Digitize the planet

1. Format schaffen

Einen Standard schaffen, der eine leichte Pflege und Integration in die gängigen Systeme zulässt

Um sicherzustellen, dass die Informationen alle Besucher zum richtigen Zeitpunkt erreichen, müssen diese in jedes System integriert werden können.

Dazu muss ein Abbildungsformat entwickelt werden, dass die Informationen aus Gesetzen, Verordnung und Vereinbarungen strukturiert und systematisch darstellt. Die textbasierten Regeln werden in ein System aus Kategorien und Werten übertragen, sodass sie mit räumlichen Daten zu Schutzgebietsgrenzen und Wegen verknüpft werden können.

Diese Aspekte gilt es zu untersuchen

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Was sind die Anforderungen an das Format unterschiedlicher Schutzgebiete und der verschiedenen Naturräume, in denen sie liegen? Es müssen Kategorien für verschiedene Flächen, Wege und Aktivitäten geschaffen werden. Diese müssen eindeutig und universell anwendbar sein. Durch eine erste Pilotphase mit Partnern aus Tourismus, Naturschutz und Verwaltung wurden erste Regelwerke durchleuchtet und ein konzeptionelles Datenformat erstellt. In einer weiteren Evaluationsphase wird mit zusätzlichen Partnern das Konzept überprüft und auf weitere Flächen in Deutschland, Österreich und Slowenien angewendet.

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Wie können Regeln aus Texten auf die Fläche gebracht werden? Für den Nutzer ist es wichtig die Regeln einfach mit dem Ort oder dem Weg verbinden zu können, entweder über eine einfache Darstellung auf der Karte oder eindeutige Formulierungen zur individuellen Tour und dem Ausflugsziel.

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Welche Formate gibt es bereits, die Naturschutzinformationen durch beispielsweise geschützte Flächen darstellen?
Werden bereits Regeln in einem System erfasst?

Das erste Darstellungskonzept für Regeln in der Natur

Im Zuge der Erstellung einer ersten konzeptionellen Datenstruktur wurden zehn Regionen unterschiedlicher Verwaltungsstrukturen herangezogen und digitalisiert. Dabei wurde eine Tabelle erstellt, welche die Abbildung aller relevanten Regeln für die Freizeitnutzung in verschiedenen Räumen zulassen soll. Es wurden sowohl Regelwerke aus touristischen Regionen, speziellen Schutzgebieten sowie Verwaltungskreisen untersucht und im ersten Schritt strukturiert dargestellt. Zusätzlich ist als Rahmen die Bundesgesetzgebung und Landesgesetzgebung in einigen Bereichen wie dem Naturschutzgesetz, Waldgesetz und Wasserhaushaltsgesetz untersucht worden. Dennoch ist es wichtig anzumerken, dass es sich bei der hier beschriebenen Darstellung um eine erste Arbeitsfassung handelt. Diese ist als „offen“ bezüglich der Kategorien und Ausprägungen zu lesen.

Für eine eindeutige Zuordnung der Regeln zu einer Fläche muss diese Verwechslungsfrei bezeichnet werden. Im ersten Schritt wird der Name der Fläche eingetragen und falls vorhanden, wird eine zusätzliche eindeutige ID herangezogen im Beispiel, die WDPA Nr. Eine Zuordnung des globalen IUCN Datensatzes über Schutzgebiete. 

Zur weiteren Einordnung in eine hierarchische Struktur, die den Bezug zwischen verschiedenen Flächen zulässt, werden Informationen zu Land sowie Bundesland/States/Kanton und Schutzgebietskategorie eingetragen. Die Einordnung in die verschiedenen Verwaltungsebenen ist wichtig für den Aufbau einer Struktur, die die Beziehungen der verschiedenen Ebenen darstellen kann und damit eine effektive Datenerhebung ermöglicht. Durch eine hierarchische Struktur vererben sich die Regeln der
übergeordneten Verwaltungseinheit, die auch die umfassende Raumeinheit darstellt, auf die darin
liegenden Gebiete. Das bedeutet die allgemeinen Regeln in beispielsweise Bayern/Deutschland gelten
auch in einem bayerischen Naturpark, insofern diese Regeln nicht in der Satzung/Verordnung des
Schutzgebietes geändert werden.

