GEO14 Kartographie und Statistik (GEO14KARTOGRAPHIEUNDSTATISTIK)
Summary
Zusammenfassung Vorlesung "Kartographie und Statistik" 1. Teil
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Course
GEO14 Kartographie und Statistik (GEO14KARTOGRAPHIEUNDSTATISTIK)
Institution
Eberhard-Karls-Universität Tübingen (Uni Tuebin)
Zusammenfassung aller Themen der Kartographie: Thematische Karten, Projektionen, GPS, Maßstab, Reliefdarstellungen, Koordinaten. Als Teil der Vorlesung GEO14 Kartographie und Statistik des. 1. Semesters Geographie.
GEO14 Kartographie und Statistik (GEO14KARTOGRAPHIEUNDSTATISTIK)
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GEO14 - KARTOGRAPHIE
KARTOGRAPHIE: HISTORIE UND KONTEXT
Was ist eine Karte?
Eine Karte ist ein maßstäblich verkleinertes, verebnetes (3D → 2D) und generalisiertes Abbild (vs.
Urbild/Original) eines Ausschnitts der Geosphäre.
➔ aber Karten „lügen“ notwendigerweise: um entscheidende Informationen einer komplexen,
dreidimensionalen Welt abbilden zu können, muss eine Karte zwangsläufig die Wirklichkeit
verzerren
➔ sie gibt ein ausgewähltes, unvollständiges Bild der Realität wieder
➔ als maßstäbliches Modell verwendet die Karte Symbole, die fast immer überproportional größer oder
breiter sind als die Merkmale, die sie repräsentieren
➔ kartographisches Paradoxon: um ein wahrheitsgetreues und zweckmäßiges Bild der Wirklichkeit zu
vermitteln, wird eine seriöse Karte bestimmte „Unwahrheiten“ oder „Auslassungen“ enthalten.
Beispiele: Topographische (Messtischblatt, orohydrographisch etc.) oder Thematische (geologisch,
historisch etc.) Karten
Was ist Kartographie?
„Die Kartographie ist ein Fachgebiet, das sich mit dem Sammeln, Verarbeiten, Speichern und Auswerten
raumbezogener Informationen, sowie in besonderer Weise mit deren Veranschaulichung durch
kartographische Darstellungen befasst. Dabei gilt als raumbezogene Information jede Angabe, in der zur
Sachaussage über ein Objekt auch dessen geometrische Festlegung in einem Bezugssystem gehört.“
Kartographie heute: GIS (Geographische Informationssysteme)
= ein Informationssystem, das der Bereitstellung von Fachinformationen unter Berücksichtigung ihres
Raumbezuges dient.
• Layer-Konzept: Aufschlüsselung der Welt in verschiedene thematische Schichten oder Ebenen (=
„Layer“), die zusammengenommen die Realität ergeben (Bsp. Wasser + Straßen + Böden + Relief)
• Vektor: Aufteilung des Bildes in Punkte, Linien und Flächen und Zuordnung in thematisch gleiche
Einheiten (→ Anbindung an Datenbanken)
• Raster: Zerteilung des Bildes in quadratische Blöcke und Zuordnung zu thematisch gleichen Einheiten
Fernerkundung
= berührungslose Datenerfassung, d.h. kein physikalischen Kontakt zwischen Beobachter mit dem
beobachtetem Objekt. Nur möglich, wenn die untersuchten Materialien eine Wechselwirkung mit
elektromagnetischer Strahlung aufweisen (Röntgen, UV, VIS, ThIR, Mikrowellen). Generell sind Flugzeuge
und Satelliten die Plattformen.
