Dieser Prototyp passt eine von dir gewählte Route an und schätzt anschliessend deren Lawinenrisiko
Seit den Anfangszeiten von Skitourenguru wünschen sich die Benutzer:innen die Möglichkeit Routen selber zeichnen zu können und anschliessend durch den Algorithmus von Skitourenguru bewerten zu lassen. Technisch ist die Implementation eines derartigen Features kein grosses Problem. Es stellt sich aber eine knifflige Frage: Wie gut sind denn eigentlich Routen, die von Benutzer:innen gezeichnet werden? Eine qualitativ hochwertige Route auf einer guten topographischen Karte einzuzeichnen ist hohe Kunst. Das Spektrum der erfassten Routenqualität wird von "schlecht" bis "perfekt" reichen. "Schlecht" eingetragene Routen werden vom Algorithmus von Skitourenguru "schlecht" bewertet.
Zu einem derartigen Feature gehört deshalb auch ein Algorithmus, der die eingegebene Route anpassen kann. Die Entwicklung und Implementation eines solchen Routenanpassung-Algorithmus sind sehr aufwändig. Glücklicherweise hat A. Eisenhut exzellente Vorarbeit geleistet. Der GIS-Experte arbeitet seit über 10 Jahren an einem Algorithmus, der in der Lage ist selbständig Routen zu legen bzw. anzupassen. Mehr zu diesem Thema findest du im Artikel Der Computer als Skitourenautor (SAC-Heft 2/2020) oder unter Automatisch generierte Skitouren.
Skitourenguru bewertet eine feste Anzahl von gängigen Routen. Es ist nicht das Ziel alle Routen abzudecken. D.h. es wird immer auch Routen geben, die dich interessieren, aber nicht Bestandteil der Standardsammlung von Skitourenguru sind. Dank diesem Feature kannst du eine solche Route auf einer Karte selber zeichnen. Anschliessend wird die Route falls gewünscht angepasst und mit einem von dir vorgegebenen Bulletin bewertet. D.h. Skitourenguru berechnet den Risiko-Indikator (grün, orange oder rot).
Mit den meisten Karten-Apps ist es möglich eine Route aufzuzeichnen und in einem GPX-File abzuspeichern. Mit Hilfe von diesem Feature kannst du das GPX-File hochladen. Anschliessend wird die Route falls gewünscht angepasst und mit einem von dir vorgegebenen Bulletin bewertet. D.h. Skitourenguru berechnet den Risiko-Indikator (grün, orange oder rot). So erhältst du nachträglich ein Feedback über das auf der Route eingegangene Risiko. Achtung: Skitourenguru bewertet eine Route immer nur auf Grund des von dir eingegebenen Bulletins sowie des Geländes. Skitourenguru kann diejenige Information, die dir "vor Ort" und "im Einzelhang" zugänglich wurde, nicht berücksichtigen. Eine gewisse Abweichung wird also eher die Regel als die Ausnahme sein. Dies gilt nicht nur für die Bewertung der Route, sondern auch für die Routenanpassung.
Trotzdem kann der Vergleich zwischen deiner eigenen Einschätzung und der Einschätzung von Skitourenguru einen aufschlussreichen Einblick geben. Weder die Einschätzung durch Menschen ist perfekt noch jene der Maschinen. Es ist deshalb wichtig nicht nur die Grenzen der Maschine kennenzulernen, sondern auch die Unzulänglichkeit der eigenen Einschätzung.
Vielleicht hast du eine der Standardrouten von Skitourenguru gewählt, bist aber mit dem Routenverlauf nicht zufrieden. Oder du willst eine Variante erstellen. Du kannst im rechten Tab der Routen-Detailansicht unter Mehr anzeigen auf den Button Experimentiere mit Route klicken. Die Route wird dann quasi auf die Werkbank gelegt. Du kannst die schwarze Linie nun editieren. Sobald du mit dem Routenverlauf zufrieden bist, kannst du die Route anpassen und bewerten lassen.