In den Zeilen der Tabelle werden die verschiedenen Aktivitäten dargestellt, die auf bestimmten Wegen oder Flächenkategorien mit Verboten oder Beschränkungen ausgestattet sind. Zur besseren Übersicht und vor allem mit Hinblick auf die Ausspielung sowie Nutzung der Daten, wurden die Aktivitäten in Gruppen unterteilt. Die Regeln müssen in der Ausspielung als selektierter Katalog dargestellt werden, um dem Nutzer nur die notwendigen Regeln bereitzustellen.

Ein Beispiel zur digitalen Planung: Der Nutzer plant eine Mountainbike Tour, die durch ein Schutzgebiet führt. Die für ihn relevanten Regeln sind in erster Linie die Regeln zum Radfahren. Regeln, die beispielsweise Wintersport (Skitouren, Schneeschuhwandern) betreffen, sind nicht relevant. Dennoch kann an eine Mountainbike Tour eine flächenbezogene Aktivität angeschlossen sein. Das heißt, der Nutzer kann während oder nach der Tour fotografieren, ein Feuer machen oder zelten. Diese Informationen müssen ihm also auch vorliegen.

Ziel der selektierten Darstellung ist es, dass dem Nutzer eine angemessene und überschaubare Anzahl an Regeln wiedergegeben wird. Somit kann der Nutzer sich effektiv und leicht verständlich über die wichtigen Regeln informieren und wird diesen eher folgen als, wenn er mit einer „Verbotsflut“ konfrontiert wird.  Im Weiteren Verlauf wird kurz auf die Gruppen und Aktivitäten eingegangen. Eine Hilfestellung zur Definition und Beschreibung der Sportarten bietet diese Übersicht:
https://www.natursport.info/natursportarten/

Die Spalten der Tabelle beinhalten mehrere Kategorien und Hintergrundinformationen zu den Regeln. Kategorien sind die gängigen Flächen und Wege sowie besondere größenabhängige, zeitliche oder witterungsbedingte Regelausprägungen.

Zur Auswahl in den entsprechenden Feldern zu Aktivität und Flächen/Wegkategorie stehen bisher vier Auswahlmöglichkeiten zur Verfügung. Es wurde bewusst auf eine freie Texteingabe verzichtet, um ein maschinenlesbares System aus eindeutigen Worten, die in Werte übertragen werden können, zu gewährleisten.   

Ja: Die Aktivität ist auf der ganzen Fläche erlaubt
Nein: Die Aktivität ist auf der ganzen Fläche verboten
Behördliche Erlaubnis: Zur Erlaubnis auf der ganzen Fläche wird eine behördliche Erlaubnis benötigt
Grundbesitzer Erlaubnis: Auf der gesamten Fläche des Grundeigentümers wird eine Erlaubnis für die Aktivität von diesem benötigt.

Fläche: Damit ist die gesamte Fläche des im Regelwerk beschriebenen Gebietes definiert. Die Fläche wird unabhängig von Straßen, Wegen oder besonderen kleineren Flächen angesehen.

Öffentlichem Verkehr gewidmete Straßen/Plätze: Bei diesen Straßen und Plätzen handelt es sich um öffentlich zugängliche und damit bestimmten Aktivitäten oder Fahrzeugen gewidmete Straßen und Plätze.

