Kartierung von Zeitentfernung am Beispiel des Salzburger Busverkehrs


Bachelorarbeit, 2017

30 Seiten, Note: 1


Leseprobe


Inhalt

Abstract

1. Einleitung und Zielsetzung

2 Kartierung von Zeit
2.1. Zeitinformation als Signatur (2D)
2.2. Austausch von Raumeinheiten durch Zeiteinheiten
2.3. Dynamische und animierte Chronomaps

3. Beispiele fur Zeitentfernungskarten
3.1. Spring Graphs
3.2. Zeitanamorphose
3.3. Potential Path Tree
3.4. Raum-Zeit-Pfade
3.5. Isochronenkarte
3.5.1. IsoMap
3.5.2. Mapnificent

4. Offentlicher Verkehr in Salzburg

5. GIS als Werkzeug

6. Datengewinnung und -aufbereitung
6.1. Auswahl der Kartenprojektion
6.2. Erstellung der Buslinien
6.3. Haltestellen und Landnutzungsdaten
6.4. Erstellung eines Puffers

7. Ermittlung der Kosten pro Rasterzelle
7.1. Fahrzeiten der Busse
7.2. Kostenfaktoren

8. Umwandlung der Vektordaten in Rasterdaten

9. Durchfuhrung der Kostenentfernungsanalyse

9. Presentation der Ergebnisse
9.1. Darstellung der Karte
9.2. Presentation der Ergebnisse als Story Map

10. Diskussion

11. Fazit

Danksagung

Literaturverzeichnis

Links

Abbildungsverzeichnis

Abstract

Diese im Rahmen des Geographiestudiums an der Universitat Salzburg erstellte Bachelorar- beit befasst sich mit dem Thema Zeitentfernungskarten. Nach einem einleitenden Abriss uber Methoden der Kartierung von Reisezeiten soll der Fokus dieser Arbeit auf der Entwicklung einer eigenen Isochronenkarte des Busverkehrs der Stadt Salzburg liegen. Als geeignetes Mit- tel fur die Durchfuhrung wurde eine rasterbasierte Kostenentfernungsanalyse erachtet. Da es sich um einen flachendeckenden Ansatz handelt wurden auch die FuBgangerwegezeiten be- rucksichtigt. Neben der Gewinnung der Daten wird besonders auf die Weiterverarbeitung, Analyse und Prasentation der Ergebnisse mittels Geographischer Informationssysteme einge- gangen.

1. Einleitung und Zielsetzung

Als Fahrgast der offentlichen Verkehrsmittel gibt es mehrere Fragen, die Relevanz fur die Nutzung dieser haben: Wo befindet ich mich? Wohin fahrt diese Linie? Wie gelange ich zu meinem Ziel? Wann erreiche ich mein Ziel? Die Beantwortung der ersten drei Fragen wird meistens mithilfe einer Karte in Form eines Liniennetzplanes unterstutzt, der sowohl Halte- stellen als auch Umsteigemoglichkeiten anzeigt. Die zeitlichen Daten hingegen werden selten mit einer Karte kommuniziert, hier greift man auf eine simple Auflistung der Ankunftszeiten zu den einzelnen Haltestellen zuruck. Dabei ware es durchaus moglich auch diese raum- zeitlichen Informationen mit einer Karte zu visualisieren, was in weiterer Folge demonstriert werden soll.

Ziel dieses Projekts ist es, mit Hilfe der Mittel der Geoinformatik eine eigene Isochronenkarte basierend auf dem offentlichen Verkehrssystems Salzburgs zu erstellen. In dieser Arbeit soll Schritt fur Schritt gezeigt werden, wie es moglich ist, von den Fahrplandaten zu einer fertigen Zeitentfernungskarte zu kommen. Dabei soll veranschaulicht werden, wie auftretende Heraus- forderungen mit Werkzeugen eines GIS bewaltigt werden konnen. Das Untersuchungsgebiet wurde, unter Berucksichtigung der Wege von/zu den Haltestellen, auf die Stadt Salzburg be- grenzt. Des Weiteren soll gezeigt werden, wie die fertigen Analyseergebnisse angemessen prasentiert werden konnen.

