Am 15. November 2022 fand der zweite sMapshot-Online-Event statt. 46 Personen haben teilgenommen. Durch die Minikonferenz führte Prof. Jens Ingensand, HEIG-VD – MEI/INSIT. Das Bildarchiv war wiederum der Host und stellte die Zoom-Infrastruktur zur Verfügung (siehe auch Erster sMapshot-Onlineevent vom 9.11.2021).
Präsentation der aktuellsten Entwicklungen
Folien (E) und Videoaufzeichnung (D) der Präsentation und Diskussion.
Jens Ingensand präsentierte in der ersten halben Stunde sMapshot News und neuen Funktionalitäten. Bei den News gab es zunächst die neuesten Kennzahlen.
Insgesamt rund 190’000 Bilder wurden durch die Crowd seit dem Start von sMapshot im Jahr 2017 georeferenziert. Davon stammen rund 160’000 Bilder aus dem Bildarchiv.
Seit dem Start von sMapshot haben 855 Personen bei der Georeferenzierung teilgenommen. Zur Erinnerung, das Bildarchiv ist als eine der ersten Institutionen im Januar 2018 online gegangen.
Die Alltime-Top 5 setzt sich wie folgt zusammen:
Bedenkt man, dass nur schon die Bildarchiv-Bestände 160’000 Bilder umfassen und rechnet das mit der Anzahl Bilder von Walter Zweifel hoch, dann hätte er alleine 26,9 % unserer Bestände georeferenziert. Eine unglaubliche Leistung! Die ganze Top 5 verblüfft ebenfalls durch hohe Anteile, nicht nur an georeferenzierten, auch an korrigierten Titeln und Beschreibungen. Und unsere Top 5 bearbeitet ja nicht nur die Kollektionen des Bildarchivs, auch bei den Vorarlberger Bildern war sie vorne mit dabei, zur Überraschung der Kollegen in Bregenz.
Technische Weiterentwicklungen
sMapshot API
Die API war eine sehr wichtige Weiterentwicklung in den letzten zwei Jahren. Damit kann man Daten aus der sMapshot-Datenbank auf soweit existierenden Standards herausziehen sowie integrieren. Man kann also bspw. sMapshot-Footprints oder Koordinaten mit den dazugehörigen Bildern live in eine Webseite integrieren.
Verbesserung des Footprints sowie dynamische Berechnung von Toponymen
Auf den ersten Blick eine einfache Aufgabe, auf den zweiten Blick allerdings komplexer als erwartet. Ein Problem dabei war die Berechnung des Footprints, die bisher zu ungenau war, so dass auch Toponyme im Footprint drin waren, die aber im Bild gar nicht vorhanden waren. Herausfordernd sind hier die Schrägaufnahme, besonders wenn die sichtbare Zone sehr weit gehen kann. Z. B. ein Bild von der Jungfrau gegen das Mittelland und im Hintergrund sieht man als kleiner Pixel Basel. Basel macht hier aber keinen Sinn, dass es identifiziert wird. Daher wurde eine Methode entwickelt, um relevante Toponyme für jedes Bild zu identifizieren. Inspiriert wurden wir dabei von der Definition der Sichtbarkeit von Toponymen auf dem Schweizer Geodatenportal von Swisstopo (map.geo.admin.ch). Daraus haben wir einen Algorithmus entwickelt aufgrund der Distanz zwischen Aufnahmestandort und Toponym, also Toponyme im Vordergrund sind wichtiger als solche im Hintergrund. Toponyme hinter Bergspitzen waren besonders herausfordernd. Mit Beispielen aus dem Bildarchiv wurde getestet, indem wir „händisch“ die Toponyme vergaben und „gegen“ den Algorithmus korrigierten.
Die Neuberechnung des Footprints und der Toponyme konnte unterdessen abgeschlossen werden. Die Bilder des Bildarchivs werden nun aktualisiert mit den neuen Metadaten (vgl. auch Erstes sMapshot-Onlineevent 2021).
Georeferenzierung von kombinierten Bildern und Panoramen
Eine wichtige neu Funktionalität ist die Georeferenzierung von kombinierten Bildern, z. B. mehrere Bilder sind auf einem Karton zusammengeklebt oder Collagen. Die Bilder können separiert und separat georeferenziert werden. Die aktuelle Gletscher-Kampagne enthält solche Bilder.
