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GIS UND LBS ALS GRUNDLAGE FÜR MODERNE TOURISMUS-
INFORMATIONSSYSTEME
Alexander Zipf
Abstract
Stadtinformationssysteme - ob für Bürger oder Touristen - profitieren von den Möglich-
keiten geographischer Informationssysteme (GIS), raumbezogene Sachverhalte und
Daten (ob 2D oder 3D) zu verwalten, zu analysieren und sie darzustellen. Diese Mög-
lichkeiten werden seit geraumer Zeit in verstärktem Maße über das Internet angeboten;
hier gibt es zwar immer neue technologische Entwicklungen (z.B. von Rasterkarten zu
Vektorkarten, z.B. über den XML-Standard SVG), aber die grundlegende Problematik
liegt eher auf der Akzeptanz der Systeme, zu der wesentlich die Mensch-Maschine-
Schnittstelle beiträgt. Daher scheint es nötig zu sein, auf die Gestaltung insbesondere
von kartenbasierten Anwendungen besonderen Wert zu legen, um eine intuitive Nut-
zung zu erleichtern. Im Bereich dreidimensionaler Rauminformationssysteme ermög-
licht der technische Fortschritt zwar auch schon Beeindruckendes, doch bleibt die Er-
stellung, Verwaltung, Übertragung und Visualisierung großräumiger 3D-Stadt- und
Geländemodelle weiterhin eine Herausforderung an den Grenzen der Technik. Hier sind
kreative Lösungsmöglichkeiten gefragt, die technische Randbedingungen als auch An-
forderungen bzgl. Grafik und Nutzbarkeit gleichermaßen erfüllen. Überträgt man beide
Bereiche auf die nun verfügbaren mobilen Kleinstrechner (PDA – Personal Digital
Assistent) werden nicht nur die technischen Randbedingungen erschwert (niedrigere
Ressourcen bzgl. Rechenleistung, Speicher und Bandbreite), sondern durch die neuen
Interaktionsparadigmen (Stift und Sprache im Gegensatz zu Maus und Tastatur) und
Displaygrößen ergeben sich eine Reihe neuer Anforderungen an die Entwickler solcher
Systeme. Gleichzeitig ermöglicht der Einsatz eines GIS als Basis mobiler Systeme zu-
sätzlich die Nutzung der aktuellen Position des Nutzers und eröffnet dadurch neue
Spielräume. In diesem Beitrag werden am Beispiel der Projekte „Deep Map“ und
„Crumpet“ des European Media Laboratory einige der Fragen von internetbasierten und
mobilen 2D- und 3D-Stadtinformationssystemen aufgezeigt, Lösungsansätze skizziert
und auch in Zusammenhang mit aktuellen Standardisierungsbemühungen des Open GIS
Consortiums (OGC) gestellt.
Einleitung
Das Reisen und Navigieren durch Raum und Zeit in physischen und Informationswelten
durch Informationstechnik zu unterstützen, ist einer der Schwerpunkte des Projektes
"Deep Map" des European Media Laboratory (EML) (vgl. MALAKA and ZIPF 2000).
Dieser Bericht stellt aktuelle Arbeiten aus diesem Umfeld vor, in dem in der Domäne
Städtetourismus dem Besucher die Navigation durch eine ihm fremde Umgebung mit-

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tels eines GIS erleichtert wird. So wurde ein erster Prototyp eines elektronischen Tou-
ristenführers für die Stadt Heidelberg entwickelt, der über stadthistorisches (d.h. raum-
zeitliches) Wissen verfügt und zudem weitergehende GIS-Funktionalitäten bietet, als
dies bisherige Touristen- oder Stadtinformationssysteme leisten. Der intelligente Touris-
tenführer soll langfristig nicht nur als tragbarer, individueller Tourenplaner und -führer
der Stadt Heidelberg dienen, sondern außerdem virtuelle Zeitreisen in das historische
Heidelberg ermöglichen.
Da ein Geographisches Informationssystem immer aus verschiedenen Komponenten
besteht, was schon aus den klassischen Definitionen und der 3-Komponenten-Sicht
eines GIS (Datenbank, Visualisierung und Analyse) hervorgeht, sind insbesondere die
Integration und das Zusammenspiel dieser Komponenten ein äußerst wichtiger Punkt
bei der Bewertung eines solchen Systems.
Für zukünftige verteilte, heterogene und vor allem intelligentere Systeme, die aus
einem immer komplexer werdenden Geflecht zahlreicher Komponenten auf verschiede-
nen Soft- und Hardwareplattformen mit unterschiedlichen Kommunikationsmöglichkei-
ten zwischen den einzelnen Modulen bestehen, erscheint eine weitere Abstraktionsebe-
ne sinnvoll. Diese Abstraktion der Module als so genannte „Agenten“ soll eine stärker
kontext- und aufgabenorientierte Sichtweise ermöglichen. Bisherige Systeme basieren
weitgehend auf dem klassischen Client-Server-Konzept. Wirklich verteilte oder gar
ubiquitäre Systeme finden sich ähnlich selten wie agentenbasierte. In Deep Map/GIS
wurden mehrere Ergebnisse in diese Richtung erzielt. So wurde erstmalig ein Open
GIS-konformer Geodatenserver mit Schnittstellen für die verteilte Objektplattform
CORBA (Common Object Request Broker Architecture) implementiert (ZIPF und ARAS
2001). Im Gegensatz zu einem monolithischen System läuft die Kommunikation zwi-
schen den einzelnen Schichten in einem verteilten Softwaresystem über offene (standar-
disierte) Schnittstellen. Die Anwendungsschicht nutzt diverse Dienste der darunter
liegenden Schichten über so genannte Applikationsserver, welche grundsätzlich für den
Zugriff und die Bereitstellung der Geodaten verantwortlich sind und Dienste für alle
Client-Systeme bereitstellen. Daher wurden u.a. Komponenten erstellt, die auch eine
virtuellen 3D-Tour durch Heidelberg mit aus 2D-und 3D-Daten generierten Geodaten
ermöglicht. Dem Besucher wird dabei eine dreidimensionale und z.T. interaktive Visua-
lisierung einer zuvor von einer weiteren Komponente berechneten Tour vermittelt, in-
dem der Benutzer durch das hybride 3D-Modell von Heidelberg geführt wird.
Agenten sind dabei vereinfacht ausgedrückt Software-Komponenten, die selbststän-
dig (pro- und reaktiv) agieren, miteinander über eine an der Sprechakttheorie angelehn-
ten Agentensprache (Agent Communication Language, ACL) kommunizieren und ko-
operieren. Diese Sprache und die zugrunde liegende Plattform wurde von der FOUNDA-
TION FOR INTELLIGENT PHYSICAL AGENTS (FIPA) standardisiert. Die Architektur des
DeepMap-Systems basiert also auf unabhängigen Agenten. So besitzt das System Agen-
ten für den Zugriff auf Geodaten, zur Berechnung von Routen, zur Kartenvisualisierung
etc. Die Kommunikation verläuft dabei asynchron auf Basis einer so genannten Agen-
tenplattform (vgl. DING et al. 2001).
Im Folgenden sollen die Architektur und Funktionen der wichtigsten GIS-Agenten
als wesentliche Komponenten von Deep Map kurz vorgestellt werden. Am Beispiel des
3D-Touren-Agenten wird dann gezeigt, wie neue Funktionalitäten, aufbauend auf der