2. Kartierung von Zeit

Im Gegensatz zur Kartierung und Analyse von raumlicher Entfernung erfreut sich die Darstel- lung von zeitlicher Distanz erst seit relativ kurzer Zeit groBerer Beliebtheit. Die Abbildung von zeitlichen phanomenen wurde aufgrund der fortlaufenden Veranderung dieser und der schwierigen anschaulichen Umsetzbarkeit wenig beachtet. Mittlerweile ist es mithilfe gewis- ser Technologien leichter geworden, Daten von Raum-Zeit-Strukturen zu verarbeiten und Zeitkarten am Computer herzustellen. Eine besondere Rolle kommt hier den Geographischen Informationssystemen zu, deren Weiterentwicklung es in den letzten Jahren ermoglicht hat, Karten mit Zeitbezug zu erstellen (LAppLE ET AL. 2010: 159, 165-166). Trotzdem gibt es die ersten, im Englischen als „Chronomaps“ bezeichneten Karten schon seit uber 100 Jahren. Beispielsweise gilt die 1881 von Francis Galton veroffentlichte Karte „Isochronic Passage Chart for Travellers“ als eine der altesten Isochronenkarten. Der Zweck der Karte war es, die von London ausgehenden, weltweiten Reisezeiten in 10-Tages-Abstanden graphisch darzule- gen. Als Datengrundlage dienten damals Fahrplane von Fahren, Sendungsdauer der post und private Aufzeichnungen uber Reisen (GASTON 1881). LAppLE ET AL. (2010: 160-164) gliedern den Zweck von Zeitkarten grundsatzlich in drei Bereiche auf:

- Analysefunktion: Beinhaltet zum Beispiel die Erfassung sowie Nutzung vorhandener Infrastruktur durch diverse Akteure.
- Evaluationsfunktion: Dient zur (dynamischen) Abbildung von Prozessen, die sich zeit- lich verandern.
- Kommunikationsfunktion: Als eine zusatzliche Art der Darstellung des sehr abstrakten Begriffs Zeit.

Eine Schwierigkeit im Ausdruck raum-zeitlicher Information ist es, dass vier Dimensionen nur mithilfe der zwei Dimensionen eines Blatt Papieres, beziehungsweise eines Bildschirmes, visualisiert werden mussen (MIELKE ET AL. 2005: 8). Um dieser Herausforderung zu begeg- nen haben sich verschiedene Arten von Chronomaps etabliert, die dieses Problem individuell losen. MIELKE ET AL. (2005: 2) reihen die verschiedenen chronographischen Karten anhand des Grades an Interaktivitat mit dem Benutzer: Statische, animierte und dynamische Zeitkar- ten. Ein anderer Ansatz bezieht sich auf die Darstellungsform, welcher ebenfalls drei ver- schiedene Kategorien unterscheidet (nach LAPPLE ET AL.2010: 166-169):

Kartierung von Zeitentfernung

Bachelorarbeit

2.1. Zeitinformation als Signatur (2D)

Mithilfe der klassischen kartographischen Werkzeuge, wie beispielsweise Farbsignaturen, werden zeitliche Informationen kommuniziert. Daraus resultiert die einfache Erstellung einer Zeitkarte mit bereits bekannten Mitteln. Ein weiterer groBer Vorteil ist, dass diese Karten den Lesegewohnheiten der Betrachter entsprechen und von diesen intuitiv verstanden werden konnen. Negativ anzusehen ist die Unterordnung des Faktors Zeit gegenuber den Rahmen und Limitationen der raumlichen Darstellung, welche klar im Fokus bleibt.