Ausgewiesener Weg/Platz: Diese Kategorie spielt im ersten Schritt der Datenerhebung, insbesondere auf der Polygon Ebene eine wichtige Rolle. Durch die Benutzung von Polygonen kann keine direkte Digitalisierung von Wegen oder Punkten (POIs) vorgenommen werden. Verbote und Beschränkungen müssen dennoch erfasst und dem Nutzer als Information wiedergegeben werden.
Ein Beispiel: Wenn es besondere Wege, angenommen eine Mountainbike-Strecke gibt und auf allen anderen Wegen der gleichen Kategorie (Pfade/Wanderwege) das Mountainbike fahren verboten ist, ist es nicht möglich diesen einzeln erlaubten Weg im Polygon zu bezeichnen. Wir können dem End-User aber die Information geben auf Pfaden ist das Mountainbike fahren generell verboten – auf ausgewiesenen Strecken ist es hingegen erlaubt. Daher ist dem User der allgemeine Sachverhalt bewusst und er kann sich vor Ort oder im Internet über die Ausweisung in Form der Beschilderung oder eines besonderen Angebotes kundig machen. Diese Kategorie kann auch im Rahmen von bestehenden Zeltplätzen oder Feuerstellen (Punkten) benutzt werden. Gibt es Zeltplätze, die sich mit vorangegangener „behördlicher Erlaubnis“ besuchen und benutzen lassen? Oder sind sehr kleine teilräumige Flächen von bestimmten Verboten betroffen, die besonders ausgewiesen wurden und nicht als Raumkategorie oder Polygon vorhanden sind und somit keinen eigenen Datensatz erhalten?

Fahrwege: Bei diesen Wegen handelt es sich um Straßen und Schotterwege, die eine Befahrung durch Kraftfahrzeuge aufgrund der Wegbreite und dem Untergrund zulassen, aber nicht dem öffentlichen Verkehr gewidmet sind. Oft handelt es sich um einspurige, größtenteils land- oder forstwirtschaftlich genutzte, Straßen/Wege. Ausgenommen sind einmalig befahrene Maschinenwege oder Rückegassen (Sackgassen).

Wegbreite mindestens: Hierbei handelt es sich sowohl um eine Wegekategorie als auch eine verhältnisabhängige Beschränkung. Die zu digitalisierende Aktivität ist nur auf Wegen ab einer bestimmten Mindestbreite erlaubt. Als einfaches Beispiel kann hier die Zwei-Meter-Regel zum Radfahren angenommen werden. Zur Auswahl steht eine Liste mit 0,5 Meterschritten von 1,0 m bis 7,0 m.

Pfade: Diese Kategorie deckt Fußwege, Wanderwege und Steige ab, die nicht mit Fahrzeugen befahren werden können und meist durch Fußgänger benutzt werden.

Diesen Regeln liegt ein besonderer Sachverhalt bei Zeit, Witterung oder speziellen regionalen Verhältnissen zugrunde. Die vorher definierten Regeln treten bei definierten Sachverhalten in Kraft oder werden bei bestimmten Verhältnissen verboten (Witterung). Bei diesen Verhältnissen ist zu beachten, dass sie nur für die ganze Fläche, alle speziellen Wegen oder allen für diese Aktivität ausgewiesenen Wegen/Plätzen geltend gemacht werden können.
Als Beispiel: Im Nationalpark Sächsische Schweiz sind alle Felsen, an denen das Klettern erlaubt ist, ausgewiesen. Also „JA“ in Kategorie Klettern: „Ausgewiesene Wege/Plätze“. Das Klettern ist aber bei „Nässe“ also nassem Gestein untersagt. Durch den Eintrag „Nässe“ bei Witterungsverhältnissen wird die Erlaubnis in den ausgewiesenen Plätzen generell auf der ganzen Fläche aufgehoben.

Saisonal: Die Regel gilt ab dem Tag bis zu dem Tag. Ein Beispiel können Wildschutzgebiete darstellen. Das Betreten/Wandern ist zum Beispiel vom 01.11. bis zum 30.04. in diesemWildschutzgebiet verboten.
Tageszeit: Die Regel gilt ab der Uhrzeit bis zur Uhrzeit. Gleich zu beschreiben wie die saisonalen Regeln.

Witterungsverhältnisse: Bei einer bestimmten Witterung wird die Aktivität untersagt. Dabei ist wichtig, dass es sich hierbei explizit um ein Verbot der Aktivität handelt. Das heißt nicht wie bei den saisonalen oder tageszeitlichen Angaben, dass eine Regel in Kraft tritt, sondern die Erlaubnis wird bei einer bestimmten Witterung aufgehoben. Beispiel: Das Klettern in der Sächsischen Schweiz und vereinzelte Wildschutzgebiete und Wald-Wild-Schongebiete, die bei „Schnee“ gesperrt sind.

