9. Kartenerstellung

	Ziele:	Verstehen der Kartenerstellung für räumliche Daten
	Schlüsselwörter:	Kartenerstellung. Kartenlayout, Maßstabsbalken, Nordpfeil, Legende, Kartenkörper, Karteneinheit

9.1. Übersicht

Unter Kartenerstellung versteht man den Prozess, Kartenelemente auf einem Blatt Papier so anzuordnen, dass der Durchschnittsbürger auch ohne viele Worte versteht, worum es geht. Karten werden in der Regel für Präsentationen und Berichte erstellt, bei denen das Publikum oder der Leser ein Politiker, ein Bürger oder ein Lernender ist, der keinen professionellen Hintergrund in GIS hat. Aus diesem Grund muss eine Karte räumliche Informationen effektiv vermitteln. Gemeinsame Elemente einer Karte sind der Titel, der Kartenkörper, die Legende, der Nordpfeil, der Maßstabsbalken, die Anmerkungen und der Kartenrand (siehe Abb. 9.42).

Abb. 9.42 Gebräuchliche Kartenelemente (rot markiert) sind der Titel, der Kartenkörper, die Legende, der Nordpfeil, der Maßstabsbalken, Anmerkungen und der Kartenrahmen.

Andere Elemente, die hinzugefügt werden könnten, sind z.B. ein Raster oder die Bezeichnung der Kartenprojektion (CRS). Gemeinsam helfen diese Elemente dem Kartenleser, die auf der Karte dargestellten Informationen zu interpretieren. Der Kartenkörper ist natürlich der wichtigste Teil der Karte, da er die Karteninformationen enthält. Die anderen Elemente unterstützen den Kommunikationsprozess und helfen dem Kartenleser, sich selbst zu orientieren und das Kartenthema zu verstehen. Beispielsweise beschreibt der Titel den Gegenstand und die Legende ordnet den abgebildeten Daten Kartensymbole zu.

9.2. Titel im Detail

Der Kartentitel ist sehr wichtig, da er gewöhnlich das erste ist, was ein Leser auf einer Karte betrachten wird. Es kann mit einem Titel in einer Zeitung verglichen werden. Es sollte kurz sein, aber dem Leser eine erste Vorstellung davon geben, wovon die Karte handelt.

9.3. Kartenrahmen im Detail

Die Kartengrenze ist eine Linie, die genau die Ränder des auf der Karte dargestellten Bereichs definiert. Wenn Sie eine Karte mit einem Raster ausdrucken (das wir weiter unten beschreiben), finden Sie die Koordinateninformationen der Gitternetzlinien oft entlang der Randlinien, wie Sie in Abb. 9.43 sehen können.

9.4. Kartenlegende im Detail

A map is a simplified representation of the real world and map symbols are used to represent real objects. Without symbols, we wouldn’t understand maps. To ensure that a person can correctly read a map, a map legend is used to provide a key to all the symbols used on the map. It is like a dictionary that allows you to understand the meaning of what the map shows. A map legend is usually shown a a little box in a corner of the map. It contains icons, each of which will represent a type of feature. For example, a house icon will show you how to identify houses on the map (see Abb. 9.43).

Abb. 9.43 Zwei Karten aus der gleichen Gegend, beide mit einem Wasserkörper im Hintergrund, aber mit verschiedenen Themen, Kartensymbolen und Farben in der Legende.

You can also use different symbols and icons in your legend to show different themes. In Abb. 9.43 you can see a map with a lake in light blue overlaid with contour lines and spot heights to show information about the terrain in that area. On the right side you see the same area with the lake in the background but this map is designed to show tourists the location of houses they can rent for their holidays. It uses brighter colours, a house icon and more descriptive and inviting words in the legend.

9.5. Nordpfeil im Detail

Ein Nordpfeil (manchmal auch Kompassrose genannt) ist eine Grafik, die die Hauptrichtungen, Nord, Süd, Ost und West darstellt. Auf einer Karte wird er verwendet um die Richtung Norden anzuzeigen.

Im GIS bedeutet dies zum Beispiel, dass ein Haus, das sich nördlich eines Sees befindet, auf der Karte oberhalb des Sees gefunden werden kann. Die Straße im Osten wird dann auf der Karte auf der rechten Seite des Wasserkörpers sein, ein Fluss im Süden wird unterhalb des Wasserkörpers sein, und wenn Sie nach einem Bahnhof westlich des Sees suchen, werden Sie ihn auf der linken Seite der Karte finden.

9.6. Maßstab im Detail

Der Maßstab einer Karte ist der Wert einer einzelnen Entfernungseinheit auf der Karte, die die Entfernung in der realen Welt darstellt. Die Werte werden in Karteneinheiten (Meter, Fuß oder Grad) angegeben. Der Maßstab kann auf verschiedene Weise ausgedrückt werden, zum Beispiel in Worten, als Verhältnis oder als grafischer Maßstabsbalken (siehe Abb. 9.44).

