Historical Plane Crashes
Historical Plane Crashes
→Timon CzarnyFlugzeugabstürze sind tragische Ereignisse, besonders wenn sie Todesopfer fordern. Dennoch ist es für Ermittler wichtig, vergangene Abstürze zu analysieren, um die Flugsicherheit zu erhöhen. Und auch außerhalb von Ermittlungen, zum Beispiel mit der Visualisierung dieses Datensatzes, können beispielsweise Trends zur Sicherheit von Flugzeugen und die Überlebenschancen der Passagiere aufgezeigt werden.
Programmiertes Entwerfen 2
IG2
Prof. Hartmut Bohnacker
Benjamin Thomsen

Daten Visualisierung
Der Datensatz im Detail
Der Datensatz umfasst alle zivilen und kommerziellen Luftfahrtunfälle von Passagiermaschinen mit Todesopfern. Im Detail beinhaltet er:
- Alle zivilen und kommerziellen Luftfahrtunfälle von Linien- und Charterflugzeugen weltweit, die zu Todesfällen führten (einschließlich aller US-amerikanischen Part 121 und Part 135 Unfälle mit Todesopfern).
- Alle Fracht-, Positionierungs-, Überführungs- und Testflugunfälle mit Todesopfern.
- Alle militärischen Transportunfälle mit 10 oder mehr Todesopfern.
- Alle kommerziellen und militärischen Hubschrauberunfälle mit mehr als 10 Todesopfern.
- Alle zivilen und militärischen Luftschiffunfälle mit Todesopfern.
- Luftfahrtunfälle, bei denen berühmte Personen ums Leben kamen.
- Luftfahrtunfälle oder -vorfälle von besonderem Interesse.
Der Datensatz wurde von der Plattform “Kaggle” entnommen (https://www.kaggle.com/datasets/nguyenhoc/plane-crash/data).
Die Originalquelle bietet die Website https://www.planecrashinfo.com/database.htm. Der Datensatz umfasst 5783 Zeilen an Flugzeugabstürzen und deckt den Zeitraum von 1908 bis 2018 ab.
Spalten des Datensatzes
- Datum & Uhrzeit
- Ort
- Betreiber
- Route
- Flugzeugtyp
- Passagierzahl
- Anzahl Todesopfer
- Beschreibungstext
- Identifikationsnummern
Schwierigkeiten
- Die Ortsangaben lagen nicht als Geokoordinaten vor und waren ausschließlich als Fließtext vorhanden, oft in unterschiedlichen Formaten (z.B. “Near Santa Ana, California; Sugar Loaf Mountain, Colombia; Ameland Island, North Sea”). Eine Weltkarte mit einer Übersicht der Abstürze wäre daher schwierig zu erstellen.
- Uhrzeit und Datumsformat mussten in ein für JavaScript nutzbares Datumsformat konvertiert werden.
- Die Angaben zur Personenanzahl mussten in ein geeignetes JSON-Format konvertiert werden.
- Die Vorverarbeitung wurde mittels eines Python-Skripts erledigt.
Konzept

Um ein erstes Gefühl für die Daten zu bekommen, habe ich auf Empfehlung meines Professors eine Visualisierung erstellt, die alle Abstürze über die Jahre verteilt darstellt. Die X-Achse zeigt die Anzahl der Abstürze, die Y-Achse die Jahre. Diese Visualisierung wurde als Balkendiagramm umgesetzt, wobei jeder Absturz als Punkt dargestellt ist.
Anschließend wurde überlegt, welche Spalten des Datensatzes besonders interessant sein könnten.
Konzepte nicht realisierter Ansichten:



Überlebensquote
Konzeption
- Die Datenlage bei den Passagier- und Besatzungszahlen war besonders gut und vollständig.

