Kartografie

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Weltkarte

Die Kartographie bzw. Kartografie ist die Wissenschaft, Kunst und Technik der Erstellung von Karten, Atlanten und Globen. Diese dienen zur Darstellung der Erdoberfläche mit all ihren topografischen, siedlungsgeografischen, territorialen, infrastrukturellen, sozialen, wirtschaftlichen, politischen, administrativen, historischen, tektonischen, geomorphologischen, orografischen und sonstigen Aspekten. Neben der Erde werden aber auch astronomische Objekte mit Hilfe von Sternkarten bzw. -globen abgebildet.

Inhaltsverzeichnis

Einführung

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Ein Kartograf bei der Arbeit

Die Kartografen visualisieren raumbezogene Informationen und müssen sich daher seit der Erstellung der ersten Karten mit den Problemen der Kartengestaltung auseinandersetzen. Sie bilden die Realität in der Karte mittels Kartenzeichen (Linien, Flächen, Symbole...) so ab, dass es dem Benutzer ermöglicht wird, die Inhalte der Karte (z.B. die Topographie) leicht aufzunehmen bzw. zu nutzen. Es sollte dem Nutzer möglich sein, seine kognitive Karte im Gehirn zu erweitern oder zu korrigieren.

Die drei Dimensionen der Erdoberfläche auf einem flachen Tontäfelchen oder einem Papyrus abzubilden war lange Zeit ein großes Problem. Als man dann herausfand, dass die Erde ein kugelförmiger Körper ist, musste man sich auch noch mit der Kartenprojektion, also der Darstellung eines dreidimensionalen Körpers auf einem zweidimensionalen Blatt Papier, auseinandersetzen (Projektion, Mathematische Kartografie).

Zur besseren Beschreibung der geografischen Lage der Orte wurden schon sehr früh die geografischen Koordinaten eingeführt. Diese Methode der Lagebeschreibung wurde seit dem 19. Jahrhundert um weitere Koordinatensysteme (z.B. Gauß-Krüger-Koordinatensystem, UTM-Koordinatensystem) ergänzt.

Geschichte

Die Geschichte der Kartografie hält mit der Entwicklung der Geografie als Wissenschaft Schritt.

Urgeschichte

Aus der Zeit der Urgeschichte hat man fast nur Sagen, Vermutungen und dürftige Nachrichten über Karten primitivster Art, von denen sich fast keine Spuren erhalten haben. Die bisher älteste kartografische Darstellung fand man im Jahre 1963 im türkischen Çatal Hüyük bei den Ausgrabungen einer neolithischen Siedlung. Die Wandmalerei zeigt die Siedlung um 6200 v. Chr. mit ihren Häusern und dem Doppelgipfel des Vulkans Hasan Dag (3.270m).

Frühgeschichte

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Illustration der Himmelsscheibe von Nebra

Ca. 3800 v. Chr. wurde eine Karte von Nord-Mesopotamien in die so genannte Tontafel von Nuzi (auch Ga-Sur), dem heutigen Jorgan Tepe, südwestlich von Kirkuk im Irak, geritzt. Auf der 7 cm x 7 cm großen Tontafel sind Berge, Flüsse und Städte eingezeichnet.

Die zwischen 1800 v. Chr. und 1600 v. Chr. erschaffene Himmelsscheibe von Nebra ist die älteste bekannte Himmelsdarstellung und evtl. auch die älteste astronomische Sternkarte der Menschheitsgeschichte.

Ca. 1500 v. Chr. entstand im heutigen Italien die in einen Felsen geritzte Karte von Bedolina nahe der Ortschaft Capo di Ponte im Tal Val Camonica. Sie zeigt auf 4,16 m x 2,30 m den Plan eines Ortes sowie Tiere und Menschen.

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Tabula Peutingeriana

Ebenfalls um ca. 1500 v. Chr. entstand in Babylonien ein Stadtplan von Nippur auf einer 21 cm x 18 cm großen Tontafel, die das Stadttor, Gebäude und den Euphrat zeigt und in sumerischer KeilschrifKeilschrift beschriftet ist.

Aus der Zeit um 1300 v.Chr. ist eine ägyptische Papyruskarte von den nubischen Goldminenfelder erhalten. Sie stellt das Becken östlich von Koptos mit einer Hauptstraße und dem Ammonstempel dar.

Ca. aus dem 6. Jahrhundert v. Chr. stammt eine in eine Tontafel geritzte Weltkarte, die das babylonische Weltbild als Kreis zeigt.

