Wayfinding Through Orientation (WayTO): Support for Spatial Orientation and Wayfinding in Real Environments Through Cognitively Appropriate Spatial Information Provided by Mobile Navigation Assistance

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Navigation im Realraum umfasst den Erwerb von Routenwissen und von Überblickswissen, das eine Orientierung in der Umgebung ermöglicht. Navigation bedeutet auch räumliches Problemlösen (z.B. Planung neuer Routen). Kompetente Orientierung basiert auf einer mentalen Repräsentation des umgebenden Raums, der sogenannten kognitiven Karte. Heute gebräuchliche Navigationssysteme führen Autofahrer und Fußgänger mit Einzelanweisungen an Abbiegepunkten zum Ziel. Die Führung basiert auf einer metrischen Karte. Die Systeme bieten in der Regel keine kognitiv angemessene Überblicksinformation. Das Ausbilden einer kognitiven Karte im Zuge von Navigationsaktivitäten und die eigene Orientierung des Nutzers in der Umgebung werden mit Navigationsgeräten erschwert. Das Forschungsvorhaben entwickelt ein neues Paradigma für die Navigationsführung und die Übermittlung räumlicher Umgebungsinformation auf Navigationssystemen (Wayfinding Through Orientation - WayTO). Die Visualisierung ermöglicht räumliche Orientierung durch die Realisierung von Merkmalen einer visuellen kognitiven Karte. Die Visualisierung räumlicher Information ist schematisiert und z.T. vage. Verschiedene Abstraktionsstufen, globale und lokale Landmarken werden in einer Visualisierung integriert. Es wird vermutet, dass eine solche kognitiv angemessene Visualisierung räumlicher Information Orientierung und Navigation verbessert. Die folgenden Ziele werden mittels eines interdisziplinären Zugangs (Geoinformatik, Kognitionswissenschaft/Psychologie) verfolgt: (1) Identifizierung von Orientierungsinformation im Kontext von Navigation: Kartenskizzen und Routenbeschreibungen, welche von naiven Versuchspersonen für bekannte Umgebungen angefertigt werden, werden i.S. einer Repräsentation einer kognitiven Karte bezüglich der enthaltenen Orientierungsinformation und der Gestaltung analysiert und bewertet. Hierfür wird ein Kategorienschema entwickelt. (2) Generierung von Orientierungsinformation: Das Kategorienschema wird weiter entwickelt, um Orientierungsinformation gezielt aus metrischen Karten zu extrahieren und zu generieren. Dabei werden Prinzipien der Abstraktion, Schematisierung, Auswahl von Landmarken und zur Erkennung von Regionen mit vagen Grenzen entwickelt. (3) Kommunikation von Orientierungsinformation im Kontext von Navigation: Prinzipien für die Gestaltung der Visualisierung sowie für ergänzende verbale Information werden entwickelt. Diese Prinzipien werden in zwei Studien formativ evaluiert und optimiert.(4) Empirische Untersuchung des Paradigms: Drei empirische Studien prüfen im Labor sowie in einem naturalistischen Szenario in einem unbekannten Realraum, ob die Orientierungsinformation leicht enkodierbar und lernbar ist, ob sie in einer Navigationsaktivität erfolgreich nutzbar ist und ob sie zu beiläufigem Erwerb von Orientierungswissen führt. Dazu werden experimentelle Vergleiche mit metrischen Karten und mit Führung durch aktuelle mobile Navigationssysteme durchgeführt.