Kartografisches Design

Im Gegensatz zu verwandten Disziplinen wie Grafikdesign ist die Kartographie durch die Tatsache eingeschränkt, dass geografische Phänomene dort sind, wo und was sie sind. In diesem Rahmen hat der Kartograph jedoch viel Kontrolle über viele Aspekte der Karte.

Kartografische Daten und Generalisierungbearbeiten

Die weit verbreitete Verfügbarkeit von Daten aus geografischen Informationssystemen, insbesondere freien Daten wie OpenStreetMap, hat die Zeit und die Kosten für die Erstellung der meisten Karten erheblich verkürzt. Dieser Teil des Designprozesses ist jedoch immer noch nicht trivial. Vorhandene GIS-Daten, die häufig für Verwaltungs- oder Forschungszwecke erstellt werden, liegen nicht immer in einer Form vor, die für einen bestimmten Kartenzweck am besten geeignet ist, und Daten müssen häufig erweitert, bearbeitet oder aktualisiert werden, um nützlich zu sein. Einige Quellen, insbesondere in Europa, beziehen sich auf erstere als digitales Landschaftsmodell und auf räumliche Daten, die für das Kartendesign als digitales kartografisches Modell fein abgestimmt sind.

Ein wesentlicher Teil dieser Transformation ist die Verallgemeinerung, eine Reihe von Verfahren zum Anpassen der Detailmenge (Geometrie und Attribute) in Datensätzen, um für eine bestimmte Karte geeignet zu sein. Alle Karten stellen eine kleine, strategische Stichprobe der unendlichen Menge potenzieller Informationen in der realen Welt dar; Die Strategie für diese Stichprobe wird weitgehend vom Maßstab bestimmt, Zweck, und Publikum der Karte. Der Kartograph urteilt also ständig darüber, was er einschließen, was er weglassen und was an einer leicht falschen Stelle zeigen soll. Meistens beginnt die Verallgemeinerung mit detaillierten Daten, die für einen größeren Maßstab erstellt wurden, und entfernt strategisch Informationen, die für eine Karte mit kleinerem Maßstab als unnötig erachtet werden. Dieses Problem gewinnt an Bedeutung, wenn der Maßstab der Karte kleiner wird (dh die Karte zeigt einen größeren Bereich), da die auf der Karte angezeigten Informationen mehr Platz auf dem Boden einnehmen. Beispielsweise nimmt ein 2 mm dickes Autobahnsymbol auf einer Karte im Maßstab 1:1.000.000 einen 2 km breiten Raum ein und lässt keinen Platz für Straßenrandmerkmale. In den späten 1980er Jahren wurden die ersten digitalen Karten der Ordnance Survey, wo die absoluten Positionen der Hauptstraßen manchmal Hunderte von Metern von ihrem wahren Standort auf digitalen Karten im Maßstab 1: 250.000 und 1: 625.000 (die Verallgemeinerungstechnik der Verschiebung) verschoben wurden, wegen der vorrangigen Notwendigkeit, die Merkmale zu kommentieren.

Projektionenbearbeiten

Die Equal Earth Projection (2018), eine immer beliebter werdende flächengleiche pseudozylindrische Projektion für Weltkarten

Da die Erde (fast) kugelförmig ist, muss sie für jede planare Darstellung (eine Karte) auf irgendeine Weise abgeflacht werden, was als Projektion bezeichnet wird. Die meisten Kartenprojektionen werden mithilfe mathematischer Formeln und Computeralgorithmen basierend auf geografischen Koordinaten (Breitengrad, Längengrad) implementiert. Alle Projektionen erzeugen Verzerrungen, so dass Formen und Flächen nicht gleichzeitig erhalten werden können und Abstände niemals alle erhalten bleiben können. Der Mapmaker muss eine geeignete Kartenprojektion entsprechend dem abzubildenden Raum und dem Zweck der Karte auswählen; dieser Entscheidungsprozess wird mit zunehmendem Umfang der Karte immer wichtiger; Während eine Vielzahl von Projektionen auf einer Stadtkarte nicht zu unterscheiden wäre, gibt es Dutzende drastisch unterschiedlicher Möglichkeiten, die gesamte Welt zu projizieren, mit extremen Variationen in Art, Grad und Ort der Verzerrung.

