Allgemeine Kartographie
Jürgen Bollmann, Trier
Die Allgemeine Kartographie, E general cartography, ist zentrales Teilgebiet der Kartographie, das sich mit der allgemeinen theoretischen, empirischen und technologischen Erkenntnisgewinnung befasst. Abgrenzungen bestehen zu den Teilgebieten Wissenschaftstheoretische Grundlagen der Kartographie, Angewandte Kartographie und Regionale Kartographie. Methodologisch unterschieden werden die Bereiche Theorie- und Methodenentwicklung, Modellbildung sowie kartographische Verfahren und Systeme.
Im Bereich der Theorie- und Methodenentwicklung bzw. der Modellbildung werden die im Kartenherstellungs- und Kartennutzungsprozess relevanten Strukturen georäumlicher Daten, der optische und informationelle Charakter von Zeichen und Zeichenmustern, die Bedingungen visuell-kognitiver Informations- und Wissensverarbeitungsprozesse sowie der Kommunikations- und Handlungszusammenhang, in dem Karten genutzt werden, untersucht und für die wissenschaftliche und technologische Weiterverarbeitung in Form von Theorien verallgemeinert oder als Modelle formalisiert (kartographische Modellbildung). Dabei wird vorausgesetzt, dass der Kartennutzer, das georäumliche Informationsangebot in Karten aufgrund der gezielt eingesetzten Wirkung von graphische Zeichen visuell aufnehmen und mental repräsentieren kann (kartographische Repräsentation).
Die Entwicklung von Referenzen zur Zuordnung von kartographischen Zeichen zu georäumlichen Objekten basiert auf Theorieansätzen und Standards, die z. T. aus der Praxis der Kartenherstellung und -nutzung abgeleitet wurden. Meistens werden diese Ansätze, wie etwa der Ansatz der graphischen Variablen nach J. Bertin, in Form von Konzepten, Schemata oder regelbasierten Systemen technologisch umgesetzt (kartographisches Zeichenmodell, kartographische Darstellungsmethoden).
Die geometrische Verebnung des Erdkörpers sowie die Referenzierung und Verortung von georäumlichen Objekten erfolgt überwiegend mit Hilfe geometrisch-mathematischer Methoden. Zur geometrischen Verebnung der sphärischen Oberfläche des Erdkörpers oder anderer Planeten in die Kartenebene existieren z. T. schon seit der Antike (Kartographiegeschichte) Verebnungsmodelle, die hinsichtlich ihrer Konstruktionsprinzipien und ihrer Verebnungseigenschaften untersucht und in Form von konkreten Kartenprojektionen bzw. Kartennetzentwürfen umgesetzt sind.
Die Verortung von in Karten abzubildenden Objekten erfolgt mit Hilfe von Koordinatensystemen in georäumlichen Relationen zur physikalisch und mathematisch definierten Erdoberfläche (Sphäroid). Bei der perspektivischen Abbildung der physischen Form der Erdoberfläche (Relief) entstehen dann aufgrund der Annahme verschiedener perspektivischer Sichten (Blickpunkte) zweidimensionale oder dreidimensionale georäumliche Grundrisse.
Ausgehend von der maßstäblichen Verkleinerung dieser Objektgrundrisse existieren Modelle, Verfahren und Regelwerke zur Vereinfachung, Reduktion und Abstraktion von geometrischen, inhaltlichen und graphischen Kartenelementen (Kartographische Generalisierung).
Für die kartographische Objekt-Zeichen-Referenzierung existieren Methoden und Verfahren zur konkreten Definition und Ableitung von Datensätzen, Zeichenmustern und Kartentypen auf der Basis kartographischer Theorien und Modelle. Datenmodelle vereinheitlichen in semantischer, logischer und physikalischer Hinsicht Datenstrukturen zu technischen Schemata, Systemen und Verfahren, die eine praktische Erfassung, Verwaltung und Abbildung von Daten ermöglichen. Zeichen- und Kartenmodelle stellen einen Zusammenhang zwischen graphischen Zeichenstrukturen und Karten sowie georäumlichen Merkmalen bzw. die sie beschreibenden Geodaten her.
Zur kartographischen Informationsverarbeitung werden die Wirkungen kartographischer Abbildungsbedingungen und die Funktionen kartographischer Präsentationen mit Hilfe sozialempirischer bzw. experimenteller Methoden überprüft und in Form von kartographischen Wahrnehmungs- oder Kognitionsmodellen vereinheitlicht. Untersucht werden u. a. Fähigkeiten und Bedürfnisse von Kartennutzern und deren Verhalten bei der Nutzung von Karten (Empirische Kartographie). Aufgrund des mit diesen Problemfeldern verbundenen psychisch-sozialen, graphisch-kommunikativen und technisch-formalen Charakters kartographischer Untersuchungen erfolgt die Theorie- und Modellbildung durch ein entsprechend weitgefächertes wissenschaftliches und technologisches Methoden- und Verfahrensspektrum.
