Routenanlage

1. Einführung

Dieser Artikel beschreibt das Verfahren, das zur Digitalisierung von Routen angewandt werden muss, wenn Routen mit Hilfe des Algorithmus von Skitourenguru bewertet werden sollen. Ziel ist eine hohe Homogenität in der Routen-Bewertung zu erreichen.

Es hat sich gezeigt, dass Routen, die nicht nach einem streng formalisierten Verfahren digitalisiert wurden, durch Skitourenguru uneinheitlich bewertet werden. Die Sensitivität der Bewertungen auf die Routenanlage ist grundsätzlich hoch. Dies kann auch nicht wirklich erstaunen, liegt doch gefährlich und ungefährlich in den Bergen oft sehr nahe bei einander. Es hat sich jedoch auch gezeigt, dass die Routen-Sensitivität nicht mehr sehr hoch ist, wenn mehrere Experten nach bestem Wissen und Gewissen einen Satz von Routen nach einem streng formalisieren Verfahren digitalisieren. Mehr zum Thema unter Routensensitivität.

2. Vorbedingungen

A. Personal

Alle Personen, die in der Digitalisierung involviert werden, müssen folgende Skills mitbringen:

  • Erfahrung in theoretischer und praktischer Lawinenkunde
  • Skitouren-Erfahrung über mindestens 10 Jahre
  • GIS Know How
  • Ausgeprägte Fähigkeit im "Lesen von Karten". Es geht hierbei um die Fähigkeit auf Grund der verfügbaren Daten im Kopf ein 3-D-Bild der Landschaft entstehen zu lassen.

B. Schulung

Eine der wichtigen Voraussetzungen ist ein Live-Abgleich zwischen allen Personen, die Routen digitalisieren. Jede Person, die neu in die Thematik eingearbeitet wird, muss zwingend eine "Schulung" durchlaufen. Diese umfasst folgende Punkte:

  • Theoriephase: Inhalt dieses Artikels. Sichtung von mindestens 50 bereits digitalisierten Routen.
  • Praxisphase 1: Die Lehrperson digitalisiert mindestens 10 Routen und kommentiert laufend das Geschehen.
  • Praxisphase 2: Die lernende Person digitalisiert mindestens 10 Routen, während dem die Lehrperson zuschaut. Die lernende Person kommentiert laufend die eigenen Gedanken. Nach jeder digitalisierten Route gibt die Lehrperson einen Feedback.
  • Einführungsphase: Die lernende Person digitalisiert selbständig 50 Routen. Diese werden anschliessend durch die Lehrperson validiert. Routen, die einen erheblichen Korrektur-Bedarf aufweisen werden nochmals besprochen.

C. Tools

Die Digitalisierung sollte an einem GIS stattfinden. Es kann das Open-Source GIS namens QGIS empfohlen werden. Die anschliessend aufgeführten Swisstopo-Layers können in QGIS mit Hilfe eines WMTS/WMS-Layers eingeblendet werden (weitere Details finden sich unter WMTS Services von Swisstopo und Procastino):

Menu: Layer / Add Layer / Add WMS WMTS Layer..

Anschliessend muss mit New eine neue WMS connection mit den folgenden Daten erstellt werden.

 

Sobald die WMS connection erstellt wurde, kann sie mit Connect verbunden werden. Es erscheint eine lange Liste von möglichen Layers. Mit Hilfe von Add kann nun ein Layer hinzugefügt werden. Die 1:25'000er Karte bspw. hat dein folgenden Layernamen: ch.swisstopo.pixelkarte-farbe-pk25.noscale. Unter diesem Link findet sich eine Liste aller verfügbaren Layers.

Achtung: Die Daten von Swisstopo unterliegen einer Nutzungseinwilligung.

Alternativ ist es auch möglich auf dem online Map-Server der Swisstopo Routen zu digitalisieren. Clicke auf Zeichnen & Messen auf der Karte, dann auf Linie.

D. Daten

Um die Digitalisierung auf hohem Qualitätsniveau durchführen zu können, werden idealerweise folgende Layer benutzt..

