DE:Audio mapping

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VoiceRecording.png

Audio mapping (auch voice mapping genannt) ist eine Kartografierungstechnik um Metadaten aufzunehmen (also Informationen, die nicht aus den GPS-Tracks alleine ausgelesen werden können). Es ist eine Alternative zu Photo Mapping, Walking Papers und anderen Kartografierungstechniken. Es gibt viele unterschiedliche Audio-Mapping-Techniken.

Vorteile von Audio-Mapping

  • Schneller als Stift & Papier
  • Schneller als Wegpunkte im GPS-Gerät mit einer Beschreibung zu versehen
  • Man hat die Hände frei, kann also auch Auto- oder Fahrradfahren.
  • schnelle und sichere Erfassung von Objekten und Eigenschaften, bei denen eine grobe Zuordnung ausreicht (z.B. Straßennamen, Befahrbarkeit, Verkehrsschilder und Kreuzungseigenschaften)

Nachteile von Audio-Mapping

  • nicht geeignet für hohe Informationsdichten auf kleinem Gebiet, da ist Fotomapping besser geeignet
  • ungenaue Erfassung von Ausdehnungen und genauen POI-Standorten, da sind Fotomapping oder Papiermapping besser geeignet

Aufnahmemöglichkeiten

Audio mapping wird meist mit einem Diktiergerät und einem GPS-Gerät gemacht. Es gibt Mobiltelefone mit integriertem Diktiergerät, Kamera und sogar GPS. Auch mit einem Netbook kann man gleichzeitig Sprachaufzeichnungen machen und ein GPS-Log aufnehmen. Wenn die Gegend schon gut kartografiert ist (z.B. durch Luftbilder) aber Metadaten fehlen, ist auch ein Spaziergang ohne GPS, nur mit dem Diktiergerät hilfreich.

Zum Aufnehmen von Informationen erzählt man unterwegs einfach was man gerade sieht. Unter Umständen fühlt man sich dabei wie ein Fremdenführer und die Leute schauen einen komisch an. Daran gewöhnt man sich aber.

Wichtig bei Eigennamen (z.B. Straßennamen) die von der üblichen Schreibweise abweichen oder deren Schreibweise sich nicht gemerkt werden kann ist es, sie genau zu buchstabieren. Dabei ist es auch sinnvoll ein Buchstabieralphabet zu verwenden, da ähnlichklingende einzelne Buchstaben unter Umständen beim Abspielen der Aufnahme nicht mehr eindeutig unterschieden werden können. Gerade wenn es außenrum laut ist, sollte man darauf achten deutlich zu sprechen.

Synchronisieren

Die Aufnahmen sind nur nützlich, wenn man danach genau festellen kann, zu welchem Ort welche Aufnahme oder welcher Aufnahmeteil gehört. Moderne Diktiergeräte speichern kontinuierlich zur Tonaufnahme die Zeit. Beim alten Kassettenrekorder oder dem MP3-Player kann man sich mit gesprochenen sekundengenauen Zeitansagen behelfen, oder mit sehr genauen relativen Ortsbeschreibungen (funktioniert nur, wenn der Ort schon in der Karte verzeichnet ist: "55m nach der Kreuzung"). Abhängig von der Wahl der Synchronisierungs-Technik kann die Zuordnung von Stimme und Position metergenau sein oder hunderte Meter abweichen.

Schon ein geringer Zeitunterschied macht einen grösseren Fehler, der zusätzlich von der eigenen Fortbewegungs-Geschwindigkeit abhängig ist:

Geschwindigkeit Fehler bei 10 Sekunden
05 km/h 014 m
20 km/h 056 m
60 km/h 168 m

Durchgehend laufende Aufnahmen (solche ohne Pause) lassen sich in mit der JOSM-Audio-Funktionen relativ einfach synchronisieren. Sie haben aber den Nachteil, dass man für das Eintragen nochmal genauso lange braucht wie für die Aufnahme.
Für andere Editoren ist besser, wenn man für jede neue Information (z.B. POI, Straße) eine neue Aufnahme machen kann, und dadurch jeweils eine eigene Zeit-Information hat.

