Approach for creating useful, gamified and social map applications utilising privacy-preserving crowdsourcing

The production and use of geographic information have become easier and more social. The interactivity of maps has fundamentally changed, not only because the touch-based interfaces are easier to use, but also because maps offer possibilities to interact with others. Map applications allow citizens to contribute but also share content to others. This contribution and sharing done by regular people is referred to as crowdsourcing. Map applications that utilise crowdsourcing face specific issues regarding the creation process, the usefulness and the crowdsourcing. These issues, however, have not been studied comprehensively and lack real world examples. This dissertation is the initial step to fill this gap by studying map applications that utilise crowdsourcing. These map applications are described using the design science research approach. Three issues relevant for the map application studied are: 1) the creation process, 2) utility requirements and usability heuristics, and 3) crowdsourcing approach. These issues are studied by using the design science research approach to produce theoretical and empirical knowledge of three map applications utilising crowdsourcing. The aim is to use this knowledge to form a design science research based approach suitable for creating map applications utilising crowdsourcing. The results regarding the creation process indicate that following a specific approach will help in creating crowdsourced map applications. This dissertation provides a customised design science research approach for creating crowdsourced map applications. Furthermore, prescriptive knowledge that provides real world examples crowdsourced map applications is provided. The results concerning the usefulness of map applications utilising crowdsourcing indicate that there are specific utility and usability requirements to be accounted for. This dissertation provides key utility requirements and usability heuristics for crowdsourced map applications. In general, a map interface for exploring and sharing content is needed. The map interface should be simple, citizens should be supported and interaction should be intuitive. The results concerning the crowdsourcing approach of map applications indicate that there is a need for specifying how citizens are involved in the process. This dissertation provides key requirements of the crowdsourcing approach of these types of map applications. The community driven crowdsourcing approach should be supported by official content and an engagement approach based on gamified and social elements to motivate content sharing. Privacy of citizens should be preserved by applying the privacy by design approach throughout the creation process. Privacy-preserving map applications utilising community-driven crowdsourcing, in which citizens can be engaged with gamification and social elements to explore and share content can be created by following the designs science research based approach presented in this dissertation.Geospatiaalisen eli paikkaan liittyvän tiedon tuotanto ja käyttö on helpottunut ja muuttunut yhä yhteisöllisemmäksi. Myös karttojen vuorovaikutteisuus on perustavanlaatuisesti muuttunut. Karttapohjaiset käyttöliittymät ovat yhä helppokäyttöisempiä ja niiden avulla kansalaiset voivat tuottaa tietoa, mutta myös jakaa sitä toisilleen. Tätä tavallisten kansalaisten tekemää tiedon tuottamista ja jakamista kutsutaan joukkoistamiseksi. Karttasovelluksiin, jotka hyödyntävät joukkoistettua tiedonkeruuta liittyy kuitenkin erityisiä haasteita niiden luomisen, hyödyllisyyden sekä joukkoistamisen osalta. Näitä haasteita ei ole vielä samanaikaisesti tutkittu kattavasti eikä näistä karttasovelluksista ole tarjolla tarpeeksi käytännön esimerkkejä ja tietoa. Tämä väitöskirja on ensimmäinen askel näiden haasteiden ratkaisemiseen, sillä tässä väitöskirjassa tutkitaan joukkoistamista hyödyntäviä karttasovelluksia. Väitöskirjassa perehdytään kolmeen karttasovelluksiin liittyvään haasteeseen, jotka ovat: 1) luomisprosessin lähestymistapa, 2) toiminnalliset vaatimukset ja käytettävyyden ohjeet ja 3) joukkoistamiseen käytetty lähestymistapa. Näitä haasteita tutkitaan tuottamalla tietoa kolmesta joukkoistamista hyödyntävästä karttasovelluksesta käyttäen kehitystutkimukseen perustuvaa tutkimusmenetelmää. Tätä tietoa käyttäen tavoitteena on muokata kehitystutkimukseen perustuvaa lähestymistapaa, jotta se soveltuisi joukkoistamista hyödyntävien karttasovellusten luomiseen. Luontiprosessin osalta tulokset osoittavat, että tieteellisen lähestymistavan seuraaminen helpottaa joukkoistettujen karttasovelluksien luomisessa. Väitöskirja ehdottaa muokattua kehitystytkimukseen perustuvaa lähestymistapaa joukkoistettujen karttasovellusten luomiseen. Lisäksi väitöskirja tarjoaa kuvailevia sekä ohjailevia tietoja joukkoistetuista karttasovelluksista käytännön esimerkein. Hyödyllisyyden osalta tulokset osoittavat, että joukkoistetuilla karttasovelluksilla on erityisiä toiminnallisia ja käytettävyyden vaatimuksia. Väitöskirja kokoaa keskeisiä toiminnallisia vaatimuksia sekä käytettävyyden ohjeita. Vaatimuksiin kuuluu helppokäyttöinen kansalaista tukeva karttakäyttöliittymä sisältöjen tutkimiseen sekä jakamiseen. Joukkoistamisen osalta tulokset osoittavat, että on tarve määritellä kuinka kansalaisen osallistuvat prosessiin. Tämä väitöskirja ehdottaa keskeisiä vaatimuksia lähestymistavalle joukkoistamiseen. Yhteisölähtöiseen joukkoistamiseen perustuvaa lähestymistapaa tulisi tukea karttasovelluksen sisällöillä, esimerkiksi kiinnostavalla taustakartalla. Lisäksi pelillisyyteen ja yhteisöllisyyteen perustuvalla sitouttamisella kansalaisia voidaan kannustaa sisältöjen jakamiseen. Kansalaisten yksityisyys tulisi turvata seuraamalla sisäänrakennetun tietosuojan lähestymistapaa läpi koko karttasovelluksen luomisprosessin ajan. Tässä väitöskirjassa esitettyä kehitystutkimukseen perustuvaa lähestymistapaa seuraamalla voidaan luoda yksityisyyden suojaavia ja yhteisölähtöistä joukkoistamista hyödyntäviä karttasovelluksia, joissa kansalaiset sitoutetaan pelillisyyden ja yhteisöllisyyden keinoin tutkimaan ja jakamaan sisältöjä