Regionale Sonderregelung: Im Fall von speziellen regionalen Regeln, die sich nicht durch die Struktur abbilden lassen, können tiefergehende Informationen gegeben werden. Für jede Sonderregel die Struktur um eine Kategorie zu erweitern, würde das Format unnötig aufblähen und nicht sich mehr praktikabel benutzen lassen. Für diese Sonderfälle wird hier ein kurzer Fließtext zugelassen.

Ein wichtiger Aspekt für die Nachvollziehbarkeit sind Informationen über den rechtlichen Hintergrund.
Dazu werden im ersten Schritt detaillierte Informationen zu Gesetz, Verordnung oder regionaler freiwilliger Vereinbarung gemacht. In der operationellen Umsetzung ist es denkbar diesen Abschnitt der Tabelle auf weniger Informationen zu reduzieren, um die Datenmenge zu verkleinern und die Benutzung zu erleichtern. Ausreichend wäre dann die einmalige Angabe des Regelwerkes und nicht wie im Moment für jede Regel, die genaue Verortung in dem entsprechenden Regelwerk.

Behördliche Erlaubnis: Dieses Feld dient dazu die Information über die zuständige Behörde zu speichern, bei der eine Erlaubnis für eine bestimmte Aktivität beantragt werden kann. Dazu wird der Name der entsprechenden Behörde eingetragen.

Gesetz: Liegt der Regel ein Bundes- oder Landesgesetz zu Grunde, dann wird die Bezeichnung des Gesetzes zum Beispiel Bundesnaturschutzgesetz eingetragen. Zusätzliche Informationen sind das Datum der aktuellen Fassung, der genaue Paragraph und Absatz. Falls vorhanden kann ein Link zum entsprechenden Gesetzestext eingefügt werden.

Verordnung: Hier wird ähnlich vorgegangen wie bei einem Gesetz. Zusätzlich wird die Behörde angegeben und das Datum an dem die Verordnung in Kraft tritt.

Regelung/Vereinbarung: Hierbei handelt es sich um eine wichtige Eingabe als Bestimmung einer grundlegenden Eigenschaft der Regel. Durch die Eingabe dieses Feldes ist die Regel als freiwillig zu betrachten. Diese freiwilligen Regeln sind auch ohne rechtlichen Hintergrund wichtige und breit akzeptierte Regeln. Hier werden zum Beispiel Wald-Wild-Schongebiete des DAV oder Gebiete im Rahmen der Initiative „Respektiere deine Grenzen“ eingegeben. Wichtige Angaben sind die Organisation, die federführend hinter dem ausgewiesenen Gebiet steht sowie das Datum der Herausgabe.

Wie können Regeln räumlich dargestellt werden?

Im ersten Schritt werden die Daten für Flächen wie Schutzgebiete oder spezielle Naturräume aufbereitet. Viele der Regeln betreffen Aktivitäten, die an keine Wege gebunden sind und auf der gesamten Fläche stattfinden können. Wichtige Informationen wie beispielsweise Zelten, Feuer oder Drohnenflug müssen für die gesamte Fläche dargestellt werden.

Schutzgebietsverordnungen und ein Großteil der Gesetze werden für ganze Flächen oder Regionen erstellt. Daher lassen sich diese Informationen besonders effektiv für ganze Gebiete aufbereiten und können dazu beitragen, dass die Informationen flächendeckend und effektiv gesammelt werden.

Neben den flächenbezogenen Regeln werden viele Aktivitäten beschrieben, die an das Wegenetz gebunden sind. Wie in den meisten Regelwerken beschrieben, sind Regeln für Radfahren, Reiten oder Wandern an bestimmte Wegekategeorien gekoppelt. Diese können in den Daten für Flächen berücksichtigt werden und in der Ausspielung auf das Wegenetz vererbt werden. Dem Nutzer können so auch Informationen auf dem Wegenetz gegeben werden. 

Mit dem Datenkonzept für Flächen und Wegekategorien ist eine erste wichtige Infrastruktur für die Erhebung der Daten entstanden. Diese kann im weiteren Verlauf für die Beschreibung von Wegen weiterentwickelt werden.

