Kartographie

Als Prinzipien der Klassenbildung kann man ansehen: Die Gemeinsamkeiten innerhalb einer Klasse so groß wie möglich zu machen, aber Unterschiede zwischen den Klassen so groß wie möglich zu machen.

Der entstehenden Klassen müssen alle Werte der Datenreihen abdecken und werden durch angrenzende Werte abgegrenzt, d.h. die Klassen sollen sich nicht überlappen! Beispielsweise "1 bis <2", "2 bis <3". Die Klassen dürfen außerdem nicht nach oben oder unten offene Klassen bleiben, gerne im Diercke Weltatlas verkehrt gemacht, also Klassen wie "200 und mehr", besser den Maximalwert hier auch nennen wie "200-355" wenn 355 der höchste Wert der Datenmenge ist.

Elegant ist die Bildung von natural breaks, dabei werden die Klassengrenzen an die Minima oder Lücken der Historgrammkurve angelegt. Das diese natürlichen Häufungen meist ohnehin ihren Grund haben ergeben sich bei der Gelegenheit oft auch gleich Sinnklassen.

Die Klassenanzahl sollte angemessen zur Anzahl der geografischen Objekte sein. Hier bietet sich die Sturges-Formel an: x=1+3,32*log(Anzahl). Einfachere Berechnungen ziehen nur die Wurzel aus der Anzahl der Datensätze. Für bipolare Klassen sind 7 ein guter Wert, man hat dann drei drüber und drei drunter.

Die Genauigkeit der Klassen darf nicht größer sein als die der Daten, es ist nicht sinnvoll mehr Stellen anzugeben für die Klassengrenzen als die Daten hergeben. Dabei sind auch die Ergebnisse von Berechnungen auf signifikante Stellen zu überprüfen!

Leere Klassen dürfen nicht auftauchen und sind ein klarer Fehler bei der Klassenbildung. So etwas kann bei Klassenbildung wie Quantile nicht passieren, da hier in jede Klasse die selbe Anzahl an Werten geschoben wird.

Durch die Trichromatizität lassen sich alle Farben durch drei Zahlen beschreiben. Dabei kommen verschiedenen Farbräume zum Einsatz, durch die das Farbraumsystem quantifiziert wird, das die Menge der differenzierbaren oder wiedergebbaren Farben für z.B. Ein- und Ausgabe-Geräte beschreibt.

Die Farbidentität wird dann durch Angaben wie den Farbton, die Sättigung, die Helligkeit oder Farbtemperatur beschrieben. Der Farbraum einer Datei kann durch Tools wie ImageJ mit dem Plugin 3D-Farbinspektor sehr schön visualisiert werden.

Der RGB-Farbraum deckt den vom Menschen wahrnehmbaren Blau-Grün-Bereich großzügig ab, den von Rot-Grün aber nur eingschränkt. Primärfarben im CMYK-Farbraum wie Purpur/Magenta sind nicht eindeutig definiert. Besonders problematisch ist aber die fehlende Farbmetrik, Farben numerisch gleicher Helligkeit werden unterschiedlich hell wahrgenommen.

Das Munsell-Farbsystem geht hier anders vor, der Farbraum entspricht mehr einer Farbkartoffel. Der Munsell-Farbraum ist zwar schlecht digitalisierbar, deckt aber den gesamten Garmut (also die wahrnehmbaren Farben) ab. Die subjektiv empfundenen Farbabstände werden hierbei berücksichtigt und diese sind immer metrisch. Man kann also die euklidische Distanz zwischen zwei Farben berechnen.

Für den IT-Einsatz scheint der Lab-Farbraum besonders geeignet zu sein. Er kann natürliche Farben perfekt wiedergeben und ist auch die erste Wahl wenn es darum geht in Bildern die Farben zu korrigieren. Die Farbmetriken passen und der komplette Farbraum ist enthalten der Lab-Farbraum bildet sogar mehr als den Garmut ab. Ein mathemathische Konstrukt liegt dieser korrekten Wiedergabe von objektiven Unterschieden und Ähnlichkeiten zugrunde. Die Farbvalenz ist der Farbempfindung angepasst und basiert auch auf nur drei Parametern.

