entwickelt und eingesetzt wurden, sind diese erst seit einigen Jahren in das Bewusstsein der Konsumenten gerückt. Laut dem GIS-Report 07/08^[3] trug die Applikation Google Earth im Jahr 2006 maßgeblich zu dieser Entwicklung bei. Neben der Zunahme an Bedeutung von Geoinformationen in der Weltwirtschaft - verdeutlicht durch das Engagement der Firma Google - ermöglichte diese Applikation erstmals den Zugang zu einem Welt umspannenden GI-System für Endanwender.

3.1 Kartendienste

Kartendienste stellen die Grundlage für die meisten GI-Systeme dar. Diese bestehen aus einer Datenquelle, die Informationen über die Struktur bzw. Bebauung eines Geländes enthält. Ein Beispiel hierfür ist die Deutsche Grundkarte im Maßstab 1:5000, auch bekannt als DGK 5^[4]. Abhängig vom Einsatzgebiet, werden jedoch auch andere Datenquellen herangezogen.

Zusätzlich zu den grundlegenden Daten über das erfasste Gelände werden durch eine Software weitere Informationen aus anderen Quellen herangezogen und mit der Kartendarstellung verknüpft, so dass diese, zusammen mit einer Möglichkeit der Abfrage der Daten, den Kartendienst bilden.

Die Einsatzgebiete von Kartendiensten sind vielfältig. Sie reichen von einfachen Darstellungen topographischer Karten über thematische Karten bis hin zu routing-fähigen Karten, die für Navigationssysteme eingesetzt werden.

Beispiele für thematische Karten sind

• Klimakarten (Darstellung von Klimazonen, Temperaturentwicklung, etc)
• politische Karten (Darstellung von politischen Einflussbereichen bzw. Nationalitäten)
• geologische Karten (Darstellung von Informationen über Vorkommen von Bodenschätzen)
• demographische Karten (Darstellung der Bevölkerungsdichte, -altersstruktur, etc)
• Gefahrenkarten (Darstellung von Überschwemmungsgebieten, Vulkanen, Erdbebengebieten)

Routing fähige Karten, die eine Voraussetzung für Navigationssysteme darstellen, werden in einem späteren Kapitel genauer behandelt.

3.2 Navigationssysteme

Ein häufig auftretender Berührungspunkt zwischen Konsumenten und GI-Systemen stellen die Navigationssysteme dar. Hierbei handelt es sich um Geräte, die sowohl über einen Kartendienst verfügen, als auch über eine Software, die von einem Empfänger bereitgestellte Positionierungsdaten in der Karte darzustellen vermag.

In seinem Vortrag "Mobile Navigationsgeräte - Marktzahlen und Trends"^[5] vom 15.03.2007 erläutert Prof. Jörg Menno Harms, Vizepräsident des Bundesverbandes Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien (BITKOM), die gesteigerte Bedeutung mobiler Navigationsgeräte für den Markt elektronischer Artikel. So haben die Verkaufszahlen mobiler Navigationsgeräte zwischen den Jahren 2005 und 2006 um 300% Prozent zugenommen, was auf eine stark gewachsene Verbreitung schließen lässt.

Als Grundlage für diese Anwendung wird also neben routing-fähigem Kartenmaterial auch eine Signalquelle benötigt, die die aktuelle Position des Empfängers anzugeben vermag. Ein oftmals genutztes System hierfür ist das NAVSTAR, welches im Folgenden näher beschrieben wird.

3.2.1 NAVSTAR

NAVSTAR-GPS (Navigational Satellite Timing and Ranging - Global Positioning System“) wurde vom US-amerikanischen Verteidigungsministerium (Department of Defense) entwickelt^[6]. Es sollte das vorherige satellitengestützte Navigationssystem des US-Militärs, genannt TRANSIT, ablösen. Die Arbeiten an TRANSIT begannen im September 1958. Nach zehn Jahren der Entwicklung, im Oktober 1968, war das neue System voll funktionsbereit. Durch zu hohen Zeitaufwand der Positionsbestimmung war es allerdings nur für Objekte geeignet, die sich langsam fortbewegen, wie z.B. Schiffe oder U-Boote. Um diese Defizite zu beseitigen, begann am 22. Dezember 1973 die Entwicklung von NAVSTAR. Nach etwa 20 Jahren waren die nötigen Satelliten in ihre Konstellation gebracht. Im April 1995 konnte das System vollständig in Betrieb genommen werden.

