Benutzerdefinierte Diagrammsignaturen in Karten: Konzepte, Formalisierung und Implementationen

Abstract

Diagrammsignaturen werden heute häufig in Karten eingesetzt, um einen Überblick über die Verteilung verschiedener, meist statistischer Daten zu erhalten und damit zur Entscheidungsfindung und Planung beizutragen. Seit der Einführung des Computers in die Kartografie haben sich diese Darstellungsformen jedoch nicht vermehrt, sondern eher auf einfach zu programmierende Signaturen wie grössengestufte Signaturen (Mengensignaturen) und einfache Diagramme (z. B. Kreissektorendiagramme und Balkendiagramme) beschränkt. Ziel dieser Arbeit ist es daher, einen Konstruktionsansatz zu finden, mit dem ein Grossteil der Diagrammsignaturen zur Darstellung statistischer Daten generiert werden kann. Im ersten Teil dieser Arbeit wurde eine Konstruktionstheorie für Diagrammsignaturen entwickelt. Dazu wurden 49 Diagrammsignaturen aus der kartografischen Literatur katalogisiert und auf ihre Eigenschaften (wie ihren grundlegenden Aufbau, ihre Konstruktions- und Darstellungseigenschaften) untersucht. Dabei konnten die folgenden drei Hypothesen bestätigt werden: 1. Die Diagrammsignaturen bestehen aus kartografischen Primitiven. 2. Diese kartografischen Primitiven können mit wenigen Anordnungsprinzipien arrangiert werden. 3. Die Grösse der kartografischen Primitiven ändert sich in Abhängigkeit von den Datenwerten. Diese Änderung folgt bestimmten Richtungen. Aufgrund der Analyse der Diagrammsignaturen wurden zehn zweidimensionale kartografische Primitiven extrahiert: Punkt, Polylinie, Kurve, Ellipse, Kreis, Kreisring, Kreissektor, Kreisringsektor, Rechteck und regelmässiges Polygon. In einem nächsten Schritt wurden an Hand der Gemeinsamkeiten und Unterschiede hinsichtlich der Signaturkonstruktion sechs Anordnungsprinzipien dieser kartografischen Primitiven abgeleitet. Die Primitiven können zentriert, gitterförmig, linear, polar, senkrecht oder nach dem Dreiecksprinzip angeordnet werden. Zusätzlich wurden die zwei Skalierungsrichtungen für jede kartografische Primitive definiert. Mit diesen drei Eigenschaften kann jede Diagrammsignaturkonstruktion eindeutig beschrieben werden. Weitere Benutzerdefinierte Diagrammsignaturen in Karten Signatureigenschaften wie die Transformationsparameter der Gesamtsignatur (z. B. Rotationen), Hilfskonstruktionen und Beschriftungsparameter sowie die grafischen Eigenschaften wurden in den Konstruktionsansatz integriert. Im zweiten Teil der Arbeit wurde die XML-basierte Diagrammsignaturbeschreibung DiaML (Diagram Markup Language) ausgearbeitet, mit der die entwickelte Konstruktionstheorie umgesetzt wurde. Mit dieser flexiblen, erweiterbaren und programmunabhängigen Beschreibungssprache können die nutzerdefinierten Diagrammsignaturen über ihre kartografischen Primitiven und Anordnungsprinzipien genau festgelegt werden. Die Definitionen der Primitiven und grafischen Eigenschaften wurden innerhalb der Beschreibung getrennt, um möglichst flexibel zu bleiben. In einem dritten Teil wurde ein Prototyp namens Map Symbol Brewer programmiert, mit dem sich die Konstruktionstheorie auf ihre praktische Nutzbarkeit überprüfen liess. Dazu wurden der Vektorgrafikstandard SVG sowie die Skriptsprachen PHP und ECMAScript genutzt. In wenigen Schritten und über einfache Menüs können mit Hilfe von Standard-Eingabeelementen (z. B. Buttons) eigene statistische Daten in Text- oder XML-Form importiert, die Diagrammsignaturen festgelegt und eine SVG-Karte sowie die DiaML-Beschreibung exportiert werden. Über ein Vorschaufenster werden die in jedem Schritt festgelegten Änderungen angezeigt. Auch in Zukunft wird ein erhöhter Bedarf an statistischen Daten in Kartenform bestehen. Diese Arbeit leistet einen Beitrag zur vereinfachten und systematischen Konstruktion von Diagrammsignaturen. Damit soll in digitalen und speziell in Internetkarten die Vielfalt an kartografischen Ausdrucksmöglichkeiten gefördert werden.