Beispiel: Satellitenbilder
Modellierung
= computergestützte, numerische Verfahren zur Abbildung von Prozessen und Rückkopplungen in einem
Ausschnitt der Geosphäre → Entwicklung von Szenarien
Beispiel: Modellierung von Stoffkreisläufen
Geoinformatik
= Entwicklung und Anwendung von Methoden und Konzepten der Informatik auf raumbezogene
Fragestellungen
MAßSTAB, RELIEFDARSTELLUNGEN UND KARTENWERTE VON DEUTSCHLAND
Kartenerstellung
,GEO14 - KARTOGRAPHIE
• Längentreue (Äquidistanz): alle Strecken sind korrekt abgebildet; Erhalt der Länge von Strecken
• Winkeltreue (Konformität): die Größen von Winkeln bleiben unverändert; Erhalt des Winkels zwischen
drei Punkten
• Flächentreue (Äquivalenz): alle Flächen sind dem Maßstab entsprechend korrekt abgebildet; Erhalt von
Flächeninhalten
→ bei der Abbildung der dreidimensionalen Erde auf einer zweidimensionalen Karte kommt es mindestens
zu einem Fehler in diesen Bereichen
→ Bei einer kartographischen Abbildung können die drei Eigenschaften Äquidistanz, Äquivalenz und
Konformität niemals gleichzeitig erfüllt werden.
Folgende Themen sind bei der Herstellung einer „guten“ Karte zu beachten:
• Zweck (Thematik; Lesbarkeit → Prägnanz: innere Differenzierung; Dichte, Bsp. Anzahl der
„Nadelwald“-Bäume; Kontrast)
• Maßstab (= Längenverhältnis einer Strecke in der Karte K zur entsprechenden Strecke in der Natur N)
→ WICHTIG: großer Maßstab = kleine Maßstabszahl (Bsp. 1:5.000; = kleiner Ausschnitt); kleiner
Maßstab = große Maßstabszahl (Bsp. 1:1.000.000)
→ Unterscheidung zwischen graphischem (besser) und numerischem Maßstab
→ der Maßstab ist in der Regel für die gesamte Karte gültig, aber vor allem bei kleinmaßstäbigen
Abbildungen trifft dies häufig nicht zu! (Bsp. Weltkarte)
→ bei Geländeprofilen oder §D-Modellen ist der Höhen-/Vertikalmaßstab; zur Hervorhebung von
Höhenunterschieden wählt man den Höhenmaßstab größer als den der Länge →
Überhöhung/Überhöhungsfaktor (doppelt/5-fach/10-fach)
• Reliefdarstellung
o „Maulwurfshügelmanier“ im 18. Jhd. → ortsungenau
o „Schraffenkarte“ um 1800 (Stärke und Dicke der Schraffen beschreibt das Gefälle) → Höhen
nicht ablesbar, Zusatzinformationen werden schwer erkennbar, Relief wird überbetont,
stufenförmiger Geländeeindruck; Bsp. Schmitt‘sche Karte Südwestdeutschland
o heute: Isohypsen (= Linien gleicher Höhe) → Verwendung unterschiedlicher Strichstärken und
Strichformen sowie direkter Höhenangaben // Isobathen = Tiefenlinien unter Wasser; Fuß der
Zahl zeigt zum tieferen Wasser
▪ Schraffur → sehr steil; parallele Linien → glatter Hang; Wellen → unruhiger Hang
▪ Entstehung:
1. In vorgegebenen, äquidistanten Abständen werden horizontale Schnitte durch das
Relief gelegt.
2. Danach werden die Schnittlinien best. Höhenniveaus mit dem Relief auf die
Kartenebene projiziert (z.B. 10m, 20m, 100m, 200m,…).