OGC API Features (in Entwicklung)
Eine andere aktuelle Entwicklung ist die Integration von sMapshot-Daten in ein GIS, eine offene Schnittstelle, die von Open Geospatial Consortium, einer Standardisierungsorgansation, definiert wird. Ausserdem können die Daten direkt und automatisch in ein GIS eingebunden werden.
3D-Gebäude (in Entwicklung)
Die 3D-Gebäuden kann im Moment noch nicht wirklich für die Georeferenzierung benutzt werden. Wenn man einen Punkt auf ein Gebäude setzen möchte, kommt eine Fehlermeldung. Der technische Grund dafür ist, dass die Gebäudedaten Vektordaten sind, die nicht vom Java-Skript-Framework von sMapshot gelesen werden können. Die Möglichkeit, dass man neu Punkte auf 3D-Gebäude setzen kann, ist vor allem für schwierigere Bilder, sicher sehr hilfreich.
Vorschläge von sMapshotter/-innen
Vorschläge von sMapshotter/-innen werden durch das Entwicklerteam gerne aufgenommen. Hier ein paar Feedbacks und Ideen:
- Verbesserung bei den Panoramabildern
- Anzahl von Punkten für die Georeferenzierung verbessern
- Blickrichtung von georeferenzierten Fotos sollte angezeigt werden können
- Auswahl von noch nicht georeferenzierten Bilder verbessern
- Gemeinschaftliche Georeferenzierung, also mit mehreren sMapshotter/-innen ein Bild georeferenzieren.
Diskussion und Fragen
Nach dem Vortrag öffnete Jens Ingensand die Runde für Fragen. Im folgenden werden alle Fragen und Antworten wiedergegeben. Diese können aber auch in Videoaufzeichnung nachgeschaut werden.
Frage 1: Eine Frage zu den Toponymen: Du hast gesagt, dass die Berechnung auf der Basis von Swissnames erfolgt. Wäre es möglich auch Ortsnamen aus anderen Ländern zu integrieren?
Jens Ingensand: Ja, das war auch eine Diskussion bei uns, gerade auch als es um die Integration von englischen Ortsnamen gibt. Es gibt freie Ortsnamenverzeichnisse wie z. B. Geonames, Open Street Map. Swissnames hat eine sehr spezielle Struktur und Geonames und auch Open Street Map haben eine gänzlich andere Struktur, weshalb es auch in diesem Zusammenhang relativ schwierig, diese beiden Strukturen zu fusionieren. Aber es ist im Prinzip möglich, man müsste diese Möglichkeit noch weiterentwickeln. Wir haben kürzlich ein Projekt eingereicht, um bei der Ortsnamenberechnung noch weiter zu gehen.
Frage 2: Wie weit ist die sMapshot-Integration via OGC in QGIS? läuft das über ein Plugin?
Jens Ingensand: Dieses OGC API Features ist ein neuer Standard beim OGC. Der Standard wurde in den meisten GIS-Tools integriert. Bei QGIS bspw. ist die Funktionalität bereits integriert. Man kann die URL von diesem API angeben, man sieht dann die verschiedenen Layer, die zur Verfügung stehen und kann sie dann reinziehen.
Frage 3: Ist es denkbar oder schon möglich, die Fotos über die Apps der Landestopographie (www.admin.ch) zu finden, z.B. auf einer eigenen Ebene?
Jens Ingensand: Ob es Apps gibt, bin ich mir nicht sicher. Es gibt den Lubis-Viewer von Swisstopo, dort wurden sMapshot-Daten bereits integriert. Viele Bilder kommen von Swisstopo, aber auch von der ETH-Bibliothek. Wenn man auf das Bild klickt in Lubis, dann sieht man auch woher die Daten kommen und wie sie georeferenziert wurden.
Nicole Graf: Da kann ich noch folgendes ergänzen. Die Voraussetzung, dass wir unsere Luftbilder nach Lubis geben können, ist dass sie zuerst georeferenziert werden. Das ist auch eines der Ziele, weshalb wir „smapshotten“, damit wir die Bilder in Lubis haben. Damit Nutzenden, die Luftbilder suchen, diese auf eine Plattform suchen können. Im Moment heisst der Layer: Luftbilder Dritte.
