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Version vom 27. September 2023, 11:41 Uhr
Bruno Wenk
Prof.em. für Multimedia-Kommunikationssysteme
Website: brunowenk.info
Beiträge
Programmieren_für_angehende_Pädagog:innen_(mit_Hilfe_von_Scratch)
Programming for prospective educators (using Scratch)
Auf der offenen Landkarte OpenStreetMap gemeinsam eintragen und aktualisieren, was Fahrradfahrer:innen nützlich sein kann
Einleitung
Wo findet eine Fahrradfahrer:in unterwegs ...
- eine Ladestation für das E-Bike?
- eine Reparaturstation, um das Rad aufzupumpen?
- eine Trinkwasser-Stelle?
- einen Fahrrad-Parkplatz?
- eine Sitzbank, um auszuruhen?
Die Antwort: Auf der offenen Landkarte OpenStreetMap (https://openstreetmap.org)
Dieser Text bietet interessierten Lehrkräften, Schüler:innen, Jugendlichen und Eltern Materialien und Unterrichtsideen zum Thema Geografie: Orientierung im Realraum auf der Basis der offenen Landkarte (Geo-Datenbank) OpenStreetMap.
Die Schülerinnen und Schüler ...
- können mithilfe von Karten und Orientierungsmitteln den eigenen Standort bestimmen sowie Orte und Objekte im Realraum auffinden (-> Koordinaten).
- können sich mithilfe von Orientierungsmitteln (z.B. Kompass, GPS, Rallyekarte, Verkehrsnetzplan) im Realraum fortbewegen.
- können einfache Kartierungen zu ausgewählten Fragestellungen im Realraum vornehmen.
Die Nutzung von OpenStreetMap für die praktischen Übungen ist nicht nur zielführend in Bezug auf die erwähnten Kompetenzen; am Beispiel OpenStreetMap erleben die Schüler:innen ausserdem, wie sie mit ihrem Wissen und Können Menschen auf der ganzen Welt dienlich sein (und vom Wissen und Können anderer engagierter Menschen profitieren) können.
Was ist OpenStreetMap (OSM)?
OpenStreetMap (OSM) ist eine Sammlung von geografischen Daten - in der Fachsprache: eine Geo-Datenbank.
Die Geo-Daten von OpenStreetMap beschreiben Ländergrenzen, Städte, Flüsse, Seen, Strassen und Wege, Eisenbahnlinien, Gebäude, usw.
Geo-Daten: Die Grundelemente von OpenStreetMap
Die Datenelemente von OSM, aus denen die Karten bestehen, sind Punkt (auch als Knoten bezeichnet) (node), Linie (way) und Beziehung (relation).
Den Datenelementen können Merkmale (tags) zugewiesen werden. Die Merkmale (auch Attribute genannt) bestehen immer aus einem Schlüssel (key) sowie einem Wert (value).
Das Datenelement mit der Nummer 45836349 umfasst die Daten, die die Strasse beschreiben.
In diesem Fall sind das einerseits die Merkmale mit den Schlüsseln highway, maxspeed:type, name und surface sowie den zugeordneten Werten residential, CH:urban, Blumenstrasse und asphalt. Es handelt sich demnach um eine Wohnstrasse (highway, residential); die erlaubte Höchstgeschwindigkeit (maxspeed:type) ist die in der Schweiz zulässige Innerorts-Geschwindigkeit (CH:urban). Die Strasse heisst Blumenstrasse (name, Blumenstrasse) und der Belag (surface) ist Asphalt.
Andererseits gehören zum Datenelement die Angaben zum Anfang und zum Ende der Strasse, nämlich die Punkte mit den Nummern 583387866 und 583387868. Ein Punkt umfasst als Merkmale mindestens dessen geografische Koordinaten. Im Falle des Punkts 583387866 sind das 47.4105980 (Breitengrad) und 9.6298007 (Längengrad).
Webseiten und Programme können diese Datenelemente nutzen, um Karten zu zeichnen.
OpenStreetMap umfasst aber auch Angaben zu speziellen Orten und Objekten (sogenannte Points Of Interest, POIs), z.B. öffentliche Toiletten, Parkplätze, Trinkwasser-Brunnen und Fahrrad-Reparaturstellen.
Das Datenelement mit der Nummer 6589753089 ist ein Punkt (Knoten).
Der Punkt umfasst als Merkmale die geografischen Koordinaten 47.4697159 (Breitengrad) und 9.7083046 (Längengrad) sowie die tags amenity (Einrichtung), fee, source und wheelchair sowie den zugeordneten Werten toilets, no, survey 06.2019 ... und no. Es handelt sich demnach um eine öffentliche Toilette, die kostenlos benutzt werden kann aber nicht rollstuhlgängig ist. (source beschreibt den Typ der Toilette; dieses Merkmal ist nicht unbedingt nötig.)