▪ Schummerung:
Lichteinfall von Nordwesten (NW) erzeugt einen Schatten (Flächentönung) auf SO
exponierten Hängen und lässt eine reliefartig-plastische Wirkung auf dem Kartenblatt
entstehen (→ Schatthang und Sonnenhang)
▪ Konstruktion von Isohypsen:
1. Wahl der Äquidistanz (hier: 10m)
2. Stecke 273 – 243: Isolinie 250m, Isolinie 260m, Isolinie 270 m
3. Eintrag dieser Isolinien auf diesem Streckenabschnitt
4. Interpolation durch Verbindung der Punkte, die eine Isolinien bilden sollen
▪ Neigungsmaßstab (= horizontaler Abstand benachbarter Höhenlinien
in Abhängigkeit von Geländeneigung):
→ verschiedene Äquidistanzen
, GEO14 - KARTOGRAPHIE
1. Abgreifen des Horizontalabstands mit Stechzirkel, senkrecht zum Verlauf der
Höhenlinien
2. Vorgehensweise: Zirkelöffnung im Neigungsmaßstab vertikal dort abgreifen, wo die
dem Höhenunterschied entsprechende Linie den Abstand zur Grundlinie besitzt, der der
Zirkelöffnung entspricht
o Bestimmung der Höhe (Bsp. farbige Höhenschichten):
▪ Bestimmung der Höhenlage eines Geländepunkts über NN:
→ Begriff im Deutschen Haupthöhennetz von 1912 (DHHN12)
→ Normalnullpunkt (1879) - 37,00 m als Berliner Sternwarte
→ Durch Nivellement* ermittelter Höhenunterschied zum Nullpunkt des Amsterdamer
Pegels (dort wird seit dem 17. Jahrhundert regelmäßig der Pegelstand der mittl.
Hochwasserlinie der Zuidersee gemessen)
▪ Normalhöhennull (NHN)
→ Wiedervereinigung der beiden deutschen Staaten: Umstellung auf das Deutschen
Haupthöhennetz 1992 (DHHN92)
→ Länder der ehemaligen DDR: Pegel Kronstadt bei St. Petersburg = NN +14cm. Die
bisherigen Höhenbezüge Normalnull (NN) und Höhennull (HN) wurden durch das
„DHHN92“ ersetzt und als Höhen über Normalhöhennull (Höhen über NHN) bezeichnet.
Die Differenz sind orts-/höhenabhängig liegen aber im Bereich 7-15cm (berücksichtigt
das Schwerenetz der Erde)
→ 2017 ist bundesweit das neu nivellierte DHHN2016 eingeführt worden
▪ Höhenbezüge anderer Länder:
→ Schweiz: Pegel Genf (mittl. Wasserstand Marseille, NHN -24 cm)
→ Österreich: Pegel Triest (mittl. Wasserstand Adria, NHN -34 cm)
▪ Welche Form hat die Erde? → Rotationsellipsoid (mathematisch, GPS) – Geoid
(unterschiedliche Erdschwerebeschleunigung)
▪ Geodätisches Datum:
→ Deutschland: Datum Potsdam (Bessel, Nullmeridian = Greenwich)
→ Österreich: Datum Austria (Bessel; Nullmeridian = Ferro)
→ Schweiz: Datum CH1903 (Bessel, Nullpunkt = Bordeaux)
• Legende
• Farbgebung
• Generalisierung
• Projektion
o 3D-Erde → 2D-Karten
o Welche Form hat die Erde?
o Wozu brauchen wir Projektionen?
▪ Übertragung von 3D zu 2D durch Kegel, Flächen oder Zylinder
o Was sind Kartennetzentwürfe und wie entstehen sie?
o Was sind Projektionsflächen? Welche Orientierung haben sie?
o Was sind „echte“ und „unechte“ Projektionen?
▪ „echt“: das Bild lässt sich mittels einer geometrischen Konstruktion aus dem Urbild
abbilden → alle Meridiane werden als Geraden und alle Breitenkreisbilder als
konzentrische Ringe abgebildet; alle Linien schneiden sich im rechten Winkel
(Orthonogalität)
▪ „unecht“: die Orthogonalität der Koordinatenlinien geht verloren (mathematische
Berechnung als Grundlage)
o Warum ist die Mercator-Projektion von besonderer historischer Bedeutung?
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