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Aus den abgeleiteten Fragestellungen und Arbeitshypothesen ergeben sich einerseits die Merkmale (Variablen) und deren Ausprägungen (siehe Abschnitt 6.1), die Sie vor Ort erfassen müssen, andererseits die Methoden, mit deren Hilfe Sie die Informationen gewinnen wollen. Machen Sie Beobachtungen, Umfragen oder Zählungen auf der Strasse oder vielleicht Messungen (zum Beispiel zum Lärmpegel)? In jedem Fall lassen sich die erhobenen Daten auf einer Karte oder einem Plan darstellen, und die räumliche Verteilung der Merkmale lässt sich so veranschaulichen.
Ein anderer Untersuchungsraum findet sich im Hochgebirge: Die Gletscher schmelzen und geben ein Gebiet frei, das unter Umständen während mehrerer Jahrhunderte bis Jahrtausende von Eis bedeckt war. Nun möchten Sie herausfinden, wie sich die Vegetation in diesem Gletschervorfeld entwickelt hat. Sie könnten zum Beispiel den Bedeckungsgrad (Prozentanteil des Bodens, der von Vegetation bedeckt ist) abschätzen. Oder Sie könnten versuchen, auf einer bestimmten Fläche die Pflanzen zu zählen und deren Arten zu bestimmen. Oder Sie machen am besten beides. Aus diesen Beobachtungen und Zählungen könnten Sie dann Rückschlüsse auf die Wiederbesiedlung des Gletschervorfelds mit Vegetation – die sogenannte Sukzession – ziehen.
Abbildung 3.2: Das Abschmelzen des Steingletschers legt Moränenwälle und das Gletschervorfeld frei. Wie entwickelt sich die Vegetation auf diesen Flächen?
Wie Sie sicher beim Lesen der Beispiele schon festgestellt haben, braucht es – unabhängig von der genauen Fragestellung und vom konkreten Untersuchungsraum – gute Kenntnisse über die Gegebenheiten im Gelände. Ein wichtiger Schritt bei der Planung einer Datenerhebung im Gelände ist daher immer eine Ortsbegehung. Suchen Sie Ihren geplanten Untersuchungsraum auf, machen Sie sich ein Bild der Verhältnisse vor Ort, überprüfen Sie die Zugänglichkeit: Ist der Innenhof auch für Nicht-Hausbewohnerinnen und Nicht-Hausbewohner offen? Kann ich den Fluss im Gletschervorfeld ohne grossen Umweg überqueren? Halten Sie Ausschau nach günstigen Standorten für Befragungen, Beobachtungen oder Messungen. Tools wie zum Beispiel «Google Street View» sind zwar gute Planungshilfen, ersetzen aber den persönlichen Besuch im Untersuchungsraum nicht.
Das weitere Vorgehen lässt sich in folgende Schritte gliedern:
• Beschaffen einer Grundlagenkarte: Da Sie sich ja im Gelände zurechtfinden und bestimmte Stellen für die Datenerhebung aufsuchen müssen, brauchen Sie eine Karte oder einen Plan Ihres Untersuchungsraums.
Beispiel Stadtquartier: Am besten eignet sich ein Plan mit einem grossen Massstab (zum Beispiel 1: 2000). Darauf müssen alle Strassen, Plätze und sogar die einzelnen Häuser klar erkennbar sein, damit Sie die erhobenen Daten zum Beispiel einer einzelnen Hausnummer zuordnen können. Achten Sie darauf, dass der Plan möglichst aktuell ist.
Beispiel Gletschervorfeld: Hier ist eine topografische Karte (zum Beispiel 1: 25 000) am besten geeignet, da das Untersuchungsgebiet weitläufiger ist.
In beiden Fällen müssen Sie unter Umständen die Karten- und Planausschnitte für die Arbeit vor Ort noch digital vergrössern, wenn Sie eine kleinräumige und differenzierte Kartierung machen wollen.
• Abgrenzung des Untersuchungsraums: Das Gebiet, in dem Sie Daten erheben wollen, müssen Sie genau abgrenzen. Selbstverständlich können Sie die Abgrenzung aufgrund Ihres Untersuchungskonzepts und Ihrer Fragestellung begründen.