Chat: map.geo.admin.ch, Thema Luftbilder, Luftbilder Dritte
Frage 4: Wäre es technisch schon möglich, die Mittelholzerschen Auslandsbilder (z. B. Mittelmeerflug, Kilimanjaro usw.). zu georeferenzieren?
Jens Ingensand: Interessante Frage! Die wichtigsten Daten, die in sMapshot benutzt oder benötigt werden, sind einerseits die Luftbilder und andererseits ein digitales Höhenmodell. Das wichtige hierbei ist, diese Daten werden über Webservices in sMapshot angezeigt, das heisst, diese werden nicht von uns gehostet, sondern diese kommen bspw. von Swisstopo. Swisstopo hat ein digitales Höhenmodell als Webservice publiziert und auch Flugbilder. In sMapshot werden diese beiden Daten übereinander gelegt. Wenn man ein anderes Land oder eine andere Region integrieren möchte, dann brauch man einerseits die Luftbilder und andererseits das digitale Höhenmodell. Zum Höhenmodell muss ich noch ergänzen, dass es ein spezielles Format ist, um die Daten dann auch in sMapshot anzeigen zu können. Der konkrete Begriff dafür nennt sich „quantized mesh“. Das ist sozusagen ein Webservice, der es ermöglicht, sich ein digitales Höhenmodell relativ schnell über eine Webschnittstelle anzeigen zu lassen. Bing, das Pendant von Google, hat gewisse Webservices und Luftbilder, aber die Auflösung von diesen Services ist leider nicht so gut. Technisch ist es schon jetzt möglich. Vor anderthalb Jahren haben wir es auch geschafft, Bilder und ein digitales Höhenmodell von Rio de Janeiro in sMapshot zu integrieren. Das ist nicht nur ein, sondern mehrere Höhenmodelle. Das Problem hier war, dass sich die Landschaft in Rio sehr stark verändert hat in den letzten 10, 20, 50, 100 Jahren. Also ganze Hügel wurden dem Erdboden gleichgemacht und dann im Meer aufgeschüttet. Je nach Datum eines Bildes muss dann das entsprechende Höhenmodell ausgewählt werden.
Frage 5: Welches Tool muss ich nutzen, damit ich Bilder Georeferenzierung kann? Ich kenne nur https://smapshot.heig-vd.ch/
Jens Ingensand: Ja, es gibt noch ein anderes Tool. Sagen wir es mal so: es gibt einerseits Tools, um 2D-Bilder, also senkrecht aufgenommene Luftbilder, das ist eine Grund-Funktionalität von jedem GIS. Die funktioniert auch wie bei sogenannten Ground Control Points, im Prinzip Kontrollpunkte, wo man Referenzdaten hat, wo man georeferenzieren kann. Dann gibt es für 3D-Bilder – ausser sMapshot – ein Tool, das wurde vom WSL entwickelt: das WSL-Monoplotting-Tool. Das ist ein Gratistool, das im Prinzip genau gleich funktioniert. Man lädt ein digitales Höhenmodell und z. B. ein Luftbild hinein und dann kann man auch über Ground Control Points das Bild georeferenzieren. Die Idee dahinter ist die genau gleiche wie von sMapshot, nur mit der Bedingung, dass man das Tool herunterladen und installieren muss und dass man die Daten zur Verfügung haben muss. Das man weiss, wie man sie lädt, in welchem Format usw. Wenn man dies getan hat, dann kann man ein Bild georeferenzieren.
Frage 6: Meine Frage war anders gemeint. Ich kann den Modus Georefenzierung nicht „aktiviere“.
Jens Ingensand: Könnte es sein, dass ein Bild blockiert ist?
Stéphane Lecorney (Entwickler von sMapshot): Vermutlich wird das Bild gerade von jemand anders georeferenziert wird, dann ist das Bild blockiert. Falls nicht, am besten eine Mail mit der URL zum Bild an sMapshot schicken.
Frage 7: Kann ich eigene Ansichtskarten hochladen?
Jens Ingensand: Das ist auch eine sehr wichtige Frage, die wir auch schon oft intern besprochen haben. Die Sache ist die: rein technisch ist dies möglich. Ein wichtiges Problem sind die Urheberrechte an den Fotos. Wenn man die Bilder selber gemacht hat, dann ist man der Urheber und kann dies problemlos machen. Bei fremden Bildern geht dies nicht. Was man sich vorstellen kann, ist eine personalisierte Version von sMapshot, quasi My-sMapshot-Plattform, wo jeder seine eigenen Bilder hochladen kann und sie sich selber anzeigen kann.