- Diese Daten könnten interessante Trends aufzeigen, wie z.B. ob heutzutage mehr Menschen überleben als früher oder ob es heutzutage weniger tödliche Flugzeugabstürze gibt.
(erste Ideenvisualisierung in Figma)
- Es gab zwei Ansätze: Erstens, die bestehende Datenvisualisierung über die Jahre hinweg nach dem Härtegrad einzufärben, und zweitens, die jährliche prozentuale Aufteilung des Härtegrades darzustellen, um die Verteilung der Härtegrade im Zeitverlauf zu analysieren.
Entwicklung

- Erste Visualisierung der Abstürze über die Jahre, eingefärbt nach der berechneten Absturzhärte (Todesfälle / Passagieranzahl). Je größer der Wert, desto mehr Todesfälle gab es. Die Abstürze wurden je nach Härtegrad farblich kategorisiert: Rot = keine Überlebenden, Orange = weniger als die Hälfte der Menschen überlebte, Gelb = mehr als die Hälfte der Menschen überlebte.

- Die Abstürze wurden als Vierecke statt Kreise dargestellt, um die einzelnen Balken besser sichtbar zu machen.
- Eine Zeitleiste wurde hinzugefügt, die zunächst aus um 90 Grad gedrehten Zahlen bestand. Da diese schwer lesbar waren, wurden nur noch alle 5 Jahre angezeigt.

- Die Abstürze wurden klar voneinander separiert.
- Für eine verbesserte Übersichtlichkeit wird nun nur noch eine Jahreszahl in der Zeitleiste angezeigt, abhängig davon, über welchem Absturz die Maus schwebt. Zudem wurde die Drehung der Jahreszahl entfernt.
- Ein Fehler bei der Zuteilung der Farbcodes führte dazu, dass die Farben versehentlich invertiert wurden, was die Statistik nun wesentlich negativer erscheinen ließ.

In einer weiteren Ansicht wird die jährliche prozentuale Aufteilung des Härtegrades aufgezeigt. Diese Ansicht ist ähnlich zur vorherigen, jedoch sortiert und auf 100% der Höhe skaliert, sodass das Verhältnis der Härtegrade gut ablesbar ist.

Tag-Nacht-Verteilung
Konzeption
- Nach der ersten Realisierung der Überlebensquotenansicht wurde überlegt, ob es durch die Weiterentwicklung der Technik und moderneren Flugsicherungssystemen möglicherweise zu weniger tödlichen Abstürzen bei Nacht kommt.
- Daher kam es zu einer Ansicht zur prozentualen Aufteilung zwischen Tag und Nacht.
Entwicklung
- Diese Ansicht war in ihrer Umsetzung sehr ähnlich zur ersten skalierten Überlebensquoten-Ansicht.


Kombinierte Ansicht
Konzeption
Kombinierte Ansicht aus Tag- / Nacht und der Überlebensquote:
- Um eine Ansicht ohne Zeitskala zu erhalten, wurden die Kategorien der Tag- / Nacht-Ansicht und der Überlebensquoten-Ansicht kombiniert. Kreise aus vielen einzelnen Abstürzen bilden wiederum einen großen Kreis, um einen schnellen Vergleich der Flächen und somit der Anzahl der Abstürze der jeweiligen Kategoriekombination zu ermöglichen.


Entwicklung
- Für das Generieren der Kreise kamen vorgefertigte Funktionen meines Professors zum Einsatz. https://gist.github.com/bohnacker/c5decf3f09cf365f2341ebf24a343f77

- Die drei großen Kreise links enthalten ausschließlich Abstürze, die tagsüber stattfanden, und rechts solche, die bei Nacht stattfanden. Dies war zu diesem Zeitpunkt allerdings noch nicht erkennbar.
- Die Färbung beschränkte sich hier noch ausschließlich auf die Farben der Überlebensquote.