David L. M. Warren schreibt in seiner These^[7], dass am 04. Juli 1991 die sogenannte Selective Availability-Funktionalität aktiviert wurde. Diese dient dazu, die Genauigkeit der Positionsbestimmung künstlich zu verringern, indem Positions- und Zeitangaben des Satelliten verfälscht werden. Die Abweichungen der berechneten Position von der tatsächlichen Position können bis zu 100 m betragen und sind durch Zufallswerte bestimmt, so dass ein Herausrechnen der Störungen nicht möglich ist. Die Größe der Abweichung wurde rein willkürlich festgelegt, so dass jederzeit die Möglichkeit besteht, diese zu ändern, falls die Variation der Zufallswerte als nicht ausreichend erachtet werden würde. Die Ungenauigkeiten wurden hinzugefügt um zu verhindern, dass mögliche Angreifer auf den amerikanischen Staat oder gegnerische Kriegsparteien eine exakte Positionsbestimmung erhalten würden.

Innerhalb der folgenden neun Jahre entwickelte sich ein großer, wachsender Markt um die zivile Nutzung des NAVSTAR. Aufgrund der wirtschaftlichen Bedeutung, die die globale Positionsbestimmung mit NAVSTAR-GPS erreicht hatte, wurde die Funktionalität der Selective Availability durch einen Erlass des damaligen US-amerikanischen Präsidenten Bill Clinton mit Wirkung vom 01.05.2000 deaktiviert^[8]. Es wurde zwar bereits zu diesem Zeitpunkt die Absicht geäußert, die Selective Availability nicht mehr zu verwenden. Allerdings wäre es jederzeit möglich gewesen die Störung des GPS-Signals wieder zu aktivieren.

Anschließend wurden die Anforderungen an die Leistung der GPS-Dienste durch NAVSTAR im Jahr 2001 durch das Assistant Secretary of Defense im Global Positioning System - Standard Positioning Service - Performance Standard^[9] standardisiert.

Erst am 18.09.2007 wurde bekannt gegeben^[10], dass die künftige Generation der NAVSTAR-Satelliten, GPS III, die für Selective Availability nötigen Funktionen nicht mehr enthalten würde, so dass eine Wiedereinführung dieser Störfunktion nicht mehr zu befürchten ist.

3.2.2 Navigation für Autos

Durch die Verfügbarkeit des neuen GP-Systems NAVSTAR in der Mitte der 90er Jahre, kam eine neue Einsatzmöglichkeit für Navigationsgeräte auf. Die Positionsbestimmung von Autos wurde durch die Genauigkeit und, verglichen mit dem alten TRANSIT-System, geringe Verarbeitungszeit, möglich. Zunächst für militärische Einsatzzwecke gedacht, wurde die Technik zunehmend auch im zivilen Bereich genutzt. Zwar gab es auch schon vor den GPS-gestützten bereits andere Formen von Navigationsgeräten. Honda leistete hier bereits im Jahr 1981 mit ihrem Electro Gyrocator^[11] Pionierarbeit. Aber obwohl auch andere Hersteller, wie BMW und Mitsubishi, Navigationssysteme für den Einsatz in ihren Autos entwickelten und anboten, erlangten diese Geräte keine große Verbreitung. Bedingt durch zu geringe Flächenabdeckung des NAVSTAR-GPS und die durch das US-Militär absichtlich gestörten Daten (Selective Availability), benötigten diese Geräte Unterstützungssysteme zur Positions- und Geschwindigkeitsbestimmung, wie Sensoren an den Rädern des Wagens.

Nach Abschaltung der Selective Availability im Mai 2000^[7] steigerte sich die Genauigkeit der Positionsbestimmung, so dass neue Empfangsgeräte auch ohne weitere technische Maßnahmen, wie z. B. zuvor die Radsensoren, auskamen. Im Anschluss nahm die Verbreitung und der Einsatz GPS-gestützter Navigationsgeräte, welche jetzt deutlich einfacher zu realisieren waren, rasch zu.

4 Neu entstandene Nutzungsarten

Durch die stetige Weiterentwicklung der eingesetzten Technologien hat die Größe der Navigationsgeräte stark abgenommen. Wurden die ersten Systeme zunächst nur in Schiffen verbaut, so ist es heute problemlos möglich, ein GPS-Empfangsgerät in Mobiltelefone zu integrieren. Aufgrund der Mobilität der Geräte sind neben der ursprünglichen Verwendung und dem Einsatz in Autos neue Nutzungsarten entstanden. Diese sollen im Folgenden näher vorgestellt werden.

4.1 Navigation für Fahrräder

Durch die Reduzierung der Größe und des Gewichts von Navigationsgeräten ist es möglich geworden, diese auch bei sich zu tragen. Neben dem Einsatz in Autos ist im privaten Umfeld die Verwendung an Fahrrädern die naheliegendste. Hier ergeben sich jedoch ganz besondere Problematiken, die beim Einsatz in Autos oder größeren Verkehrsmitteln wie Schiffen und Flugzeugen nicht oder weniger ausgeprägt zum Tragen kommen.

Soll eine satellitengestützte Navigation mit dem Fahrrad praxisgerecht umgesetzt werden, so wird spezielles Kartenmaterial benötigt, welches die Besonderheiten des Verkehrsmittels berücksichtigt. Die bereits existierenden Kartendienste müssen also zunächst um weitere Informationen ergänzt werden, die etwas über die Tauglichkeit der Straßen für nicht motorisierte Fahrzeuge auszusagen vermögen.