Frage 8: Gibt es eine Möglichkeit, oder ist es geplant, dass ich einen Punkt wählen kann und es werden alle Bilder angezeigt, bei welchen der Punkt innerhalb des Footprints ist?
Jens Ingensand: Die Möglichkeit gibt es durchaus. Natürlich sind alle Daten in einer geografischen Datenbank. In der Datenbank kann man eine Abfrage machen, ich habe einen Punkt und wähle z. B. alle Footprints aus, in dem dieser Punkt sichtbar ist. Das ist im Prinzip ein räumlicher Verschnitt. Eine Idee mit diesem OGC API Features ist, dass man dies selber machen kann, z. B. in QGIS. Wenn die sMapshot-Daten dort integriert sind, kann man einen Punkt auswählen, ein Punkt, von wo aus das Bild aufgenommen wurde oder einen anderen Punkt. Dann macht man eine Auswahl sämtlicher Footprints, in denen dieser Punkt ist. Somit kann man natürlich auch herausfinden, auf welchen Bildern dieser Punkt sichtbar ist. Das kann man dann auch herunterladen. Dies wiederum kann für die Fotogrammetrie interessant sein. Wenn man mehrere Bilder vom selben Objekt hat, die aber aus verschiedenen Perspektiven aufgenommen wurden, dann kann man z. B. ein 3D-Modell errechnen.
Frage 9: Gibt es eine Möglichkeit, sich auf einen Punkt zu setzen und sich alle Bilder anzeigen zu lassen, was von da aus sichtbar ist? (Natürlich bezogen z. B. auf ein Jahr, Beispiel: Bahnhofplatz Zürich, Jahr 1910)?
Jens Ingensand: Im Prinzip, ja. Es ist möglich, einen Punkt zu setzen und sich Bilder anzeigen zu lassen. Das ist noch keine Funktionalität, die in sMapshot integriert wurde. Aber es ist rein rechnerisch natürlich möglich, einen Punkt zu setzen und dann zu schauen, welche Bilder rundherum sind, aber im Prinzip auch in der richtigen Perspektive. So dass man sagt, man hat einen Punkt, verschiedene Winkel auswählen und dann schauen, ob die Bilder, die im Blickfeld von einem Punkt sind, dass die umgekehrte Blickrichtung von dem Bild dann auch ungefähr auf den Punkt zeigt. In diesem Zusammenhang haben wir auch schon die Idee, eine Applikation mit Augemented Reality zu programmieren, diskutiert. Man hat z. B. eine 3D-Brille und schaut herum und zeigt sämtliche Bilder an, die um diesen Punkt herum sind. Man könnte sogar noch weiter gehen, dass man diese Bilder, die nicht ganz genau sind, etwas verzerrt sind, dass man auch diese anzeigen könnte. Das ist natürlich eine sehr spannende Entwicklung.
Frage 10: Kann man die berechneten Toponymen direkt im Bild anzeigen, dass man also weiss, wo dieser See liegt in der Tiefe des Bildes oder erhält man nur eine solche Liste, was sichtbar ist?
Jens Ingensand: Im Moment haben wir nur die Liste berechnet. Aber natürlich haben wir auch genauen Daten, wo sich diese Toponyme befinden. Rein rechnerisch ist es möglich, sich anzeigen zu lassen. Das wäre auch sehr interessant. Das ist auch ein Teil eines Forschungsprojekts, das wir vor zwei, drei Wochen eingereicht haben, dass man das auch einmal ausprobiert, sich sämtliche Toponyme in einem Bild anzeigen zu lassen. Das ist eine interessante Erweiterung für sMapshot. Gerade diese Funktionalität oder das Problem, dass man verschiedene Toponyme in 3D sich in einem Bild anzeigen lässt, das ist auch eine wichtige resp. interessante Funktionalität überhaupt von Systemen, die 3D anzeigen. Z. B. in map.admin.ch gibt es die Möglichkeit, die Karten in 3D anzeigen zu lassen mit den Toponymen. Und dann wird man auch feststellen, dass diese Toponyme aber nicht immer optimal sind, manchmal verschwinden sie auch hinter einem Berg, wenn der Berg gerade geladen wird. Die Idee von diesem Forschungsprojekt ist genau das, eine optimale Toponymen-Platzierung zu finden. Was natürlich auch noch dazu kommt, Toponyme sind nicht einfach nur Punkte, sie können linienförmig sein, sie können flächenförmig sein. Wenn man z. B. einen Teil von der Stadt sieht, ist es noch relevant, zu sagen, man sieht die Stadt oder ist es ab einem gewissen Punkt nicht mehr relevant. Das ist auch so eine wichtige Frage. Und das ist ganz klar, eine Idee, die wir auch weiterverfolgen möchten.