Symbolikbearbeiten

Karte von Biscayne National Park, Florida, mit einer Vielzahl von Punktsymbolen, zusammen mit Linien- und Flächensymbolen. Beachten Sie die Verwendung koordinierter Füll- und Strichsymbole für das Nationalparkgebiet, um die Herausforderung einer Wassergrenze zu lösen.

Die kartografische Symbologie codiert Informationen auf der Karte auf eine Weise, die Informationen effizient an den Kartenleser übermitteln soll, wobei der begrenzte Platz auf der Karte, Modelle des menschlichen Verständnisses durch visuelle Mittel und der wahrscheinliche kulturelle Hintergrund berücksichtigt werden und Bildung des Kartenlesers. Symbologie kann implizit sein, universelle Elemente des Designs verwenden oder spezifischer für die Kartographie oder sogar für die Karte sein. Nationale topografische Kartenserien zum Beispiel verwenden eine standardisierte Symbolik, die von Land zu Land unterschiedlich ist.

Jacques Bertin führte in Sémiologie Graphique (1967) ein System der Kodifizierung grafischer Elemente (einschließlich Kartensymbole) ein, das seitdem zum Kanon des kartografischen Wissens gehört. Er analysierte grafische Objekte in drei Aspekten (hier mit aktueller Terminologie):

• Maß: Die grundlegende Art der geometrischen Form, die zur Darstellung eines geografischen Phänomens verwendet wird, sind Punkte (Markersymbole), Linien (Strichsymbole) oder Bereiche (Füllsymbole) sowie Felder.
• Messebene: Die grundlegende Art der Eigenschaft, die visualisiert wird, im Allgemeinen unter Verwendung der Klassifizierung von Stanley Smith Stevens (nominal, ordinal, Intervall, Verhältnis) oder einer Erweiterung davon.
• Visuelle Variable: Die grafischen Komponenten eines Symbols, einschließlich Form, Größe, Farbe, Ausrichtung, Muster, Transparenz usw.

Somit besteht ein Kartensymbol aus einer Anzahl visueller Variablen, die den Ort und die räumliche Form eines geografischen Phänomens sowie null oder mehr seiner Eigenschaften grafisch darstellen. Zum Beispiel,

kann die Punktposition einer Einrichtung darstellen, wobei shape verwendet wird, um darzustellen, dass der Einrichtungstyp „mine“ (eine nominale Eigenschaft) ist. Dieses Symbol würde von vielen Benutzern ohne Erklärung intuitiv verstanden werden. Auf einer Choropleth-Karte des mittleren Einkommens kann eine dunkelgrüne Füllung einen Gebietsstandort eines Landkreises darstellen, wobei Farbton und Wert verwendet werden, um darzustellen, dass das Einkommen 50.000 US-Dollar beträgt (eine Ratio-Eigenschaft). Dies ist ein Beispiel für ein Ad-hoc-Symbol ohne intrinsische Bedeutung, das eine Legende erfordert, damit Benutzer die beabsichtigte Bedeutung ermitteln können.

Kompositionbearbeiten

Eine gut zusammengesetzte Transitkarte von Istanbul mit einem hohen Kontrast zwischen den Symbolen, die eine starke visuelle Hierarchie (Transitlinien sind und sehen am wichtigsten aus), Abbildung und Selektivität (die grüne nationale Eisenbahnlinie kann bei Bedarf isoliert werden) schafft. Beachten Sie auch die harmonisierenden gedämpften Grün- und Blautöne im Hintergrund.

Der Begriff Kartenkomposition wird manchmal verwendet, um sich auf die Zusammensetzung der Symbole innerhalb der Karte selbst und manchmal auf die Zusammensetzung der Karte und anderer Elemente auf der Seite zu beziehen. Einige der gleichen Prinzipien gelten für beide Prozesse, während andere für jeden einzigartig sind. Im früheren Sinn der Symbole auf der Karte, da alle Symbole und thematischen Ebenen auf der Karte zusammengeführt werden, haben ihre Wechselwirkungen große Auswirkungen auf das Kartenlesen.