Im Speziellen sind dies Angaben über die Nutzbarkeit von Wegen und Daten, die es der Software möglich machen, Empfehlungen für z. B. Ausflugsfahrten auszusprechen. Recht einfache Fälle stellen hier Autobahnen und Kraftfahrstraßen dar, da hier ohnehin ausschließlich motorgetriebene Fahrzeuge fahren dürfen, die mindestens 60 km/h erreichen können. Höhere Ansprüche an das Datenmaterial werden jedoch gestellt, wenn es darum geht, verschiedene Routen, die sowohl mit einem Auto als auch einem Fahrrad befahren werden können, voneinander zu differenzieren. Im folgenden Beispiel, einer Routenplanung innerhalb der Stadt Gelsenkirchen, ist der Unterschied in der Routenberechnung zu sehen.

OpenRouteService: Routenplanung für Autos

OpenRouteService: Routenplanung für Fahrräder

Um die Unterscheidung treffen zu können, werden zusätzlich zu den eigentlichen Strecken noch Metainformationen, wie zugelassene Geschwindigkeit, Verkehrsaufkommen, ggf. vorhandene Radwege, Steigungen und diverse andere Daten, benötigt.

Obwohl dies höhere Anforderungen an die Erstellung des Kartenmaterials stellt, sind diverse Navigationsgeräte verfügbar, die über die benötigten Funktionalitäten verfügen. Mit dem Navigationsgerät Go 700 der Firma TomTom International BV durchgeführte Tests des Autors ergaben jedoch, dass das Kartenmaterial oftmals Fehler aufweist bzw. nicht über die notwendigen Daten verfügt, um eine für Fahrradfahrer geeignete Route zu berechnen. Auf diese Problematik wird jedoch später noch einmal genauer eingegangen.

4.2 Geocaching

Eine weitere Richtung, in die sich GI-Systeme im Hinblick auf Konsumenten entwickelt haben, ist das Geocaching. Dabei handelt es sich um eine moderne Form der Schnitzeljagd, also der spielerischen Suche nach einem versteckten Gegenstand. Im Gegensatz zu den meisten anderen Nutzungsformen dient Geocaching der Unterhaltung. Es wird kein wirtschaftlicher oder politischer Nutzen verfolgt oder gebildet. Zwar ist auch eine Wirtschaft um das Geocaching entstanden^[12], jedoch ist dies nicht die Intention der Anhängerschaft des Geocachings, sondern eher eine Randerscheinung. Durch die Beliebtheit dieser Freizeitgestaltungsmöglichkeit haben Unternehmen Produkte speziell für Anhänger des Geocachings in ihre Produktpaletten aufgenommen.

Entstanden ist das Geocaching durch ein Usenet-Posting^[13] von Dave Ulmer. Am 03.05.2000, also 2 Tage nach Abschaltung der Selective Availability^[7][8] des NAVSTAR-GPS, schlug er vor, eine Art moderne Schatzsuche zu veranstalten. Zum Auffinden des versteckten Gegenstandes sollte ein GPS-Navigationsgerät verwendet werden. Sein Vorschlag war, einen oder mehrere Gegenstände in einem Gefäß an einer Stelle zu verstecken, an der wenige Personen vorbei kommen würden. Dieses Gefäß bildete den Cache (englisch für geheimes Lager). Mit im Cache sollte sich Schreibmaterial befinden. Würde der Cache von jemandem gefunden werden, so soll er nebst Datum und Uhrzeit notieren, was er dort vorgefunden hat. Darüber hinaus sollte der Finder als Tausch für den gefundenen Gegenstand einen mitgebrachten Gegenstand hinterlassen und dies ebenfalls notieren.

Diese Art der Freizeitgestaltung ist in den letzten Jahren sehr beliebt geworden. Überall auf der Welt werden Caches versteckt und deren Koordinaten oder Hinweise auf die Fundstelle im Internet bekannt gegeben. Zu diesem Zweck haben sich im Internet Gemeinschaften gebildet, die Geocaching als ihr Hobby betrachten und auf eigens dafür geschaffenen Plattformen Erfahrungen tauschen und neu angelegte Caches vorstellen^[14]. Laut den Informationen der Geocaching-Portale hat dieses Hobby in den vergangenen knapp neun Jahren sehr stark an Verbreitung gewonnen: "Die führende Internetplattform Geocaching.com hatte im Oktober 2007 über 45.000 registrierte Mitglieder weltweit..."^[15]. Mit Stand 04.02.2009 gibt das Portal Geocaching.com eine Anzahl von über 55.000^[16] registrierten Benutzern an. Es ist jedoch anzunehmen, dass die tatsächliche Anzahl der aktiven Geocacher weit hierüber liegen wird. Auch die Anzahl der Caches weltweit von über 720.000^[16] wird wahrscheinlich übertroffen.

