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Landmarks

Institut für Kartographie und Geoinformation Prof. Dr. Lutz Plümer. Landmarks. Orientierung mit Hilfe von Landmarks. Betreuer: Dr. Thomas Kolbe. Motivation. Menschliche Orientierung anhand von Landmarks Welche Rolle spielen LM´s? Wie verwende ich LM´s bei einer Wegsuche?. Motivation

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  1. Institut für Kartographie und GeoinformationProf. Dr. Lutz Plümer Landmarks Orientierung mit Hilfe von Landmarks Betreuer: Dr. Thomas Kolbe Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  2. Motivation • Menschliche Orientierung anhand von Landmarks • Welche Rolle spielen LM´s? • Wie verwende ich LM´s bei einer Wegsuche? • Motivation • Einführung • Experiment • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  3. Einführung • Lokale Landmarks • nur aus kurzer Entfernung sichtbar • liegen an Entscheidungspunkten und direkt am Weg • Navigation erfolgt durch aufeinanderfolgende lokale LM´s • Beispiele: • auffällige Bauten/Gebäude • Denkmäler ... • Motivation • Einführung • - lokale LM´s • - globale LM´s • Experiment • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  4. Einführung • Globale Landmarks • auch distant landmarks • aus großer Entfernung sichtbar • globale LM´s ändern sich nicht, wenn der Beobachter sich über kleine Distanzen bewegt • dienen der groben Richtungsorientierung • Beispiele: • Bergspitzen • Türme ... • Motivation • Einführung • - lokale LM´s • - globale LM´s • Experiment • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  5. Experiment • Sibylle D. Steck • Hanspeter A. Mallot • Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik, Tübingen  „Hexatown“  Ziel: Untersuchung der Bedeutung unterschiedlicher LM´s bei der Wegsuche • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  6. „Hexatown“ • virtuelle Umgebung (VE) • Wabenstruktur (6-eckig) • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  7. „Hexatown“ • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Steck, Mallot - S.73 Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  8. „Hexatown“ • virtuelle Umgebung (VE) • Wabenstruktur (6-eckig) • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur • 120°-Winkel an jeder Kreuzung zum Abbiegen „gezwungen“ • Gleichförmigkeit • bewaldet: keine weiten Sichten • leicht gewölbte Oberfläche: nächste Kreuzung nicht sichtbar Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  9. „Hexatown“ • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  10. „Hexatown“ • an jeder Kreuzung  3 lokale Landmarks • verschiedene Häuser • am Horizont  3 globale Landmarks • Berggipfel/Gebirge • Skyline • Fernsehturm • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  11. „Hexatown“ • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Steck, Mallot - S.73 Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  12. Aufbau • Projektion des VE auf eine 180°-Leinwand • Sitz des Probanden im Mittelpunkt • einfache Steuerung • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  13. Aufbau • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Steck, Mallot - S.72 Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  14. Aufbau • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Sichtweise des Probanden Steck, Mallot - S.75 Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  15. Erwartete Ergebnisse Hypothese Konflikt entdeckt? Entscheidung H1: lokale Strategie nein Übereinstimmung mit den lokalen LM´s H2: globale Strategie nein Übereinstimmung mit den globalen LM´s H3: wechselnde Strategie nein Einige lokale und einige globale LM´s H4: kombinierte Strategie ja Keine einstimmige Entscheidung möglich Ablauf • Vorab aufgestellte Hypothesen: • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  16. Ablauf • 2 Versuchsreihen • 1. VR: Alle LM´s, aber Konfliktsituation • 2. VR: alle, lokale oder globale LM´s • Gliederung der Versuchsreihen in 3 Phasen • Trainingsphase 1: Kennenlernen • Trainingsphase 2: 8 Aufgaben • Testphase: 16 Aufgaben, davon • 8 ohne und • 8 mit Konflikt • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  17. Versuchsreihe 1 • Ziel: • welche Arten von Landmarks werden bei der Navigation verwendet? • durch die conflict-Situation soll festgestellt werden, ob beide Arten, oder nur eine Art von Landmarks verwendet wird • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  18. Versuchsreihe 1 • Trainingsphase 1 • Erkundung von „Hexatown“ durch das Finden eines Weges von „zu Hause“ zum Büro • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  19. Versuchsreihe 1 • Trainingsphase 1 • Erkundung von „Hexatown“ durch das Finden eines Weges von „zu Hause“ zum Büro • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur • Orientierungs-aufgabe • zu 2 lokalen LM´s („home“ + „office“) • Zu 2 globalen LM´s (Skyline + Fernsehturm) Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  20. Versuchsreihe 1 • Trainingsphase 2 • Startpunkt: A oder B • in verschiedenen Orientierungen • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur • Ziel: home oder office • 8 Aufgaben je Proband, • plus eine Orientierungsaufgabe Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  21. Versuchsreihe 1 • Testphase • 8 Aufgaben ohne Konflikt control-condition • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Steck, Mallot - S.76 Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  22. Versuchsreihe 1 • 8 Aufgaben mit Konflikt conflict-condition • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Steck, Mallot - S.76 Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  23. Versuchsreihe 1 • Testphase • Aufgabe alle unterschiedlich • Reihenfolge zufällig • die Entscheidungen der