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Kartografie Drucken E-Mail
Kartografie (auch Kartographie) ist die Wissenschaft und Technik zur Darstellung der Erdoberfläche in topografischen und thematischen Karten. Allgemeiner definiert, vermittelt und veranschaulicht sie raumbezogene Informationen (Geoinformation) mit analogen und digitalen Verfahren für unterschiedliche Medien. Die Hersteller dieser Medien – im klassischen Sinn der Landkarten – heißen Kartografen.

Definitionen

Darstellungsgegenstände der Kartografie sind die Erde und ihre Oberfläche, aber auch Planeten und andere Himmelskörper. Insbesondere die Erdoberfläche mit ihren vielfältigen topografischen Gegebenheiten, mit ihren geowissenschaftlichen und infrastrukturellen Sachverhalten und mit ihren sozialen, politischen und historischen Prozessen fordert die Kartografie zu großer Methodenvielfalt heraus.

Kartografie lässt sich nach unterschiedlichen Kriterien einteilen. Mindestens eine Einteilung in „Theoretische Kartografie“ und „Angewandte Kartografie“ ist sinnvoll. „Angewandte (oder auch „Praktische) Kartografie“ lässt sich in „Gewerbliche Kartografie“ und „Amtliche Kartografie“ gliedern. Aber auch andere Gliederungen, z. B. nach Themenbereichen, sind möglich und gebräuchlich.

In der Kartografie unterscheidet man verschiedene Veranschaulichungsmedien. An erster Stelle natürlich die Karte, aber auch mit ihr verwandte Darstellungsweisen, wie Globen, Panoramen oder Geländereliefs. Zu diesen traditionellen Veranschaulichungsmedien sind in letzter Zeit einige moderne hinzugekommen, z. B. Computerprogramme, mit deren Hilfe raumbezogene Informationen als Grafiken, Bilder, Fotos, Filme oder dreidimensionale Modelle statisch oder interaktiv präsentiert werden.

Alte, schmuckvoll ausgestaltete Karten, aber auch die Kunstfertigkeit der Kartografen werden häufig auch unter künstlerischen Aspekten betrachtet.

Der Begriff „Kartografie“ hat sich um 1828 herausgebildet. Er setzt sich zusammen aus dem lateinisch-griechischen „charta“ = Urkunde und dem griechischen „grafëin“ = zeichnen, beschreiben. Die Arbeitsgemeinschaft der Vermessungsverwaltungen der Länder der Bundesrepublik Deutschland (AdV) und die Deutsche Gesellschaft für Kartographie e.V. (DGfK) schreiben weiterhin „Kartographie“, während sich in der Schweiz die Schreibweise „Kartografie“ durchgesetzt hat, die auch in Österreich dominiert.

Einführung

Die Hauptaufgabe und damit das Kernproblem der Kartografie bestehen darin, komplexe, im Originalraum – im Maßstab 1:1 – sich ereignende Phänomene, Sachverhalte und Prozesse auf einer maßstäblich erheblich verkleinerten Darstellungsfläche (Kartenblatt, Bildschirm) abzubilden und zu beschreiben. Um dies sinnvoll zu ermöglichen, müssen die Kartografen aus der Fülle der Originaldaten die wichtigsten oder typischen auswählen oder zusammenfassen und für die Darstellung „generalisieren“. Zur Veranschaulichung der wirklich darstellungswürdigen Informationen dient vor allem ein System kartografischer Zeichen (Signaturen). Die Generalisierung der Originaldaten und die Gestaltung und Anordnung der Signaturen müssen so ausgeführt werden, dass der Benutzer des kartografischen Produkts die zu vermittelnden Informationen leicht aufnehmen und verstehen kann. Letztlich soll vom Originalraum, z. B. einem Erdoberflächenausschnitt, ein Modell in Form des kartografischen Produkts erstellt werden, das es dem Nutzer ermöglicht, eine Vorstellung vom Original zu gewinnen und seine im Gehirn gespeicherte kognitive Karte zu erweitern oder zu korrigieren.