Eine Reihe von Kompositionsprinzipien wurden in der Kartographie untersucht. Während einige dieser Ideen von Arthur H. Robinson in The Look of Maps (1952) postuliert wurden, war Borden Dent wahrscheinlich der erste, der sich 1972 systematisch damit befasste und fest in der Denkschule der kartografischen Kommunikation verankert war. Das Modell von Dent stützte sich stark auf die Psychologie, insbesondere die Gestaltpsychologie und die Wahrnehmung, um zu bewerten, was das Lesen einiger Karten als Ganzes schwierig machte, selbst wenn einzelne Symbole gut gestaltet waren, und um ein Modell zu erstellen, das den größten Teil der folgenden Liste enthielt. Später wurden künstlerische Kompositionsprinzipien aus dem Grafikdesign übernommen, von denen viele ähnlich sind und aus ähnlichen Quellen stammen. Sie alle haben das gleiche Ziel: Alle einzelnen Symbole zu einem Ganzen zu kombinieren, das die oben genannten Ziele erreicht.

• Kontrast ist der Grad des visuellen Unterschieds zwischen grafischen Elementen (z. B. Kartensymbolen). Robinson sah den Kontrast als das Grundprinzip der Komposition und unterstützte alles andere. Wie von Robinson vorgeschlagen und von Jacques Bertin weiterentwickelt, wird Kontrast durch Manipulation der visuellen Variablen von Kartensymbolen wie Größe, Form und Farbe erzeugt.
• Figurengrund ist die Leichtigkeit, mit der jedes einzelne Symbol oder Merkmal (die Figur) mental vom Rest der Karte (dem Boden) isoliert werden kann. Die Regeln für die Festlegung des Figurengrundes sind weitgehend aus dem Gestaltprinzip der Schwangerschaft abgeleitet.
• Visuelle Hierarchie ist die offensichtliche Reihenfolge der Elemente, von denen, die am wichtigsten aussehen (dh., die meiste Aufmerksamkeit erregen) zu denen, die am wenigsten wichtig aussehen. Typischerweise besteht die Absicht darin, dass die visuelle Hierarchie der intellektuellen Hierarchie dessen entspricht, was mehr oder weniger wichtig sein soll. Bertin schlug vor, dass einige der visuellen Variablen, insbesondere Größe und Wert, natürlich zur visuellen Hierarchie beitrugen (die er als dissoziativ bezeichnete), während andere Unterschiede aufwiesen, die leichter ignoriert werden konnten.
• Gruppierung (Dent) oder Selektivität (Bertin) ist die Leichtigkeit, mit der ein Leser alle Symbole eines bestimmten Erscheinungsbildes isolieren kann, während er den Rest der Karte ignoriert, sodass der Leser Muster in dieser Art von Merkmal identifizieren kann (z. B. „Wo sind alle blauen Punkte?“). In Bertins Modell waren Größe, Wert und Farbton besonders selektiv, während andere, wie die Form, einen signifikanten Kontrast erfordern, um nützlich zu sein.
• Harmonie ist, wie gut alle einzelnen Elemente (Kartensymbole) zusammen „gut aussehen“. Dies folgt im Allgemeinen aus den oben genannten Prinzipien sowie der sorgfältigen Auswahl harmonischer Farben, Texturen und Schriften.

Kartentypenbearbeiten

Es wurden eine Vielzahl verschiedener Kartentypen entwickelt, die für verschiedene Zwecke verwendet werden können. Zusätzlich zu den allgemeinen Prinzipien des kartografischen Designs haben einige Arten von Visualisierungen ihre eigenen Designanforderungen, Einschränkungen und Best Practices.