Die meisten Benutzer:innen sind mit der Grundfunktionalität von Skitourenguru bedient. Das neue Feature richtet sich primär an erfahrene Wintersportler:innen, die sich in Praxis und Theorie mit der Lawinenkunde, dem Gelände und dem Skitourensport auseinandergesetzt haben. Das vorliegende Feature kann nur dann zielführend benutzt werden, wenn zumindest eine Idee einer möglichen Route vorliegt. Wie bei allen computer-erzeugten Produkten ist zudem ein kritischer Umgang mit den Resultaten gefordert. Ein solcher muss erlernt werden.
Video 1: Routenanpassung und Routenbewertung am Beispiel des "Guli" (ein vertontes Video).
Links in der Karte erscheint wie üblich die bewertete Route. Mit Hilfe eines kontinuierlichen (blauen) Farbverlaufes wird zudem die Begehbarkeit des Geländes mit Skiern visualisiert. Je dunkelblauer die Einfärbung, desto geeigneter ist das Gelände für den Aufstieg mit Skiern. Je nach Gelände werden so auch mögliche Varianten sichtbar. Rechts findest du die üblichen Informationen zur nun bewerteten Route. An vorderster Stelle die zwei Risiko-Indikatoren:
Für die meisten Elemente im Block rechts der Karte sind Links hinterlegt. Ist dir die Bedeutung eines Elementes unklar, so gelangst du in der Regel durch Klick auf das Element zu weiterführender Information. Weitere Informationen findest du im Handbuch von Skitourenguru.
Achtung: Vergleiche die berechnete Route mit dem Routennetzwerk des SAC (blaue Linien) oder mit anderen Quellen. Diskutiere den Routenverlauf mit deinen Buddies. Suche einen kritischen Umgang mit Routen, unabhängig von der Quelle der Route. Gute bzw. schlechte Routen finden sich potentiell überall.
Mit Hilfe des Links (oben im Browser-Fenster) kannst du das Ergebnis der Berechnung auch zukünftig aufrufen. Um das Kopieren des Links zu vereinfachen, kannst du auch einfach auf den Button Kopiere Link zum Teilen klicken. Mit Ctrl-V (Windows) bzw. Apfel-V (Apple) lässt sich der Link dann bspw. in ein E-Mail kopieren. Du kannst diesen Link auch mit anderen Personen teilen. Beachte, alle die den Link nicht haben, können das Ergebnis nicht einsehen.
Es gibt eine ganze Reihe weiterer "Einstellungen zur Routenanpassung". Letztendlich kannst du damit den Routenanpassung-Algorithmus fein steuern. In der Regel wird es aber nicht notwendig sein diese Einstellungen zu verändern. Die einzelnen Sliders kannst du nur verstehen, wenn du dich mit Kapitel 6 auseinandergesetzt hast. Unter dem Informations-Button (links des Sliders) findest du zu jedem Slider weiterführende Information.
Du kannst auch ein GPX-File hochladen. Skitourenguru wird den ersten im File enthaltenen Track auf der Karte darstellen. Du kannst mit der Checkbox Schneide GPX-File am 'Gipfel' bestimmen, ob der Track vom Start- bis zum Endpunkt bewertet werden soll oder nur vom Startpunkt bis zum 'Gipfel'. Nicht in allen Fällen wird der Algorithmus einen dir genehmen Start- und Endpunkt bestimmen. Wenn du mit der Auswahl nicht zufrieden bist, dann kannst du deinen Track auch mit einem GPX-Editor schneiden bzw. bearbeiten. Empfohlen sei dieser OpenSource GPX-Editor (Windows). Mit dem Tool ist es bspw. möglich den Track auf einer OpenStreetMap-Karte zu schneiden. Noch besser, aber komplzierter geht das mit einem richtigen Geographischen Informationssystem (GIS), z.B. dem OpenSource GIS namens qGis (Windows, Linux, Mac).