Ein weiteres Problem in der Kartografie ist die Dreidimensionalität der Erde. Um größere Ausschnitte der Erdoberfläche oder gar die gesamte Erdkugel in der zweidimensionalen Darstellungsfläche einer Karte abzubilden, bedarf es deshalb besonderer Verfahren der Kartenprojektion, denen sich die mathematische Kartografie widmet.

Zur räumlichen Festlegung (Geokodierung) der in der Karte darzustellenden Gegenstände und Sachverhalte wird in der großräumigen Kartografie mit geozentrischen Koordinaten, mit Längen- und Breitengraden gearbeitet, während die kleinräumige Kartografie bei der Darstellung geografischer Objekte mit einer Ausdehnung von unter 800 km in einer Richtung die Erdkrümmung noch vernachlässigen, oder mit Korrekturfaktoren ausgleichen kann. Dort, vor allem für einzelne Länder, kommen lokale, kartesische Koordinatensysteme zum Einsatz, wie etwa die Gauß-Krüger-Koordinaten in Deutschland. Auch das weltweite UTM-Koordinatensystem definiert, unterteilt in 800 km breite, vertikale Streifen, 60 kleinräumige, metrische Koordinatensysteme, die – sich teilweise überlappend – die Erde von West nach Ost umspannen.

Geschichte der Kartografie

Die ältesten Karten stammen bereits aus dem Neolithikum. Eine Wandmalerei zeigt eine zentralanatolische Siedlung um 6200 v. Chr. mit ihren Häusern und dem Doppelgipfel des Vulkans Hasan Dag(? (3.270 m). Bedeutende frühe Zeugnisse stammen aus der babylonischen Zeit (geritzte Tontafeln).

Als für die weiteren Epochen prägend sollte das Weltbild des griechischen Ptolemäus (um 100 n.Chr.) werden. In den ältesten Manuskripten seiner Kosmografie finden sich Handzeichnungen von Karten. Das Werk war jedoch im Kern ein Verzeichnis astronomischer Positionen mit den Attributen astronomische Breite und astronomische Länge. Die Werke von Ptolemäus, obwohl noch stark fehlerhaft, erfuhren nach über 1000 Jahren durch den einsetzenden Buchdruck um 1450 eine erhebliche Verbreitung. Erst die verstärkte weltweite Seefahrerei um 1500 und die Werke Gerhard Mercators läuteten eine Wende hin zu mehr Realitätsnähe bei der Kartografie ein.
Tabula Peutingeriana (Ausschnitt)

Ferner ist aus römischer Zeit die Tabula Peutingeriana erhalten, eine von West nach Ost unnatürlich verzerrte Straßenkarte des römischen Reichs mit Angabe der Militärstationen und Entfernungsangaben in Meilen.

Im Mittelalter entstanden die mappae mundi mit ihren bekanntesten Vertretern, der Ebstorfer Weltkarte (ca. 1235) und der Hereforder Weltkarte (ca. 1270). Parallel gab es bereits recht genaue Karten des Mittelmeeres, die sog. Portolankarten. Das Bild am Ende des Mittelalters zeigt der Globus des Nürnberger Gelehrten Martin Behaim von 1492.

Ab dem 16. und 17. Jahrhundert machen sich die Fortschritte der Kartografie schon sehr bemerkbar. Allmählich vollzieht sich die Emanzipation von Ptolemäus, die Adaption bestimmter Projektionen, die Auswechslung fabelhafter und hypothetischer Ausfüllung mit den Ergebnissen neuer Entdeckungen im Bereich des asiatischen und amerikanischen Kontinents.

Im Jahre 1507 gab Martin Waldseemüller zusammen mit Matthias Ringmann einen Globus und eine Weltkarte sowie eine „Einführung in die Kosmografie“ heraus. Die Atlanten werden konzipiert, z. B. der von Gerhard Mercator (gest. 1595), den dessen Söhne vollendeten, und derjenige von Abraham Ortelius („Theatrum Orbis Terrarum“, 1570). Die Niederländer wurden tonangebend auf dem Gebiet der Kartografie.