Wie Eingangs bereits erwähnt, ist um das Geocaching als Möglichkeit der Freizeitgestaltung eine Wirtschaft entstanden. Neben dem Verkauf der zwingend benötigten GPS-Empfänger werden inzwischen weitere Utensilien, wie Behälter für die Caches, angeboten. Auch Fan-Artikel sind zu erwerben, ebenso wie DVDs und Bücher zum Thema. Selbst Reiseverantalter^[17] bieten Geocaching-Touren an.

Das Geocaching ist insbesondere deshalb ein interessantes Phänomen, da es den ersten und bisher quasi einzigen Einsatzzweck von GPS gestützten GI-Systemen darstellt, der ausschließlich der Freizeitgestaltung und Unterhaltung dient.

5 Aktuelle Entwicklungen

5.1 OpenStreetMap

Das OpenStreetMap-Projekt, gegründet im Juli 2004 von Steve Coast^[18], hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine freie Karte der Welt anzufertigen und ist ein Beispiel für neu erschlossene Nutzungsarten des GPS. Frei in diesem Zusammenhang ist ähnlich zur Freien Software zu verstehen, welche eine Einsicht, Verwendung, Modifikation und Weitergabe für jeden gestattet. Das Projekt wird von zahlreichen freiwilligen Mithelfern getragen, die auf der ganzen Welt verstreut sind. Laut Angaben der Projekt-Webseite sind derzeit, Stand Dezember 2008, etwa 75.000 Anwender registriert, von denen etwa 10% aktiv an der Gestaltung der Karte mitwirken.

Das Ziel des OpenStreetMap-Projekts, im Folgenden OSM genannt, ist die Schaffung frei verfügbaren Kartenmaterials. Frei meint in diesem Zusammenhang jedoch nicht die Kosten für eine Lizenzierung, sondern die Art der Lizenz. Ähnlich wie bei freier Software geht es den Beteiligten darum, die Daten für jeden bereitzustellen und die Verwendung des Materials für beliebige Zwecke zu gestatten. Die Motivation, ein solches Projekt zu beginnen, hat mehrere Hintergründe. Zum einen sind dies die hohen Anschaffungskosten für kommerzielles Kartenmaterial. Anbieter von digitalen Karten verlangen Preise von ca. 100 EUR, die insbesondere für Privatpersonen recht hoch sind. Auch Aktualisierungen müssen oftmals auch seperat erworben werden. In Deutschland ist hierbei ein interessanter Punkt, dass die käuflich erwerbbaren Karten oftmals nicht von dem Anbieter selbst erstellt wurden, sondern von Ämtern der Länder eingekauft und ggf. durch den Anbieter überarbeitet und um weitere Daten ergänzt wurden. Zumindest in Deutschland erfolgt die eigentliche Erstellung des Kartenmaterials mit Mitteln aus Steuergeldern, was dazu führt, dass Anwender das Kartenmaterial quasi zweimal bezahlen müssen.

Zur Verdeutlichung folgt eine Übersicht über Preise von digitalen Karten verschiedener Anbieter, die für Privatpersonen angeboten werden:

Areal	Preis	Art
Deutschland	199,00 EUR	Topographisch
West- und Mitteleuropa	109,95 EUR	Straßenkarte
Europa	159,00 EUR	Straßenkarte
Ungarn	149,00 EUR	Straßenkarte
Brasilien	89,95 EUR	Straßenkarte

Zum anderen wird die Verwendung der Karten für den Käufer eingeschränkt. Auch nach Erwerb sind die Daten oftmals an die Geräte gebunden, für die sie erworben wurden und können nicht ohne Weiteres auf andere Geräte übertragen oder in anderen Applikationen nutzbar gemacht werden. Eine im Rahmen dieser Arbeit durchgeführte Recherche ergab, dass es dem Autor mittels der Online-Shops einiger Anbieter nicht möglich war, Kartenmaterial zu erwerben, welches nicht an ein bestimmtes Navigationsgerät oder eine Modellreihe gebunden war.

Eine weitere Motivation zur Erstellung einer freien Karte ist die Qualität des erwerblichen Materials. Da die Erstellung und Pflege von digitalem Kartenmaterial aufwendig ist, ist das erworbene Material oftmals in Teilen bereits beim Kauf veraltet. Laut den Betreibern des OSM-Projekts sind kommerzielle Kartendaten darüber hinaus oftmals mit Plagiatsfallen, wie z. B. fehlerhafter oder gänzlich fiktiver Straßenführungen, ausgestattet, was eine weitere Qualitätseinbuße des Datenmaterials zur Folge hat.

