Institut für Raumbezogene Informations- und Messtechnik
Hochschule Mainz - University of Applied Sciences

OpenBalloonMap - Luftpost im Netz

Geoinformation für alle – Luftballons im Dienste der Wissenschaft. Unter dem Motto "OpenBalloonMap" vermittelt das i3mainz Grundlagen der Geoinformatik und präsentiert Projekte aus der Umwelt- und Gesundheitsforschung. Die ersten Ergebnisse sind auf der Projektwebsite "openballoonmap.org" einsehbar.
Motivation und Ziele: 
Die Verarbeitung von Geoinformationen über das Web ist weit verbreitet und verändert den Alltag vieler Menschen tiefgreifend. Standortbezogene Dienste erschließen die unmittelbare Umgebung über das Smartphone und gleichzeitig pflegen Freiwillige mit OpenStreetMap eine digitale Weltkarte. Unter dem Motto "OpenBalloonMap" möchte das i3mainz dazu beitragen, Grundlagen der Geoinformatik und damit verknüpfte Projekte aus der Umwelt- und Gesundheitsforschung zu präsentieren. Gleichzeitig können Interessierte Daten direkt einbringen, indem sie Balloons an ihrem Fundort über eine interaktive Webkarte zur Open Balloon Map hinzufügen und dadurch den Datenbestand erweitern. 
 
Im Rahmen des Projektes Openballoonmap.org werden gleich mehrere prototypische Problemstellungen der Geoinformatik fĂĽr die Lehre an der Hochschule Mainz verdeutlicht:
  • Einsatz von open-source Technologien zur Entwicklung eines funktionalen WebClients
  • Einbindung und Darstellung von (frei verfĂĽgbaren) Vektor- und Rasterdaten
  • VerknĂĽpfung mit anwendungsbezogenen Fachdaten zur Bearbeitung wissenschaftlicher Fragestellungen
  • Heterogenität der verwendeten Geodaten
 
Zum Nutzen des Projektes: Weshalb schicken wir Ballons auf die Reise? Das Projekt soll verdeutlichen, welche Faktoren die Verteilung von Partikeln in der Luft bestimmen. Maßgeblich ist natürlich Wind, also Luftströmungen. Diese verändern sich ständig. Die Flugrichtung heliumgefüllter Balloons ist von vielen Faktoren abhängig, u. A. Windverhältnisse zum Start, erreichte Luftschicht, Menge an Helium, etc. Aber auch viele andere Faktoren spielen eine große Rolle. Mathematiker, Meteorologen und Klimaforscher versuchen solche Luftströmungen zu berechnen. Bei openballoonmap.org handelt es sich also um eine Evaluierung solcher Berechnungsmethoden mit Hilfe von Methoden aus der Geoinformatik. Wird ein Ballon gefunden und auf OpenBalloonMap.org eingetragen, kann auf Basis des Fundzeitpunktes sowie des Fundortes eine Flugbahn rekonstruiert werden. Diese wird der berechneten Flugbahn gegenüber gestellt und so erhält man eine Aussage zur Qualität der Vorhersage der Windströmungen.
Aktivitäten: 
Konkret arbeiten Wissenschaftliche Mitarbeiter des i3mainz derzeit an zwei Projekten, die sich mit der Verteilung von biogenen Partikeln in der Luft beschäftigen:
 
Das Projekt BANG versucht durch die Integration heterogener Geodaten (etwa Fernerkundungsdaten zur Landnutzung oder Karten zur Verteilung von Baumarten) aufzuzeigen, wo in so genannten "Samplern" gefangene Bioaerosole herkommen.
 
Im Projekt 3P-GM arbeitet man an der automatischen Erstellung persönlicher Pollenprofile. Hier geht es weniger um die Herkunft der "Bioaerosole", also Pollen, sondern vielmehr darum, hochbelastete Areale zu erkennen um eine persönliche Belastung zukünftig meiden zu können.
 
Am i3mainz erfolgte der Aufbau des WebGIS-Systems auf Basis von PostGIS, Leaflet und Geoserver. Bereits einige Veranstaltungen nutzten den Ansatz von OpenBalloonMap.org um Interesse für wissenschaftliche Fragestellungen zu generieren, z.B. die Akademische Jahresfeier der Fachrichtung Geoinformatik und Vermessung.
Ergebnisse: 
Ziel ist ein System, welches sowohl eine Eintragung von gefundenen Ballons ermöglicht, als auch deren Flugbahn mit der von im Voraus oder im Nachhinein berechneten Windrichtungen (so genannten Trajektorien) vergleicht. Durch die Realisierung des Systems kann nunmehr eine offene Infrastruktur bereitgestellt werden, die auch von Dritten verwendbar ist.
 
Die Daten sind ĂĽber den Geoserver als Web Map Service (WMS) und Web Feature Service (WFS) z.B. fĂĽr den Einsatz in der Lehre abrufbar:
 

Eckdaten

Zeitraum:     01.01.2014 - 31.12.2015
  • – Fachrichtung Geoinformatik und Vermessung der Hochschule Mainz
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