In der frühen Neuzeit kommt es auch in benachbarten Sektoren der Kartografie zu Neuerungen, deren praktischer Nutzen vor allem Reisende erfreut. Reisekarte (ein Vorläufer des Straßenatlas), Meilenscheibe (eine Frühform der Entfernungstabelle), Stadtplan und auch die Stadtansicht aus der Vogelschau eröffnen Druckern und Verlegern Verdienstchancen.

Im 18. Jahrhundert war der Landkartenstich, wie der Buchdruck, ein Gewerbe geworden. Bedeutend waren deutsche Zentren wie Nürnberg (Johann Baptist Homann) und Augsburg (Matthäus Seutter).
Bern auf der Dufourkarte

Mit Jacques und César Cassini, welche 1750 bis 1793 die große Triangulation von Frankreich und die darauf begründete große topografische Karte vollendeten, begann endlich die Zeit der genauen topografischen Aufnahmen und der kritischen Bearbeitung der Karten. Französische Kartografen beeinflussten die Kartografie entscheidend.

Mitte 19. Jahrhundert wurde von General Guillaume-Henri Dufour ein Kartenwerk 1:100 000 der Schweiz mit einer Beleuchtungsrichtung aus Nordwest erstellt. Diese Beleuchtungsrichtung wurde in der Folge von vielen Kartografen übernommen. Es wurde dank der Erfindung der Lithografie auch möglich, Karten mehrfarbig zu drucken. Dadurch wurde das Kartenbild anschaulicher. Das 19. Jahrhundert ist ferner die Hochblüte der Atlaskartografie in Deutschland. Bedeutende Namen in diesem Kontext sind Stieler und Andree.

Wie in anderen Bereichen auch brachte das 20. Jahrhundert mehrfach einen radikalen Umbruch der kartografischen Originalherstellung und Reproduktion. Mit der Fernerkundung und Fotogrammetrie wurde eine neue reichhaltige Datenquelle, das Luftbild und Satellitenbild, gefunden, die heute nicht mehr wegzudenken ist. Mit dem Aufkommen des Computers nach dem Zweiten Weltkrieg hat sich das Bild der Kartografie stark gewandelt. Im Rahmen der Etablierung von Routenplanern auf CD-ROM und als Online-Dienst sowie von GPS-Navigationssystemen hat sich die Entwicklung in vielen Produkten niedergeschlagen.

Qualitätsmerkmale kartografischer Produkte

Die Qualität kartografischer Produkte zu bewerten, ist nicht einfach. Während (gedruckte) Karten eine sehr lange Geschichte haben und Kartenbenutzer über Generationen Erfahrungen mit der Beurteilung ihrer Qualität sammeln konnten, unterliegen digitale Karten als neue Form raumbezogener Informationen anderen Qualitätskriterien.

Landkarten versus Perspektiven

Die meisten Erzeugnisse der Kartografie sind Grundriss-Darstellungen, in der Mehrzahl also thematische und Landkarten. Hier wird das Gelände quasi "von oben" betrachtet, sodass die Genauigkeits- und sonstigen Qualitätskriterien relativ klar definierbar sind. Man gliedert und misst sie im Regelfall nach den unten angeführten Kriterien.

Hingegen ist die qualitative Beurteilung bei den – meist ebenfalls der Kartografie zugeordneten – Reliefkarten und Alpenpanoramen kaum mehr objektiv möglich. Hier spielt die alpine Geländedarstellung und die in jedem Gebirge stark verzerrte Perspektive des Betrachters sowie seine Vorstellungskraft eine entscheidende Rolle. Die Mehrzahl der Nutzer können sich jedoch bei guten Panoramen die Berg- und Talschaften besser vorstellen als mittels noch so genauer Karten.

