The core activity of the Sketch Map Tool process is marking on the printed map with a pen. The way you mark your maps directly determines the detectability and the quality of your digitized end results

Sowohl in diesem Abschnitt als auch in dieser PDF-Datei erfährst Du, was Du vor und während des Kartierens bedenken solltest.

Beispiel einer markierten Sketch Map:

Tipps für eine bessere Markierungs-Erkennung

The Sketch Map Tool utilizes advanced Deep Learning models, trained on extensive datasets, to accurately detect and differentiate user markings by analyzing patterns and features. Simultaneously, it incorporates conventional Computer Vision techniques to use reference points for precise spatial alignment, allowing the system to accurately position the map within real-world coordinates. Therefore, to generate the highest quality and most reliably digitized results, users must apply clear, logical marking techniques that maximize the model's ability to interpret the data.

The algorithm detects all markings as either 'Points' or 'Polygons'. Lines are treated as polygons, and any polygon (whether a line or a shape) below a set size threshold is ultimately classified as a 'Point'.

• Please make sure to not accidentally draw over the markers on the edge as they are used for georeferencing purposes in order to ensure the automatic map detection.
• For optimal detection, prioritize using red, blue, green, and black markers. While orange and yellow also work, avoid other colors to ensure the highest accuracy in your digitized results. Make sure to use clear and bright colour especially on aerial imagery basemaps. Test your pens and the detectibility of your markings before your mapping activity
• Draw thick and solid lines to ensure the Deep Learning model accurately detects your drawings.
• For polygons, draw their outline as a closed, strong, and continues shape. If you need to draw large polygons, please consider to zoom out.
• If you use different colours for specific topics can include a legend for the meaning of each color outside the map extent. However, be aware that the tool does not automatically match the legend to the colors
• GeoTiff as Ground Truth: Utilize the GeoTiff within your GIS software to manually improve or add any erroneously detected markings and to accurately match the geodata layer files to the legend information during the subsequent analysis.

Empfehlungen

Linienstärke

Empfohlen

Verwende dicke Filzstifte mit kräftigen Farben.

Nicht empfohlen

Dünne Linien in hellen Farben werden möglicherweise nicht erkannt. Wir empfehlen in der Regel, vor Beginn der Mapping-Aktivitäten Stifte und Erkennbarkeit der Markierungen mit dem Sketch Map Tool zu testen.

Polygonen-Umrisse

Empfohlen

Wenn Du Polygone einzeichnest, zeichne den Umriss als geschlossene, starke und kontinuierliche Form. Du musst die Polygone nicht ausfüllen. Muster, die Du in die Mitte eines Polygons einzeichnest, werden nicht erkannt. Allgemein gilt: Kleinere Polygone werden besser erkannt als große Polygone.

Nicht empfohlen

Lücken im Umriss können zu Fehlern bei der Erkennung führen.

Large polygons might not be detected properly. If you need to draw large polygons, please consider to zoom out.

Wenn du nur eine Linie zeichnest, wird die Fläche erkannt, die mit der Linie markiert wurde. Wir empfehlen dennoch, keine Linien zu verwenden, da das Modell nicht auf das Erkennen von Linien trainiert wurde. Dies könnte zu Fehlern bei der Markierungserkennung führen.

Wenn du einen Punkt zeichnen möchtest, zeichne einen größeren Kreis um die Erkennbarkeit zu verbessern. Wenn du Linien zeichnen willst, zeichne starke, nicht gestrichelte Linien in kräftigen Farben.

Hinweis: Wenn Du die Markierung in Form einer Linie oder eines Punkts benötigst, dann kannst Du sie einfach selbst manuell formatieren oder digitalisieren. Dies kannst Du z.B. mit QGIS tun (siehe hierzuÜbungsaufgabe 4)

Satelliten-Basiskarten

Empfohlen

Überprüfe, wie dunkel Deine Satelliten-Hintergrundkarte ist, besonders bevor Du sie in Schwarzweiß ausdruckst.