Daten Quelle Typ Auflösung Kommentar
Schweizer Landeskarten Swisstopo Raster

1:25'000, 1:50'000, 1:100'000, 1:200'000, 1:400'000, 1:1'000'000, 1:2'000'000, 1:4'000'000

2 m / Pixel, 5 m / Pixel, 10 m / Pixel, 20 m / Pixel, 50 m / Pixel, 100 m / Pixel, 250 m / Pixel, 500 m / Pixel

Um schnell zoomen zu können sei auf das Zoom-Abhängige Ein- bzw. Ausblenden von Layern in QGIS hingewiesen.
Rasterkarte swissTLM Swisstopo Raster 0.5 m / Pixel Diese Karte weist innerhalb der Felsen Höhenlinien auf und ist deshalb sehr wertvoll.
Schnee- und Skitouren Swisstopo Raster bzw. Vektor 2 m / Pixel bzw. n.a.  
SwissImage Swisstopo Raster 0.5 m / Pixel Hochaufgelöstes Luftbild
Ausscheidung "Rücken und Rippen" Skitourenguru Raster 10 m  
Neigungskarte Skitourenguru Raster 10 m Eine Neigungskarte mit "kontinuierlichen" Werten. Durch eine geeignete Layer-Konfiguration können Kategorien gebildet und entsprechend eingefärbt werden.
GPS-Tracks Skitourenguru Vektor n.a. Hierbei handelt es sich nicht um von Hand gezeichneten GPS-Tracks, sondern um GPS-Tracks, die tatsächlich im Feld mit dem GPS aufgezeichnet wurden.

 

3. Digitalisierung

Welche Routen sollen in den Katalog aufgenommen werden:

  • Die Route (Ausgangspunkt und Ziel) sollte möglichst plausibel sein. D.h. sie sollte bekannt und üblich sein.
  • Die Route sollte mehr oder weniger direkt zum Ziel führen. D.h. nicht zu viel auf und ab, nicht zu flach, aber auch nicht unbedingt extrem steil.
  • Die Route sollte eine einigermassen direkte Abfahrt aufweisen.
  • Der Ausgangspunkt sollte gut (wenn möglich mit öffentlichem Verkehr) erreichbar sein.
  • Der Zielpunkt sollte in der Regel einem Gipfel entsprechen.

Bei der Digitalisierung müssen die unten stehenden Kriterien beachtet werden. Es versteht sich, dass diese Kriterien "weich" sind und nicht wirklich zu objektivieren sind.

  • Der Routenverlauf sollte möglichst "üblich" sein.
  • Falls mehrere Varianten zur Verfügung stehen, sollte - sofern sinnvoll - die lawinensicherste Variante gewählt werden.
  • Wo sinnvoll sollte die Route Täler und Mulden meiden und über Rücken und Rippen führen. In diesem Punkt ist die "Ausscheidung der Rücken und Rippen" hilfreich. Wie bei allen automatisch generierten Daten ist es aber notwendig einen kritischen Umgang mit den generierten Resultaten zu finden.
  • Wo sinnvoll sollte die Route in gebührendem Abstand von Hängen verlaufen.
  • Wo sinnvoll, sollte das betretene Gelände unter 30 Grad liegen.
  • Wo sinnvoll eher über S- statt über N-Expositionen.

Ein wichtiges Thema ist die Auflösung:

  • Es sollten weder zu viele Punkte, noch zu wenige Punkte gesetzt werden. Die Routen sollte im Schnitt ca. alle 50 m (tbc) einen Punkt aufweisen.
  • Die Distanz zwischen zwei Punkten sollte nicht unterhalb 10-20 m liegen.

4. Validierung

Die Validierung muss in den folgenden vier Schritten durchgeführt werden:

A. Visuelle Validierung

Ziel ist jede Route nochmals von Hand zu überprüfen und zu bestimmen, ob die unter Kapitel 3 (Digitalisierung) beschriebenen Kriterien eingehalten werden. Die visuelle Validierung darf nicht an demselben Tag stattfinden, wie die eigentliche Digitalisierung.

B. Validierung mittels "Streckenbewertungen"

In diesem Schritt werden bei den folgenden 8 Lawinenbulletins mit Hilfe von Skitourenguru Zielbewertungen und Streckenbewertungen berechnet:

  1. Gering: Alle Höhenstufen, alle Expositionen
  2. Mässig: Ab 2100 m, Expositionen W-N-SE
  3. Erheblich: Ab 1950 m, Expositionen W-N-SE
  4. Gross: Ab 1800 m, Expositionen W-N-SE
  5. Mässig: Ab 1400 m, alle Expositionen
  6. Erheblich: Ab 1400 m, alle Expositionen
  7. Erheblich-: Ab 2400 m, Expositionen SW-N-E
  8. Erheblich+: Ab 1400 m, alle Expositionen

Im Zentrum stehen die Bulletins 1-6.

