Bernhard Engelbrecht
GEOSolution
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Bei Freytag & Berndt, Wien wurde in den letzten 1½ Jahren eine Österreich-Karte im Maßstab 1:150.000 im GIS-Format erzeugt. Damit präsentiert sie eine ganz neue Qualität an Kartographie. Die Verknüpfung der Objekte mit Sachdaten in der relationalen Datenbank erlauben sowohl die Automatisierung von kartographischen Abläufen, als auch das Nutzen der Daten für unterschiedlichste Produkte, wie Karten in anderen Maßstäben, CDROM oder Internet. Die Kartographie stellt aber auch sehr hohe Anforderungen an ein GIS um die Qualität zu erreichen, die für Druckgraphiken notwendig sind
Weltweit wird in fast allen Kartographischen Anstalten und staatlichen Kartographien die EDV eingesetzt. Der Einsatz der EDV in der Kartenproduktion erfolgt sehr unterschiedlich. Es gibt die Methoden:
Der Begriff Rasterkarten soll jenen Produktionsweg darstellen, der den Ablauf hat: Bestehende analoge Karte scannen und Rasterdaten erzeugen, Einpassen der Rasterdaten, Aktualisieren der Rasterdaten, Belichtung. Für die Bearbeitung von Rasterdaten hat sich bei Freytag & Berndt in den letzten Jahren z.B. Adobe Photoshop oder falls, geographische Zuordnungen notwendig sind, MicroStation Descartes, bewährt.
Vektorkarten werden mit klassischen CAD-Programmen erzeugt. Vektorkarten entstehen entweder aus Digitalisierung von bestehenden Karten oder Luftbilder oder werden mit halb- oder vollautomatischen Vektorisierungs-programmen von bestehender Karten abgeleitet. Bentley´s MicroStation bringt eine Vielzahl von mächtigen Funktionen mit, um die Kartenherstellung auch hybrid (Vektor- und Raster) durchführen zu können.
Unter GIS-Karten sollen alle Karten verstanden werden wo Verknüpfungen zu Sachdaten durchgeführt wurden.
In Zeitschriften und Zeitungen finden sich Publishing-Karten, Karten die spezielle Themen hervorheben und mit Publishing Programmen erstellt werden. Praktische Softwareprodukte dazu sind CorelDraw oder Aldus Freehand.
Jedes dieser vier Kartenproduktionssystem hat seine besonderen Vor- und Nachteile:
Rasterkarten sind schnell zu erzeugen und halten die Kosten gering. Ein Vorteil gegenüber der analogen Kartographie ist, daß die Qualität des Druckes immer konstant bleibt.
Vektorprogramme (CAD) erlauben ein einfacheres Manipulieren der Daten. Sie bieten umfaßende Funktionen zum Konstruieren und Erzeugen der Daten. Große Datenmengen können bearbeitet werden. Die Daten werden in einem beliebigen Koordinatensystem eingebracht. Aus Vektordaten können einfach Karten unterschiedlichster Thematik und Aussehen abgeleitet werden. Freytag & Berndt war mit der Erstellung des Wien-Planes in digitaler Form Vorreiter für andere österreichische Verlage und öffentliche Dienststellen. Von diesem digitalen Datenbestand, der vor mehr als 5 Jahren erstellt wurde, gibt es z.B. den Großraum Wien, Buchplan Wien, Jüdisches Wien, Touristenplan Wien, usw..
Die Erzeugung von Karten in Publishing-Programmen ist besonders dadurch gekennzeichnet, daß ein fast optimales WYSIWYG – What you see is what you get, erzielt wird. Der Datenaustausch und die Kombination mit Druckmedien ist besonders einfach.
Aus der Auflistung der verschiedenen Vorteile der Systeme gelangt man zum Schluß, daß ein optimales, digitales Kartographisches Programmsystem folgende Eigenschaften umfassen sollte:
Die Grenzen zwischen CAD- und Publishing Programmen verschwimmen immer mehr. CAD-Programme bieten mit Benutzer-Definierten Linienarten die Möglichkeit von gutem WYSIWYG, Publihsing Programme erhalten neue Funktionen zur Plazierung hinzu.
Die Vorteile der Erstellung einer Karte im GIS beginnt bereits bei der
Definition der Kartenelemente.
Jedes Objekt, das eine anderes Aussehen haben soll, muß auch als eigenes Objekt definiert werden. Gruppierungen zu Objektgruppen ist möglich. Dieser Vorgang stellt eine gewisse Denkensweise voraus, mit der es am Anfang oft Schwierigkeiten gibt. Für Anwender ist es einfacher, während dem Zeichnen Farbe oder Strichstärke umzustellen, als von vornherein einem Objekt ein fixes Aussehen zuzuordnen. Die
Selektion von Objekten
wird mächtiger durch die bessere Gliederung der Daten. Sind mit einem Objekt noch zusätzlich Sachdaten in der Datenbank abgespeichert, dann kann die Selektion auch diese Informationen zur Datenauswahl, sowohl für die Datenpräsentation als auch für der Lieferung der Daten für andere Programme benutzen. Das
Speichern von Informationen
Zu einem Objekt in der relationalen Datenbank unterstützt die
Automatisierung der Kartenherstellung.
