Steirische Forscher wollen Algorithmen für Apps entwickeln, die die beste Route durch die Wildnis der Berge finden. Anwender sollen Bergretter und Jäger sein. Wien – Manche Wege entstehen erst beim Gehen. Das heißt aber nicht, dass  sie irgendwo hinführen. Im Gebirge kann der Marsch durch unbekanntes  Terrain leicht an einem Abgrund, einer Felsmauer, in undurchdringbarem  Dickicht oder in einem unübersichtlichen Latschenlabyrinth enden.  Rettungskräfte, die schnell zu einem Verletzten vordringen müssen, oder  Jäger auf der Pirsch sollten aber auch bei schwierigem Gelände schnell  von A nach B finden. Rainer Prüller, Geoinformatiker am Institut für Geodäsie der TU Graz und  gleichzeitig Geschäftsführer des Spin-off-Unternehmens Pentamap, will  ihnen dabei helfen. Für das Projekt RemoteNav, das im Rahmen des  Weltraum-Programms Asap der Österreichischen  Forschungsförderungsgesellschaft vom Verkehrsministerium unterstützt  wird, will er mit seinen Kollegen Geländeinformationen so aufbereiten,  dass jederzeit die schnellste Route abseits des bestehenden Wegnetzes  abgerufen werden kann. Nicht nur topografische Daten wie die Hangneigung  sollen in das neuartige Navigationssystem, das auch als Smartphone-App  laufen soll, einfließen, sondern auch Informationen über Pflanzenbewuchs  oder Wasserläufe. Eine der Datenquellen sind Satellitenaufnahmen, wobei aber nicht nur  relevant ist, was das menschliche Auge sehen kann. Im nahen  Infrarotbereich steckt viel Information über die Vegetation, die das  Land bedeckt, erklärt Prüller. Jede Oberfläche hat bestimmte  Rückstrahleigenschaften. Ein Nadelwald hat andere spektrale Merkmale als  ein Mischwald. Auch Wasser, etwa Bäche, seien so gut zu erkennen. Die Satellitendaten werden ergänzt durch 3-D-Geländemodelle, die durch  Laserscans von Flugzeugen aus erstellt werden. Mittlerweile sind für  große Teile der Alpen in Österreich bereits solche Daten in einer sehr  guten Auflösung vorhanden, bei der jeweils vier Pixel einen Quadratmeter  Bodenfläche repräsentieren, erläutert Prüller. Aus dem topografischen  Abbild soll abgeleitet werden, ob ein Hang zu steil ist, um ihn zu Fuß  zu bewältigen, ob Absturzgefahr besteht oder ob es an einer Felswand  machbar ist, sich abzuseilen. Ein schmaler Graben kann ein Wasserlauf oder ein ausgetretener Pfad  sein, so Prüller. Durch die Kombination von Satellitenbilden und  Laserquellen kann man solche Details unterscheiden. Der Datenpool wird  noch ergänzt durch das freie und in Europa bereits sehr detaillierte  Kartenmaterial von OpenStreetMap sowie durch Informationen über  anthropogene Faktoren, die eine Rolle spielen und aus den  Satellitendaten nicht ableitbar sind – von Zäunen und Mauern bis zu  Schutz- und Sperrgebieten. All diese Informationen laufen in einem zentralen Datenmodell zusammen.  Jedem Bildpunkt, der einem halben Meter Terrain entspricht, werden auf  diese Weise 30 Navigationsparameter zugeordnet, erklärt Prüller. In  Feldversuchen soll in dem bis Ende 2016 laufenden Projekt untersucht  werden, wie die einzelnen Parameter gewichtet werden. In einem lichten  Nadelwald kommt man vielleicht dreimal so schnell voran wie in einem  dicht bewachsenen Jungwald, erläutert der Entwickler. Um die einzelnen  Gelände- und Bewuchsformen richtig einschätzen zu lernen, werden  Forscher und Studierende mit GPS-Geräten ins Feld geschickt. Ihre  Geschwindigkeit wird protokolliert und den einzelnen Geländeparametern  wird auf diese Art eine Eignungskennzahl für eine Begehbarkeit  zugeschrieben. Allerdings ist nicht jeder Mensch gleich geländegängig. Auch das soll  bei der Anwendung berücksichtigt werden. Für einen betagten Jäger ist  eine Hangneigung von 30 Prozent vielleicht schon zu steil. Ein  Bergretter kann sich dagegen auch an einer Felswand abseilen, erläutert  Prüller. Verschiedene individuell einstellbare Profile sollen den  Möglichkeiten der unterschiedlichen Benutzer Rechnung tragen. Die größte Herausforderung liege aber in der automatischen Berechnung  der schnellsten Route durch das Gelände, so Prüller. Die Anwendung soll  aus den umfangreichen Daten Pixel für Pixel den besten Weg errechnen,  also vom Start- bis zum Endpunkt die beste Aneinanderreihung von Zellen  finden, an denen ein Fortkommen möglich ist. Der Navigationsalgorithmus  ist raster- und nicht, wie bisher üblich, vektorenbasiert, so Prüller. Durch die hohe Zahl potenzieller Möglichkeiten der Wegführung ergebe  sich ein hoher Rechenaufwand, der nicht leicht in Griff zu bekommen ist.  Viele Details müssen für die Fortbewegung berücksichtigt werden,  beispielsweise muss eine Zelle mit Latschenbewuchs noch nicht bedeuten,  dass man hier nicht weiterkommt. Erst wenn die nächste und übernächste  Zelle auch Latschen sind, kann man nicht mehr drübersteigen. Die Entwickler erwarten, dass für ein Jagdrevier oder  Bergretter-Einsatzgebiet bis zu fünf Gigabyte an Daten zusammenkommen.  Um zu demonstrieren, dass ihr Routingalgorithmus funktionieren kann,  werden zuerst kleine Raster mit einfachen Hindernissen berechnet. Erst  danach wird das System für große Datenmengen optimiert. Sollte sich der  Rechenaufwand als nicht bewältigbar herausstellen, müsse die Auflösung  reduziert werden. Wir müssen eine Waage zwischen Prozessierbarkeit und  Praxistauglichkeit finden, sagt Prüller. Die rasante  Hardwareentwicklung ist dem Konzept sicher zuträglich. Der Routingalgorithmus soll in die bestehende Bergretter-Applikation  Sarontar des Forschungsunternehmens TeleConsult – ebenfalls  Projektpartner bei RemoteNav – implementiert werden. Für Jäger soll die  Navigationsanwendung Eingang in die Jagdrevier-Verwaltungsapp Deermapper  von Prüllers Unternehmen Pentamap finden. Der Entwickler sieht auch in  Outdoorenthusiasten, die sich abseits der Wege durch die Wildnis  schlagen, eine potenzielle Nutzergruppe. Für Wanderer in Alaska wäre so  eine Navigationslösung bestimmt hilfreich.