Wegpunkt Synchronisation mit JOSM

Bei dieser Methode (Methode 1 (en)) wird für jeden POI ein Wegpunkt gesetzt und gleichzeitig die Information gesprochen (z.B. "Wegpunkt 1: rechts Goethestraße, mit oe"). In JOSM wird dann zunächst die Aufnahme importiert und anhand des ersten Wegpunktes am Beginn so abgeschnitten, dass das "Wegpunkt 1" für den ersten Wegpunkt genau am ersten Wegpunkt beginnt. Anhand der anderen Wegpunkte kann man direkt zu den Teilen der Aufnahme springen, die Informationen enthalten. Da die Wegpunkte zusätzlich Auskunft darüber geben, wo genau sich der POI befindet, ist eine Kalibration des Aufnahmegerätes nicht ganz so entscheident, macht die Sache aber einfacher.

Aufnahmeart: Durchgehend
Vorteil: Die Informationen in der Audiodatei können anhand der Wegpunkte leicht gefunden werden
Nachteil: Wegpunkte während der Fahrt setzen kann gefährlich sein und ist bei manchen Geräten etwas nervig
Geeignet für:  ?

Wegpunkt Synchronisation ohne JOSM

Die meisten GPS-Geräte besitzen die Möglichkeit Wegpunkte zu markieren, die man später in JOSM anzeigen kann. Bei manchen Geräten ist es möglich, für jeden Wegpunkt einen Namen anzugeben, aber das ist meist umständlich, und beim Fahren nicht möglich. Falls das GPS-Gerät dem Wegpunkt einen automatischen Namen zuordnet (wie z.B. "Waypoint 242") und diesen auch auf einem Display anzeigt, kann man einfach die Nummer des Wegpunkts in der Aufnahme nennen, beispielsweise: "Restaurant bei Wegpunkt 242".

Zuhause spielt man dann die Audiodatei ab und kann die Informationen nach und nach den Wegpunkten zuordnen.

Aufnahmeart: Durchgehend, zwischendurch pausiert oder einzelne Dateien
Vorteil: Kalibration nicht notwendig aber trotzdem sehr genau
Nachteil: Wegpunkte-Nummer muss immer mit angesagt werden, nachträgliche Verarbeitung möglicherweise aufwendiger
Geeignet für: Alles

Zeitliche Synchronisation mit JOSM

Die zeitliche Synchronisation (Methode 2 (en)) basiert nicht auf der Uhrzeit, sondern auf der Zeit die ab dem Aufnahmestart vergangen ist. Der Beginn der Aufnahme kann entweder mit einem Wegpunkt synchronisiert werden oder man startet die Aufnahme einfach gleichzeitig mit der GPS-Track Aufnahme. Eine Kalibration des Aufnahmegeräts ist hier besonders wichtig.

In JOSM wird die Aufnahme mit dem GPS-Track verknüpft und man kann in der Aufnahme hin- und herspringen, während gleichzeitig die Position angezeigt wird.

Aufnahmeart: Durchgehend
Vorteil: Während der Fahrt keine Wegpunkte nötig, völlig freie Hände und Komfort
Nachteil: Meist geringere Genauigkeit, man muss die Informationen erst suchen
Geeignet für: Diese Methode eignet sich vor allem für das Mappen von linienförmigen Objekten wie Straßen und Gebieten in denen die Informationsdichte recht hoch ist (man also nicht lange nach Informationen in der Aufnahme suchen muss).

Synchronisation nach Uhrzeit

Diese Methode ist vom Foto Mapping bekannt, beim Audio Mapping aber nicht so verbreitet. Man nutzt die Zeitstempel (Timestamp) der Audioaufnahmen und bringt sie in Beziehung mit den GPS-Tracks, um herauszufinden, zu welcher Zeit man sich gerade wo befunden hat.

Zeitsynchronisation ist sehr praktisch, und es lohnt sich, sie zu verwenden, selbst wenn das Aufnahmegerät nur ungenaue oder gar keine Zeitinformation bereitstellt. Das Verfahren reicht bei einer Genauigkeit von einer Sekunde locker aus, um POIs selbst am Rande einer geraden Strecke zu mappen. In dem Moment, in dem man an dem aufzunehmenden POI vorbeifährt, sagt man einfach sowas wie "Hier ist rechts ein Restaurant". Selbst wenn man sich während der Aufnahme schon weiterbewegt hat, erkennt man an dem "Hier", wann man an dem POI vorbeigefahren ist.