Qualität gedruckter Karten

Die Qualität herkömmlicher (gedruckter) Karten wird meistens an Eigenschaften wie Vollständigkeit des Karteninhalts, Genauigkeit, Lesbarkeit und Verständlichkeit der Kartendarstellung sowie Ästhetik der kartografischen Gestaltung festgemacht.

Vollständigkeit

Vollständigkeit ist gegeben, wenn die Karte – gemessen an der Zweckbestimmung und dem Maßstab – die in der Wirklichkeit vorhandenen Gegenstände und Sachverhalte komplett wiedergibt.

Genauigkeit

Bei der Genauigkeit einer Karte wird im Allgemeinen nach geometrischer und semantischer (thematischer) Genauigkeit unterschieden. Eine Karte ist geometrisch genau, wenn die benutzten Kartenzeichen (Signaturen) die ihnen entsprechenden raumbezogenen Objekte im Rahmen der maßstabs- und generalisierungsbedingten Darstellungsmöglichkeit an der richtigen Position und im korrekten geometrischen Zusammenhang abbilden. Sie ist semantisch genau, wenn die in der Karte benutzten Kartenzeichen die Bedeutung der ihnen entsprechenden raumbezogenen Objekte korrekt wiedergeben.

Lesbarkeit und Verständlichkeit

Lesbarkeit und Verständlichkeit einer Karte treffen zu, wenn der Kartenbenutzer sich beim Lesen der Karte schnell und leicht ein zutreffendes Bild von der dargestellten Wirklichkeit machen kann. Dies lässt sich an verschiedenen Merkmalen festmachen. Grafisch gut gestaltete Kartenzeichen mit hoher Symbolkraft und sinnvoller Farbgebung erleichtern das Verständnis („selbsterklärende“ Karte). Eine gute Generalisierung trägt dazu bei, dass die wesentlichen und typischen Objekte oder Sachverhalte wiedergegeben werden und die Karte weder zu leer, noch zu überladen wirkt. (Dies darf nicht damit verwechselt werden, dass eine Karte auf Grund unterschiedlicher darzustellender Gegebenheiten – z. B. dicht besiedelte Gebiete und große Landwirtschaftsflächen – naturgemäß unterschiedlich dicht wirkt.)

Beispiele zur Lesbarkeit und Verständlichkeit:

    * Symbolkraft: In einem Stadtplan wird ein Krankenhaus durch ein rotes Kreuz, eine Postfiliale durch ein gelbes Posthorn versinnbildlicht.
    * Farbgebung: Auch Farben haben eine große Symbolwirkung, die bei der Gestaltung einer Karte eingesetzt werden kann. So werden z. B. Siedlungen in der Regel rot, Gewässer blau, Wälder grün dargestellt. Dabei ist darauf zu achten, dass Farben nicht zu fein abgestuft werden, denn ein Benutzer kann höchstens drei verschiedene Abstufungen derselben Farbe auf der Kartenlegende wiedererkennen. Die Farberkennbarkeit ist stark abhängig von der benachbarten Farbe und von der Kontrastwirkung.
    * Generalisierung von bebauten Gebieten: Während in einer Karte 1:5000 noch jedes Gebäude dargestellt wird, müssen im Maßstab 1:50.000 mehrere Gebäude zu einer Gebäudesignatur zusammengefasst dargestellt werden. Im Maßstab 1:500.000 können überhaupt keine Gebäude mehr dargestellt werden; hier wird ein bebautes Gebiet durch eine farbige Fläche dargestellt.
    * Generalisierung von Straßen: Die Begrenzungslinien einer 25 m breiten Straßenanlage haben im Maßstab 1:10.000 einen Abstand von 2,5 mm. Eine solche Doppellinie ist gut lesbar. Im Maßstab 1:100.000 hätten die beiden Linien bei maßstäblicher Darstellung aber nur einen Abstand von 0,25 mm und wären nicht mehr als Doppellinie erkennbar. Damit die Karte verständlich bleibt, wird die Straße durch eine doppellinige Signatur dargestellt, deren beide Linien einen Abstand von mindestens 1 mm haben, auch wenn dies im Maßstab 1:100.000 einer vier mal zu großen Straßenbreite von 100 m entspricht
    * Mangelhafte Generalisierung: Eine Karte muss immer dann als mangelhaft beanstandet werden, wenn sie ohne kartografische Bearbeitung und Generalisierung fotomechanisch oder digital verkleinert worden ist, so dass ihre Inhalte nicht mehr richtig interpretiert werden können oder gar unlesbar geworden sind.