Ermöglicht wurde das OSM-Projekt erst durch die breite Verfügbarkeit von GPS-Empfängern und ihre gesteigerte Genauigkeit durch Abschaltung der Selective Availability-Funktion im Jahr 2000. Mitglieder des OSM-Projektes nutzen GPS-Empfänger um ihre Bewegungen aufzuzeichnen, so dass sie die gesammelten Daten später an einem Computer aufbereiten und in der gemeinsamen Weltkarte veröffentlichen können. Auch aufgrund des Aufwands, den das Erfassen und Verarbeiten der sogenannten Tracks verursacht, legen die Mitglieder des OSM-Projektes, auch Mapper genannt, Wert auf hohe Qualität der Daten. Dies führt dazu, dass die freie Weltkarte nunmehr auch in traditionelleren Medien, wie den Nachrichten im Fernsehen, eingesetzt wird und somit auch größere Bekanntheit und weiteren Zulauf neuer Mitglieder erhält. Neben dem Einsatz des freien Kartenmaterials in traditionelleren Medien konnte das OSM-Projekt am 24. Oktober 2008 eine weitere Erfolgsmeldung herausgeben^[21]. An diesem Tag wurde bekannt gegeben, dass die Kartografierung der Hansestadt Hamburg eine Abdeckung von 99,8% erreicht hat, was gleichermaßen für die Qualität der Arbeit und das Engagement der freiwilligen Mitarbeiter spricht.

Da die Vielzahl an aktiven Mappern auch eine Vielzahl verschiedener Interessengebiete mit sich bringt, beherbergt die OSM-Datenbank unterschiedlichste Daten. So werden zum Beispiel häufig Tracks vom Fahrrad aus erfasst. Somit werden von Fahrradfahrern Strecken für Fahrradfahrer erstellt, welche dann ebenso als Ersatz für die kommerziellen Angebote dienen können. Auch bemühen sich viele Mapper um die Aufzeichnung von sogenannten Points of Interest (Orte von Interesse), kurz POIs. Zu den POIs gehören Aussichtspunkte, Bahnhöfe, Banken, Restaurants, Supermärkte, Tankstellen und viele andere mehr.

Durch die große Vielfalt an gesammelten Daten ist das Projekt somit für jeden interessant, der Zugriff auf geografische Daten benötigt. Dies gilt sowohl für Unternehmen, wie auch für Endanwender. Insbesondere Endanwender können hiervon stark profitieren, da sie so die oftmals ohnehin vorhandenen GPS-Empfangsgeräte für einen gemeinsam nutzbaren Zweck verwenden können und sich darüber hinaus ein Stück Unabhängigkeit von Anbietern erarbeiten können. Das OpenStreetMap-Projekt stellt somit wohl die neuartigste Nutzungsmöglichkeit von GPS-Systemen für Konsumenten dar.

5.2 Geotagging

Das Geotagging, also das Hinzufügen von Geoinformationen als Metadaten an andere Daten oder Dokumente, ist eine weitere neue Form der Nutzung von GI-Systemen. Der Sinn des Geotaggings besteht darin, andere Daten um eine geografische Referenz zu erweitern, um so den Entstehungsort der Daten oder auch den Ort auf den sich die Daten beziehen, herzustellen. Das Georeferenzieren von Daten stellt die Grundlage der bisherigen GI-Systeme dar. Neu beim Geotagging ist jedoch, dass es sich nicht um das Erstellen oder Einbinden von Kartenmaterialien handelt. Vielmehr beschäftigt sich die Thematik damit, Verbindungen zwischen ggf. existierendem Kartenmaterial und Dokumenten, die bisher frei von Geoinformationen waren, herzustellen.

Solche Daten können z. B. sein:

• Audioaufzeichnungen
• Fotografien
• Videos
• Textdokumente

Insbesondere Fotografien sind Ziel der Aufmerksamkeit von Softwareentwicklern geworden. Als anzunehmende Ursachen erscheinen mehrere Faktoren plausibel. Durch Zusatzfunktionen der Anwendung Google Earth z. B. ist es möglich, dass Endanwender Fotografien von Orten, als Beispiel seien hier Sehenswürdigkeiten genannt, in die Karte integrieren, so dass andere Benutzer diese ebenfalls bei Betrachtung des Kartenausschnitts sehen können. Die Vielzahl der veröffentlichten Fotografien lässt darauf schließen, dass diese Möglichkeit im Interesse der Anwender liegt.

Insgesamt trägt das Web 2.0 dazu bei, dass Interaktionsmöglichkeiten mit bereitgestellten Systemen wie Google Earth gerne mit eigenen Inhalten ergänzt werden. Die aktive Teilnahme an der inhaltlichen Gestaltung des Internets durch Portale wie flickr oder YouTube erscheint für viele attraktiv, da durch diese relativ neuen Medien ein gewisser Bekanntheitsgrad erreicht werden kann, der dem Benutzer sonst verwehrt bliebe. Da es für viele Anwender wichtig zu sein scheint, dass neben den eigenen Werken auch etwas über die eigenen Lebensumstände bekannt wird, ist es wenig verwunderlich, dass beispielsweise das Fotoportal flickr eine Möglichkeit der Georeferenzierung für veröffentliche Bilder und Fotografien anbietet. Somit wird es dem Betrachter eines Bildes also möglich, die genaue Herkunft oder den Standort des Motives, zu erfahren.