Expressing a scale in words is a commonly used method and has the advantage of being easily understood by most map users. You can see an example of a word based scale in a Abb. 9.44 (a). Another option is the representative fraction (RF) method, where both the map distance and the ground distance in the real world are given in the same map units, as a ratio. For example, a RF value 1:25,000 means that any distance on the map is 1/25,000 th of the real distance on the ground (see Abb. 9.44 (b)). The value 25,000 in the ratio is called the scale denominator. More experienced users often prefer the representative fraction method, because it reduces confusion.

Wenn eine repräsentative Fraktion ein sehr kleines Verhältnis ausdrückt, z. B. 1:1000000, wird sie als kleinmaßstäbige Karte bezeichnet. Auf der anderen Seite wird sie, wenn das Verhältnis sehr groß ist, zum Beispiel eine 1:50000-Karte, ** großmaßstäbige Karte** genannt. Es ist praktisch, sich einzuprägen, dass eine kleine Skala eine große Fläche bedeckt, und eine große Skala bedeckt einen kleinen Bereich!

A scale expression as a graphic or bar scale is another basic method of expressing a scale. A bar scale shows measured distances on the map. The equivalent distance in the real world is placed above as you can see in Abb. 9.44 (c).

Abb. 9.44 Eine Kartenskala kann in Worten (a), als Verhältnis (b) oder als Grafik oder Balkenskala (c) dargestellt werden.

Karten werden üblicherweise in Standardskalen von z. B. 1:10 000, 1:25 000, 1:50 000, 1: 100 000, 1: 250 000, 1: 500 000 produziert. Was bedeutet das für den Kartenleser? Es bedeutet, dass, wenn Sie die auf der Karte gemessene Entfernung mit dem den Maßstabs-Nenner multiplizieren, erfahren Sie die Entfernung in der realen Welt.

Wenn wir zum Beispiel einen Abstand von 100mm auf einer Karte mit einer Skala von 1: 25.000 messen wollen, berechnen wir die Entfernung in der realen Welt wie folgt:

100 mm x 25,000 = 2,500,000 mm

Das bedeutet, dass 100 mm auf der Karte 2.500.000 mm (2500 m) in der realen Welt entsprechen.

Another interesting aspect of a map scale, is that the lower the map scale, the more detailed the feature information in the map will be. In Abb. 9.45, you can see an example of this. Both maps are the same size but have a different scale. The image on the left side shows more details, for example the houses south-west of the water body can be clearly identified as separate squares. In the image on the right you can only see a black clump of rectangles and you are not able to see each house clearly.

Abb. 9.45 Die Karten stellen eine Fläche mit zwei verschiedenen Maßstäben dar. Der Kartenmaßstab auf der linken Seite ist 1: 25.000. Der Kartenmaßstab auf der rechten Seite ist 1: 50.000

9.7. Anmerkungen im Detail

Im Anmerkungsbereich einer Karte ist es möglich, Text mit wichtigen Informationen hinzuzufügen. Beispielsweise können Informationen über die Qualität der verwendeten Daten nützlich sein, um dem Leser eine Idee zu Details zu geben, wie, von wem und wann eine Karte erstellt wurde. Wenn Sie eine topographische Karte Ihrer Stadt betrachten, wäre es nützlich zu wissen, wann unf von wem die Karte erstellt wurde. Wenn die Karte bereits 50 Jahre alt ist, werden Sie wahrscheinlich eine Menge von Häusern und Straßen finden, die nicht mehr existieren oder vielleicht noch nie existiert. Wenn Sie wissen, dass die Karte von einer offiziellen Institution erstellt wurde, können Sie sich mit ihnen in Verbindung setzen und fragen, ob sie eine aktuellere Version dieser Karte mit aktualisierten Informationen besitzen.

9.8. Raster im Detail

Ein Raster ist ein Netz von Linien, das über eine Karte gelegt wird, um dem Leser die räumliche Orientierung zu erleichtern. Die Linien können als Referenz verwendet werden. So können die Linien eines Rasters beispielsweise die Breitengrade und Längengrade der Erde darstellen. Wenn Sie bei einer Präsentation oder in einem Bericht auf ein bestimmtes Gebiet auf einer Karte hinweisen wollen, könnten Sie sagen: „Die Häuser in der Nähe des Breitengrads 26.04 / Längengrads -32.11 sind im Januar und Februar oft Überschwemmungen ausgesetzt“ (siehe Abb. 9.46).

Abb. 9.46 Rasterlinien (rote Linien), die die Parallelen der Breiten- und Längengrade der Erde darstellen. Die Breiten- und Längengrade auf dem Kartenrahmen können für eine bessere Orientierung auf der Karte verwendet werden.

9.9. Der Name der Kartenprojektion im Detail

Eine Kartenprojektion versucht, die 3-dimensionale Erde mit allen Merkmalen wie Häusern, Straßen oder Seen auf einem flachen Blatt Papier darzustellen. Das ist sehr schwierig, wie man sich vorstellen kann, und selbst nach Hunderten von Jahren gibt es keine einzige Projektion, die in der Lage ist, die Erde perfekt für jeden Bereich der Welt darzustellen. Jede Projektion hat Vor- und Nachteile.