Im 5. Jahrhundert v. Chr. gibt der Weltreisende Herodot eine ausführliche Beschreibung, wie eine Weltkarte im Einzelnen zu zeichnen wäre. Die Grenzen seines Welthorizontes sind Nordeuropa, das kaspische Meer, Westindien und im Süden die Sahelzone.


Aus den ersten Jahrhunderten unserer Zeitrechnung stammen die Handzeichnungen von Karten in den ältesten Manuskripten der Kosmographie des Ptolemäus, einer Erdbeschreibung, die eigentlich ein Verzeichnis astronomischer Positionen nach Breite und Länge ist und auf so unsicheren Berechnungen basiert, dass die Fehler der zu großen Länge beim Ostende des Mittelländischen Meers 20° und an der Gangesmündung schon 46° betragen.

Ferner gibt es noch die Tabula Peutingeriana, eine von West nach Ost unnatürlich verzerrte Straßenkarte des römischen Reichs mit Angabe der Militärstationen und Entfernungsangaben in Meilen.

Mittelalter

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Ebstorfer Weltkarte

Die verschiedenen Handzeichnungen, meist von Mönchen angefertigt, sind Versuche so genannter Weltkarten (mappae mundi), die aufbauend auf den Irrtümern des Ptolemäus, der noch lange als unfehlbare Quelle galt, sowie durch Missinterpretationen neuer Entdeckungen z. B. Marco Polos aber auch anderer Entdecker, gravierende Fehler enthielten: Asien rückte beispielsweise so weit gegen Osten, dass Kathai (China) nur noch 130° westlich von Spanien lag.

Zu diesen Weltkarten zählen die Ebstorfer Weltkarte (ca. 1235), die Hereforder Weltkarte (ca. 1270), die Haldinghams (im Dom zu Hereford, 14. Jahrhundert), die des Marino Sanuto (1320), die Florentiner Seekarte (1351), die so genannte Katalunische Karte bzw. der "Katalanische Atlas" (1375), der den jüdisch-mallorquinischen Kartografen Abraham und Jehuda Cresques (Vater und Sohn) zugeschrieben wird, die Karte Andrea Biancos (1436), die Weltkarte im Palazzo Pitti zu Florenz (1447), die Weltkarte des Andreas Walsperger (1448/9) sowie jene des Fra Mauro in der Markusbibliothek zu Venedig (1453).

Der Globus des Nürnberger Gelehrten Martin Behaim von 1492, auch Martin Behaims Erdapfel genannt, kann als Schlussstein dieser Periode angesehen werden. Er trägt noch alle Spuren des unvollkommenen Wissens und der Irrtümer seiner Zeit.

Neuzeit

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Weltkarte 1548

In diesem Zeitabschnitt machen sich die Fortschritte der Kartografie schon sehr bemerkbar. Es erscheint eine ansehnliche Anzahl von Küstenkarten (portolani), welche in Venedig, Genua, Lissabon, Mallorca und anderen Orten fast fabrikmäßig gefertigt werden, allerdings noch mit teilweise falsch orientierten Umrissen infolge der Unkenntnis der Missweisung (Deklination) der Magnetnadel und mit bedeutenden Fehlern bezüglich der geografischen Länge, welche nur nach der Schnelligkeit des Segelns geschätzt wurde.

Aus ihnen werden die Weltkarten zusammengesetzt, und es wird die Kunst des Grabstichels zu ihrer Vervielfältigung aufgeboten.

Jede größere Bibliothek besitzt eine Anzahl von Portolani aus jener Zeit. Seltener sind die Weltkarten, sowohl die Handzeichnungen als auch die Abdrücke der gestochenen.

In diese Suite gehören die Carta marina von Portugal (1504), die Karte des Piri Reis|türkische Weltkarte (Karten von Piri Reis) (1513), die Weltkarten von Descelliers (1553, im Privatbesitz in Wien), Gaultier (1512), Peter Apian (1524), Ribero (1529), Cabot (1544) u.a. die Globen von Schoner (1520), Mercator (1541) und dessen schon mit wachsenden Breiten konstruierte Weltkarte (1569).

Im Jahre 1507 gibt Martin Waldseemüller Globus und Weltkarte mit der Kontinentbezeichnung Amerika heraus.

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.