Im Bereich Kartographische Kommunikation werden Karten häufig nicht isoliert, sondern im Rahmen multimedialer Umgebungen am Bildschirm betrachtet (multimediale Präsentation). Durch die Verknüpfung von Text-, Bild- und Tonmedien, durch die animierte Dynamisierung von Abbildungssequenzen (kartographische Animation) oder durch die interaktive Selektion und Verknüpfung von Zeichen (interaktive Karte) ergeben sich neue kartographische Fragestellungen. Der technische Rahmen für solche Präsentationsformen wird im Wesentlichen von kommerziell angebotenen Geräten und Programmen vorgegeben. Für die Einbindung von kartographischen Medien in kartographische Handlungsfelder oder für den dialogischen Austausch von Informationen in Netzen, müssen dagegen die dafür erforderlichen spezifischen Anwendungen zur Zeit noch gesondert modelliert und kommunikationstechnisch realisiert werden.
Kartographische Verfahren zur Konstruktion und Gestaltung von Karten werden im Rahmen von kartographischen Programmsystemen entwickelt und implementiert. Dabei werden vormals manuell-zeichnerische Verfahren zur Erzeugung von Punkt-, Linien-, Flächen- und Textelementen durch den Systemnutzer unterstützende Werkzeuge ersetzt. Die Ausgabe von Karten auf Papier oder Folie und die farbgetrennte Filmherstellung erfolgt standardisiert an leistungsfähigen Druckern bzw. einheitlich durch Laserbelichter. Das bedeutet, dass die vormals speziellen reproduktionstechnischen kartographischen Verfahren, durch Verfahren der sog. Druckvorstufe ersetzt wurden.
Die Erkenntnisbereiche der Allgemeinen Kartographie werden in den letzten Jahren stark von den Entwicklungen in der DV-Technologie geprägt (kartographische Methodologie). So gibt es im allgemeinen Theorie- und Methodenbereich Tendenzen, neue Erkenntnisse unmittelbar im Rahmen von Konzeptionen und Modellen zu formalisieren und direkt in DV-gestützte Verfahren und Systeme umzusetzen. Die Konsequenz ist eine verstärkte Übernahme von Methoden und Verfahren der Informatik durch Erkenntnisbereiche der Allgemeinen Kartographie (kartographische Informatik). Ferner entstehen beim Einsatz von Geoinformationssystemen zwischen der topographischen und fachwissenschaftlichen Datenaufnahme, -verwaltung und -weiterverarbeitung sowie den Erkenntnisbereichen der Allgemeinen Kartographie neue Berührungspunkte. Aufgrund der integrativen Wirkung von Geo-, Fach- und anderen DV-Systemen werden daher Konzeptions-, Modellierungs- und Entwicklungsinhalte und -prozesse der Kartenherstellung und -nutzung unmittelbar auf die entsprechenden Bereiche in der Fernerkundung, Geodäsie bzw. Vermessungstechnik, Photogrammetrie (vgl. Geomatik), und den Geo- und Umweltwissenschaften ausgerichtet. Und schließlich zeichnet sich durch die spezifischen visuellen Bedingungen der Bildschirmkommunikation ein verstärkter Bedarf an empirisch abgesicherten Erkenntnissen über die Wirkung und Einsatzmöglichkeiten von kartographischen Medien ab. Sowohl die Präsentationsmöglichkeiten von multimedialen Systemen als auch die netzbasierte Kommunikation zwischen Arbeitsplätzen oder in weltweiten Verbindungen (z. B. Internet) führen zu völlig neuen Fragestellungen hinsichtlich der Wahrnehmung und gedanklichen Verarbeitung von kartographischen Informationen. Die Lösung dieser Fragestellungen macht eine intensive Zusammenarbeit zwischen der Empirischen Kartographie und den mit vergleichbaren Fragen befassten Disziplinen, wie der Psychologie, den Kommunikations-, Medien- und Arbeitswissenschaften sowie der Pädagogik erforderlich (Abb.).

Literatur: [1] BERTIN, J. (1974): Graphische Semiologie, 2. Auflage, Berlin, New York. [2] HAKE, G. & GRÜNREICH, D. (1994): Kartographie, Berlin, New York. [3] ROBINSON, A. et al. (1995): Elements of Cartography, New York. [4] WILHELMY, H. (1990): Kartographie in Stichworten, 6. Aufl. von Hüttermann, A. u. P. Schröder, Kiel. [5] BOLLMANN, J. (1996): Kartographische Modellierung – Integrierte Herstellung und Nutzung von Kartensystemen. In: Schweiz. Gesellschaft f. Kartographie (Hrsg.): Kartographie im Umbruch – Neue Herausforderungen, neue Technologien. Beiträge zum Kartographiekongress Interlaken 96, Bern, S. 35-55.