Beispiel Stadtquartier: Welche Häuser, Strassen und Plätze gehören in Ihr Untersuchungsgebiet? Wo verläuft die Grenze zu den umgebenden Quartieren, die Sie nicht untersuchen? Warum verlaufen die Grenzen Ihres Untersuchungsgebiets genau dort?
Beispiel Gletschervorfeld: In welchem Perimeter (von einer Grenze eingefasstes Gebiet) führen Sie Ihre Untersuchungen und Beobachtungen durch? Gehört die Moräne von 1850 noch dazu, oder verläuft die Abgrenzung näher bei der Gletscherzunge?
Abbildung 3.3: Lorraine-Quartier in Bern,Abbildung 3.4: Vorfeld des Steingletschers
• Vorbereiten eines Protokollblatts: Um die Daten systematisch erfassen zu können, brauchen Sie ein zweckmässiges Formular. Darauf halten Sie Beobachtungsstandort, Beobachtungszeitpunkt sowie alle erfassten Daten fest. Das Erfassen der Daten erfolgt gemäss den ausgewählten Merkmalen (Variablen) und deren Ausprägungen. So können Sie auch später jede Beobachtung oder Messung punktgenau im Gelände verorten.
Abbildung 3.5: Protokollblatt für eine Vegetationsaufnahme in einem Gletschervorfeld
Abbildung 3.6: Protokollblatt für eine Nutzungskartierung im Quartier
• Beschaffen und Bereitstellen von Material und Messapparaturen: Eventuell brauchen Sie Geräte oder weiteres Material, um die Untersuchungen vor Ort durchzuführen.
Beispiel Stadtquartier: Für Interviews mit den Bewohnerinnen und Bewohnern leistet ein Aufnahmegerät (zum Beispiel ein Smartphone) gute Dienste. Sie können sich während des Interviews aufs Gespräch konzentrieren und das aufgenommene Interview später in aller Ruhe auswerten.
Beispiel Gletschervorfeld: Um einen genau definierten Standort aufzusuchen, müssen Sie Ihre Position präzise bestimmen können. Sie nehmen also ein GPS-Gerät mit (oder laden sich eine entsprechende App auf Ihr Smartphone). Wertvolle Dienste kann auch eine Kamera leisten, welche die einzelnen Fotos georeferenziert, das heisst jedem Bild den genauen Aufnahmestandort zuordnet. Sie können später jeden Aufnahmestandort – und folglich jedes Bildmotiv – exakt auf einer Karte oder zum Beispiel in «Google Earth» eintragen. Falls Sie an Ihren Untersuchungsstandorten Bodenproben nehmen wollen, brauchen Sie mehrere Behälter für den Transport. Zudem brauchen Sie einen wasserfesten Stift oder vorbereitete Klebeetiketten, um die Behälter mit den Bodenproben sofort zu beschriften. Vielleicht haben Sie vor, einfache Untersuchungen direkt vor Ort vorzunehmen: Vergessen Sie die notwendigen Chemikalien nicht.
Aufgabe 3 Verkehrszählung vorbereiten
Sie planen eine Verkehrszählung an einer stark befahrenen Strasse in Köniz, einer Vorortsgemeinde von Bern. Sie wollen herausfinden, wie gross das Verkehrsaufkommen ist und mit welchen Verkehrsmitteln die Leute unterwegs sind. Als Vorbereitung Ihrer Messkampagne überlegen Sie sich folgende Fragen:
(1) Welche Kartengrundlagen brauche ich dazu?
(2) Wie grenze ich mein Untersuchungsgebiet ab?
(3) Welche Merkmale mit welchen Ausprägungen sind zu protokollieren?
(4) Brauche ich zusätzliches Material?
a) Versuchen Sie, obige Fragen stichwortartig zu beantworten.
b) Welche weiteren Aspekte müssen Sie beachten, um die Zählungen möglichst ohne Zwischenfälle durchführen zu können und aussagekräftige Ergebnisse zu erzielen?
