Datenaustausch

Sobald man sich daheim mit der Software seiner Wahl eine schöne Route gebastelt hat, gilt es diese auf das Moped zu übertragen – bzw. auf das Navi, das man hier verwenden möchte.

Hier benötigt man ein Format, das die Planungssoftware schreiben und die Navisoftware lesen kann. Inzwischen hat sich hier als Quasi-Standard das GPS-Exchange-Format (GPX) herausgebildet, es gibt aber von den einzelnen Navi-Herstellern noch produktspezifische Formate, die es aber nicht zu dieser Bedeutung wie GPX geschafft haben. Wenn das Navi dann kein GPX lesen kann helfen Formate-Tausendsassas wie RouteConverter – der nicht nur konvertiert – oder GPSBabel.

Neben der Frage, welches Datenformat beide Systeme verstehen (das Planungstool daheim und das mobile Navi), wird man je nach Software auch mit der Entscheidung konfrontiert, ob man Waypoints, Tracks, Routen oder sonstwas austauschen möchte – hä ?

Von Tracks und Routen und Waypoints …

Ganz grundsätzlich enthalten die Dateien, die man hier kopiert, jede Menge Punkte in Form von x/y-Koordinaten. Die darzustellende Wegstrecke ergibt sich dann aus der Verknüpfung dieser Punkte miteinander.

Die hier verwendeten Begriffe stammen ursprünglich aus der Welt der GPS-Receiver und beschreiben jeweils unterschiedliche Konzepte bzw. Features der Geräte. Im Wesentlichen geht es um Tracks und Routen:

Tracks sind im ursprünglichen Sinn aufgezeichnete Streckenverläufe aus GPS-Receivern. GPS-Receiver können in einen Aufnahme-Modus versetzt werden in dem mit unterschiedlichen Zyklen entweder zeit- oder streckenbezogen (alle x Sekunden oder alle x Meter) die jeweils aktuelle Position gespeichert wird, optional mit einem Zeitstempel und gegebenenfalls mit einer Höheninformation. Diese Punkteliste kann man dann auf einer Karte einblenden und durch gerade Linien miteinander verbinden. Das ergibt den Track, den man auf einer Karte darstellen kann. Die Daten, die man in den einschlägigen Portalen zu Motorrad-, Wander oder Laufrouten herunterladen kann, sind häufig Tracks. Die kann man dadurch erzeugen, dass jemand einfach einen GPS-Tracker mitlaufen läßt und den gewählten Weg aufzeichnet, teilweise erkennbar an kleinen Schlenkern wenn man bei der Aufzeichnung falsch abgebogen ist. Witzisch bei der Gelegenheit: Wikipedia zieht hier den Vergleich zu den von Hänsel und Gretel verstreuten Brotkrumen um den gelaufenen Weg zu markieren – anschaulich, aber der Erfolg der Aktion ist mir nicht mehr präsent ….

Die Punkte, die diese Tracks bilden, nennt man mal „Trackpoints“, mal „Positionspunkte“ – mal gar nicht. Um die Tracks anschaulich als eine Strecke auf Karten einsetzen zu können wählt man eher kurze Zyklen, damit die Verbindungen zwischen den Punkten nicht zu weit von den eingezeichneten Wegen der Karte abweichen. Deshalb werden hier relativ viele Punktdaten übergeben. Letztendlich funktionieren Tracks wie grafische Linien, die aus geradlinigen Verbindungsstücken bestehen – je mehr Punkte eingesetzt werden umso präziser können Kurven und Bögen nachgebildet werden. In Tracks sieht man also unmittelbar den Verlauf einer Strecke ohne mögliche Varianten wie bei den unten beschriebenen Routen.

Routen bestehen aus Wegpunkten bzw. Waypoints, die häufig auch mit einem Bezeichner versehen sind. Vom Verwendungszweck her sind das Planungsdaten und die Waypoints markieren die markanten Punkte der geplanten Route. Waypoints erfasst man typischerweise so dass sie weit auseinander liegen weshalb eine geradlinige Verbindung nur eine ganz grobe Strecke ergibt, die keinem kleinräumigen Straßenverlauf folgt. Wenn man aus Waypoints die konkrete Strecke abbilden möchte verwende man hierzu eine Routing-Software, die die Punkte über das Straßen- und Wegenetz verbindet. Und hier wird es dann interessant, weil dann die verfügbaren Daten, der eingesetzte Routing-Algorithmus mit den vorgegebenen Parameter und die Auswahl und Menge der Punkte das Ergebnis beeinflussen – z.B. ob die Verbindung zweier Waypoints über die Autobahn oder kleine Nebenstrecken führt. Je dichter ich die Waypoints setze umso stärker nehme ich selbst Einfluss auf den Streckenverlauf. Umgekehrt wirken die Optimierungskriterien des gewählten Routing-Systems umso stärker je weiter die Waypoints auseinander liegen – bei motorradspezifischen Optimierungen wie bei „kurviger.de“ eine interessante Variante. In den gespeicherten Routenpunkten steckt also noch Interpretations-Spielraum, die Waypoints geben nur vor, über welche Punkte die Route führen muss. 