Eine Karte von Sikkim, Indien mit schattierten Relief und hypsometrischen Tönungen (eine Form von Isarithmus), um Gelände zu visualisieren

• Gelände/Relief/Topographie. Es wurden verschiedene Methoden entwickelt, um die Höhe und die Form der Erdoberfläche zu visualisieren. Einige Techniken stammen aus Hunderten oder Tausenden von Jahren und sind schwer digital zu replizieren, wie Profile und Hachures; andere, wie schattierte Relief- und Konturlinien, sind in GIS viel einfacher zu erzeugen als mit manuellen Werkzeugen. Einige dieser Methoden sind für den analytischen Gebrauch, wie messende Steigung auf Konturen bestimmt, aber die meisten sollen eine intuitive Sichtdarstellung des Geländes produzieren.
• Eine Choropleth-Karte visualisiert statistische Daten, die in a priori Bezirke (wie Länder oder Landkreise) mit Flächensymbolen basierend auf den visuellen Variablen von Farbe und / oder Muster aggregiert wurden. Choropleth-Karten sind bei weitem die beliebteste Art von thematischen Karten aufgrund der weit verbreiteten Verfügbarkeit von aggregierten statistischen Daten (wie Volkszählungsdaten, aber die Art der aggregierten Daten kann zu erheblichen Fehlinterpretationsproblemen führen, wie der ökologische Irrtum und die modifizierbare Flächeneinheit Problem, das durch sorgfältiges Design etwas gemildert werden kann.
  • Eine dasymetrische Karte ist ein Hybridtyp, der zusätzliche Datenquellen verwendet, um die Grenzen einer Choroplethenkarte zu verfeinern (insbesondere durch Ausschluss unbewohnter Gebiete), wodurch einige der Fehlinterpretationsquellen gemildert werden.
• Eine proportionale Symbolkarte visualisiert statistische Daten von Punktsymbolen, häufig Kreisen, unter Verwendung der visuellen Größenvariablen. Die zugrunde liegenden Daten können aus Punktmerkmalen bestehen, oder es können dieselben aggregierten Daten sein, die in Choropleth-Karten verwendet werden. Im letzteren Fall ergänzen sich die beiden Kartentypen häufig, da Variablen, die für die Darstellung in einem Typ ungeeignet sind, für den anderen Typ gut geeignet sind.
• Ein Kartogramm verzerrt absichtlich die Größe von Flächenmerkmalen, die proportional zu einer ausgewählten Variablen sind, z. B. der Gesamtbevölkerung, und kann daher als Hybrid zwischen Choropleth- und Proportionalsymbolkarten angesehen werden. Es wurden mehrere automatisierte und manuelle Techniken entwickelt, um Kartogramme zu konstruieren, die jeweils Vor- und Nachteile haben. Häufig werden die resultierenden Formen als Choropleth-Karte gefüllt, die eine Variable darstellt, von der angenommen wird, dass sie sich in irgendeiner Weise auf die Bereichsvariable bezieht.
• Eine isarithmische Karte (oder isometrisch oder isopleth oder Kontur) repräsentiert ein kontinuierliches Feld durch interpolierende Linien, wobei die Feldvariable den gleichen Wert hat (eine Isolinie). Die Linien selbst und/oder die dazwischenliegenden Bereiche können symbolisiert sein. Einige Choropleth-Karten können als grobe Annäherungen an isarithmische Karten und dasymetrische Karten als etwas bessere Annäherungen angesehen werden.
  • Eine Continuous Tone Map stellt ein kontinuierliches Feld als fließend übergehende Farbe (Farbton, Wert und / oder Sättigung) dar, die normalerweise auf einem Rasterraster basiert. Einige haben dies als eine spezielle Art von nicht klassifizierter isarithmischer Karte angesehen, während andere es für etwas grundlegend anderes halten.

Eine chorochromatische Karte der weltweiten Landbedeckung, die Farbton, Wert und Sättigung verwendet, um Nominalwerte zu unterscheiden

• Eine chorochromatische Karte (oder Flächenklasse) visualisiert ein diskretes / nominales Feld (Geographie) als eine Reihe von Regionen mit homogenem Wert.
• Eine Punktverteilungskarte (oder Punktdichte) visualisiert die Dichte einer aggregierten Gruppe als repräsentative Punkte (von denen jeder ein einzelnes Individuum oder eine konstante Anzahl von Individuen darstellen kann). Die Quelldaten können die tatsächlichen Punktpositionen der Individuen sein, oder Choropleth-Typ aggregierte Distriktstatistiken.
• Eine Flusskarte konzentriert sich auf Bewegungslinien. Es gibt eine Vielzahl von Flusskarten, je nachdem, ob das Durchflussvolumen dargestellt wird (normalerweise unter Verwendung visueller Variablen wie Strichgewicht oder Farbwert) und ob die Durchflussroute genau (z. B. eine Navigationsroute auf einer Straßenkarte) oder schematisch (z. B. eine Transitkarte oder eine Flugroutenkarte)