2.2. Austausch von Raumeinheiten durch Zeiteinheiten

Dieses Konzept beinhaltet sowohl das Ausweichen auf die dritte Dimension (Z-Achse), wel- che den zeitlichen Aspekt reprasentiert, als auch das komplette Ersetzen des Raums durch Zeit (z.B.: Strecke zwischen zwei Punkten wird durch Zeitentfernung und nicht durch euklidi- sche Distanz visualisiert). Durch den Miteinbezug der Z-Achse ist die zeitliche Information gleichberechtigt neben der raumlichen. Allerdings ist es unvermeidbar, dass ein Teil der Dar- stellung in einer zweidimensionalen Abbildung verdeckt wird. Die vollstandige Substitution des Lagebezuges erlaubt es, das Hauptaugenmerk auf zeitliche Parameter zu legen. Der Ver­lust der gewohnten Topographie kann jedoch die Lesbarkeit fur den Betrachter stark verrin- gern. Ein weiterer Nachteil beider Methoden liegt in der vergleichsweise komplexeren Erstel- lung dieser Karten.

2.3. Dynamische und animierte Chronomaps

Bei dynamischen und animierten Karten kommt die Komponente Zeit durch den Verlauf ei­nes Prozesses zum Tragen. Flachen und Langen bleiben in ihrer Darstellung erhalten und werden nicht durch zeitliche Parameter ersetzt oder verandert. Fur den Kartenleser ist die dy- namische Zeitkarte die am leichtesten verstandliche Version der Chronomaps. Trotzdem ist es fur den Betrachter schwer, alle Details und Veranderungen einer animierten Zeitkarte zu er- fassen. Erschwerend hinzu kommt die Visualisierung der Animationen in Medien wie bei- spielsweise Buchern, diese kann nur behelfsmaBig mit Screenshots erfolgen. Ein weiterer Mi- nuspunkt ist die aktuell noch sehr aufwandige Entwicklung dynamischer Karten, da spezielle GIS Werkzeuge und Animationssoftware erforderlich sind.

3. Beispiele fur Zeitentfernungskarten

In diesem Kapitel wird eine spezielle Gruppe der Zeitkarten vorgestellt: die Zeitentfernungs- karten. Diese Karten beschaftigen sich alle mit der Thematik Reisezeit, es handelt sich um „Karten, die entweder zusatzlich zuoder anstelle von Wegstrecken die zeitliche Distanz zwi- schen zwei oder mehreren punkten angeben (WILKE 2013: 22).“ Neben den geographischen Gegebenheiten sind die vorhandene Infrastruktur und die unterschiedlichen Reisegeschwin- digkeiten ausschlaggebende Faktoren fur Zeitentfernungskarten (WILKE 2013: 22). Im An­schluss sollen grundlegende Konzepte fur die Darstellung von Reisezeiten dargestellt werden, wobei der Fokus auf Isochronenkarten liegt.

3.1. Spring Graphs

Spring Graphs sind eine zweidimensionale Art der Zeitentfernungskarten, wobei die Lage der punkte im Raum erhalten bleibt. Die zeitliche Distanz wird uber die Lange der Verbindungs- linien zwischen den punkten ausgedruckt. Die daraus resultierenden Zick-Zack-Muster ahneln Metallfedern, deswegen auch der Name Spring Graph (Federgraphen). Die Ausrichtung er- folgt nicht auf ein Zentrum, Spring Graphs sind ein multipolares Modell. Durch die verzer- rungsfreie Darstellung wird eine gute Orientierungsfahigkeit in der Karte gewahrleistet. Spring Graphs uberzeugen auBerdem durch die gute Vergleichbarkeit untereinander, bezie- hungsweise mit den raumlichen Entfernungen (WILKE 2013: 26-27).

3.2. Zeitanamorphose

Ein weiterer Ansatz fur die Visualisierung von zeitlichen Entfernungen sind anamorphe Zeit- karten. Die Lagetreue der einzelnen punkte wird hierbei aufgegeben, die Entfernung wird allein dadurch bestimmt, wie lange die Reisezeit zwischen ihnen ist. Bei groBem zeitlichem Abstand zwischen zwei punkten sind diese also weiter voneinander entfernt als bei kurzer Zeitstrecke (WILKE 2013:24). Ein Vorzug gegenuber farblichen Darstellungen ist die bessere Aussage uberRelationen. Langen und FlachengroBen sind fur den Betrachter leichter zuver- gleiche als farbliche Unterschiede. Somit ist eine anamorphe Karte ideal geeignet, um sich einen Uberblick uber die zeitlichen Entfernungen zwischen einzelnen Stadten, weniger jedoch um genaue Werte zu ermitteln. Im Unterschied zu beispielsweise Isochronenkarten konnen Anamorphosekarten nicht nur auf ein einzelnes Zentrum, sondern kann auf mehrere punkte ausgerichtet sein (BUCHIN ET AL.2014: 18).

