Der Einsatz von GPS

Als wir vor über 20 Jahren unsere ersten Reisen nach Mexiko und USA unternommen haben, war die Nutzung von mobilen und handlichen GPS Geräten im semiprofessionellen oder privaten Bereich noch kaum verbreitet. Die Strecken der einzelnen Reisen wurden damals noch in einem kleinen Tagebuch vor Ort festgehalten und später am heimischen PC in eine Datei übertragen. In gleicher Weise erfolgte auch die Dokumentation von einzelnen Standorten, die versehen mit einer möglichst genauen Anfahrtbeschreibung oft eine blumige Schilderung der örtlichen Gegebenheiten darstellten. Jeder kann sich sicher vorstellen, dass verbale Ausschweifungen wie „… bei Km 10,5 links in Feldweg einbiegen …“ oder „… 3,2 Milen nach Ortsende rechts am ansteigenden Hang …“ in der heutigen Zeit nicht lange Bestand haben. Vielfach haben wir bei einem Folgebesuch das Habitat nicht mehr gefunden und standen rätselnd vor unseren eigenen Aufzeichnungen. Die Gründe waren vielschichtig: Neue Straßen wurden gebaut, die alte Straßenführung verändert, Km-Pfosten neu gesetzt, Feldwege waren schlicht weg nicht mehr vorhanden oder als solche zu erkennen, Ortsränder durch Baumaßnahmen verschoben und auch beschriebene markante Punkte einfach verschwunden. Was lag schließlich näher als die Nutzung des weltweit verfügbaren GPS Systems auch dafür zu nutzen. Seit weit über 10 Jahren ist dieses kleine Helferlein unser treuer Begleiter.

Das ursprünglich für den militärischen Bereich entwickelte System zur Positionsbestimmung ist heute auch im zivilen Bereich nicht mehr wegzudenken. Die Nutzung im privaten Pkw mit Routenplanung, als Orientierungsleitfaden beim Wandern oder auch beim sehr beliebten Geocoaching, sind nur ein paar Beispiele im alltäglichen Gebrauch. Auch wir haben verschiedene Stufen der Nutzung durchlaufen und dabei im Laufe der Jahre stetig die Anwendungen ausweitet. In den ersten Jahren beschränkten wir uns ausschließlich auf die Dokumentation von Wegpunkten, die wir für eine exakte Wegbeschreibung und für den eigentlichen Standort genutzt haben. Allein dieser Einsatz war ein gigantischer Fortschritt im Vergleich zu früheren Jahren. Schnell zeigte sich aber, dass die Potenziale nahezu unbegrenzt sind und wir sind sicher, dass wir selbst heute nur einen Bruchteil der Möglichkeiten auch wirklich ausschöpfen.

Nachfolgend ein paar Anwendungsbeispiele die wir heute nutzen. Wir beschränken uns hierbei auf einige wenige wesentlichen Funktionen, um diesen kurzen Bericht nicht eine unendliche Aufzählung enden zu lassen:

  • Aufzeichnung der gesamten Fahrtroute
    Sämtliche Tracks werden den einzelnen Streckenabschnitten zugewiesen und sind jederzeit reproduzier- und nachvollziehbar dokumentiert. Hierbei werden neben den Positionsdaten die aktuelle Höhe und Distanz zum nächsten Datenpunkt mit dokumentiert. Der Datenaustausch zwischen GPS und Notebook in beide Richtungen ist jederzeit automatisiert möglich
  • Aufzeichnung der Wegpunkte für Standortbeschreibungen
    Dokumentation von streckenrelevanten Einzelpunkten
  • Aufzeichnung von einzelnen Tracks bei Wanderungen und Exkursionen
    Analog der Fahrtroute nur für Offroad-Touren zu Fuß
  • Erstellung und Auswertung der Routen vor und nach der Reise
    Routenplanung vor Reiseantritt und Analyse der tatsächlich hinterlegten Strecke nach Distanz, Routenführung, Höhenprofilen und vielen weiteren Merkmalen nach Abschluss der Reise
  • Online Navigation mit Topografischen Landkarten auf mobilem GPS
    Auch die Navigation abseits der regulären Straßen erfolgt direkt mit GPS. Die Karten hierfür sind entweder frei verfügbar und werden von uns selbst erstellt. Hierbei nutzen wir viele Kontakte zu lokal ansässigen Instituten und Wissenschaftlern
  • Digitale Fotografie mit GPS Positionsdaten direkt im einzelnen Bild
    Jedes einzelne Bild wird mit Positionsdaten versehen. Dies erlaubt auch nachträglich eine vernünftige Indizierung mit Schlagworten und ein Sortieren der einzelnen Aufnahmen, was beim Einsatz von mehreren Kameras durchaus ein Problem darstellen kann
  • Weiterverarbeitung der Daten in GIS Systemen
    Die Auswertung der gewonnenen Daten erfolgt in einem Geoinformationssystem (GIS). Hier sind zum Beispiel Analysen der Pflanzendichte und die Verbreitung der einzelnen Arten ebenso möglich wie die Erstellung von eigenen Verbreitungskarten, die beliebig mit geologischen, topografischen oder klimatischen Merkmalen ergänzt und kombiniert werden können

Was braucht man an Equipment und mit welchen Programmen lassen sich die Daten verwalten und verarbeiten?