Beispiele von Webseiten und Apps, die Daten von OpenStreetMap nutzen
Die Geodaten von OpenStreetMap werden auch von zahlreichen Apps genutzt.
Points Of Interest (POIs) finden
Auf der Karte von openstreetmap.org dient die Funktion "Objektabfrage" zum Finden von POIs (z.B. Trinkwasser-Brunnen, Fahrrad-Reparaturstellen, usw.) im angezeigten Kartenausschnitt.
Die Geodaten von OpenStreetMap sind offen,d.h. sie sind frei zugänglich und stehen für die Nutzung auf Webseiten und in Apps kostenlos zur Verfügung. Die Daten können auch heruntergeladen und offline (ohne aktiven Internetzugang) genutzt werden.
Anzeige von Flüssen, Seen, Strassen und Wegen, usw.
Anzeige von points of interest (POIs), z.B. "Trinkwasser"
Unzählige Menschen auf der ganzen Welt erfassen und pflegen freiwillig die Geo-Daten von OpenStreetMap, z.B. engagierte ortskundige Personen oder humanitäre Helfer, die von Katastrophen betroffene Gebiete kartieren, und viele mehr. Es gibt auch Ämter, die ihre Geo-Daten für die Integration in OpenStreetMap zur Verfügung stellen (z.B. das Schweizer Bundesamt für Landestopografie swisstopo).
Das Internet - Struktur und Funktionsweise
Das Internet ist ein weltumspannendes Computernetzwerk (eine Infrastruktur) zur Übertragung von Daten zwischen den angeschlossenen Rechnern.
Wie muss man sich das vorstellen? Auf der Strasse angesprochene Personen antworten sehr unterschiedlich auf diese Frage (Video 3 Min. 44 Sekunden, bei Bedarf Untertitel Deutsch auswählen).
Umgangssprachlich (und mittlerweile auch häufig in den Medien und sogar in Fachpublikationen) wird der Begriff "Internet" (fälschlicherweise) stellvertretend für alle Dienste und Anwendungen verwendet, die das Internet als Datenübertragungs-Infrastruktur nutzen. Siehe auch: Internet_und_Web_sind_nicht_das_Gleiche.
Struktur des Internets
Teilnetze (Autonomous Systems, AS)
Das Internet umfasst Zehntausende von Teilnetzen (Autonomous Systems, AS), die untereinander verbunden sind. Das Internet wird deshalb auch als das "Netz der Netze" bezeichnet.
Die einzelnen Teilnetze (AS) sind unterschiedlich gross, und ihre Anzahl ist von Land zu Land verschieden.
Regionale Registrierungsstelle Anzahl Teilnetze (AS)
Stand März 2019
Réseaux IP Européens Network Coordination Center RIPE NCC 35'017 American Registry for Internet Numbers ARIN 23'366 Asia-Pacific Network Coordination Center APNIC 15'876 Latin American and Caribbean Internet Addresses Registry LACNIC 9'390 African Network Coordination Center AFRINIC 1'796
Die Schweiz ist Mitglied des Réseaux IP Européens RIPE. In der Schweiz sind rund 900 Teilnetze registriert.
Quellen: Number Resource Organization NRO, ipinfo.io
Die Teilnetze gehören den jeweiligen Betreiberinnen: Unternehmen, Banken, Versicherungen, Elektrizitätswerke, Industriebetriebe, Forschungseinrichtungen, Verwaltungseinheiten, usw.
Verbindung der Teilnetze (Glasfaserkabel, Internet Exchange Points, IX)
Die Betreiberinnen verbinden ihre Teilnetze mit anderen Teilnetzen direkt über Glasfaserkabel oder indirekt über Internet Exchange Points (IX). Ein Internet Exchange Point (Internetknoten) ist ein Rechenzentrum (Data Center) mit Computern zur zentralen Verbindung mehrerer Teilnetze.
Teilnetze in verschiedenen Kontinenten sind teilweise sogar mit Glasfaserkabeln verbunden, die auf dem Meeresgrund verlegt sind.
Die Betreiberinnen verbinden ihre Teilnetze nach Möglichkeit so mit anderen Teilnetzen, dass die Datenpakete beim Ausfall einer Verbindung über eine andere Verbindung weitergeleitet werden können. So können zwar Teile des Internets zeitweise ausfallen, aber ein Ausfall des gesamten Internets ist sehr unwahrscheinlich.
Zugang zum Internet (Internet Service Providers, ISP)
Für den Zugang zum Internet müssen Personen, Haushalte und Unternehmen ein (kostenpflichtiges) Abonnement bei einem Internet Service Provider (ISP) ihrer Wahl abschliessen.
Technisch erfolgt der Zugang zum Internet über Zugangsnetze.
Einige ISP sind auch Betreiber eines AS. Die anderen ISP verbinden sich mit einem (oder mehreren) AS, um ihren Kundinnen den Zugang zum Internet zu bieten.