Timstamps mit einer Genauigkeit von einer Sekunde
Wenn das Aufnahmegerät die Uhrzeit sekundegenau angibt, muss nur noch darauf geachtet werden, dass die Uhr auch entsprechend dem GPS eingestellt bzw. die Verschiebung nachträglich korrigiert wird. Läuft die Uhr auch nur ein paar Sekunden anders, kann das schon recht ungenau werden.
Timestamps mit einer Genauigkeit von einer Minute oder gar keine Timestamps
Bei einer inakzeptablen Genauigkeit oder keiner Zeitangabe bleibt noch die Möglichkeit, die Zeit vom GPS-Gerät abzulesen und in der Aufnahme anzusagen. Natürlich kann die Zeit auch von einem anderen Gerät stammen, allerdings ist hier wieder zu beachten, wie sehr diese von der GPS-Zeit abweicht.
Aufnahmeart: Durchgehend, zwischendurch pausiert oder einzelne Dateien
Vorteil: Richtig gemacht sehr genau
Nachteil: Je nachdem welche Technik man zur Verfügung hat recht aufwendig
Geeignet für: Je nach Genaugkeit für alles oder nichts ;)

Kontextabhängige Synchronisation (ohne Toolunterstützung)

Wenn man bei jeder Kurve in der man sich bewegt eine Nachricht in der Aufnahme hinterlässt (z.B. "Kurve rechts"), kann man anhand des GPS-Tracks nachvollziehen an welcher Stelle man sich gerade befindet. Vergisst man allerdings eine Kurve anzusagen oder eine Kurve ist auf dem GPS-Track nicht gut zu erkennen, kann man leicht die Zuordnung verlieren. Man kann natürlich auch Straßennamen oder sonstige markante Punkte, deren Position man schon kennt, benutzen, um die Synchronisation spätestens an diesen Punkten wieder herzustellen. Ebenso lässt sich ab und zu Wegpunkt Synchronisierung benutzen, um den Kontext wieder herzustellen.

Aufnahmeart: Durchgehend
Vorteil: Keine Tools notwendig, keine Wegpunkte notwendig
Nachteil: Nicht sehr genau, kann fehleranfällig sein
Geeignet für: Linienförmige Objekte wie Straßen, die durch Kurven voneinander getrennt sind

Aufnahmegerät kalibrieren

Bei den JOSM-unterstützten Methode ist unter Umständen eine Kalibrierung des Aufnahmegeräts sinnvoll. Dazu startet man die Aufnahme und stoppt sie mithilfe einer genauen Uhr nach einer festen Zeit (z.B. zwei Stunden) wieder. Nun überspielt man die Audiodatei auf den Computer und überprüft in einem Audioeditor oder in JOSM die aufgenommene Länge mit der tatsächlich verstrichenen Zeit (also den zwei Stunden). Ist die Audiodatei beispielsweise bei einer tatsächlichen Aufnahmezeit von 2:00:00 nur 1:59:50 lang (also 10 Sekunden weniger), kann das schon einige hundert Meter Abweichung ausmachen. In JOSM kann dann eine Zahl eingegeben werden, welche die aufgenomme Länge zur tatsächlichen Länge in Beziehung setzt (im Beispiel: (1*3600+59*60+50)/(2*3600) = 0,9986) und so den Fehler ausgleicht.

Eine detaillierte Beschreibung siehe: JOSM Help (en)

Importieren in JOSM

Wie wir im Kapitel Synchronisieren gesehen haben, muss eine Audio-Aufnahme mit einem GPS-Track synchronisiert werden. Dazu ist es notwendig die Audio-Aufnahme einem GPS-Track zuzuordnen. Daher werden Audio-Dateien nicht, wie man vermuten könnte, über das Datei-Menü importiert sondern über das Kontext-Menü des zugehörigen GPS-Tracks. Die bereits geladenen GPS-Tracks befinden sich im Ebenen-Dialog. Auf diese Weise wird die Zuordnung Audio-Aufnahme <-> GPS-Track direkt beim Import der Audio-Datei mit erledigt.

Hinweis: JOSM unterstützt zur Zeit (März 2011) nur Audio-Dateien im WAV-Format.

Weitere Informationen

Software und Geräte zur Aufnahme sowie Erfahrungsberichte finden sich auf der englischen Version dieser Seite.