Um Karten so genau wie möglich erstellen zu können, wurden viele verschiedene Arten von Projektionen untersucht, verändert und hergestellt. Schließlich hat fast jedes Land seine eigene Kartenprojektion entwickelt, um die Genauigkeit der Karten für sein Territorium zu verbessern (siehe Abb. 9.47).

Abb. 9.47 Die Welt in verschiedenen Projektionen. Links eine flächentreue Projektion nach Mollweide, auf der rechten Seite eine Plattkarte oder Rektangularprojektion als abstandstreue Zylinderprojektion.

Damit können wir nun also verstehen, warum es sinnvoll ist, den Namen der Projektion auf einer Karte anzugeben. Sie ermöglicht es dem Leser, schnell zu erkennen, ob eine Karte mit einer anderen verglichen werden kann. So sehen zum Beispiel Merkmale auf einer Karte in einer sogenannten flächentreuen Projketion ganz anders aus als Merkmale, die in einer abstandstreuen Zylinderprojektion projiziert werden (siehe Abb. 9.47).

Kartenprojektion ist ein sehr komplexes Thema und wir können es hier nicht vollständig abdecken. Vielleicht möchten Sie unser vorheriges Thema anschauen, wenn Sie mehr darüber wissen wollen: Koordinatenreferenzsysteme.

9.10. Häufige Probleme / Dinge, denen man sich bewusst sein sollte

Es ist manchmal schwierig, eine Karte zu erstellen, die leicht zu verstehen und gut angelegt ist, während sie immer noch alle Informationen zeigt und erklärt, die der Leser kennen muss. Um dies zu erreichen, müssen Sie eine ideale Anordnung und Komposition aller Kartenelemente erstellen. Sie sollten sich darauf konzentrieren, welche Geschichte Sie mit Ihrer Karte erzählen wollen und wie die Elemente, wie Legende, Maßstab und Anmerkungen, angeordnet sein sollten. Auf diese Weise werden Sie eine gut gestaltete und aufschlussreiche Karte erstellen, welche die Menschen gern betrachten möchten und auch in der Lage sein werden sie zu verstehen.

9.11. Was haben wir gelernt?

Lassen Sie uns zusammenfassen, was wir in diesem Arbeitsblatt behandelt haben:

• Kartenerstellung bedeutet das Anordnen von Kartenelementen auf einem Blatt Papier.

• Kartenelemente sind der Titel, der Kartenkörper, der Kartenrand, die Legende, der Maßstab, der Nordpfeil und die Anmerkungen.

• Maßstab repräsentiert das Verhältnis einer Entfernung auf der Karte zur tatsächlichen Distanz in der realen Welt.

• Der Maßstab wird in Karteneinheiten (Meter, Fuß oder Grad) angegeben.

• Eine Legende erläutert alle Symbole auf eienr Karte.

• Eine Karte sollte komplexe Informationen so einfach wie möglich erklären.

• Karten werden normalerweise mit Norden oben dargestellt.

9.12. Versuchen Sie es selbst!

Hier sind einige Ideen für Sie, die Sie mit Ihren Lernenden versuchen sollten:

• Laden Sie einige Vektorebenen für Ihre Region in Ihr GIS. Sehen Sie, ob Ihre Lernenden Beispiele für verschiedene Arten von Legendenelementen, wie zum Beispiel Straßentypen oder Gebäude, identifizieren können. Erstellen Sie eine Liste von Legendenelementen und definieren Sie, wie die Symbole aussehen sollen, so dass ein Leser ihre Bedeutung in der Karte am leichtesten herausfinden kann.

• Erstlle mit deinen Lernenden ein Kartenlayout auf Papier. Entscheide über den Titel der Karte, welche GIS Layer gezeigt werden sollen und welche Farben und Symbole auf der Karte sind. Nutze die Techniken, die du in den Abschnitten Vektordaten und Vektorattributdaten gelernt hast, um die Symbologie entsprechend anzupassen. Wenn du eine Vorlage hast, öffne das QGIS Drucklayout und versuche die Karte wie geplant umzusetzen.

9.13. Etwas zum Nachdenken

Wenn Sie keinen Computer zur Verfügung haben, können Sie jede topographische Karte verwenden und deren Kartendesign mit Ihren Lernenden diskutieren. Finden Sie heraus, ob sie verstehen, was die Karte verdeutlichen soll. Was kann verbessert werden? Wie genau repräsentiert die Karte die Geschichte des Gebietes? Wie würde sich eine Karte vor 100 Jahren von der gleichen Karte heute unterscheiden?

9.14. Literaturhinweise

Bücher:

• Chang, Kang-Tsung (2006). Introduction to Geographic Information Systems. 3rd Edition. McGraw Hill. ISBN: 0070658986

• DeMers, Michael N. (2005). Fundamentals of Geographic Information Systems. 3rd Edition. Wiley. ISBN: 9814126195

Website: Maßstab (Kartografie)

Das QGIS Benutzerhandbuch enthält außerdem detaillierte Informationen zur Kartenerstellung im QGIS.

9.15. Wie geht es weiter?

Im folgenden Abschnitt werden wir näher auf die Vektoranalyse eingehen, um zu sehen, wie wir ein GIS für mehr als nur gut aussehende Karten verwenden können!