Die Frage lässt sich leider nicht so einfach beantworten, bzw. wir können und wollen dafür eigentlich auch keine echte Empfehlung für einzelne Produkte aussprechen. Dies liegt zum einen an dem zur Verfügungen stehen Budget, zum anderen an den vorhandenen Kenntnissen, aber auch am Umfang der geplanten Nutzung. Für einen ersten Start ist sicher ein kleines und handliches GPS Gerät der namhaften Hersteller vollkommen ausreichend, da die Eigenschaften in den einzelnen Preisklassen in der Regel vergleichbar sind. Soll das Gerät auch im Outdoor Bereich genutzt werden ist jedoch ein ausreichend wasser- und staubdichtes robustes Gehäuse zu empfehlen. Ebenso hat sich ein eingebauter barometrischer Höhenmesser gegenüber der vom Satelliten übermittelten Höhe als deutlich genauer bewährt. Legt man Wert auf eine Kartendarstellung ist ein kontrastreiches Display ein absolutes Muss. Zur Auswertung und Speicherung der Daten am heimischen Computer steht dem Nutzer eine schier endlose Auswahl an Alternativen zur Verfügung. Neben ein paar tauglichen Freeware Programmen der einzelnen GPS-Hersteller oder auch von freien Programmierern sind natürlich auch ebenso Fertiglösungen für wenig Geld auf dem Markt zu finden, die eine einfache Waypoint und Trackverwaltung ermöglichen. Geht man in Richtung GIS sind den Preisen eigentlich keine Grenzen mehr gesetzt, da diese häufig nur von Instituten und Universitäten genutzt werden und somit bei einem Verkauf von wenigen Lizensen entsprechend teuer sind. Viele verwenden auch ausschließlich das eigentlich GPS Gerät zur Speicherung, was natürlich hinsichtlich Datensicherheit bei Verlust oder Beschädigung der Geräts oder für die Weiterverarbeitung enge Grenzen setzt. Die Aufzeichnung von Geo-Koordinaten auf Digitalbildern erfordern eine entsprechend eingebaute Funktion der Kamera oder ein zusätzlich angeschlossenen GPS Empfänger. Beide Lösungen sind preislich erschwinglich und auch im Consumer-Bereich sind Kompaktkameras bereits mit GPS erhältlich.

Was nutzen wir und ein paar Gedanken in Sachen Zukunft

Vorwegschicken möchten wir, dass wir natürlich auch zu unseren Anfangszeiten ausschließlich ein kleines mobiles Handgerät genutzt haben. Die Masse der Daten und die geänderten Anforderungen haben aber im Laufe der Zeit eine Umstellung der Geräte und Software erfordert. Heute im Einsatz ist ein handelsübliches Outdoor GPS mit robustem Gehäuse, barometrischen Höhenmesser und Farbdisplay. Wie bereits am Anfang des Artikels erwähnt verwenden wir zur Kartendarstellung ausschließlich frei verfügbares Material oder erstellen die Karten selbst. Alle unsere digitalen Spiegelreflexkameras sind mit einem GPS Empfänger ausgestattet. Selbst unser Sohn Alexander nutzt inzwischen eine digitale Kompaktkamera mit integriertem GPS. Am heimischen Computer setzen wir zur Weiterverarbeitung der Daten ausschließlich Freeware Programme ein. Dies liegt vor allem daran, dass wir uns nicht mit einem bestimmten Speicherformat an einen Hersteller oder an ein Softwarehaus binden wollen. Wir hatten vor vielen Jahren (für einen komplett anderen Zweck) ein Programm von einem der größten Softwarehäuser der Welt im Einsatz und viele Informationen in dem programmeigenen Format gespeichert. Leider wurde die Weiterentwicklung der Software nach wenigen Jahren komplett eingestellt, da eine Portierung auf neuere Plattformen des Betriebssystems wirtschaftlich nicht sinnvoll war. Das Ende vom Lied war schließlich, dass ein Export der Daten in ein anderes Programm nicht möglich war, Nachfolgeversionen  nicht angeboten wurden und alle Daten final in einem großen schwarzen Loch verschwunden sind. Aus dieser Erfahrung heraus speichern wir heute die meisten unserer wichtigen Daten nur noch in Standardformaten die jederzeit von verschiedenen Programmen ausgelesen werden können. Um einen Transfer zu gängigen anderen Programmen, zum Beispiel Transfer zum GIS oder zum GPS sicherzustellen, ist somit lediglich ein wenig Programmierung in einen Konverter erforderlich, der einmal erstellt auf längere Zeit per Knopfdruck eingesetzt werden kann. Das hört sich sicher etwas dramatisch an, aber was uns im Ernstfall drohen könnte ist lediglich die Konvertierung von einem in ein anderes Format zu ändern. Die Koordinaten selbst werden sich sicher nicht ändern und stehen nach wie vor zur Verfügung. Das gleiche Verfahren wenden wir übrigens auch bei den Metadaten in den Bildern an, die wir komplett auslesen und in einer Datenbank separat für die Ewigkeit abspeichern.