3.3 Ortsbezogene Informationen sammeln – aber wo genau?
Sie sind in der Zwischenzeit gut auf Ihre Datenerhebung «im Feld» vorbereitet: Die Fragestellungen und die Hypothesen sind schriftlich festgehalten, der Untersuchungsraum ist definiert und auf einer Karte oder einem Plan eingetragen, die (noch leeren) Protokollblätter sind kopiert oder auf dem Laptop oder dem Tablet abgespeichert, und das zusätzlich notwendige Arbeitsmaterial steht bereit. Aber wo genau machen Sie jetzt Ihre Messungen, Zählungen, Beobachtungen oder Befragungen? Welche Standorte innerhalb Ihres Untersuchungsraums eignen sich am besten? Wählen Sie diese Standorte bewusst aus, oder überlassen Sie die Wahl der Mess- oder Beobachtungsstellen dem Zufall?
Für die Bestimmung der Standorte beziehungsweise der zu untersuchenden Objekte stehen Ihnen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung. Grundsätzlich gibt es zwei Arten, die Standorte festzulegen: eine gezielte und eine zufällige. Einige häufig angewandte Methoden zur Festlegung Ihres Standortes beziehungsweise Ihrer Standorte werden in der Folge kurz dargestellt.
3.3.1 Gezielte Auswahl der Standorte
Bei einigen Fragestellungen müssen die Beobachtungs-, Zähl- oder Messstandorte an «strategisch» wichtigen Stellen liegen, das heisst an Gewässern, Kreuzungen, bei Zugängen oder auf Strassenabschnitten, Plätzen, Bahnhöfen, Geländeprofilen und so weiter. Diese Standorte müssen gestützt auf die Fragestellung gezielt und sinnvoll gewählt werden.
a) Punktstandorte (zum Beispiel Verkehrszählung an einer Kreuzung): Wenn die Kreuzung «kompliziert» ist, das heisst, wenn aus vielen verschiedenen Richtungen Strassen auf diese Kreuzung zuführen oder das Verkehrsaufkommen sehr hoch ist, müssen unter Umständen mehrere Personen von verschiedenen Standorten aus gleichzeitig Zählungen durchführen.
Abbildung 3.7: Wie viele Fahrzeuge passieren den Verkehrsknotenpunkt Burgernziel in Bern in welcher Richtung? Die Erhebung erfolgt gleichzeitig von drei Standorten aus.
b) Transekt (linear oder streifenförmig; zum Beispiel Veränderung der Pflanzengesellschaften vom Waldrand ins Waldesinnere)
Abbildung 3.8: Vegetationsaufnahme entlang eines Transekts im Heimehuswald bei Bern
c) Flächenstandorte (zum Beispiel die Nutzung eines öffentlichen Platzes durch die Bevölkerung)
Abbildung 3.9: Beobachtung der Passantinnen und Passanten auf dem Bundesplatz in Bern: Auf welchen Routen wird der Platz überquert? Wo bleiben die Menschen stehen? Wo bilden sich Gruppen?
3.3.2 Zufällige Auswahl der Standorte
Selbstverständlich können Sie nicht alle Häuser im Quartier oder nicht die ganze Fläche des Gletschervorfelds untersuchen, Sie müssen daher eine zufällige Auswahl von Standorten in Ihrem Untersuchungsgebiet vornehmen. Sie bestimmen dazu eine sogenannte Stichprobe von Objekten oder Flächenstücken. Die zufällige Bestimmung der Standorte geschieht mittels eines Gitternetzes, das Sie über den Kartenausschnitt Ihres Untersuchungsgebiets legen. Dabei kommen je nach Zielsetzung sowohl die Quadrate (Flächen) als auch die Schnittpunkte (Punkte) als Standorte infrage.
