VO 8




TU Forschunggruppe und KontaktInstitutionsname: TU Wien, Forschungsgruppe KartographieDozent: Dr. Florian LedermannE-Mail: florian.ledermann@tuwien.ac.at, floledermann@MAPStodon.space

Thematische Kartographie Vorlesung 8: Grundlegende Techniken der thematischen Kartographie

Themen:

  • Nutzung von GIS: Ziel ist es, geographische Daten zu erfassen, zu analysieren und zu visualisieren. GIS (Geographisches Informationssystem) ermöglicht komplexe räumliche Analysen und die Integration von Daten aus verschiedenen Quellen. Beispiele für GIS-Anwendungen sind die Stadtplanung, Umweltüberwachung und Ressourcenmanagement, wo geographische Informationen entscheidend sind für fundierte Entscheidungen.

  • Generalisierungstechniken: Diese Methoden sind essenziell zur Vereinfachung von geografischen Informationen, um sie besser darzustellen und interpretieren zu können. Techniken wie das Vereinfachen von Linien in Karten, das Zusammenfassen von Kategorien oder die Reduktion von Detailgenauigkeit helfen dabei, die Lesbarkeit und Benutzerfreundlichkeit von Karten zu erhöhen. Ein Beispiel dafür wäre die Verwendung von Symbolik, um verschiedene Landschaftstypen darzustellen, anstelle von detaillierten naturgetreuen Darstellungen.

  • Operatoren in GIS: Datenmanipulationstechniken (z.B. Pufferzonen, Schnittmengen) und räumliche Analysen, die helfen, komplexe Daten in visualisierbare Formate zu überführen. Diese Operatoren sind entscheidend für das Erstellen von Karten, die präzise Informationen über verschiedene geographische Phänomene bieten. Pufferzonen können beispielsweise verwendet werden, um die Entfernung zu bestimmten Objekten darzustellen, was in der Verkehrsplanung nützlich ist.

  • Konzeptionelle Operatoren: Oft nicht direkt umsetzbar in GIS; sie erfordern eine manuelle Bearbeitung der Karte, um spezifische Überlegungen zu berücksichtigen, wie etwa das Einfügen von Annotationen oder das Anpassen der kartographischen Darstellung an die Bedürfnisse der Zielgruppe.

Zusammenspiel zwischen einfachen GIS-Operatoren und komplexeren Algorithmen: AGIS-Plugins wie QGIS erweitern die Funktionalitäten von GIS durch zusätzliche Tools zur Datenbearbeitung und -analyse. Dies ermöglicht es Nutzern, geeignete analytische Verfahren effizient anzuwenden, um tiefere Einblicke in die Daten zu gewinnen.

Generalisierungsoperatoren: Nach Hake/Grünreich (1994) sind diese Operatoren essentiell für die Kartenerstellung, indem sie die wesentlichen Merkmale aus den Rohdaten extrahieren. Dies hilft, das Wesentliche hervorzuheben und gleichzeitig Überflüssiges zu minimieren.

Kartographische Grundlagen

  • Unterscheidung:

    • Topographische Karten: Auch als "general purpose maps" oder Referenzkarten bekannt. Sie bieten ein detailliertes Bild der geografischen Realität, mit Informationen zu Höhenlinien, hydrologischen Merkmalen und städtischen Infrastrukturen. Diese Karten sind wichtig für Wanderer, Naturforscher und Stadtplaner.

    • Thematische Karten: Visualisieren Daten zu einem spezifischen Thema (z.B. Geovisualisierung). Sie fokussieren sich mehr auf das Verhältnis und die Verteilung von Daten als auf die physische Welt. Beispiele sind Bevölkerungskarten, Karten von Verkehrsströmen oder gesundheitlichen Verteilungen.

Von Daten zur Karte:

  • Prozessablauf: Idee -> Thema -> Karte -> Daten (Modell)

Klassifizierung von Daten

  • Datenwerte: Attribute in unterschiedlichen Skalen vorhanden. Die Skala bestimmt den Wertebereich sowie die zulässigen Operationen, was direkt die Arten der Kartendarstellung beeinflusst. Beispielsweise ermöglichen qualitative Daten keine mathematische Operation, während metrische Daten statistische Analysen und Vergleiche ermöglichen.