GPX-Tracks enthalten grundsätzlich für jeden vom GPS aufgenommenen Punkt einen Zeitstempel. Leider entfernen einige der handelsüblichen Tools diese Zeitstempel beim GPX-Export (z.B. Suunto). Skitourenguru sammelt vollständig anonymisiert die hochgeladenen Daten. Diese werden für wissenschaftliche Zwecke ausgewertet. Genauere Informationen findest du unter Privatsphäre. Die Zeitstempel sind deshalb interessant, weil sie Aufschluss darüber geben welches Gelände bei welchen Verhältnissen aufgesucht wird. Du machst also nicht nur Skitourenguru, sondern indirekt auch der Skitouren-Community einen Gefallen, wenn du die GPS-Tracks inklusive Zeitstempel bewerten lässt. Ob Zeitstempel enthalten sind, kannst du leicht herausfinden, indem du das File mit einem Text-Editor öffnest und prüfst, on Time-Elemente enthalten sind.
Skitourenguru sammelt Informationen zum GPX-Export inklusive Zeitstempel handelsüblicher Tools:
Wenn du viel Wert auf deine Privatsphäre legst, dann lässt du nur GPX-Tracks ohne Zeitstempel bewerten. Einen grossen Gewinn für deine Privatsphäre bringt das aber nicht, denn Google/Apple bzw. Garmin/Suunto kennen sowieso dein personalisiertes (!) Bewegungsprofil.
Skitourenguru empfiehlt sowieso die Aufnahme des GPS-Tracks mit Hilfe einer OpenSource-App. Wie du wunderbare topographische Offline-Karten gratis (!) auf dein Smartphone bringst, erfährst du unter dem folgenden Link:
Amtliche, topographische Karten (Swisstopo, BEV, LDBV, OTM) auf deinem SmartphoneDieses Kapitel gibt einen Einblick in den Routenanpassung-Algorithmus. Falls du dich für den Lawinenrisiko-Algorithmus interessierst, findest du unter Modell weiterführende Informationen.
In einem Satz zusammengefasst berechnet der Routenanpassung-Algorithmus den günstigsten Weg durch eine Kostenoberfläche. Die Figur 1 zeigt ein einfaches Beispiel einer Kostenoberfläche. Jede Zelle entspricht einer Fläche von 10 x 10 m. Jeder Zelle ist ein Kostenwert zugewiesen. Die Kostenwerte sind hoch gesetzt, wenn das Gelände ungeeignet zur Begehung mit Skiern ist. Die Kostenwerte sind hingegen tief gesetzt, wenn das Gelände geeignet zur Begehung mit Skiern ist. Wir wollen von der ersten roten Zelle (oben links) zur zweiten roten Zelle (unten rechts) reisen. Gesucht ist ein Weg, der die Summe der durchschrittenen Zellwerte (Durchgangskosten) minimiert. Wenn wir uns nicht diagonal bewegen, stellt der "gelbe Weg" die günstigste Verbindung dar.
Die Problemstellung ist nicht neu. Der Algorithmus von Dijkstra findet die Lösung mit den minimalen Kosten.
| 1 | 4 | 6 | 90 | 8 | 9 | 3 | 30 |
| 3 | 4 | 0 | 28 | 6 | 9 | 6 | 4 |
| 5 | 5 | 45 | 67 | 9 | 3 | 7 | 9 |
| 20 | 7 | 8 | 9 | 0 | 24 | 1 | 2 |
| 7 | 7 | 9 | 1 | 7 | 3 | 6 | 5 |
| 1 | 6 | 9 | 6 | 12 | 68 | 7 | 4 |
| 45 | 12 | 6 | 4 | 5 | 2 | 7 | 7 |
| 7 | 8 | 4 | 3 | 4 | 6 | 8 | 8 |
| 0 | 1 | 5 | 3 | 64 | 8 | 12 | 1 |
Bleibt die Frage, wie eine derartige Kostenoberfläche entsteht. Die Entwicklung einer guten Kostenoberfläche ist anspruchsvoll. Skitourengänger:innen haben eine spezifische Präferenz: Am liebsten Gelände mit Neigungen um die 20°, möglichst wenig (dichten) Wald, lieber homogene Hänge statt konvexes oder konkaves Gelände, möglichst wenig Lawinengelände. A. Eisenhut hat in jahrelanger Arbeit eine Kostenoberfläche entwickelt, die auf ca. einem Dutzend Kriterien basiert. Mehr zum Thema findet sich unter Automatisch generierte Skitouren.
