9. Kartenerstellung¶

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

9.1. Übersicht¶

Die Kartenproduktion ist der Prozess der Anordnung von Kartenelementen auf einem Blatt Papier in einer Weise, dass, auch ohne viele Worte, die durchschnittliche Person verstehen kann, worum es geht. Karten werden in der Regel für Präsentationen und Berichte produziert, deren Publikum oder Leser ein Politiker, Bürger oder ein Lernender ohne beruflichen GIS-Hintergrund ist. Aus diesem Grund muss eine Karte effektiv in der Kommunikation räumlicher Informationen sein. Gemeinsame Elemente einer Karte sind der Titel, der Kartenkörper, die Legende, der Nordpfeil, der Maßstabsbalken, Anmerkungen und der Kartenrahmen (siehe figure_map_elements).

Abb. 9.28 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. A graticule oder name of the map projection (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¶

Der Kartenrahmen ist eine Linie, die genau die Kanten des auf der Karte gezeigten Bereichs definiert. Beim Drucken einer Karte mit einem Raster (die wir weiter unten beschreiben) finden Sie häufig die Koordinateninformationen der Rasterlinien entlang der Grenzlinien, wie Sie auf figure_map_legend sehen können.

9.4. Kartenlegende im Detail¶

Eine Karte ist eine vereinfachte Darstellung der realen Welt, und Kartensymbole werden verwendet, um reale Objekte darzustellen. Ohne Symbole würden wir die Karten nicht verstehen. Um sicherzustellen, dass eine Person eine Karte korrekt lesen kann, wird eine Kartenlegende verwendet, um einen Schlüssel für alle Symbole zu liefern, die auf der Karte verwendet werden. Es ist wie ein Wörterbuch, das Ihnen erlaubt, die Bedeutung dessen zu verstehen, was die Karte zeigt. Eine Kartenlegende wird in der Regel in einem kleinen Kasten in einer Ecke der Karte angezeigt. Es enthält Symbole, von denen jede eine Art von Merkmal repräsentiert. Ein Haus Symbol zeigt Ihnen beispielsweise, wie Sie Häuser auf der Karte identifizieren können (siehe figure_map_legend).

Abb. 9.29 Zwei Karten aus der gleichen Gegend, beide mit einem Wasserkörper im Hintergrund, aber mit verschiedenen Themen, Kartensymbolen und Farben in der Legende.¶

Sie können auch verschiedene Symbole und Piktogramme in Ihrer Legende verwenden, um verschiedene Themen zu darzustellen. In figure_map_legend sehen Sie eine Karte mit einem See in hellblau überlagert mit Konturlinien und Höhenangaben, um Informationen über das Gelände in diesem Bereich zu zeigen. Auf der rechten Seite sehen Sie den gleichen Bereich mit dem See im Hintergrund, aber diese Karte wurde entworfen, um Touristen die Position der Häuser zu zeigen, die sie für ihre Feiertage mieten können. Sie verwendet helle Farben, eine Haus-Piktogramm und mehr beschreibende und einladende Wörter in der Legende.

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) angezeigt. Der Maßstab kann auf verschiedene Weisen ausgedrückt werden, beispielsweise in Worten, als Verhältnis oder als grafische Maßstabsleiste (siehe figure_map_scale).

Ausdruck einer Skala in Worten ist eine häufig verwendete Methode und hat den Vorteil, von den meisten Kartenbenutzern leicht verstanden zu werden. Sie können ein Beispiel einer wortbasierten Skala in Abbildung figure_map_scale (a) sehen. Eine weitere Option ist die repräsentative Fraktion (RF) - Methode, bei der sowohl der Kartenabstand als auch der Bodenabstand in der realen Welt in denselben Karteneinheiten als Verhältnis angegeben sind. Beispielsweise bedeutet ein HF-Wert von 1:25.000, dass jeder Abstand auf der Karte 1 /25.000*stel* der realen Entfernung auf dem Boden beträgt (siehe figure_map_scale (b)). Der Wert 25.000 im Verhältnis wird als Maßstabsnenner bezeichnet. Erfahrenere Benutzer bevorzugen häufig die repräsentative Fraktionsmethode, weil sie Verwirrung reduziert.

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!

Ein Skalenausdruck in Form einer Grafik oder einer Skala ist eine weitere grundlegende Methode, um eine Skala darzustellen. Eine Balkenskala zeigt die gemessenen Distanzen auf der Karte an. Der äquivalente Abstand in der realen Welt wird oben platziert, wie Sie in Abbildung figure_map_scale (c) sehen können.

Abb. 9.30 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.

Ein weiterer interessanter Aspekt des Kartenmaßstabs ist: je kleiner der Kartenmaßstab, desto detaillierter sind die Informationen in der Karte. In figure_map_scale_compare sehen Sie ein Beispiel davon. Beide Karten haben dieselbe Größe, aber einen anderen Maßstab. Das Bild auf der linken Seite zeigt mehr Details, zum Beispiel die Häuser südwestlich des Gewässers können deutlich als separate Quadrate identifiziert werden. In dem Bild auf der rechten Seite sehen Sie nur eine schwarze Klumpen von Rechtecken und sind nicht in der Lage, jedes Haus deutlich zu sehen.

Abb. 9.31 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, die auf einer Karte überlagert sind, um dem Leser die räumliche Orientierung zu erleichtern. Die Linien können als Referenz verwendet werden. Zum Beispiel können die Linien eines Rasterfeldes die Parallelen der Breiten- und Längengrade der Erde darstellen. Wenn Sie während einer Präsentation oder eines Berichts auf einen speziellen Bereich einer Karte verweisen möchten, können Sie sagen: „Die Häuser in der Nähe von 26,04 / Längengrad -32,11 sind oft im Januar und Februar einer Überschwemmung ausgesetzt“ (siehe figure_map_graticule).

Abb. 9.32 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 präzise wie möglich erstellen zu können, haben Menschen viele verschiedene Arten von Projektionen studiert, modifiziert und produziert. Am Ende hat fast jedes Land eine eigene Kartenprojektion mit dem Ziel entwickelt, die Kartengenauigkeit für ihr Territorialgebiet zu verbessern (siehe figure_map_projektion).

Abb. 9.33 Die Welt in verschiedenen Projektionen. Eine Mollweide flächentreue Projektion links, eine Plate Carree abstandstreue Zylinderprojektion auf der rechten Seite.¶

Damit können wir jetzt verstehen, warum es sinnvoll ist, den Namen der Projektion auf einer Karte hinzuzufügen. Es ermöglicht dem Leser schnell zu sehen, ob eine Karte mit einer anderen verglichen werden kann. So zeigen sich Merkmale auf einer Karte mit der so genannten flächentreuen Projektion sehr unterschiedlich zu Merkmalen, die in einer abstandstreuen Zylinderprojektion projiziert werden (siehe figure_map_projektion).

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: https://de.wikipedia.org/wiki/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!