Über Wegekategorien lässt sich der größte Teil der Wege automatisch und mit geringem Arbeitsaufwand beschreiben. Darüber hinaus gibt es aber immer wieder besondere Nutzungsregeln für einzelne Wege. So können generell in einem Gebiet die Wege für das Fahrradfahren gesperrt sein, aber ein einzelner ausgewiesener Weg wird als Radroute ausgewiesen. Dieser Weg muss aufgrund seiner Sondernutzung über das Wegenetz ausgewählt und von der generellen Regel befreit werden.

Welche Datenformate gibt es bereits und wie können sie genutzt werden?

  

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Bei der Erstellung des Datenformats ist es auch wichtig zu berücksichtigen, welche Systeme bereits vorhanden sind und welche genutzt werden, um eine zielgerichtete Integration unserer Daten zu ermöglichen. Nur so können sie schlussendlich von den großen Plattformen und Systemen einfach genutzt werden. Um die Daten räumlich darstellen zu können, müssen diese mit Karten also Geodaten verknüpft werden. Diese räumlichen Daten zu Schutzgebieten sind auf vielen Ebenen vorhanden. Ein Beispiel stellt die weltweite Datenbank World Databse on protected Areas dar (Karte mit europäischem Ausschnitt). 

Unterschiede zeigen verschiedene Systeme besonders in der Tiefe von zusätzlichen Informationen. Neben der einfachen räumlichen Darstellung als Polygon, besitzen die Daten oft weitere Attribute wie Name, Kategorie und zuständige Verwaltung. Einzig in der OpenStreetMap Datenbank werden erste Regeln zu Betreten, Fahrradfahren und Reiten berücksichtigt. Die erhobenen Daten des Vereins stellen nach einer Verknüpfung mit den Raumdaten weitere Attribute dar, die sich von den gängigen Systemen auslesen und auf Karten darstellen lassen. 

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OpenStreetMap: Wichtige Datengrundlage vieler Plattformen mit Chancen und Grenzen

OpenStreetMap ist eine frei nutzbare Datenbank für Geodaten (digitale Informationen, denen eine bestimmte Lage zugeordnet werden kann). Die Daten auf OSM werden von einer großen Community mittels GPS Geräten oder im begrenzten Maße auch mittels Luftbilder und anderer Karten erhoben. Die Nutzung der Daten ist für jeden auch kommerziell, unter Nennung von OpenStreetMap als Quelle, möglich. Vor diesem Hintergrund stellen die OSM-Daten die Grundlage der meisten Kartenapplikationen und vieler Navigationssysteme dar.

OSM ist eine Datenbank und neben den Formen von beispielsweise Straßen (Linien), Verwaltungsgrenzen (Flächen) und Bäumen (Punkten) liegen eine Vielzahl anderer Informationen zu diesen Formen vor.

Für Schutzgebiete oder Wege können neben dem Namen und der Kategorie beispielsweise auch Wegegebote eingetragen werden. Diese Regeln betreffen vor allem das Betreten, Radfahren und Reiten. OSM bietet in diesem Bereich bereits ein wichtiges Hilfsmittel an, da diese Regelungen einfach durch die Systeme der OSM Datennutzer, also Plattformen und Kartenapps, übernommen und ausgespielt werden können.

Die OSM-Daten bieten gewisse Chancen und unterliegen bestimmten Grenzen. Die Daten zeigen gerade im regionalen Vergleich große Unterschiede in der Verfügbarkeit und Tiefe. Zum einen sind nicht alle Schutzgebiete auf OSM eingetragen und zum anderen sind die Schutzgebiete sehr unterschiedlich mit Informationen zu Regeln ausgestattet. Gründe liegen in der Verfügbarkeit von Verwaltungsdaten und dem durch die Länder bestimmten Urheberrechts dieser Daten. Zusätzlich braucht es für die Ausstattung der vorhandenen Schutzgebiete mit Regelungen Fachwissen zu den rechtlichen Bestimmungen sowie der Strukturen und Arbeitsweise in OSM. Anhand der Karte können die wichtigsten Kategorien der Schutzgebiete und ihrer angeschlossenen Informationen abgerufen werden.