Obwohl diese als separate „Karten“ bezeichnet werden, sollten sie als einzelne Kartenebenen betrachtet werden, die mit anderen thematischen oder Feature-Layern in einer einzigen Kartenkomposition kombiniert werden können. Eine bivariate Karte verwendet eine oder mehrere der oben genannten Methoden, um zwei Variablen gleichzeitig darzustellen; Drei oder mehr Variablen erzeugen eine multivariate Karte.

Beschriftung und Typografiebearbeiten

CIA-Karte des Irak, nach typischen Kennzeichnungsrichtlinien, um die Lesbarkeit und Assoziation zu maximieren

Text dient einer Vielzahl von Zwecken auf Karten. Am direktesten identifiziert es Merkmale auf der Karte mit Namen; Darüber hinaus hilft es, Merkmale zu klassifizieren (wie in „Jones Park“); Es kann Informationen erklären; es kann helfen, Features zu lokalisieren, in einigen Fällen alleine ohne ein geometrisches Kartensymbol (insb. es spielt eine Rolle in der Gestalt der Karte, insbesondere der visuellen Hierarchie; und es trägt zu den ästhetischen Aspekten der Karte bei, einschließlich ihres „Look and Feel“ und ihrer Attraktivität. Während der Kartograph viel Freiheit bei der Wahl des Stils und der Größe des Typs hat, um diese Zwecke zu erreichen, Zwei grundlegende Ziele werden als entscheidend angesehen:

• Lesbarkeit, die Leichtigkeit, mit der Kartenbenutzer einen bestimmten Text lesen können. Kartenbeschriftungen stellen besondere Herausforderungen an die Lesbarkeit, aufgrund ihrer Tendenz, klein zu sein, ungewohnt, unregelmäßig beabstandet, und über Kartensymbole platziert.
• Assoziation, die Leichtigkeit, mit der Kartenbenutzer erkennen können, welches Merkmal ein bestimmter Text markiert. Dies kann besonders bei Allzweckkarten mit einer großen Anzahl unterschiedlicher Funktionen und deren Beschriftungen eine Herausforderung darstellen.

Die meisten Elemente des Etikettendesigns sollen diese beiden Ziele erreichen, einschließlich: die Wahl der Schriften, des Schriftstils, der Größe, der Farbe und anderer visueller Variablen; halos, Masken, Führungslinien und andere zusätzliche Symbole; Entscheidungen darüber, was beschriftet werden soll und was nicht; Beschriftungstextinhalt; und Etikettenplatzierung. Während viele dieser Entscheidungen spezifisch für die jeweilige Karte sind, folgt die funktionale Etikettenplatzierung tendenziell einer Reihe von Regeln, die durch kartografische Forschung entwickelt wurden, was zu automatisierten Algorithmen geführt hat, um sie automatisch in einem angemessenen Maß an Qualität zu platzieren.

PlacenamesEdit

Eine Herausforderung für die Kartenbeschriftung ist der Umgang mit unterschiedlichen Präferenzen von Ortsnamen. Obwohl Karten oft in einer bestimmten Sprache erstellt werden, unterscheiden sich die Ortsnamen häufig zwischen den Sprachen. Eine Karte in englischer Sprache kann also den Namen Deutschland für dieses Land verwenden, während eine deutsche Karte Deutschland und eine französische Karte Allemagne verwenden würde. Ein nicht einheimischer Begriff für einen Ort wird als Exonym bezeichnet. Manchmal kann ein Name umstritten sein, wie Myanmar vs. Burma. Weitere Schwierigkeiten ergeben sich, wenn eine Transliteration oder Transkription zwischen Schriftsystemen erforderlich ist. Einige bekannte Orte haben gut etablierte Namen in anderen Sprachen und Schriftsystemen, wie Russland oder Rußland für Россия, aber in anderen Fällen ist ein System der Transliteration oder Transkription erforderlich. Manchmal existieren mehrere Transliterationssysteme; Zum Beispiel ist die jemenitische Stadt المخا unterschiedlich in Englisch als Mokka, Al Mukha, al-Makhā, al-Makha, Mocca und Moka geschrieben. Einige Transliterationssysteme erzeugen so unterschiedliche Ortsnamen, dass sie Verwirrung stiften, wie der Übergang der chinesisch-englischen Transliteration von Wade-Giles (Peking, Kwangchow) nach Pinyin (Peking, Guangzhou).