Neben den Möglichkeiten zur Selbstdarstellung für den Anwender, ergeben sich jedoch noch andere Funktionalitäten durch die Lokalisierbarkeit ihrer Fotografien oder auch Audio- bzw. Videoaufzeichnungen. Die zunehmende Verbreitung von digitalen Fotokameras hat dazu geführt, dass eine größere Anzahl an Fotografien erstellt und aufbewahrt wird. Durch die digitale Speicherung und die geringen Kosten für Datenträger, besteht kein Bedarf mehr, sparsam mit der Kamera umzugehen. Durch die gewachsene Anzahl ergibt sich jedoch ein Problem in der Verwaltung der Daten. Wird die Anzahl der vorliegenden Fotografien zu groß, so stoßen konventionelle Aufbewahrungssysteme, wie herkömmliche oder auch digitale Fotoalben, an ihre Grenzen. Um ein Bild aufzufinden, ist es zunächst nötig, den Ablageort ausreichend einzugrenzen, um nicht den gesamten Bestand durchsuchen zu müssen. Inbesondere bei größeren Archiven würde das Durchsuchen des Gesamtbestandes unter Umständen mehrere Stunden Zeit in Anspruch nehmen. Um diesem Problem entgegen zu treten, werden Applikationen zur Verwaltung von digitalen Fotografien mit verschiedenen Verwaltungs- und Suchfunktionen ausgestattet. Eine recht neue Möglichkeit des Auffindens von Fotografien stellt eine geografische Suche dar. Diese Funktion setzt allerdings das geografische Referenzieren der Bilder, also das Geotagging, voraus. Bisher machen wenige Applikationen von dieser Möglichkeit Gebrauch. Bekannte Beispiele hierfür sind die Applikationen Google Picasa und DigiKam. Allerdings ist mit einer Zunahme von Anwendungen, die Geotagging unterstützen, in Zukunft zu rechnen. Die Ausrichtung der Applikationen wird sich allerdings für verschiedene Einsatzzwecke unterscheiden. Dies zeichnet sich auch in den beiden Anwendungen Google Picasa und DigiKam ab. DigiKam verwendet die Geoinformationen primär als Möglichkeit zur Auffindung der Fotografien, wohingegen Google Picasa mehr darauf ausgelegt ist, die Geotags mit der Anwendung Google Earth abzugleichen, um eine Integration der Bilder in die Kartendarstellung zu vereinfachen.

Um die neuen Funktionalitäten, die sich durch das Geotagging ergeben, nutzen zu können, ist es allerdings zunächst notwendig, die geografischen Daten zu erfassen und mit den eigentlichen Nutzdaten in Verbindung zu bringen.

Das Einbringen bzw. Hinzufügen der geografischen Informationen zu Fotografien stellt jedoch einen zusätzlichen Aufwand dar, den man gerne vermeiden würde. Um diese Arbeit zu vereinfachen, haben Hersteller von digitalen Kameras damit begonnen, diese mit GPS-Funktionalitäten auszurüsten. Wird eine Fotografie mit einer Kamera erstellt, die über einen GPS-Empfänger verfügt, werden die Koordinaten, an denen sich die Kamera befindet, direkt mit zu den Metadaten des Bildes gespeichert. Ein nachträgliches Georeferenzieren ist dann nicht mehr notwendig. Auch durch den zunehmenden Funktionsumfang von Mobiltelefonen, die heute standardmäßig mit einer digitalen Kamera ausgestattet sind und zunehmend mit GPS-Empfängern ausgerüstet werden, ist es einfach möglich, georeferenzierte Fotografien zu erstellen. Da die Möglichkeiten das Geotagging durchzuführen immer einfacher werden und zugleich die Einsatzgebiete von georeferenzierten multimedialen Inhalten zunehmen, ist damit zu rechnen, dass das Geotagging an Bekanntheit und Beliebtheit gewinnen wird.

6 Potentiale

Im Folgenden soll ein kurzer Überblick über die Potentiale, die der Einsatz von GI-Systemen in Konsumentenanwendungen zu bringen verspricht, gegeben werden. Es ist anzunehmen, dass eine neue technologische Entwicklung durch den Einsatz durch Konsumenten, wirtschaftliche sowie gesellschaftliche Konsequenzen haben wird. Diese Konsequenzen können sowohl positiv als auch negativ behaftet sein, so dass diese entsprechend getrennt angesprochen werden sollen.