Zunächst müssen die Streckenbewertungen manuell gesichtet werden:

  • Wo nötig haben Korrekturen zu erfolgen.
  • Überall wo nötig müssen SafeLines eingetragen werden.

Bei diesem Schritt ist Vorsicht geboten. Es besteht die Gefahr "unkritisch" den Feedback der Streckenbewertungen in der Routenanlage zu berücksichtigen. Es ist deshalb notwendig mit der Streckenbewertung einen kritischen Umgang zu finden. Die Streckenbewertung mag zu 60-80 % korrekt sein, aber d.h. eben auch, dass sie zu 20-40 % "falsch" sein kann.

Nachdem die Zielbewertungen und Streckenbewertungen erneut gerechnet wurden, muss in einer Excel-Tabelle festgelegt werden, ob die Zielbewertungen stimmig oder unstimmig sind. Die Zielbewertungen müssen zu mindestens 90 % stimmig sein.

C. Validierung mittels "Korridoren"

Bei diesem Schritt werden mit Hilfe des Algorithmus von Andreas Eisenhut Korridore berechnet. Eine nachträgliche Sichtung der Korridore kann Verbesserungspotential zu Tage fördern.

D. Vergleich mit Optimalroute

Der Algorithmus von Andreas Eisenhut legt eine sogenannte Optimalroute in den Korridor. Mit dieser Optimalroute lassen sich ebenfalls für obige 8 Lawinenbulletins Risiko-Indikatoren rechnen. Diese können nun mit den Risiko-Indikatoren der manuellen Routen verglichen werden. Alle Kombinationen aus Route/Lawinenbulletin, die eine grosse Abweichung aufweisen (mehr als 10 %) müssen nochmals bearbeitet werden.

5. Review

Bei diesem Schritt geht es darum, dass der Routen-Verlauf von einer erfahrenen Person nochmals gesichtet wird. Die Sichtung ist umfassend, d.h. sie sollte die Kriterien des Kapitel 3 (Digitalisierung) berücksichtigen, aber auch die Resultate der Ziel- bzw. Streckenbewertungen.

6. Diskussion

Wodurch unterscheidet sich das Vorgehen bei Skitourenguru vom klassischen Vorgehen?

Eine qualitativ hochwertige Routenanlage kann nur gewährleistet werden, wenn auf dem besten verfügbaren Datenmaterial digitalisiert wird:

  • Gute topographische Karten bis 1:10'000. Besonders relevant ist ein Layer, der beim Massstab von 1:10'000 nicht die Felsschraffuren, sondern die Höhenlinien anzeigt.
  • Hochaufgelöste Luftbilder.
  • Ausscheidung von Rücken und Rippen.
  • Neigungskarte.
  • Ein möglichst umfassendes Set an GPS-Tracks. Ein derartiges Set zeigt auf, wo das Publikum de-facto durchgeht.
  • Skitourenkarten
  • Führerliteratur (Print und Online)

Skitourenguru validiert zudem systematisch die Routenanlage, indem der Output von zwei Algorithmen (Skitourenguru und Korridore) verarbeitet wird.

Arbeitet Skitourenguru bei der Routenanlage mit einem Redaktorennetz?

Der SAC unterhält ein Redaktorennetz von Experten, die für spezifische Gebiete der Schweiz zuständig sind. Für Skitourenguru ist der Unterhalt eines derartigen Netzes leider nicht möglich. Skitourenguru erhält aber laufend Feedback aus der Comunity. Dieser wird gewöhnlich innerhalb von wenigen Tage in die Routenanlage eingearbeitet.

Wie homogen ist der aktuelle Routensatz von Skitourenguru?

Der aktuelle Routensatz wurde abgesehen von ca. 50 Routen von einer einzigen Person digitalisiert. Eine hohe Homogenität hängt wesentlich davon ab, dass nicht zu viele Personen in die Digitalisierung involviert sind.