Aus den so erfassten Informationen einiger Geländepunkte in Ihrem Untersuchungsgebiet können Sie Aussagen über das ganze Untersuchungsgebiet machen – aber eben nur, wenn die Stichprobe zufällig erfolgt ist. Die Statistikerinnen und Statistiker sprechen dann von einer wirklichen Zufallsauswahl, wenn jeder Geländepunkt oder jede Fläche die gleiche Chance hat, in die Stichprobe aufgenommen zu werden. Eine solchermassen ausgewählte Stichprobe gilt als repräsentativ (siehe Abschnitt 6.3.3) für die Gesamtheit.
d) Flächenraster (zum Beispiel Vegetationsbedeckung im Gletschervorfeld) Sie legen ein systematisches Muster von Quadraten im Gitternetz fest und untersuchen nur diejenigen Flächenstücke, die von den bestimmten Quadraten abgedeckt werden. Selbstverständlich kommen die Flächenstücke nur dann in Ihre Stichprobe, wenn sie nicht im See liegen.
Abbildung 3.10: Zufälliges Flächenraster im Gletschervorfeld des Steingletschers (Berner Oberland)
e) Punktraster (zum Beispiel Beurteilung des Gebäudezustands im Quartier)
Sie legen ein systematisches Muster von Punkten im Gitternetz fest und erfassen den Zustand derjenigen Gebäude, die jeweils am nächsten bei einem markierten Gitterpunkt liegen.
Abbildung 3.11: Zufälliges Punktraster im Lorraine-Quartier, Bern (siehe Abbildung 3.1, hier)
Aufgabe 4 Standorte festlegen
Welche der vorgestellten Verfahren zur Auswahl der Standorte eignen sich, um die jeweiligen Fragestellungen zu untersuchen? Überlegen Sie auch, ob sich mehrere Verfahren einsetzen lassen oder ob sich keines der Verfahren eignet. Auch diese Übung enthält mehrere Ideen für mögliche Maturaarbeiten.
Gezielte AuswahlZufällige Auswahla) Punktb) Transektc) Fläched) Flächenrastere) PunktrasterWie gut ist die Bodenqualität der Ackerparzellen der Bauernfamilie Etter?
3.4 Durchführung der Geländearbeit
Nach den umfangreichen Vorbereitungsarbeiten ist für Sie endlich der Zeitpunkt gekommen, die geplanten Datenerhebungen im Gelände durchzuführen. Bei längeren Messkampagnen lohnt es sich, ein Forschungstagebuch zu führen. Darin halten Sie den Fortschritt Ihrer Geländearbeit fest. Notieren Sie aber auch allfällige Probleme, die bei der Datenerhebung auftreten. Vielleicht müssen Sie einen geplanten Standort etwas verschieben, weil der Ort zum Beispiel aufgrund eines kürzlich aufgetretenen Erdrutschs nicht zugänglich ist. Oder Sie weichen von Ihrem Zeitplan ab, weil das Wetter zum geplanten Zeitpunkt keine Messung zulässt oder weil die Befragung der Hausbewohnerinnen und -bewohner doch länger dauert als geplant.
Für das Dokumentieren Ihrer Arbeit und für die Illustration Ihres Schlussberichts ist es auch zweckmässig, Fotos von den bearbeiteten Geländeausschnitten oder den Hausfassaden zu machen. Auch ein Foto Ihrer Messinstallation im Feld gehört in Ihre Dokumentation, damit Sie später bei der Präsentation nicht nur Ihre Ergebnisse erklären, sondern auch Ihr Vorgehen aufzeigen können.
3.5 Kartieren – Darstellung von Raumdaten
Nachdem Sie die Datenerhebung im Gelände abgeschlossen haben, können Sie die erfassten Sachverhalte auf einer Kartengrundlage oder einem Plan festhalten. Man nennt dieses Vorgehen «Kartieren». Sie verorten also die Daten aus Ihren Protokollblättern auf einer Karte und können so die räumliche Verteilung der untersuchten Grössen veranschaulichen. Die Ergebnisse aller in diesem Kapitel erwähnten Untersuchungsbeispiele können grundsätzlich kartografisch dargestellt werden. In einigen Fällen müssen die Rohdaten, die Sie auf Ihren Protokollblättern festgehalten haben, noch verarbeitet werden. Vielleicht müssen Sie mehrere Merkmalsausprägungen zu einer Kategorie zusammenfassen oder die Zahlenwerte durch Diagramme veranschaulichen (siehe Abschnitt 6.2.2).