6.1 Nutzen

Es gibt eine Reihe positiver Potentiale, die sich durch den vermehrten Einsatz und Funktionsumfang von mobilen Navigationsgeräten ergeben. Diese sind z. B.:

• Notrufsysteme in Fahrzeugen
• Möglichkeiten zur aktiven Freizeitgestaltung
• Verbesserung sozialer Strukturen

Zu den Möglichkeiten zur aktiven Freizeitgestaltung und der Verbesserung sozialer Strukturen gehören Anwendungen wie das Geotagging und das Gemeinschaftsprojekt Open Streetmap. Durch die Zusammenarbeit der interessierten Anwender ergeben sich neue Kontakte und soziale Netzwerke. Auch das Geocaching trägt dazu bei, dass interessante Freizeitgestaltung für jeden einfach möglich wird und Kontakte innerhalb dieser wachsenden Interessengruppe zunehmen. Das Einsatzgebiet der Notrufsysteme in Fahrzeugen ist eine Möglichkeit, die Sicherheit, insbesondere im Straßenverkehr, zu erhöhen. Durch das Bestreben der Länder, die Sicherheit und Versorgung seiner Bürger zu verbessern, werden sich verschiedene Industriezweige, wie die Automobil- und Softwareindustrie, in Zukunft auch Entwicklungen in diesem Segment widmen.

6.2 Gefahren

Neben positiven Potentialen ergeben sich jedoch auch negative Aspekte, deren Beachtung eine wichtige Rolle spielen sollte:

• Erstellen von Nutzungsprofilen
• Erstellen von Bewegungsprofilen
• Verlust der informationellen Selbstbestimmung

Die ständige Lokalisierbarkeit von Nutzern von GPS-Empfängern ist ein Problem des Datenschutzes und der Sicherung der persönlichen Freiheiten des Einzelnen. Zwar ist es nicht möglich die Position eines GPS-Empfangsgerätes zu lokalisieren, da es dem System an einem Rückkanal fehlt. Allerdings bieten kombinierte Geräte, wie z. B. Mobiltelefone mit Internetzugang, die Möglichkeit einer Rückübermittlung der Positionsdaten über diese Übertragungswege. Solche Informationen sind durch eine entsprechende Programmierung der meist geschlossenen Softwaresysteme auf mobilen Geräten leicht zu erfassen und z. B. zum Betreiber des Mobilfunknetzes zu übermitteln. Da diese Daten einem Nutzer zugeordnet werden könnten, entstehen hierdurch für den Datenschutz relevante Probleme. Auch eine Anforderung des Gesetzgebers, der Anspruch auf derartige Daten erhebt, ist denkbar. Dies schafft die Möglichkeit einer weitgehenden Überwachung der Bürger, was ein gesellschaftliches Problem darstellt. Darüber hinaus geht durch die Dienste im Web 2.0 das Bewusstsein für den Verlust der informationellen Selbstbestimmung verloren. Viele Anwender nutzen die neuen Funktionalitäten, wie das Geotagging, ohne über die möglichen Konsequenzen nachzudenken. Der Verlust der Privatsphäre ist für viele zunächst kein Problem, bis sich durch zu freigiebige Weitergabe persönlicher Daten, wie z. B. den Wohnort, ernsthafte Schwierigkeiten ergeben. Dies kann wirtschaftliche, beispielsweise durch ortsbasierte Ratingverfahren, oder auch gesellschaftliche Konsequenzen, wie z. B. dem Stalking, haben. An derartige Problematiken denken die wenigsten, so dass gerade im Umgang mit geografischen Daten im Zusammenhang mit dem Internet besondere Vorsicht geboten scheint.

7 Fazit

Die Überlegung, ob es wirtschaftlich oder gesellschaftlich relevante Einsatzformen für GI-Systeme gibt, soll nun abschließend näher betrachtet werden. Neben den technischen und historischen Hintergründen der Entwicklung der GI-Systeme wurden verschiedene Arten der Nutzung für Konsumenten vorgestellt. Diese waren im Einzelnen Navigationssysteme in Fahrzeugen wie Autos und Fahrrädern, das Geocaching, Geotagging und das Open Streetmap-Projekt. Alle diese Einsatzgebiete haben Auswirkungen auf die eigene wirtschaftliche und gesellschaftliche Situation der Anwender. Insbesondere die gesellschaftliche Situation unterliegt einer starken Veränderung, die durch mobile Lokalisierungsmöglichkeiten voran getrieben wird. Formen der Freizeitgestaltung, wie das Geocaching oder auch die sogenannten Mapping-Parties des Open Streetmap Projektes, haben zu einer aktiveren Kultur geführt. Im Gegensatz zu vielen anderen technischen Entwicklungen, wie z. B. Spielekonsolen, Video oder DVD, tragen Navigationsgeräte dazu bei, in Kontakt mit anderen Menschen zu kommen. Darüber hinaus wird die Zusammenarbeit und der Dialog mit anderen gefördert, da dies notwendige Mittel sind, um diese Hobbies betreiben zu können. Auch dass diese Tätigkeiten zu großen Teilen draußen stattfinden, ist im Gegensatz zu den eher passiven Unterhaltungsmöglichkeiten der letzten zwei bis drei Jahrzehnte eine große und begrüßenswerte Veränderung. Die Nutzung des Internets zum Austausch der interessierten Anwender untereinander, führt auch zu einem kulturellen Austausch zwischen den Menschen. Das Internet hebt die Grenzen in Bezug auf Kommunikation und Austausch weitestgehend auf. Selbst ein wirtschaftlicher Nutzen ist durch das Open Streetmap-Projekt für den Konsumenten entstanden. Durch die Möglichkeit sich Kartenmaterialien selbst zu erstellen und auf anderes Material, welches durch andere Teilnehmer erstellt wurde, kostenfrei zurückzugreifen, verringert sich die Abhängigkeit von einzelnen Anbietern. Trotz der Wahlmöglichkeit zwischen freien und kommerziellen Daten für Navigationsgeräte und -anwendungen, ist dies auch eine Chance für die Anbieter von GPS-Empfängern und zugehörigen Daten und Utensilien. Durch die erhöhte Nachfrage durch den Konsumenten wurde ein Markt geschaffen, der auch nach Jahren noch im Wachstum begriffen ist.