So wird es möglich, dass vor und nach 1600 an die Stelle der Portolani ganze Atlanten treten, z.B. der von Mercator (gest. 1595), den dessen Söhne vollendeten, von Ortelius ("Theatrum Orbis Terrarum", 1570), Jodocus Hondius (1563-1612), Johannes Jansson (1636, 6 Bände mit 451 Karten), Willem Blaeu (1571-1638) und seinen Söhnen (372 Karten) etc. Damals waren also die Niederländer tonangebend auf dem Gebiet der Kartografie.

Für Deutschland sind zu nennen Johann Baptist Homann (gest. 1724) in Nürnberg (etwa 200 Karten) und Seutter in Augsburg (Atlas, Wien 1736, 50 Blatt), für Frankreich Tavernier u.a.

Der Landkartenstich war, wie der Buchdruck, ein Gewerbe geworden.

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


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Zwei Kartografen bemalen ein Relief von Südamerika

In ersterer Beziehung stand nun Frankreich an der Spitze, doch genügten die großartigen Leistungen der beiden Cassini nicht: Es wurde eine neue, große topografische Karte geplant, deren letzte Blätter (267) erst Ende des 19. Jahrhunderts erschienen sind. Dem Beispiel Frankreichs folgten nach und nach alle europäischen Staaten, und es fehlt nicht mehr sehr viel, um Europa, mit Ausnahme der Türkei und größerer Teile von Spanien sowie der nördlichsten Teile von Skandinavien und Russland, mit allem Aufwand gereifter Geodäsie trigonometrisch ausgenommen und topografisch mappiert anzunehmen. Unter den asiatischen Ländern erfreut sich Ostindien, unter den amerikanischen die Union des allmählichen Zustandekommens guter Spezialkarten.

Für die genaue Aufnahme der Küstenstriche aller Ozeane wirken in erster Linie die britische Admiralität, in zweiter die nordamerikanische und französische Marine. Tausende von Seekarten und von topografischen Sektionen beweisen die überall erwachte Tätigkeit der Marinen, der Generalstäbe und Ingenieur-Geografenkorps.

Selbstverständlich ist dieser Umschwung nicht ohne Einfluss auf die Privatindustrie geblieben, und es kann auf die Leistungen der geografisches Institut|geografischen Institute zu Gotha und Leipzig, auf die Produktion vieler Verleger von London, Paris, Berlin (Reimer), Sankt Petersburg etc., auf die zahlreichen Illustrationen zu den Mitteilungen der verschiedenen geografischen Gesellschaften hingewiesen werden, um die Überzeugung zu erlangen, dass die Kartografie beschleunigt in allen Richtungen fortschreitet. Nicht nur der Gelehrte, der Forscher, der Militär, auch Geschäftsleute und selbst die lange vernachlässigte Schule finden Befriedigung für ihre mannigfaltigen Bedürfnisse, obgleich noch lange nicht alle Kombinationen erschöpft sind, um den überreichen Stoff dem Fachmann und dem Lernenden mundgerecht zu gestalten.

19. und Anfang 20. Jahrhundert

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Bern auf der Dufourkarte

Mitte 19. Jahrhundert wurde von General Henri Dufour eine Kartenserie 1:100 000 der Schweiz mit einer Beleuchtungsrichtung aus Nordwest erstellt. Diese Beleuchtungsrichtung wurde in der Folge von vielen Kartographen übernommen. Ab Mitte des 19. Jahrhunderts wurde es auch üblich Karten mehrfarbig zu drucken. Dadurch wurde das Kartenbild reichhaltiger. Die dominierenden Schraffuren wurden vielfach durch Flächentöne ersetzt.

In Bereich der Schulkartografie machte sich besonders Carl Diercke mit dem nach ihm benannten Diercke-Atlas einen Namen.

Computerzeitalter

Nach jahrhundertelanger, hauptsächlich handwerklicher Tätigkeit bei der Originalherstellung oder Reproduktion von kartografischen Erzeugnissen, hat sich mit dem Aufkommen der Computer das Bild der Kartografie stark gewandelt. Mit heutigen Geoinformationssystemen (GIS) arbeiten Kartografen eher am Bildschirm mit Maus und Tastatur als über dem Leuchttisch mit Griffel und Tuschefeder. Der Karteninhalt wird jedoch meist aus dem GIS in eine Graphiksoftware konvertiert und dort auf den Druck vorbereitet.

Als Grundlage für neue Karten sind seit frühester Zeit die Ergebnisse der Geodäsie (Vermessungskunde) interessant gewesen. Mit der Eroberung der Lüfte und später auch des Weltalls wurde mit der Fernerkundung und Photogrammetrie eine neue reichhaltige Datenquelle, das Luftbild und Satellitenbild gefunden, die heute nicht mehr wegzudenken ist.