Die Farbwahrnehmung kann unterschiedliche Funktionen haben. Beispielseweise sind durch die selektive Wirkung reife Früchte in Bäumen besser zu erkennen und verschafften Menschen mit Farbwahrnehmung in der Evolution Vorteile.

Farben können auch eine ordnende Funktion haben: Durch Helligkeiten und Farbsättigung lassen sich Abstufungen von mehr oder weniger darstellen.

Eine archetypische Funktion der Wirkung von Farben ist im kollektiven Unterbewusstsein abgespeichert und vom kulturellen Hintergrund abhängig. Blau steht dabei meist für Raum, Weite und Rationalität. Direkt kann Farbe auch kulturelle Funktion haben, als Farbe der Trauer wird vom Kulturkreis unterschiedlich weiß oder schwarz gewählt.

Thematische Kartographie ist eigentlich eine Tautologie, denn Karten haben fast immer ein Thema das sie darstellen, das gilt auch für die sogenannten Topo-Karten. Man unterscheidet in der thematischen Kartographie zwischen angewandten Karten, wissenschaftlichen Karten, Spezialkarten und Problemkarten.

In der thematischen Kartographie werden qualitative und quantitative Daten klassifiziert und dargestellt. Die Klassen sollten dabei eindeutige Grenzwerte haben (nicht ">" und "<2", sondern eher ">2" und "<=2") um metrisch skalierte Daten darzustellen. Als Orientierung verwende die thematische Kartographie die Verteilung der Landmassen im Meer, seltener auch das Gitter von Längengrad und Breitengrad.

Mit der thematischen Kartographie kann man Zusammenhänge erkennen, dies zeigte erstmalig John Snow bei der Erforschung von Cholera-Fällen mit Mitteln der thematischen Kartographie um 1900.

Die thematische Kartographie wird auch eingesetzt um mit einem Kartogramm eine Orientierung durch ein Wegenetz (z.B. U-Bahn) oder einen Campus (z. B. Krankenhaus) mit farblichen Markierungen zu ermöglichen.

Die Planung wird mit der thematischen Kartographie unterstützt, z. B. die Wachstumsplanung anhand von Eckdaten, aber auch politische und wirtschaftliche Interessen können durch Karten als Propaganda eingesetzt werden. Dabei werden oft zusammenhanglose Korrelationen hergestellt.

Der Bedarf an raumbezogener Visualisierung steigt immer weiter durch die die Vielfalt an raumbezogenen Daten zu unterschiedlichsten Themen. Karten werden durch die der thematische Kartographie mit für den jeweiligen Nutzungszweck ausgerichtet, dabei wird in dem Kartenmodell die invidividuelle Wahrnehmung berücksichtigt.

Auch topographische Karten sind genug genommen thematische Karten, die mit diskreten Signaturen Elemente der Topographie darstellen wie: Gebäude, Verkehrswege, Grenzen, Gewässer, Bodenbedeckung oder das Relief durch Höhenlinien.

Für die thematische Kartographie werden verschiedene Darstellungen verwendet und unterschieden: Während die monothematische Darstellung für Einzelerscheinungen als analytische Karten geeignet ist (z. B. Erdbebenkarte), wir die polythematische Karte für komplexe Karten wie Wirtschaftskarten, Straßennetzen und ähnlichem eingesetzt.

Ein Sonderfall sind synthetische Karten zur Veranschaulichung abstrakter wissenschaftlicher Erkenntnisse wie Klimakarten, bei denen eine Erläuterung der diskreten Typisierung erforderlich ist. Durch die voneinander unabhängigen Layer handelt es sich meist auch um komplexe Karten.