  • Skalenarten:

    • Qualitative Skalen:

      • Nominalskala: Bezeichnung oder Gattung ohne mathematische Bedeutung. Beispiel: verschiedenen Obstsorten.

      • Ordinalsakla: Ordnung ohne Rechnen, wie etwa Bewertungssysteme (z.B. Schulnoten).

    • Metrische Skalen:

      • Intervallskala: Differenzenbildung ist möglich, aber Proportionen sind nicht vorhanden; Beispiel: Temperatur in Celsius.

      • Verhältnisskala: Absoluter Nullpunkt vorhanden (z.B. Einwohnerzahl), Division ist möglich.

Skalenniveaus:

  • Wichtigkeit der Skalenniveaus: Bestimmt die Methoden der Analyse und mögliche Aussagen, die aus den Daten abgeleitet werden können. Diese Klarheit ist entscheidend, um die richtigen kartographischen Techniken anzuwenden.

Größenklassen und Klassenbildung

  • Entscheidungen bei der Klassenbildung:

    • Anzahl der Klassen


    • KlassengrenzenBeispiel: Wasserhärte in den USA

  • Klasseneinteilung: Richtlinien für optimale Klassenzahl:

    • Zu viele Klassen erschweren die Auffassung.

    • Zu wenige Klassen liefern keine Details.

    • Gewöhnlich sind 3-8 Klassen üblich, um ein brauchbares Gleichgewicht zwischen Normierung und Detailtiefe zu erreichen.

  • Kriterien für Klassenbildung: Sinngruppen, Häufigkeitsgruppen und mathematische Regeln berücksichtigen, um eine sinnvolle Klassifizierung zu schaffen.

  • Regeln zur Klassenbildung:

    • Der Wertebereich muss abgedeckt sein, was eine systematische Erfassung aller relevant Datenwerte erfordert.

    • Klassengrenzen dürfen nicht überlappen; dies sorgt für Klarheit und Effektivität in der Informationsdarstellung.

    • Homogenität innerhalb der Klassen wahren, was bedeutet, dass alle Datenpunkte in einer Klasse ähnlich und relevant zur Klasse sind.

    • Anpassung an "runde" Werte, wenn mathematisch ermittelt, ermöglicht eine leichtere Interpretation der Daten.

Graphische Variablen

  • Basierend auf Jacques Bertin (1973):

    • Größe, Helligkeit, Farbton, Form, Richtung, Textur.

  • Erweiterungen: Transparenz, Tiefe/Schatten, Unschärfe sind moderne Techniken zur Verbesserung der Kartenvisualisierung, die die Benutzererfahrung wesentlich verbessern können.

Darstellung quantitativer Daten

  • Choroplethenkarten: Visualisierung von relativer Dichte eines Merkmals im Raum. Besonders geeignet für Themen wie Bevölkerungsdichte oder Wahlbeteiligung. Diese Karten veranschaulichen Unterschiede in der Verteilung und können politische oder soziale Trends darstellen. Nicht für absolute Werte geeignet, da die geografische Fläche die Interpretation beeinflussen kann.

  • Anwendungsbeispiele: Dichte von Blitzschlag-Toten zeigt räumliche Risiken und kann zur Förderung von Vorbeugemaßnahmen in gefährdeten Gebieten dienen.

  • Punktdarstellung:

    • Paradox: Punkte haben keine Ausdehnung, dennoch verwenden Darstellungen von Punktsignaturen, um Informationen über sehr spezifische Standorte bereitzustellen.

    • Darstellungsformen: Geometrisch, symbolisch, abstrakt, textuell sind wichtig, um Informationen effizent und effektiv zu vermitteln.

  • Darstellung auf Flächen mit grafischen Variablen:

    • Abgestufte Symbole: Werterange in Klassen einteilen, was eine einfache Interpretation der Daten ermöglicht.

    • Verlust an Informationen, jedoch erlauben digitale interaktive Karten die Einzelwertangabe, was statistische Genauigkeit unterstützt.

Nächste Schritte und Ausblick




  • Themen: Geodaten verknüpfen & berechnen, Open Data und Daten für ÖsterreichVorlesungszeit: Nächste VorlesungQuellen: genderatlas.at DSW 2023, MMI 2024, StAdBL 2024V Bode, K Wiest Kartographie: A Kurth