Benutze kräftige Farben und markiere die Karten besonders deutlich. Manchmal könnte es hilfreich sein, zum Kartieren sowohl Sketch Maps mit Satelliten- als auch OSM-Hintergrundkarten zu verwenden.

Nicht empfohlen

Kleine Polygone können besonders schwierig zu erfassen sein.

Tipps für bessere Vergleichbarkeit und Auswertbarkeit der Karten

Ausrichtung der Karte

Je nach Hintergrundkarte, Vorkenntnissen der Teilnehmenden und insbesondere deren Fähigkeit Karten zu lesen, kann es zur Herausforderung werden, sich auf einer Karte zu orientieren. Kartieren in Gruppen kann die Orientierung vereinfachen, da sich die Teilnehmenden beim Lesen der Karte gegenseitig unterstützen können. Bevor Du mit dem Kartieren beginnst, empfehlen wir Folgendes:

• Beginne damit, einen gemeinsamen Ort oder Bezugspunkte zu finden.
• Versuche, den aktuellen Standort oder den Wohnort des/der Teilnehmer*in auf der Karte zu finden.

Wenn Du mehr darüber erfahren möchtest, welche Herausforderungen es beim Orientieren auf Karten geben kann und wie man eine gute Basiskarte auswählt, schau dir Übungsaufgabe 2 an. Im Rahmen von Übungsaufgabe 3 kannst Du in einem Rollenspiel das Kartieren in Gruppen ausprobieren.

Entwickle eine Kartierungs-Strategie

Entwickle im Vorfeld eine klare Strategie zum Erheben und Analysieren der Daten. Es erleichtert den Vergleichs- und Analyseprozess, wenn alle Personen bzw. alle Gruppen die gleiche Methode zum Zeichnen oder Markieren anwenden, da die Daten einheitlich erhoben wurden und ihre Bedeutung eindeutig ist. Davor sollte folgendes besprochen und vereinbart werden:

• Was möchtest Du kartieren?
• Welche Farben möchtest Du verwenden? Beispiel: Die Gebiete mit dem höchsten Überschwemmungsrisiko werden blau kartiert, sichere Orte werden rot kartiert.

Du solltest Deine Kartierungsstrategie im Vorfeld testen: Drucke eine Karte aus und zeichne einige Testobjekte mit den Stiften, die Du verwenden willst, ein. Lade die Karte hoch und überprüfe, ob das Ergebnis zufriedenstellend ist. In Übungsaufgabe 3 kannst du üben, wie man eine Kartierungsstrategie entwickelt.

Organisiere Deine Karten

• Versieh Deine Karte mit einem Titel und füge Informationen über Teilnehmende, Ort und Zeit hinzu, um die Karten später analysieren zu können. Vorsicht: Verwende dafür die weiße Fläche außerhalb des Kartenbereichs, da alles, was Du auf die Karte zeichnest oder schreibst, als markiertes Gebiet (Polygon) erfasst werden könnte.
• Wenn Du mit anderen Methoden wie Kobo Collect oder ODK zusätzliche Informationen über die Teilnehmenden sammeln willst, versieh die Sketch-Map mit einer Nummer und trage diese Nummer in den Fragebogen ein.
• Bei vielen Teilnehmenden oder wenn die Teilnehmenden viele unterschiedliche Informationen bereitstellen sollen, empfehlen wir, dass Du für jeden Zweck/jedes Thema oder für alle Teilnehmenden individuelle Sketch Maps verwendest.

Du kannst die gewonnenen Geodaten für Gemeinschaften und humanitäre Organisationen noch brauchbarer machen, indem du sie weiter analysierst oder Ergebniskarten erstellst. Es ist möglich, viele unterschiedliche Analysen auf Grundlage deiner gewonnenen Daten durchzuführen.