Mit der Veranderung der gewohnten raumlichen Verhaltnisse kann es zu starken Verzerrungen der Flachen kommen. Diese wirkt sich nachteilig auf den Wiedererkennungs- wert und die Lesbarkeit des Karteninhaltes aus. Um dem entgegenzuwirken zu setzen. In Abbildung 1, einer Zeitanamorphose der offentlichen Verkehrsmittel in der Schweiz, wurde dies durch Beschriftung der Stadte und der Darstellung der Gewasser ver- sucht (WILKE2013: 24-25).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 Anamorphe Reisezeitkarte der Schweiz (Quelle: Wilke 2013: 25)

3.3. Potential Path Tree

Potential Path Trees basieren auf ein Wege- oder Streckennetz und sind unipolar, also auf ein Zentrum ausgerichtet. Von einem Startpunkt aus werden alle Punkte auf diesem Netz zu einer Linie vereinigt, die innerhalb der vorher festgelegten Zeit erreicht werden konnen. Das Kon- zept ahnelt einer Isochronenkarte, mit dem Unterschied, dass die Enden nicht verbunden sind und die Zwischenraume ausgespart werden. Ein Vorteil gegenuber Isochronenkarten ist die hohere Genauigkeit, da nur die Raume in Betracht gezogen werden, die fur das jeweilige Fortbewegungsmittel infrage kommen (WILKE 2013: 27). Bei kleineren MaBstaben ist die Isochronenkarte jedoch uberlegen, da die einzelnen Wege nicht mehr ubersichtlich dargestellt werden konnen (WILKE 2013: 38).

3.4. Raum-Zeit-Pfade

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2 GPS gestutzter Raum-Zeit-Pfad (Quelle: Miel­ke et al. 2005: 23)

Das Konzept der Raum-Zeit-Pfade wurde erstmals in den 1970er Jahren von Hagerstrand als Raum-Zeit-Wurfel entwickelt. Die Idee dahinter ist, die X und Y Koordinaten fur die raumli- che Information zu nutzen, wahrend die Hohe die zeitliche Komponente abbildet. Raum-Zeit Pfade werden meist in Schragansicht dargestellt, um sowohl die raumliche als auch zeitliche Information gut erfassen zu konnen (MIELKE ET AL. 2005: 21). Raum-Zeit-Pfade konnen viel- faltig angewandt werden (z.B: Verkehrs- mittel, virtuelle Aktivitaten), eignen sich aber insbesondere um menschliche Akti- onen, wie beispielsweise einen Tagesver- lauf, darzustellen. Je steiler der Anstieg der Zeitachse, desto langsamer das Tem­po der Person. Wird eine Pause eingelegt, so ist dies sofort an der senkrechten Stei- gung zu erkennen (WILKE 2013: 22-23). Raum-Zeit-Pfade erfreuen sich in den letzten Jahren groBerer Beliebtheit, da es durch die fortschreitende Technologie leichter geworden ist, diese zuerstellenundesmoglich wurde, diese in 3D von allen Seiten zu betrachten (MIELKE ET AL. 2005: 21-23). (Siehe Abbildung 2)