Die rasante Entwicklung von interaktiven Karten im Internet oder bei mobilen Endgeräten sind Schwerpunkt zahlreicher Untersuchungen, aber auch Forschungsschwerpunkte wie Virtuelle Realität oder Augmented reality sind heute in der Kartografie vertreten.

Qualitätsmerkmale guter Kartografie

Nachstehend werden vier Qualitätskriterien für eine gute Karte beschrieben, die Genauigkeit, die Grafik, die Verständlichkeit und die Ästhetik.

Genauigkeit: Die Informationen der Karte (zum Beispiel Geländeform, Verkehrslinien und Texte) müssen mit der Wirklichkeit übereinstimmen. Für die Beurteilung der Genauigkeit sind Fachleute (Vermessungsingenieur, Kartograf, Geograf) zuständig.

Grafik: Die Zeichnung, die Beschriftung und die Farbgebung müssen den üblichen fachlichen Mindestanforderungen der Grafik und der Typografie genügen.

Verständlichkeit: Mit dem Begriff "Verständlichkeit" wird vor allem eine gute Lesbarkeit der Karte definiert. Für die Beurteilung der Verständlichkeit sind allein die Benutzerinnen und Benutzer zuständig. Kartografische Produkte erfüllen in der Regel die Anforderungen an Genauigkeit und Grafik. Bezüglich Verständlichkeit werden jedoch oft schlechte Karten publiziert. An dieser Stelle sollen nicht die Lernziele von Ausbildungsstätten für Kartografen beschrieben werden. Hingegen möge eine Aufzählung der häufigsten Mängel zeigen, was unter guter Verständlichkeit zu verstehen ist:

Zu viele Informationen: Zu jedem Kartenmaßstab gehört ein angemessener Umfang von Informationen. Wenn im Maßstab 1:25'000 noch jedes einzelne Gebäude dargestellt werden kann, müssen die Gebäude im Maßstab 1:100'000 zu Gebäudegruppen zusammengefasst werden. Ein Stadtplan im Maßstab 1:2'000 erlaubt, die Namen aller Straßen und Gassen, ja sogar die Hausnummern darzustellen. Im Maßstab 1:10'000 hingegen können höchstens die Namen der wichtigsten Straßen angeschrieben werden. Mit dem Fachbegriff Generalisierung wird in der Kartografie die sinnvolle Reduktion der Informationen entsprechend dem Kartenmaßstab bezeichnet. Eine Karte, die man mit dem Vergrößerungsglas lesen muss, ist eine schlechte Karte.

Zu wenige Informationen finden sich hauptsächlich in zensierten Karten diktatorisch regierter Länder sowie in aus Kostenersparnisgründen zu stark generalisierten kommerziellen Kartenwerken.

Zu viele Farbabstufungen: Elemente einer Karte, wie zum Beispiel Bodenbedeckung, Höhenstufen oder Bauzonen können mit Farben dargestellt werden. Karten mit zu feinen Farbabstufungen sind schlecht lesbar. In der Regel kann ein Benutzer höchstens drei verschiedene Abstufungen derselben Farbe auf der Kartenlegende wieder erkennen.

Mangelhafte Generalisierung: Dieser Mangel soll am Beispiel einer Straße erläutert werden. Die Begrenzungslinien einer 25 Meter breiten Straßenanlage haben im Maßstab 1:10'000 einen Abstand von 2.5 Millimeter. Eine solche Doppellinie ist gut lesbar. Im Maßstab 1:100'000 hätten die beiden Linien bei maßstäblicher Darstellung nur einen Abstand von 0.25 Millimeter und wären nicht mehr als Doppellinie erkennbar. Damit die Karte verständlich bleibt, müssen die beiden Linien einen Abstand von mindestens 1 Millimeter haben, auch wenn dies im Maßstab 1:100'000 einer vier mal zu großen Straßenbreite von 100 Metern entspricht. Eine mangelhafte Generalisierung muss immer dann beanstandet werden, wenn Karten ohne kartografische Bearbeitung fotomechanisch oder digital verkleinert werden. Dies ist die häufigste Ursache schlecht lesbarer Karten.

Ästhetik: Eine Karte kann dann als perfekt bezeichnet werden, wenn sie keinen der erwähnten Mängel aufweist und von der Benutzerin und vom Benutzer auch noch als ästhetisch gut empfunden wird: Eine Karte, schön, wie ein Bild.