In Wirklichkeit ist die Sache noch etwas komplizierter. Der Routenanpassung-Algorithmus berücksichtigt nicht nur die Durchgangskosten, sondern auch sogenannte Bewegungskosten. Bewegungskosten entstehen durch grosse horizontale oder vertikale Distanzen. Grosse Umwege mögen zwar zu tiefen Durchgangskosten führen, aber die zurückgelegte Distanz nimmt zu. Das kann "bestraft" werden. Ebenso können zusätzliche Aufstiegskosten oder Abstiegskosten "bestraft" werden. Mit den "Einstellungen zur Routenanpassung" können die Gewichte verschoben werden:
Mit dem Slider Lawinengelände kann schliesslich bestimmt werden, in welchem Ausmass Lawinengelände vermieden werden soll. In einer stabilen Frühlingssituation möchten wir das Lawinengelände vermutlich kaum berücksichtigen. Im Hochwinter, wenn trockene Schneebrettlawinen die Hauptgefahr darstellen, möchten wir hingegen Lawinengelände eher meiden. Schnell wird man feststellen, dass der Algorithmus die Tendenz hat auf Grate auszuweichen, sofern das Lawinengelände stärker berücksichtigt wird. Ob dann diese Grate auch begehbar sind, ist eine andere Frage. Solche Zielkonflikte sind typisch für den Bergsport.
Umgesetzt wird die Routenanpassung mit Hilfe eines GIS (Geographisches Informationssystem) namens GRASS, wobei dem Tool r.walk eine zentrale Rolle zukommt. Wer die Sliders besser verstehen möchte, findet in der Dokumentation von diesem Tool hilfreiche Information.
Mehr Informationen zum Algorithmus und den verwendeten Daten findest du im folgenden ISSW-Paper:
Dieses Kapitel bespricht die Grenzen des Routenanpassung-Algorithmus. Falls du dich für die Grenzen des Lawinenrisiko-Algorithmus interessierst, findest du unter Modell oder im Handbuch von Skitourenguru weiterführende Informationen.
Der Routenanpassung-Algorithmus basiert auf einem digitalen Abbild der Realität. Bei allen Fortschritten in der Datenerhebung bleibt ein digitales Abbild immer nur ein Abbild der Realität. Dadurch ergeben sich Grenzen. Diese werden in Kapitel 6 von Automatisch generierte Skitouren aufgelistet.
Weitere Einschränkungen:
Skitourenguru arbeitet bereits seit einigen Jahren an diesem Feature. Das Ende der Fahnenstange ist jedoch noch nicht erreicht. Um in einem frühen Stadium Feedback der Benutzer:innen einzufangen, wird das Feature als Prototyp freigeschaltet. Rückmeldungen kannst du per E-Mail an Skitourenguru senden.
Die nächsten Jahre werden eine stetige Verbesserung mit sich bringen. Bis es so weit ist, ist deine Geduld und deine Fehlertoleranz gefordert.
An Ideen für eine Weiterentwicklung dieses Features fehlt es nicht:
Dies kannst du durch Aktivieren bzw. Deaktivieren des Häkchens "Beachte Schutzgebiete" frei wählen.
Ja, Skitourenguru sammelt vollständig anonymisiert einige wenige Daten. Diese werden für wissenschaftliche Zwecke ausgewertet. Genauere Informationen findest du unter Privatsphäre.
Wer den Permalink hat kann das Ergebnis einsehen, wer ihn nicht hat kann das Ergebnis nicht einsehen. So lange du den Permalink nicht teilst, kann das Ergebnis von niemandem (ausser Skitourenguru) eingesehen werden. Auch für Skitourenguru bleibt der Autor einer Route unbekannt.
Insbesondere die Routenanpassung ist rechenaufwändig. Das Potential zur Optimierung ist jedoch noch riesig.
Die zwei Server von Skitourenguru haben je 16 CPU's. Davon werden nur 8 CPU's für dieses Feature bereitgestellt. Wenn nun bereits 8 parallele Requests im Gange sind, dann wird der nächste Request abgelehnt. Versuche es später nochmals, z.B. zu Randzeiten (d.h. In der Nacht ab 22h bis am Morgen 9h und dann wieder zwischen 12h und 15h).