3.5. Isochronenkarte

LApple et al. (2010: 166) bezeichnet die Isochronenkarte als „Die wohl klassischste Form, zeitbezogene Informationen auf einer Karte darzustellen“. Isochronen bilden, ahnlich wie Isobaren oder Isohypsen Linien gleicher Reisedauer, die von einem festgelegten punkt auf der Karte ausgehen. Werden mehrere Linien visualisiert entstehen dazwischen Zonen gleicher Reisedauer. Mithilfe der Isochronen kann man von jedem punkt auf der Karte die zeitliche Entfernung zum Ausgangspunkt ermitteln. GroBe Abstande zwischen den Isochronen weisen auf ein schnelles Vorankommen mit dem jeweiligen Fortbewegungsmittel hin, knappe Inter­valle hingegen zeigen ein geringes Tempo an (SpIEKERMANN 1999: 7). Isochronenkarten lie­fern uber den zeitlichen Aspekt auch Hinweise uber geographische Gegebenheiten und die gewahlten Verkehrsmittel. Das Erscheinungsbild einer Isochronenkarte wurde etwa bei einer Gegend ohne Hindernisse konzentrischen Kreisen ahneln. Zonen gleicher Reisezeit mussen nicht unbedingt zusammenhangend sein, Teile konnen auch auBerhalb in einer anderen Zone liegen. Charakteristisch sind diese Inseln beispielsweise bei Zugen oder Bussen, da diese nur an bestimmten Punkten halten. Der Einbezug von mehreren unterschiedlich schnellen Ver- kehrsmitteln bringt zusatzliche Dynamik in die Auspragung der Isochronen (WILKE 2013: 31). Ein Vorteil der Isochronenkarte ist die Beibehaltung der raumlichen Gegebenheiten und die Prazision in der flachendeckenden Erfassung der zeitlichen Entfernung. Schwachen weist die Isochronenkarte hinsichtlich der Vergleichbarkeit aufgrund ihrer Unipolaritat auf, so muss fur einen anderen Ausgangspunkt eine neue Karte erstellt werden (SPIEKERMANN 1999: 10). Wie bei allen Zeitentfernungskarten stellt sich auch das Problem der Subjektivitat der Zeit. Wegen der unterschiedlichen Geschwindigkeiten kann eine Isochronenkarte fur FuBganger die Zeitentfernungen nicht fur alle exakt abbilden. Je nach Zweck der Karte stellt dies ein mehr oder weniger gravierendes Problem dar. In jedem Fall ist es wichtig, die zugrundelie- genden Werte fur die Berechnung der Reisezeiten anzufuhren (WILKE 2013: 45). Isochronen- karten sind vielfaltig in ihrer Anwendung und bieten neben der klassischen Darstellung von Reisezeiten auch andere Moglichkeiten. So veroffentlicht die Japanese Weather Forecast Company jahrlich eine Karte von Japan mit den erwarteten Zeitpunkten der Kirschblute zwi- schen Marz und Mai (siehe Abbildung 3). Diese Karte wird mehrmals an die aktuellen Wet- terprognosen adaptiert und veranschaulicht die Wetterdaten mit der raumlichen Information. Ebenfalls geeignet sind Isochronenkarten fur die Visualisierung der saisonalen Wanderbewe- gungen von Tieren. Ein Beispiel dafur ist die Karte der Ruckwanderung des Rubinkehlkolib- ris von Mexiko in den Suden Kanadas mit Ende des Winters. Ein weiteres Anwendungsgebiet ist die Abbildung der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Naturkatastrophen. So entspricht bei- spielsweise ein Tsunami, der sich von einem Epizentrum ausbreitet, genau dem Konzept der Isochronenkarte (STEINBACH 2016). Wahrend Isochronenkarten im offentlichen Raum ver- gleichsweise selten verwendet werden, entstanden im Internet zahlreiche Anwendungen, wo- bei manche sogar kommerzieller Natur sind (WILKE 2013: 48). Im Folgenden sollen zwei Pro- jekte exemplarisch vorgestellt werden.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

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Ende der Leseprobe aus 30 Seiten

Details

Titel
Kartierung von Zeitentfernung am Beispiel des Salzburger Busverkehrs
Hochschule
Universität Salzburg
Note
1
Autor
Jahr
2017
Seiten
30
Katalognummer
V584285
ISBN (eBook)
9783346167217
ISBN (Buch)
9783346167224
Sprache
Deutsch
Schlagworte
beispiel, busverkehrs, kartierung, salzburger, zeitentfernung
Arbeit zitieren
Philipp Straßer (Autor:in), 2017, Kartierung von Zeitentfernung am Beispiel des Salzburger Busverkehrs, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/584285

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