Frage 11: Der Peakfinder erlaubt das Beschriften von Bildern (sichtbare Berggipfel). Ist ähnliches für sMapshot angedacht?
Jens Ingensand: Ja, das ist genau eigentlich die Idee von diesem Forschungsprojekt, das wir jetzt eingereicht haben. Eben dass man eine optimale Beschriftung von den verschiedenen Dingen implementiert, die auch so relevant wie möglich sind. Das ist eben überhaupt – jetzt wo wir es auch ein bisschen besser analysiert haben mit den Toponymen, – merken wir eben, dass es nicht so trivial ist wie es zu sein scheint. Dass berücksichtigt werden muss, wie gross ist die Entfernung zum Toponym, wie gross das Toponym auf dem Foto wirklich, z. B. in Pixel ausgedrückt. Wie wichtig ist das Toponym? Ist es ein kleines Dorf? Ist es eine grosse Stadt? Das sind alles Parameter, die man nicht so einfach ableiten kann.
Frage 12: Gibt es noch keine Anfragen seitens Google Maps?
Jens Ingensand: Nein, bis jetzt noch nicht (schmunzelt)! Google Maps sind ja auch in Zürich. Nein, bis jetzt noch keine Kontakte.
Frage 13: Die Collection Perrochet an der EPF Lausanne ist eine grosse Postkartensammlung, die man eigentlich unbedingt mit sMapshot erschliessen sollte.
Jens Ingensand: Dazu gibt es eine interessante Geschichte. Zwischen 2004 und 2006 hat ein Assistent vom Institut erste Versuche mit dieser Sammlung mit Google Earth gemacht. Es war ziemlich umständlich, diese manuell zu georeferenzieren, aber es war möglich. Dieser Fonds Perrochet war ein Startschuss für Timothy Produit, der eine der Grundideen für sMapshot in seiner Doktorarbeit ausgearbeitet hat. Als wir dann 2017 angefangen haben, sind wir auf diese Sammlung zurückgekommen. Die Sammlung war aber noch nicht digitalisiert. Wir haben dann Studenten angestellt, die an der EPFL die Bilder gescannt und in Excel verzeichnet haben. In der ersten Version von sMapshot wurden diese zur Verfügung gestellt.
Ausblick
Nebst dem bereits erwähnten Forschungsprojekt zu den Toponymen sind noch zwei weitere Projektideen in der Pipeline: Der Aufbau einer dezentralen Infrastruktur für die Georeferenzierung von 3D-Bildern. Z. B. wäre es interessant, die Langzeitbeobachtung („Observatorien“) von Landschaftsbildern, die Siedlungsentwicklung also, zu dokumentieren.
Eine weitere Projektidee: Das automatische Kategorisierung von georeferenzierten Bildern, das heisst, dass man herausfinden kann, wie viele Gebäude in einem Bild zu einem gewissen Zeitpunkt vorhanden sind und dies dann mit dem Stand von heute vergleicht. So dass man bspw. dann automatisch Forschung betreiben und die Siedlungsentwicklung quantifizieren kann. Oder was jetzt dieses Jahr mit der Gletscherschmelze angeht, dass man Gletschervolumen berechnet. Jetzt da schon so viele Bilder in der Datenbank drin sind, ist es immer interessant, mit diesen Daten weiter zu forschen und etwas damit zu machen.
Ideen, Feedback, Fragen
Sämtliche Ideen, Feedback allgemein, Feedback zu den Vorschlägen im Vortrag (siehe Folien), aber auch Fragen oder technische Probleme können an das Bildarchiv oder an sMapshot an die Mail-Adresse: smapshot@heig-vd.ch geschickt werden. E-Mails in den Sprachen Deutsch, Französisch und Englisch sind willkommen.
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