Das Lawinenbulletin ist ein ausgezeichneter Einstiegspunkt, um sich mit der aktuellen Schnee- und Lawinensituation auseinanderzusetzen. Es kann nicht schaden, wenn du das Lawinenbulletin (Gefahrenstufe, kritische Höhe, kritische Expositionen) deiner Wunschroute von Hand suchen und eingeben musst. Nicht immer ist zudem klar, ob du deine Route mit dem aktuellen Lawinenbulletin bewerten möchtest. Ebenso gut kann es sein, dass du dich für eine vergangene oder eine (mögliche) zukünftige Situation interessierst. Es gibt auch Wintersportler:innen, die eine eigenständige Einschätzung der Lawinensituation vornehmen möchten. Dieses Feature richtet sich an fortgeschrittene Benutzer:innen. So wie bei den Standard-Features von Skitourenguru die Resultate automatisch bereit gestellt werden, muss bei diesem Feature alles von Hand gemacht werden. Dadurch erhältst du die volle Kontrolle über das Feature und dessen Resultate. Die Devise ist hier also: Selber machen!
Ja, du kannst den Link (oben im Browser-Fenster) des Ergebnisses speichern und teilen. Wer den Link hat, kann das Ergebnis aufrufen. Du kannst so auch selbst das Ergebnis später wieder aufrufen. Alle die den Link nicht haben, können das Ergebnis nicht einsehen.
Technisch geht das. Du setzt einen Startpunkt (Klick) und einen Zielpunkt (Doppelklick). Nun verifizierst du, dass der Spielraum auf 100% steht. Anschliessend wird Skitourenguru vollautomatisch eine Route berechnen. Die Qualität kann es mit erfahrenen Wintersportler:innen aufnehmen, sofern zwischen Start und Ziel auch gängiges Skitourengelände liegt. Es ist aber auch mit sonderbaren Ergebnissen zu rechnen, insbesondere bei anspruchsvollerem Gelände. Ein gutes Mass an "gesundem Menschenverstand" ist bei der Beurteilung der Ergebnisse gefragt. Das primäre Ziel dieses Features liegt nicht auf der Freisuche, sondern auf der Routenanpassung mit anschliessender Bewertung.
Warum suchen Menschen die Natur und die Berge auf? Weil neue Tools aufkommen? Wohl kaum! Die meisten Benutzer:innen sind mit der Grundfunktionalität von Skitourenguru sowieso bereits bestens bedient. Das vorliegende Feature richtet sich primär an erfahrene Wintersportler:innen. Benutzer:innen müssen mindestens eine Idee haben, wohin sie wollen. Das reduziert den Kreis von Benutzern:innen. Wenn du findest es gibt zu viele Wintersportler:innen, dann sei an folgendes erinnert: Aus der Sicht der "Anderen" bist auch du ein "Anderer".
Setze in den Einstellungen zur Routenanpassung den Slider Spielraum auf 0%. Bei 0% wird die Route genau so bewertet, wie du sie eingegeben hast.
Da du hier dein Lawinenbulletin selber wählen kannst, genügen die Einfärbungen des Routenverlaufes mit grün, orange und rot. So kannst du bspw. ein "schärferes" Lawinenbulletin ausprobieren und siehst sofort wo deine Schlüsselstellen liegen. Über kurz oder lang wird aber Skitourenguru die statischen Schlüsselstellen implementieren.
Ja, bei der Routenberechnung bzw. Routenanpassung wird das Lawinenbulletin nicht berücksichtigt.
Mit einem Doppel-Klick.
Das Digitalisieren der Routen basiert auf der Standard-Funktionalität von OpenLayers (Programmier-Bibliothek). OpenLayers hat sich gut überlegt, wie man ein Objekt auf einer Karte digitalisieren soll. Irgendwie muss man abschliessen. Da man eh schon mit der Maus arbeitet, macht ein Doppelklick Sinn. Dass der nächste Klick nach dem Doppel-Klick wieder mit einer neuen Route beginnt ist ebenfalls naheliegend, aber auch gewöhnungsbedürftig. Verbesserungsvorschläge sind willkommen.