Probanden wurden festgehalten • durch diese konnten die bevorzugten Landmarks herausgefiltert werden • Abschluss: Fragebogen • Strategien • Auffälligkeiten • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  24. Ergebnisse 1 • Versuchsreihe 1 • 30 von 32 haben von 8 möglichen, 7 oder 8 richtige Entscheidungen getroffen (94%, control-Situation) • 37,5% haben in der conflict-Situation einen Konflikt erkannt • aber keine Unterschiede in der control-Situation zw. den Probanden • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  25. Ergebnisse 1 • Vergleich zw. control- und conflict- Situation: • Annahme Hypothese 1: nur lokale LM´s in control-Situation  Erwartung der gleichen Strategie in der conflict-Situation  Dieser Fall trat nach der Auswertung der Ergebnissen nicht ein • gleiches galt für die Hypothese 2 (globale LM´s) • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  26. Ergebnisse 1 • Strategien in der conflict-Situation: • Ziel: „home“  60,0  5,5 % der Entscheidungen basierten auf globalen LM´s • Ziel: „office“  65,0  5,4 % der Entscheidungen basierten auf lokalen LM´s • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  27. Ergebnisse 1 • Strategien in der conflict-Situation: • Standpunkt A:  66,3  5,3 % der Entscheidungen basierten auf globalen LM´s • Standpunkt B:  71,3  5,1 % der Entscheidungen basierten auf lokalen LM´s • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  28. Ergebnisse 1 • Strategien der Probanten • teils lokale LM´s, teils globale LM´s bevorzugt • einige wechselten zwischen lokalen und globalen LM´s • wenige kombinierten beide Arten • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur • Folgerungen • Wahl der Art der Landmarks ist in diesem Experiment abhängig vom Standort und vom Ziel • Geringe Kombination der Informationen aus lokalen und globalen LM´s Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  29. Versuchsreihe 2 • 36 Probanden • 20 hatten schon an der ersten Versuchsreihe teilgenommen • Ablauf wie Versuchsreihe 1 • Unterschied in der Testphase: • keine Konflikte • 3 unterschiedliche Lichtverhältnisse: • Tag: alle LM´s sichtbar • Nacht: nur lokale LM´s • Dämmerung: nur globale LM´s (Silhouetten) • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  30. Versuchsreihe 2 Tag • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Nacht Dämmerung Steck, Mallot - S.80 Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  31. Versuchsreihe 2 • Ziel: • wurden Informationen aus der ersten Versuchsreihe gespeichert? • Unterschiede zwischen den „erfahrenen“ Probanden und den „neuen“ Probanden • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  32. Ergebnisse 2 • Versuchsreihe 2 • 90,2% richtige Entscheidungen (Gesamtmittel) • Tag: 96,5  1,9 % richtige Entscheid. • Nacht: 86,1  2,0 % richtige Entscheid. • Dämmerung: 87,9  1,9 % richtige Entscheid.  Alle wussten die Landmarks zu nutzen • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  33. Fazit • Strategie • abhängig von: - Ziel - Standpunkt • alle Strategien verwendet (Hypothesen) • Wahrnehmung/Speicherung • Probanden: • 1. Versuchsreihe: - eine Strategie - keinen Konflikt erkannt • 2. Versuchsreihe: - beide Arten verwendet  - alle Arten von LM´s wahrgenommen - aber nicht in der Strategie angewendet • Motivation • Einführung • Experiment • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  34. Fazit • Frage: virtuelle Welt  Realwelt ? • Motivation • Einführung • Experiment • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  35. Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen? Fazit • Frage: virtuelle Welt  Realwelt ! • Motivation • Einführung • Experiment • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  36. Literatur • Artikel • Steck, Sibylle D.; Mallot, Hanspeter A.: The Role of Global and Local Landmarks in Virtual Environment Navigation • Sorrows, Molly E.; Hirtle, Stephen C.: The Nature of Landmarks for Real and Electronic Spaces • Ruddle, Roy A.; Payne, Stephen J.; Dylan, M. Jones: Navigation Large-Scale „Desk-Top“ Virtual Buildings: Effects of Orientationi Aids and Familiarity • Motivation • Einführung • Experiment • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  37. Literatur • Bücher • Golledge, Reginald G.: Wayfinding Behavior – Cognitive Mapping and other Spatial Processes • Links • http://www.kyb.tuebingen.mpg.de/bu/projects/hexatown/ • Motivation • Einführung • Experiment • Fazit • Literatur Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  38. Ergebnisse 1 • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Steck, Mallot - S.77 Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  39. Ergebnisse 1 • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Steck, Mallot - S.78 Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  40. Ergebnisse 1 • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Steck, Mallot - S.78 Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  41. Ergebnisse 1 • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Steck, Mallot - S.79 Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  42. Ergebnisse 2 • Motivation • Einführung • Experiment • - Aufbau • - Versuchsreihe 1 • - Ergebnisse 1 • - Versuchsreihe 2 • - Ergebnisse 2 • Fazit • Literatur Steck, Mallot - S.81 Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

  43. ANOVA • Hierbei wird der Einfluss eines Faktors (oder mehrerer Faktoren) auf die Zielgröße (z.B. den Ertrag) ermittelt (Verteilung der Gesamtvariabilität der Daten auf die einzelnen Faktoren). • http://www.bioinf.uni-hannover.de/ausbildung/ol/anova.html • P < 0,05 => signifikant Vertieferseminar Geoinformation - WS 02-03 - Till Baberg - 05.12.02

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