Als Beispiel soll die Karten-Indexerstellung genannt werden. Verschiedenste US-Software-Hersteller haben eine Index-Funktion implementiert. Doch diese kann den Ansprüchen der Kartographie nicht genügen. Der Index muß auch für nicht rechteckige Suchfelder erstellbar sein. In einer Straßenkarte kann ein Ort unterschiedliche Bezeichnungen haben, z.B. eine deutsche, italienische und eine ladinische. In einem Stadtplan muß häufig ein Gassennamen abekürzt werden. Doch in allen diesen Fällen müssen im Index alle unterschiedlichen Variationen angegeben sein. Dies ist nur dadurch möglich, daß mit dem Objekt, z.B. dem Ortspunkt, in der Datenbank verknüpft die verschiedenen Schreibweisen abgelegt sind. Eine automatische Indexfunktion kann diese Informationen nutzen und den Index bereits entsprechend aufbereiten. Inkonsistenzen in der Schreibweise eines Namens in der Karte und im Index entfallen. Da die Daten in GIS-Programmen in
Karten-Projektionen
abgelegt sind, haben die Objekte eindeutige Koordinaten, die die Transformation sowohl in beliebige andere Koordinatenprojektionen erlauben als auch jederzeit die Erweiterung der Karte blattschnittfrei ermöglicht. Zusätzliche Informationen, die in der Natur mit GPS gemessen wurden, können einfach eingetragen werden.
Durch die Erstellung der Karten im GIS kann auch die Datenherkunft und damit Qualität besser dokumentiert werden, da diese Parameter leicht mit einem Objekt mitgespeichert werden können.
Kartographische Verlage haben hunderte Jahre an Erfahrung in der Sammlung von Informationen, in dem Erheben von Daten und Anzapfen von Informationsquellen. Jährlich erscheinen die verschiedenen Kartenwerke auf aktuellem Stand. Dieses Wissen über Veränderungen wurde bis jetzt immer nur für die Erstellung von Papier-Karten genutzt. Gleichzeitig ist bei den GIS-Anwendern teils ein GIS-Daten Friedhof entstanden. Bei der aufwendigen Erstdatenerstellung wurde übersehen, die die laufende Aktualisierung einen entsprechenden Personal und Kostenaufwand bedeutet. Wenn nun ein kartographischer Verlag Daten direkt im GIS-Format anbietet, dann ist das die sicherste Basis um aktuelle und korrekte Daten zu erhalten, auf der der Anwender dann seine zusätzlichen Informationen eintragen kann. Das Echo von den Kartenbenützern unterstützt die Korrektheit des Kartenwerkes. Ein großer Vorteil der Erstellung von Karten in einem GIS ist die Nutzung der Daten für verschiedenste
Anwendungen.
Diese digitalen Daten können nun nicht mehr nur für das Drucken von Papier-Karten, sondern für jede Form von geographischen Informationssystem genutzt werden.
Besondere Anwendungsfälle dafür sind die Produktion von
CDROM
Produkten. Mit geeigneter Software können die Daten direkt in CDROM-Produkte übernommen werden. Die Vernüpfung der Objekte mit Sachdaten erlauben nun eine ganz neue Kommunikation zwischen Kartenbenutzer und Karte. Zwischen Nutzer und Papierkarte besteht eine Einbahn-Kommunkation. Bei CDROM-Produkten entsteht durch die vielen Möglichkeiten an Such- und Abfragefunktionen eine Kommunikation zwischen der Karte und dem Nutzer. Ähnliche Funktionalität erlaubt das Nutzen der GIS-Daten im
Internet
Dies kann mit Standardwerkzeugen des Internets als auch mit besonderen GIS-Servern erfolgen. Dieser Bereich wird für die Kartographie proportional interessanter, desto größer die Verbreitung des Internets im Home-Bereich wird und eröffnet neue Benutzerkreise außerhalb jeder Landesgrenze.
Wie die vielen Punkte zeigen, gibt es viele Gründe eine Karte in einem GIS-Format zu erzeugen. Dem österreichischen Verlag Freytag & Berndt ist es auch hier als Bahnbrecher gelungen zu zeigen, daß die die Kartenherstellung im GIS möglich ist und zu einer ganz neuen Qualität der Daten geführt hat. Dazu werden die GI-Programme der Fa. GEOSolution verwendet, da diese auf die MicroStation aufsetzen und deren Graphikfunktionen voll und ganz unterstützen (Benutzerdefinierte Linienarten, Multilines). Mit dieser Östereich Karte 1:150.000 wurde ein Datenbasisbestand erzeugt, der an Informationsgehalt hervorsticht und durch seine Datenstruktur ganz neue Anwendungsbereiche öffnen wird.
Die Erstellung von Karten im GIS stellt der Kartographie neue, praktische Werkzeuge zur Kartenproduktion zur Verfügung. Die Daten sind von höherer Qualität und können für neue Anwendungsbereiche eingesetzt werden. Die Erstellung der Österreichkarte von Freytag & Berndt zeigt einen neuen, revolutionären Weg in der Kartenproduktion auf.
Korte, G.B.: The GIS Book, OnWord Press, 1997
MacEachren, A..M.: How maps work, The Guilford Press, 1995
Müller, J.-C.: GIS, Mulitmedia und die Zukunft der Kartographie, Kartographische Nachrichten, 1997
Wood, D.: The power of maps, The Guilford Press, 1992