Der Algorithmus sucht maximal im Umkreis von 2 km um die "gezeichnete Route" nach einer "optimalen Route". D.h. es wird ein Puffer von 2 km um die "gezeichnete Route" gelegt und dann ausschliesslich im resultierenden Fenster nach der "optimalen Route" gesucht. Der Algorithmus ist also durchaus bereit auch grosse Umwege zu machen, aber alles hat seine Grenzen. Ein grösserer Puffer als 2 km hätte einen unverhältnismässigen Rechenaufwand zur Folge.
Wenn du ein GPX-File einer Rundtour hochlädst, dann sucht sich der Algorithmus konsequent eine optimale Route vom Start- zum Endpunkt. Diese Route kann ganz kurz werden. Das ist logisch, der Algorithmus versteht nicht, weshalb du einen Umweg über einen oder sogar mehrere Gipfel machen möchtest. Möchtest du die Rundtour in ihrem exakten Verlauf bewerten lassen, dann setze den Spielraum auf 0%. Beachte anschliessend den Risiko-Indikator für einfache Begehung.
Nein, das geht nicht. Was du machen kannst: Du kannst das GPX-File mit einem GPX-Editier-Tool bearbeiten und dann erst hochladen (siehe Kapitel 5: GPX-Files).
Draussen im Gelände ist der Fall klar: In rechtsverbindlichen Schutzgebieten darf man sich nur dort bewegen, wo es die Schutzbestimmungen zulassen. Innerhalb eines Schutzgebietes darf man sich nur entlang der 'erlaubten Wege und Routen' bewegen. Im virtuellen Raum hängt viel von der Qualität der Daten zu den Schutzgebieten ab:
Dies hat zur Folge, dass bei gesetztem Haken eine Route berechnet wird, die bezüglich Begehbarkeit nicht 'optimal' bzw. sogar 'falsch' ist. Diese Einschränkung kann dann als akzeptabel angesehen werden, wenn die Benutzerin den Haken aktiv gesetzt hat. Letztendlich geht es also um Transparenz in Bezug auf die Resultate des Korrektur-Algorthmus.
Ganz grundsätzlich stellt sich aber auch die Frage der 'Akzeptanz von Lenkungsmassnahmen':
Fazit: Es ist das Ziel von Skitourenguru möglichst hochwertige Informationen zur Verfügung zu stellen. Es ist nicht die Aufgabe von Skitourenguru ein irgendwie geartetes Verhalten einzufordern oder zu erzwingen.
Skitourenguru stellt die Sliders voll-automatisch 'optimal' ein. Es gibt also mit Ausnahme des ersten Sliders 'Spielraum' kaum einen Grund die Sliders zu verstellen. Man beachte, dass sich dieses Feature an fortgeschrittene Benutzer:innen richtet. Skitourenguru möchte den interessierten Benutzer:innen die Möglichkeit geben den Algorithmus zu beeinflussen. Es wird immer wieder Benutzer:innen geben, die sich in r.walk einarbeiten wollen und dem entsprechend lernen mit Hilfe der Sliders bessere Resultate zu erzielen. Alle anderen Benutzer:innen dürfen die Sliders gerne ignorieren.
Jedes mal, wenn du auf "Route zeichnen" klickst, springt die Web-Seite zum Zervreilasee/Fanellhorn. Wenn eine Person das Feeture zum ersten mal entdeckt hat, muss sie das Zeichnen lernen. Das braucht ein paar Versuche. Dies hat zur Folge, dass die ersten Routen eine schlechte Qualität aufweisen. Skitourenguru möchte, dass diese Übungen an einem definierten Ort stattfinden. Dies vereinfacht spätere Datenauswertungen.
Es gibt eine einfache Alternative, um an einem anderen Ort zu beginnen: Wähle eine Standard-Route in deinem Wunschgebiet. Klicke auf "Mehr anzeigen" und auf "Mit Route experimentieren". Nun kannst du diese Route abändern oder mit dem Zeichnen einer neuen Route beginnen. Das ganze wird im Video Mit Routen experimentieren an Hand eines einfachen Beispiels gezeigt.