Du benötigst ein beliebiges GIS, um Deine Geodaten zu öffnen, zu visualisieren und mit ihnen zu arbeiten. Wir empfehlen QGIS, weil es Open-Source-Software ist und es die flexibelste Anwendung zum Analysieren und Visualisieren Deiner Daten ist. Alternativ kannst Du eine Browser-basierte GIS-Anwendung wie uMap verwenden. Diese Browser-basierten Anwendungen sind für Anfänger*innen einfacher zu benutzen aber sie sind in ihrer Funktionalität begrenzt. Bedenke bitte auch die Datensicherheit, wenn du zum Visualisieren deiner Daten online GIS-Anwendungen verwendest!

Für mehr Tipps zum Öffnen und Analysieren Deiner heruntergeladenen Geodaten und zum Erstellen von Ergebniskarten in QGIS und uMAP, sieh Dir die folgenden QGIS trainingsvorträge an.

Hier siehst du, wie die Ergebnisse aussehen können sowie die Eigenschaften von GeoTIFF und GeoJSON Dateien im Überblick.

GeoTIFF

The GeoTIFF output file consists of a georeferenced "picture" for each of your uploaded Sketch Maps. When you open the GeoTIFF files in a GIS, it should look similar to this example and shows all your sketch map(s) as separate layers.

GeoJSON

Wenn Du das GeoJSON öffnest, siehst DU alle erfassten Markierungen von allen hochgeladenen Karten als Polygone. Ein Blick auf die Attribute-Tabelle zeigt, dass für jede Markierung der Name der Karte und die erkannte Farbe angegeben sind. Diese Attribute sind hilfreich beim Gestalten Ihrer Karte oder bei der Durchführing von Analysen.

Empfehlungen

• Die GeoTIFF-Datei (Rasterdatei) kann in einem GIS-Programm wie QGIS geöffnet werden, in vielen browserbasierten GIS-Anwendungen wie uMap aber nicht:
  • Das Geotiff kann zum Beispiel als Hintergrund mit anderen Daten kombiniert werden oder dazu verwendet werden, Deine Ergebnisse manuell zu digitalisieren, falls einige Markierungen nicht korrekt erfasst wurden.
• Die GeoJSON-Datei (Vektordatei) kann sowohl in QGIS als auch in vielen browserbasierten GIS-Anwendungen wie uMap geöffnet werden:
  • Die erfassten Markierungen können in einer einfach verständlichen und übersichtlichen Karte visualisiert werden, die sich ideal für Berichterstattung oder Informationsverbreitung eignet (siehe hierzu auch Übungsaufgabe 4)
  • Auf Grundlage der Vektor-Datei kannst Du deine Daten analysieren und mit zusätzlichen Daten kombinieren (z.B. zum Vorbereiten von Hitzekarten, wie Du in Übungsaufgabe 5 sehen kannst).
  • In QGIS: Um die Markierungserkennung zu überprüfen, kannst Du den herausgegebenen Vektor mit der Rasterdatei vergleichen. Falls Eigenschaften nicht oder nur fehlerhaft erkannt wurden, kannst Du Deine Vektordatei basierend auf der GeoTIFF-Datei anpassen.
• Wenn die importierten Daten ungewöhnlich aussehen und nicht den tatsächlichen Markierungen der Sketch Maps entsprechen, überprüfe die hochgeladenen Sketch-Map-Dateien und scanne sie, wenn nötig, nocheinmal oder mache neue Fotos. Bitte lies die Empfehlungen im Abschnitt über Datenerhebung bevor Du deine Karten scannst oder fotografierst und lies den FAQ-Abschnitt über Probleme bei der Farberkennung. Wenn Du dort keine Antworten findest, kontaktiere bitte die für das Sketch Map Tool zuständige Abteilung deiner Organisation oder den Sketch Map Tool User Support.

• Funktionell erforderliche Datenspeicherung: Wir benötigen den originalen Kartenrahmen, um Deine Sketch Map zu digitalisieren. Die Kartenrahmen der erstellten Karten werden für 12 Monate gespeichert, in denen Du die Möglichkeit hast, Deine Sketch Maps zu digitalisieren.