Abbildung 3.12: Nutzungskartierung an der Länggassstrasse in Bern. Kartiert sind die verschiedenen Nutzungsarten der Erdgeschosse (Schülerarbeit, Gymnasium Neufeld 2013).
Der Aufwand, den Sie in Ihrer Feldarbeit betrieben haben, zahlt sich nur dann wirklich aus, wenn Sie die kartografische Darstellung als Produkt Ihrer Arbeit für die Leserinnen und Leser «gut lesbar» gestalten. Achten Sie daher darauf, dass Sie die Karte nicht mit Informationen überladen und die Farben, Symbole und Signaturen sinnvoll wählen. In einer Abbildungslegende erklären Sie den Leserinnen und Lesern die Bedeutung der dargestellten Zeichnungselemente. Abbildung 3.12 zeigt auf, wie eine solche Kartierung aussehen könnte.
Sie als versierte Computerbenutzerinnen und -benutzer können eine solche Karte sicher mit frei zugänglichen Programmen gestalten. Es gibt aber auch geografische Informationssysteme (GIS), die eine professionellere Darstellung von raumbezogenen Daten erlauben. Bei GIS handelt es sich um Softwareapplikationen für die Herstellung digitaler Karten. Die Einarbeitung in GIS ist allerdings aufwendig und lohnt sich wohl für eine einzelne Karte nicht.
Die Karte in Abbildung 3.13 zeigt, dass die drei Zählstellen so gewählt sind, dass innerhalb des Gassensystems der Berner Altstadt die Hauptgasse (Zählstelle 1, Marktgasse), eine wichtige Querverbindung (Zählstelle 2, Kornhausplatz) und eine Nebengasse (Zählstelle 3, Zeughausgasse) vertreten sind. Die Grösse eines Kreisdiagramms gibt das gesamte Verkehrsaufkommen an der Zählstelle wieder (zum Beispiel Anzahl Personen pro Stunde), die einzelnen Farbsektoren geben den prozentualen Anteil der verschiedenen Verkehrsmittel an. Die Hauptgasse weist das grösste Verkehrsaufkommen auf. Die meisten Linien des öffentlichen Verkehrs (Trams, Busse) verkehren auf dieser Achse. Gleichzeitig stellt die Hauptgasse die Einkaufsmeile Berns dar. Es ist daher nicht überraschend, dass der Langsamverkehr (vor allem Fussgängerinnen und Fussgänger) und der öffentliche Verkehr (ÖV) dominieren. Die Marktgasse ist für den Privatverkehr gesperrt. Allerdings gibt es trotzdem Taxis und Zubringerverkehr, was den geringen Anteil an motorisiertem Individualverkehr (MIV) erklärt.
Abbildung 3.13: Der Modalsplit (Verteilung des Verkehrsaufkommens auf die verschiedenen Verkehrsmittel) in der Berner Innenstadt. MIV: Motorisierter Individualverkehr; ÖV: Öffentlicher Verkehr; LV: Langsamverkehr (Fussgängerinnen und Fussgänger, Velos), Abbildung 3.14: Fussgänger, Busse und Trams dominieren den Verkehr auf dem Kornhausplatz (Standort 2).
Mit Kenntnissen der lokalen Situation lassen sich die Ergebnisse an den beiden anderen Zählstellen ebenfalls erklären. Durch die Zeughausgasse (Zählstelle 3) führen keine Linien des öffentlichen Verkehrs, aber die Gäste der beiden an dieser Gasse liegenden Hotels werden mit Cars hin- und weggefahren, darum gibt es trotzdem einen kleinen Anteil an ÖV.
Sie haben sicher festgestellt, dass die vorangehenden Ausführungen Erklärungen zu den auf der Karte dargestellten Informationen sind. Das Lesen und Deuten der kartografisch aufbereiteten Daten stellt den letzten Schritt der Datenerhebung im Gelände dar: die Interpretation.
3.6 Interpretation