Abbildung 1: Kulturstätten im Etsch- und Eisacktal an exakter Position
Bei klassischen, gedruckten Landkarten ist die kartographische Qualität Im Besonderen an der Platzierung von Symbolen und Text zu erkennen. Symbole überschneiden oder überlappen nicht mit anderen Symbolen . Dadurch wird eine optimale Lesbarkeit geboten.
Ganz anders ist es in der Internet-Welt. In den verbreiteten Internet-Landkarten von Google oder Microsoft-Bing/Nokia werden Texte nicht freigestellt und Symbole liegen übereinander, keine Randbereinigung erfolgt. Es ist üblich, dass Symbole geocodiert richtig, d.h. an seiner Längen- und Breitenposition, platziert werden. Daher liegen die Symbole bei entsprechenden Darstellungsmaßstab übereinander. Optisch ist gar nicht erkennbar, dass an einer Position mehrere Symbole liegen. In Google-Earth kann das Symbol angeklickt werden und dann werden Strahlen eingeblendet, an deren Ende die verschiedenen Symbole zum Auswählen sind. Das heißt, erst nach einem Klick erhält der Benutzer die Informationen, die er bei der gedruckten Karte sofort hat. Bei der Internet-Karte sind auf den ersten Blick deutlich weniger Informationen enthalten als bei der gedruckten Karte.
Abbildung 1: Kulturstätten im Etsch- und Eisacktal an exakter Position
Das Ziel meines Projektes war, dass optische Darstellung der Internet-Karte so zu verbessern, dass die Symbole und damit Informationen sofort deutlich erkennbar sind.
Alle namhaften Internet-Karten Anbieter, d.h. Google und Microsoft, stellen die Daten als gekachelte Rasterdateien (Bitmaps) zur Verfügung. Das ist ein durchdachtes Schema auf Basis der Mercator(Web)-Projektion. Diese zwar mathematisch sehr einfach zu berechnende Kartenprojektion ist aber aus Sicht der Geographie und Völkerkunde unbefriedigend, aber auch das stört die Internetnutzer nicht bzw. ist ihnen diese Tatsache gar nicht bekannt.
Die Internet-Karten sind für 19-23 Zoomstufen/Detailebenen, d.h. für verschiedene Darstellungsmaßstäbe, gerastert und gekachelt.
|
Zoomstufe |
Karten-Breite und |
Auflösung |
Karten-Maßstab |
|
1 |
512 |
78,271.5170 |
1 : 295,829,355.45 |
|
2 |
1,024 |
39,135.7585 |
1 : 147,914,677.73 |
|
3 |
2,048 |
19,567.8792 |
1 : 73,957,338.86 |
|
4 |
4,096 |
9,783.9396 |
1 : 36,978,669.43 |
|
5 |
8,192 |
4,891.9698 |
1 : 18,489,334.72 |
|
6 |
16,384 |
2,445.9849 |
1 : 9,244,667.36 |
|
7 |
32,768 |
1,222.9925 |
1 : 4,622,333.68 |
|
8 |
65,536 |
611.4962 |
1 : 2,311,166.84 |
|
9 |
131,072 |
305.7481 |
1 : 1,155,583.42 |
|
10 |
262,144 |
152.8741 |
1 : 577,791.71 |
|
11 |
524,288 |
76.4370 |
1 : 288,895.85 |
|
12 |
1,048,576 |
38.2185 |
1 : 144,447.93 |
|
13 |
2,097,152 |
19.1093 |
1 : 72,223.96 |
|
14 |
4,194,304 |
9.5546 |
1 : 36,111.98 |
|
15 |
8,388,608 |
4.7773 |
1 : 18,055.99 |
|
16 |
16,777,216 |
2.3887 |
1 : 9,028.00 |
|
17 |
33,554,432 |
1.1943 |
1 : 4,514.00 |
|
18 |
67,108,864 |
0.5972 |
1 : 2,257.00 |
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19 |
134,217,728 |
0.2986 |
1 : 1,128.50 |
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20 |
268,435,456 |
0.1493 |
1 : 564.25 |
|
21 |
536,870,912 |
0.0746 |
1 : 282.12 |
|
22 |
1,073,741,824 |
0.0373 |
1 : 141.06 |
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23 |
2,147,483,648 |
0.0187 |
1 : 70.53 |
Mein Ansatz ist, dass in dem Maßstabsbereich 1:100 bis 1:100.000 die Symbole an der exakten Längen- und Breitenposition platziert sind. In den Maßstäben darüber, wo sowieso die exakte Lage keine Bedeutung mehr hat, werden die Symbole wie in der gedruckten Karte so platziert, dass jedes Symbol einzeln lesbar ist.
Bei bedruckten Karten werden Symbole je nach Maßstab an einer anderen Position platziert. Das wäre aber für die Anwendung im Internet zu aufwendig, ein Symbol für 23 Zoomstufen platzieren und zu verwalten!
bei meinem Ansatz sind die Symbole lagerichtig platziert und werden darin auch verwaltet. Für den Maßstabsbereich ab 1:100.000 werden sie automatisch angeordnet. Das abgebildete Beispiel (Abbildung 1) zeigt Kulturstätten-Symbole im Etsch- und Eisacktal in Südtirol. Deutlich zu erkennen sind die Täler, denn dort finden sich die Sehenswürdigkeiten in großer Dichte. Sie sind aber in der abgebildeten Zoomstufe nicht mehr einzeln ansprechbar.
Abbildung 2: Freies Feld suchen
Als Anordnungsschema wird eine Art Matrix, d.h. ein Netz mit quadratischen Netzmaschen über die Karte gelegt. Jedes Symbol fällt je nach seiner geocodierten Lage in eine bestimmte Netzmasche. Nach dieser Zuordnung gibt es Netzmaschen mit keinem Symbol, einem Symbol oder mehreren Symbolen. Für Netzmaschen, wo mehrere Symbole enthalten sind, muss nun eine Lösung gefunden werden. Dazu sucht das Programm für jedes Symbol eine neue Netzmasche, welche noch leer ist. Zuerst werden die acht Netzmaschen rund um die „überfüllte“ Netzmasche untersucht. Findet sich eine leere, wird dort ein Symbol hin verschoben. Findet sich keine leere Netzmasche, so wird der nächste Ring von 16 Netzmaschen untersucht. Die Abbildung 2 zeigt den Ablauf der spiralförmigen Suche nach einer leeren Netzmasche.
Abbildung 3: Kulturstätten im Etsch- und Eisacktal in Netz.
Die geographische Karte hinter dem Kulturthema stammt von OpenStreepMap.
Das Ergebnis ist, dass es nur mehr Netzmaschen mit keinem oder einem Symbol gibt. Das ergibt ein interessantes Aussehen. Die Abbildung zeigt das Ergebnis für das vorgestellte Beispiel. Deutlich ist noch die ungefähre Lage der Sehenswürdigkeit zu erkennen, aber jedes Symbol kann einzeln angeklickt, ge„toucht“ werden.
Abbildung 4: Kulturstätten im Etsch- und Eisacktal
Mit dem entwickelten Algorithmus lässt sich eine übersichtliche Karte erstellen, in welcher der Benutzer einen guten Überblick über die Menge der Kulturstätten als auch ihre ungefähre Lage gewinnt. Zur Berechnung wurde das Programm "geoSymbolPosRecalc" in C,C++ entwickelt.