Kartenlayoutbearbeiten

Geologische Karte von Australien, einschließlich eines Hauptkartenbildes, Titel, Metadaten, Einsatzkarten, Maßstabsbalken, und Legenden.

Eine typische Karte, ob auf Papier oder auf einer Webseite, besteht nicht nur aus dem Kartenbild, sondern auch aus anderen Elementen, die die Karte unterstützen:

• Ein Titel sagt dem Leser, worum es in der Karte geht, einschließlich des Zwecks oder Themas und möglicherweise der abgedeckten Region.
• Eine Legende oder ein Schlüssel erklärt die Bedeutung der Symbole auf der Karte
• Eine übersichtliche Linie kann das gesamte Kartenbild umrahmen, obwohl viele Karten einen negativen Raum verwenden, um die Karte auseinander zu setzen
• Eine Kompassrose oder ein Nordpfeil bietet Orientierung
• Inset-Karten können mehreren Zwecken dienen, z. B. den Kontext der Hauptkarte in einem größeren Bereich anzeigen, mehr Details für eine Teilmenge der Hauptkarte anzeigen ein separater, aber verwandter Bereich oder verwandte Themen für dieselbe Region.
• Eine Balkenskala oder eine andere Maßstabsangabe übersetzt zwischen Kartenmessungen und realen Entfernungen.
• Illustrationen können enthalten sein, um das Kartenmotiv zu erklären oder einen ästhetischen Reiz zu verleihen.
• Erläuternder Text kann das Thema weiter diskutieren
• Metadaten geben die Quellen, das Datum, die Urheberschaft, die Projektion oder andere Informationen über die Konstruktion der Karte an.

Das Zusammenstellen und Anordnen aller Elemente auf der Seite erfordert ebenso viel gestalterisches Geschick und Wissen darüber, wie die Leser die Karte verwenden werden, wie das Entwerfen des Kartenbilds selbst. Die Seitenkomposition dient mehreren Zwecken, einschließlich der Ausrichtung der Aufmerksamkeit des Lesers, der Festlegung eines bestimmten ästhetischen Gefühls, der eindeutigen Angabe des Zwecks der Karte und der Erleichterung des Verständnisses und der Verwendung der Karte. Daher folgt das Seitenlayout vielen der oben genannten Kompositionsprinzipien, einschließlich Figurengrund und visueller Hierarchie, sowie ästhetischen Prinzipien, die aus dem Grafikdesign übernommen wurden, wie Balance und die Verwendung von Leerraum (bildende Kunst). Tatsächlich hat dieser Aspekt des kartografischen Designs mehr mit Grafikdesign gemeinsam als jeder andere Teil des Handwerks.

Kartenreproduktion und -vertriebbearbeiten

Zu einer Zeit war der Prozess des Druckens einer Karte ein wesentlicher Teil der Zeit und des Aufwands, die in der Kartographie aufgewendet wurden. Während weniger ein Anliegen mit moderner Technologie, es ist nicht unbedeutend. Professionelle Kartographen werden gebeten, Karten zu erstellen, die von einer Vielzahl von Medien verteilt werden, und das Verständnis der verschiedenen Reproduktions- und Vertriebstechnologien hilft dabei, ein Design so zu gestalten, dass es für das beabsichtigte Medium am besten geeignet ist.

• Tintenstrahldruck
• Laserdruck
• Offsetdruck, einschließlich Druckvorstufe
• Animiertes Mapping
• Webmapping