Selbstverständlich gibt es auch Mischformen, wobei sich das eine aus dem anderen ableitet. Eine Routenplanungs-Software ermöglicht häufig die Routenplanung in Form von Waypoints, die man in eine Karte setzt. Diese Waypoints kann man sich über eine Routing-Funktion miteinander auf dem Straßennetz verbinden lassen. Die daraus resultierende Route kann dann in einen Track umwandelt werden – dazu setzt die Software so viele explizite Stützpunkte ein dass sich der Track an dem Straßenverlauf orientiert und grafisch entsprechend genutzt werden kann.

Welches Austausch-Konzept nun das Richtige ist, hängt davon ab, was man vorhat und was insbesonderen das Navigationssystem bietet. Dazu habe ich noch einen separaten Artikel, aber ganz grundsätzlich muss man beachten, dass die Arbeit mit Waypoints (die groben Wegmarken) eine Routing-Software erfordern, die mit Zwischenzielen umgehen kann.

Datei-Formate

Das GPX-Format

GPX stammt von der Firma TopoGrafix, basiert auf XML und kann damit mit einem normalen Editor geöffnet und im Notfall auch bearbeitet werden – wenn man die korrekt XML-Struktur beachtet.Die weite Verbreitung resultiert (vermutlich) aus der flexiblen Definition und dem Umstand, dass es sich um ein lizenzfreies Format handelt. Erstes Erkennungsmerkmal ist die Datei-Endung gpx, zweites die XML-Struktur. Hier ein Beispiel-Auszug aus dem Westweg-Wanderweg im Schwarzwald:

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="yes"?>
<gpx xmlns="http://www.topografix.com/GPX/1/1" xmlns:gpxx="http://www.garmin.com/xmlschemas/GpxExtensions/v3" xmlns:rcxx="http://www.routeconverter.de/xmlschemas/RouteCatalogExtensions/1.0" version="1.1" creator="Generated by Christian Pesch's RouteConverter. See http://www.routeconverter.de">
    <metadata>
        <name>d_westweg_001.kml/Route</name>
    </metadata>
    <wpt lon="8.70202" lat="48.88960100000001">
        <ele>0.0</ele>
        <name>Position 1</name>
    </wpt>
    <wpt lon="8.702031" lat="48.887803">
        <ele>0.0</ele>
        <name>Position 2</name>
    </wpt>
    <wpt lon="8.700670000000002" lat="48.88735">
        <ele>0.0</ele>
        <name>Position 3</name>
    </wpt>
    <wpt lon="8.699991" lat="48.886899">
        <ele>0.0</ele>
        <name>Position 4</name>
    </wpt>
    ...
    <rte>
        <name>d_westweg_001.kml/Route</name>
        <rtept lon="8.70202" lat="48.88960100000001">
            <ele>0.0</ele>
            <name>Position 1</name>
        </rtept>
        <rtept lon="8.702031" lat="48.887803">
            <ele>0.0</ele>
            <name>Position 2</name>
        </rtept>
        ...
    </rte>
    <trk>
        <name>d_westweg_001.kml/Route</name>
        <trkseg>
            <trkpt lon="8.70202" lat="48.88960100000001">
                <ele>0.0</ele>
                <name>Position 1</name>
            </trkpt>
            <trkpt lon="8.702031" lat="48.887803">
                <ele>0.0</ele>
                <name>Position 2</name>
            </trkpt>
            <trkpt lon="8.700670000000002" lat="48.88735">
                <ele>0.0</ele>
                <name>Position 3</name>
            </trkpt>
            ...
    </trk>
</gpx>

Auch ohne großartigen XML-Kenntnisse kann man sich die Struktur erschließen:

• Die einzelnen Waypoints werden über wpt-Elemente ausgegeben, wobei bei allen Punktdaten im Attribut lon (=longitude) der Längengrad in Dezimalgrad und in lat (=lattitude) der Breitengrad der Position ausgegeben wird.
• das Element rte repräsentiert mit den Kind-Elementen rtept  eine Route
• Tracks können über ein trk-Element mit trkseq-Kindern (Segmenten), die wiederum trkpt-Punkte besitzen, definiert werden.
  

Die Elemente können noch weitere Attribute enthalten, die noch zusätzliche Informationen liefern, wie sie bspw. von einem GPS-Empfänger noch geliefert werden.

Andere Formate

Hier ist beispielsweise das KML-Format von Google-Earth oder das ITN-Format des Navi-Herstellers TomTom zu nennen. Eine Übersicht der gängigsten Formate bietet die Aufstellung, die der RouteConverter umsetzen kann: Konvertierungsliste RouteConverter.