Amtliche Kartografie

Als amtliche Kartografie bezeichnet man die von staatlichen Behörden erstellten Karten und Daten.

Deutschland

In Deutschland ist das Bundesamt für Kartographie und Geodäsie für kleinmaßstäbige Karten und die nationale Koordinierung zuständig. Die großmaßstäbigen Karten sind Ländersache, ihre Erstellung übernimmt das jeweilige Landesvermessungsamt, bzw. der zuständige Landesbetrieb des Bundeslandes. Speziell für Seekarten und Flusskarten ist das Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie zuständig.

Der Großteil der amtlichen Karten basiert auf der deutschen Grundkarte mit einem Maßstab von 1 : 5000 bzw. 1 : 10 000 in den neuen Bundesländern und 1 : 25 000 in den alten Ländern.

In der DDR waren der Topographische Dienst Dresden mit der Außenstelle für Photogrammetrie (Luftbildauswertung) in Leipzig, der Topographische Dienst Erfurt und der Topographische Dienst Schwerin für das Landeskartenwerk (Ausgabe Volkswirtschaft), die Landeslage- und Landeshöhennetze und das Schwerenetz zuständig. Ab 1971 war das Kombinat Geodäsie und Kartographie mit der Verwaltung Vermessungs- und Kartenwesen, die dem Ministerium des Innern der DDR unterstellt war, für die amtliche Geodäsie und Kartografie zuständig. Darüber hinaus lagen verschiedene Aufgaben, wie beispielsweise das Landeskartenwerk (Ausgabe Staat) beim Militärtopographischen Dienst der NVA mit dem Militärkartographischen Dienst in Halle und dem Kartographischen Dienst Potsdam. Die amtlichen Karten basierten auf der Topographische Karte der DDR|Topographischen Karte der DDR mit einem Maßstab von 1 : 10 000 als Grundmaßstab.

Österreich

Das Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen (BEV) ist in Österreich für die amtliche Kartografie zuständig.

Schweiz

Das Bundesamt für Landestopographie (swisstopo) ist in der Schweiz für die amtliche Kartografie zuständig.

Kritik zur Amtlichen Kartografie

Obwohl die Karten und Daten von staatlichen Behörden erstellt und gewonnen werden und somit in erster Linie die Steuerzahler für die Kosten aufkommen, werden diese, sobald sie als Nutzer die Daten erwerben und nutzen möchten noch einmal, also doppelt zur Kasse gebeten.

So ist es z.B. so, dass für die Gewinnung von Höhendaten mithilfe der SRTM Mission (welche ein Gemeinschaftsprojekt der USA und Deutschland war) Steuergelder des Deutschen Steuerzahlers verwendet wurden und heute der Steuerzahler, sofern er diese Daten vom Staat erwerben möchte für diese SRTM Daten Geld bezahlen muss. Und das obwohl diese Daten sowie andere Geografische Daten in den USA grundsätzlich kostenlos erhältlich sind und im Gegensatz zu den selben Daten aus Deutschland keinen Nutzungsrestriktionen unterliegen. In den USA ist es nämlich die Regel, dass die Daten die der Steuerzahler bezahlt auch dem Steuerzahler kostenlos und ohne Nutzungseinschränkungen zur Verfügung stehen. Diese Daten sind dort sozusagen Public Domain. Wünschenswert wäre, wenn Deutschland und andere Nationen diesem Beispiel der USA hier folgen würden.

Organisationen

Hinweis

Die alleinige korrekte Schreibweise war vor der Rechtschreibreform die mit "ph". Mit der neuen Rechtschreibung kam die Schreibweise mit "f" als gleichberechtigte Variante hinzu. Beide Formen sind gültig, jedoch bevorzugt der Duden die Schreibweise mit "f". Bei Eigennamen ist auf die Selbstbezeichnung (z.B. "Institut für Kartographie") zu achten.

Siehe auch: Kartensammlung, Vier-Farben-Satz, Mercator-Projektion

Literatur

  • Bollmann & Koch (Hrsg.), 2001, Lexikon der Kartographie und Geomatik, Spektrum Verlag, ISBN 382741055X
  • Günter Hake, Dietmar Grünreich und Liqiu Meng, Kartographie, 2002, 8. Auflage, ISBN 3110164043
  • Ogrissek (Hrsg.), 1983, ABC Kartenkunde, Brockhaus Verlag

Siehe auch: Fernsehsendung Mit offenen Karten

siehe auch

Weblinks

Für Weblinks zu Online-Karten siehe Karte



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