Neben den positiven Entwicklungen, die sich bereits durch Marktwachstum und steigende Nutzerzahlen beim Geocaching und Open StreetMap abzeichnen, ist jedoch für die Zukunft ein besonderes Augenmerk auf die Gefahrenpotentiale zu richten. Bei all den Vorteilen, die eine weitere Verbreitung von GI-Systemen mit sich bringt, darf nicht vergessen werden, dass jeder einzelne für den Schutz seiner persönlichen Daten verantwortlich ist. Diese Problematik ist vielen Konsumenten nicht bewusst, so dass hier noch viel Informations- und Aufklärungsarbeit nötig ist. Ein Verlust der Privatsphäre, der z. B. durch ständige Überwachung von Mobiltelefonen eintreten würde, ist zu verhindern. Eine Aufgabe, die den Betreibern der neuen Dienste und Portale im Internet nicht allein überlassen werden kann und nicht überlassen werden sollte. Eine unbegrenzte Ausbreitung und Nutzung dieser Anwendungen bzw. der anfallenden Daten wird wahrscheinlich sowohl wirtschaftliche als auch gesellschaftliche Konsequenzen für jeden einzelnen Konsumenten zur Folge haben.

8 Literaturverzeichnis

1. ↑ Vgl. §13 Bürgerliches Gesetzbuch, in der Fassung der Bekanntmachung vom 02.01.2002
2. ↑ Vgl. Ralf Bill: Grundlagen der Geoinformationssysteme. Heidelberg 1994, ISBN 3-87907-325-2, S. 4.
3. ↑ Vgl. Buhmann/Wiesel: GIS-Report. Karlsruhe 2007, ISBN 978-3-9808493-3-3, S. 11
4. ↑ Vgl. Produktbeschreibung vom Landesvermessungsamt NRW
5. ↑ Vgl. Mobile Navigationsgeräte - Marktzahlen und Trends, Professor Jörg Menno Harms
6. ↑ Vgl. http://www.losangeles.af.mil/shared/media/document/AFD-060912-025.pdf, Seiten 43ff
7. ↑ ^{7,0 7,1 7,2} Vgl. Dokument Broadcast vs Precise GPS ephemerides: A historical perspective des Air Force Institute of technology, Seite 29
8. ↑ ^{8,0 8,1} Vgl. http://clinton3.nara.gov/WH/EOP/OSTP/html/0053_2.html
9. ↑ Vgl. Dokument Global Positioning System - Standard Positioning Service - Performance Standard des Assistant Secretary of Defense, Washington, DC 2001
10. ↑ Vgl. http://www.defenselink.mil/releases/release.aspx?releaseid=11335
11. ↑ http://world.honda.com/history/challenge/1981navigationsystem/text/06.html
12. ↑ Vgl. geocaching commercials
13. ↑ Vgl. The Great American GPS Stash Hunt !
14. ↑ Geocaching mit Opencaching
15. ↑ Vgl. Eine kontextuelle Untersuchung der deutschsprachigen Geocaching-Community, Seite 14
16. ↑ ^{16,0 16,1} Vgl. Geocaching.com (04.02.2009)
17. ↑ Vgl. Geocaching Tours
18. ↑ Vgl. Ramm/Topf: OpenStreetMap Die freie Weltkarte nutzen und mitgestalten. Berlin 2008, ISBN 978-3-86541-262-1, Seite 3
19. ↑ Statistiken des OSM-Projekts: Registrierte Benutzer und Uploads durch Benutzer
20. ↑ Statistiken des OSM-Projekts: Anteil aktiver Benutzer
21. ↑ Vgl. Pressemitteilung der Hamburger OpenStreetMap Community vom 24.10.2008