Weg mit spaghettiartigen Straßennetzen

Hast du dich schon einmal gefragt, wie Kartografen entscheiden, welche Straßen auf einer Karte dargestellt werden und welche nicht? Früher legten Kartografen manuell fest, welche Straßen im jeweiligen Maßstab wichtig sind. Bei relativ kleinen Maßstäben, etwa bei einer Karte der gesamten USA (1:50.000.000), kann der Großteil des Straßennetzes aus Platzgründen gar nicht gezeigt werden. Die Auswahl ist also sehr streng: Es sollten nur die wichtigsten Straßen eines Gebiets sichtbar sein. Das hängt stark vom Kontext ab, und dafür braucht ein Kartograf viele Informationen. Dieser Prozess ist sehr aufwendig. Deshalb wurde er ganz natürlich nach und nach vom Computer übernommen.

Die Frage ist nur: Wie bringen wir dem Computer bei, diese Auswahl automatisch zu treffen?

Bevor wir tiefer einsteigen, stellen wir dir zunächst unsere Datenquelle vor. Wir nutzen OpenStreetMap, ein Open-Source-Projekt, in dem viele Freiwillige auf der ganzen Welt Stunden damit verbringen, unseren Planeten zu kartieren. Das ist eine großartige Initiative: Sie liefert uns eine globale Karte, die ständig besser wird. Sie hat aber auch eine Kehrseite. Qualität und Konsistenz der Daten sind nicht so hoch wie bei einem Datensatz, der von professionellen Kartografen manuell gepflegt wird.

Jede Straße in OpenStreetMap hat eine Straßenkategorie. In den letzten Jahren sind wir so vorgegangen: Für jede Zoomstufe definieren wir eine minimale Straßenkategorie, die angezeigt wird. Das bedeutet: Je weiter du hineinzoomst, desto mehr Straßen erscheinen. Und je weiter du herauszoomst, desto weniger Straßen sind sichtbar.

Das liefert in manchen Regionen gute Ergebnisse, in anderen weniger gute. Weil wir mit Leidenschaft die bestmöglichen Karten erstellen, waren wir damit nicht zufrieden. Die Bilder unten zeigen einige Situationen, die nicht optimal sind. Oben sehen wir zwei Gebiete, in denen so viele Straßen dicht nebeneinander liegen, dass ihre Aussagekraft verloren geht. Darunter sehen wir Regionen, die so dünn besiedelt sind, dass Straßen entweder mitten in der Landschaft enden oder es so wirkt, als gäbe es dort überhaupt keine Straßen.

^{© Mapcreator © OpenStreetMap-Mitwirkende}

Wie du sehen kannst, gibt es einen Unterschied zwischen dem, was wir darstellen möchten (die wichtigsten Straßen im Straßennetz), und dem, was wir tatsächlich auswählen (die Straßenkategorie in OpenStreetMap). Deshalb haben wir einen alternativen Auswahlalgorithmus entwickelt.

Statt Straßen je nach Kategorie ein- oder auszuschließen, starten wir mit allen Straßenkategorien und entfernen dann schrittweise Straßen, bis kein Bereich mehr zu dicht ist. Um zu entscheiden, welche Straßen entfernt werden, sobald ein Gebiet zu voll wird, schauen wir auf die Straßenkategorie. Straßen niedrigerer Kategorien werden zuerst entfernt. Erst wenn davon in einem Bereich keine mehr übrig sind, werden höher eingestufte Straßen entfernt. Zusätzlich bewerten wir Straßen, die zu großen Straßennetzen gehören – etwa die Europastraßen in Europa oder die Interstate Highways in den USA – als wichtiger. Außerdem entfernen wir alle Sackgassen. So entsteht eine Auswahl des Straßennetzes, die je nach Kontext die wichtigsten Straßen eines Gebiets zeigt:

Bildvergleich zwischen der bisherigen Auswahl auf Basis von Straßenkategorien (links) und dem verbesserten Auswahlalgorithmus (rechts). Zieh den Regler, um die Bilder zu vergleichen. In diesen zuvor überladenen Gebieten bleiben rechts nur die wichtigsten Straßennetze erhalten.

Wie du siehst, ist die Dichte des Straßennetzes jetzt deutlich gleichmäßiger. In stark verdichteten Gebieten, etwa rund um Madrid, wird eine Auswahl getroffen, durch die die Karte wesentlich aussagekräftiger wird. In Regionen, die vorher sehr spärlich waren, etwa in Nordafrika, sehen wir nun ein zusammenhängendes Straßennetz, das auch Gebiete mit Straßen geringerer Qualität einbezieht.

Du weißt inzwischen: Wir wollen mit Leidenschaft die bestmöglichen Karten erstellen. Das ist aus unserer Sicht bereits ein großer Fortschritt – besonders in Gebieten, die früher entweder sehr dicht oder sehr spärlich dargestellt wurden. Trotzdem gibt es auch Regionen, in denen man diskutieren kann, ob der alte oder der neue Ansatz besser ist. Zum Beispiel könnten manche Straßen, die wir als wichtig einstufen, vom Auswahlalgorithmus entfernt worden sein. Wir bleiben also weiter dran. Du kannst damit rechnen, dass wir dieses Verfahren laufend verbessern und Wege finden, den Algorithmus auch auf andere Layer anzuwenden.

Wenn du dieses neue generalisierte Straßennetz in deinen Karten nutzen möchtest und es in unserem Tool noch nicht findest, kontaktiere bitte unser Support-Team.