Ästhetik der kartografischen Gestaltung

Obwohl nicht alle Menschen über ein gleiches ästhetisches Empfinden verfügen, lassen sich doch einige Merkmale nennen, an denen man eine den Betrachter ansprechende, schöne Karte erkennen kann. Abgesehen von den oben genannten Merkmalen, die erfüllt sein sollten, sprechen wohlgestaltete, harmonisch aufeinander abgestimmte Signaturen und eine dezente, aber aussagestarke und wirkungsvolle Farbgebung für eine gelungene Karte.

Politische oder wirtschaftliche Einflüsse

Die Qualität einer Karte kann generell auch dadurch beeinträchtigt sein, dass Staaten, in denen die Informationsfreiheit stark eingeschränkt ist, kartografische Produkte einer Zensur oder Beeinflussung unterwerfen. Trotz sorgfältiger kartografischer Arbeit und ansprechender Gestaltung können sie dann erhebliche geometrische oder semantische Mängel aufweisen.

Aus wirtschaftlichen Gründen setzen nicht alle Hersteller kartografischer Produkte Fachleute ein oder statten einen Auftrag finanziell angemessen aus. So kann es auch aus diesem Grunde zu qualitativ unbefriedigenden Ergebnissen kommen.

Qualität digitaler Karten

In der modernen digitalen Kartografie, bei der raumbezogene Informationen an Bildschirmen und Displays statisch oder dynamisch angezeigt werden und Benutzer interaktiv kommunizieren können, reichen die Qualitätsmerkmale analoger Karten zur Beurteilung von Qualität nicht aus. Hier muss sich Qualität zusätzlich auf das gesamte Informationssystem und seine Komponenten, wie z. B. Datenbanken und Programme, beziehen. Man spricht hier deshalb zutreffender auch von Gebrauchstauglichkeit (engl. usability).

Amtliche Kartografie

Im Bereich der amtlichen (behördlichen) Kartografie werden kartografische Erzeugnisse in öffentlicher Aufgabe von Behörden oder vergleichbaren öffentlichen Einrichtungen bearbeitet oder herausgegeben. Die öffentlichen, zum Teil auch auf einem Gesetz beruhenden Aufgaben bestehen darin, kartografische Mittel zum Zweck der Landesverteidigung, der öffentlichen Sicherheit und der allgemeinen Daseinsvorsorge einzusetzen. In diesem Sinne gehören zur amtlichen Kartografie die Führung, Herausgabe und Bereitstellung vor allem von

    * amtlichen topografischen Kartenwerken,
    * Seekarten und hydrogeografischen Karten
    * militärgeografischen Kartenserien,
    * geothematischen und geowissenschaftlichen Karten
    * und Liegenschaftskarten.

Amtliche Karten, vor allem topografische Karten, können in der Regel von jedermann käuflich erworben werden, soweit sie nicht einem öffentlichen Verwendungsvorbehalt unterliegen. Bei der Preisgestaltung amtlicher Karten ist zu berücksichtigen, dass die teils erheblichen Kosten für die Erfassung, Verarbeitung und grafische Präsentation der Geodaten aus Steuermitteln gedeckt werden. Der Verbraucher beteiligt sich mit dem Kaufpreis lediglich an den Kosten des Drucks, der Lagerhaltung und des Vertriebs bzw. der Datenaufbereitung und –bereitstellung.

Dieser Artikel basiert auf dem Artikel Kartografie aus der freien Enzyklopädie Wikipedia und steht unter der GNU-Lizenz für freie Dokumentation. In der Wikipedia ist eine Liste der Autoren verfügbar.

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