• Funktionell erforderliche Datenspeicherung: Hochgeladene Bilder von Sketch Maps werden zum Zweck der Weiterverarbeitung (Georeferenzierung und Markierungs-Erkennung) so lange gespeichert, bis die Ergebnisse generiert wurden.
• Die Ergebnisse sind gespeichert und stehen für einen Zeitraum von 24 Stunden zum Download zur Verfügung. Danach werden sie gelöscht.

Du kannst uns freiwillig die Möglichkeit geben, deine hochgeladenen Sketch Maps über den Verarbeitungszeitraum hinaus zu behalten, damit wir das Sketch Map Tool weiter verbessern können.

Indem du einen Haken in das Kästchen setzt, willigst du ein, dass wir...

... deine hochgeladenen Sketch Maps behalten dürfen. Damit können wir das Sketch Map Tool zukünftig verbessern, indem wir zum Beispiel unsere Machine-Learning-Modelle darauf trainieren, deine Markierungen auf den hochgeladenen Bildern zu erkennen.

Um Markierungen auf den Karten zu erkennen, verwendet das Sketch Map Tool eine Abfolge von Machine-Learning-Modellen (SAM und YOLO). Damit sie die Markierungen richtig identifizieren, müssen diese Modelle mit Bildern aus vielen realen Beispielfällen trainiert werden.

Die Genauigkeit kann weiter verbessert werden, indem markierte Karten aus realen Fällen in die Modelle eingegeben werden. Du kannst uns dabei helfen, indem Du hier Deine Zustimmung erteilst!

Für detailliertere und technischere Informationen, sieh Dir unser GitHub sowie die folgende Abbildung an.

Falls Du keine Zustimmung erteilst, indem Du das Ankreuzfeld unmarkiert lässt (Voreinstellung), ...

... werden Deine hochgeladenen Sketch Maps gelöscht, nachdem die Ergebnisse generiert wurden. Die Ergebnisse werden gespeichert und stehen für einen Zeitraum von 24 Stunden zum Download zur Verfügung. Danach werden auch diese gelöscht.

Bei weiteren Fragen und Anliegen kontaktiere uns bitte per E-Mail.

Es ist auch möglich, das Sketch Map Tool auf deinem eigenen Server einzurichten. Falls du das tun möchtest, setze dich bitte mit dem Sketch Map Tool Team in Verbindung.

Our georeferencing process employs the Binary Robust Invariant Scalable Keypoints (BRISK) method from the OpenCV library for feature matching. It begins by extracting bounding box coordinates and an identification number from a QR code on the uploaded Sketch Map to identify the corresponding unmarked reference map. Using the BRISK algorithm, the marked Sketch Map is aligned with the unmarked map. Later, we use the coordinates of the bounding box to transform the marked map into the world geodetic system (WGS 84), resulting in a georeferenced GeoTIFF file suitable for geospatial analysis.

Genauere Informationen findest Du im Paper über das Sketch Map Tool im Abschnitt über Bildverarbeitung.

The latest version of the Sketch Map Tool leverages advanced Deep Learning models trained to analyze images of Sketch Maps and identify marked objects within them. Through supervised learning on extensive datasets of labeled images, these models acquire the ability to distinguish markings from the background of Sketch Maps by analyzing patterns and features. This enables them to accurately detect and differentiate markings. This predictive capability allows the models to generalize their understanding and accurately identify markings in new and unseen Sketch Maps. The Sketch Map Tool also incorporates conventional Computer Vision techniques to precisely position the Sketch Map within real-world coordinates. Georeferencing images entails detecting and matching specific points, such as the markers in the corners of the Sketch Maps, between the reference and current input image, enabling precise spatial alignment. The algorithm detects all markings as either 'Points' or 'Polygons'. Lines are treated as polygons, and any polygon (whether a line or a shape) below a set size threshold is ultimately classified as a 'Point'.