- Die Ansicht wurde um 90 Grad gedreht, um eine bessere Assoziation (Tag oben, Nacht unten) zu ermöglichen.
- Mittels eines Buttons lässt sich die Farbwahl von der Standard-Tag- / Nachtfarbwahl zur Überlebensquotenfarbwahl wechseln. Alternativ könnte die Farbwahl beim Hovern über der Gesamtfläche einer der großen Kreise automatisch wechseln.
Retrospektive
- Die beiden Buttons, die den Wechsel zwischen den Farbcodes bieten, kommunizieren den Zweck und den Aufbau der Ansicht nicht klar genug.
- Rückblickend hätte die kombinierte Ansicht klarer gestaltet werden können. Hierzu gab es bereits Konzepte, die letztendlich nicht in der abgegebenen Projektversion realisiert wurden, nachträglich aber vermutlich die bessere Wahl gewesen wären.
- Eine Beschriftung mit oben “Tag” und unten “Nacht” oder ein hellblauer Balken oben und ein dunkelblauer Balken unten könnten die Aufteilung und den Zweck der Ansicht besser verkörpern.


Entscheidungen
Immer die gleichen Abstürze anzeigen
- Es werden immer dieselben Abstürze, die sich über die verschiedenen Ansichten wiederholen, dargestellt. Dabei ändern sie je nach Ansicht ihre Form, Farbe und Größe. Dies ermöglicht es, ein Verständnis dafür zu schaffen, dass es sich immer um dieselben Daten handelt.
- Aufgrund teilweise fehlender Daten werden jedoch manche Abstürze je nach Ansicht ein- bzw. ausgeblendet.
Die Crashes einzeln erkennbar machen
- Um die einzelnen Abstürze auch in den Balkendiagrammen sichtbar zu machen und klar zu machen, dass immer dieselben Abstürze vorhanden sind, werden diese mit einem Abstand zueinander dargestellt.
Features
Hover-Pop-Up

- Wenn man mit der Maus über einen der Abstürze schwebt, wird neben diesem ein Info-Overlay angezeigt.
- Der Inhalt des Overlays ist von der Ansicht abhängig: Überlebensquote (Farbkreis + Anzahl der Todesfälle / Anzahl Menschen an Bord), Tag- / Nacht (Farbkreis + Uhrzeit), standardmäßig ist immer das Flugzeugmodell enthalten.

- Bei einem Klick auf einen der Abstürze vergrößert sich das Hover-Pop-Up und zeigt zusätzlich das Datum und die Absturzbeschreibung an.
Menü

- Bietet die Möglichkeit, zwischen den verschiedenen Ansichten zu wechseln.
- Eine Legende erklärt die Farben.
- Das Menü versteckt sich automatisch, um immer eine ausreichende Größe der Datengrafik zu gewährleisten.
Filter
- Der Beschreibungstext der Abstürze kann mittels eines Menüs auf Begriffe untersucht werden. Es werden nur noch die Einträge angezeigt, in denen der Begriff vorhanden ist. So kann zum Beispiel nach Stichpunkten wie “fire”, “alcohol” oder “ocean” gefiltert werden.
Endresultat




Vorübungen
Übung 1 - Anordnung und Position
Gegeben war eine Datenreihe (7, 2, 4, 10, 13, 8, 11), die unterschiedliche Wetterinformationen von sieben aufeinanderfolgenden Tagen repräsentierte: Sonnenstunden, Niederschlagsmenge und Temperatur. Die Aufgabe bestand darin, für jede dieser Wetterinformationen einfache, aber prägnante und semantisch aufgeladene Datenvisualisierungen ausschließlich mit kleinen Punkten in einem quadratischen Format zu skizzieren. Alle Punkte sollten die gleiche Größe haben und nur zur Darstellung der Daten verwendet werden, nicht zur Strukturierung (z.B. Skalen oder Trennungen). Es wurden verschiedene Möglichkeiten der Darstellung ausgelotet, wobei die Positionierung und Anordnung der Punkte die entsprechende Information bedeutungsvoll wiedergeben sollte. Dabei wurde auch berücksichtigt, dass Temperaturwerte negativ sein können.



Übung 2 - Farbsensibilisierung
“Erstelle auf einem schwarzen Hintergrund eine Sammlung von sieben Farben. Die Farben sollten gut unterscheidbar sein, aber auch ein harmonisches Ganzes bilden. Alle sollen gleich wichtig sein.”

Fabskalen:



