Wie Karten in GIS verwendet werden

Karten spielen eine besondere Rolle in GIS:

• Sie stellen logische Sammlungen geographischer Informationen als Karten-Layer dar.
• Sie sind ein zentrales Element der Verwendung des GIS.
• Sie stellen eine effektive Metapher für das Modellieren und Organisieren von geographischen Informationen als Reihe von thematischen Layern bereit.

Außerdem stellen interaktive GIS-Karten den Kernpunkt zur Verwendung und Belebung geographischer Informationen dar. GIS-Karten bilden die Methode, mit der GIS-Inhalte von professionellen GIS-Benutzern gemeinsam genutzt und für alle Online-Benutzer freigegeben werden.

Dieses Thema bietet einen wichtigen Kontext für die Rolle, die Karten beim Bereitstellen von GIS für viele neue Benutzer spielen.

Karten sind wichtig, und fast jeder versteht und schätzt gute Karten.

Das Erstellen von Karten ist ein weites Feld – von herkömmlichen gedruckten Karten und Bildern bis hin zu Karten in neuen Medienformaten, die auf Computern, über das Web und auf mobilen Geräten verwendet werden.

Eine GIS-Karte ist eine neue Art von Karte, und jede GIS-Karte ist mehr als eine statische Kartenpräsentation. Sie ist ein interaktives Fenster zum Anzeigen aller geographischen Informationen und beschreibenden Daten sowie der umfangreichen räumlichen Analysemodelle, die von GIS-Fachleuten erstellt wurden.

GIS-Karten definieren Folgendes:

• Wie Sie kommunizieren und GIS freigeben
• Wie GIS-Inhalt kompiliert und gepflegt wird
• Wie geographische Informationen entworfen und mit thematischen Layern organisiert werden
• Wie neue Informationen mithilfe der Geoverarbeitung abgeleitet und anschließend visualisiert, zusammengefasst, analysiert, verglichen und die Analyseergebnisse interpretiert werden
• Wie geographische Informationen zur Verwendung im Web freigegeben werden

Beispiele für die Kartenverwendung

Für Kommunikation und Verständnis

Mithilfe von Karten können überwältigend große Informationsmengen auf organisierte Weise übermittelt und dargestellt werden. Menschen können mit ihrem räumlichen Denken eine Karte anzeigen, Kartenpositionen mit realen Phänomenen verknüpfen und wichtige Informationen in der enormen Inhaltsmenge der Kartenanzeige wahrnehmen und interpretieren.

Karten vermitteln enorme Informationsmengen auf effektive und eindeutige Weise. Karten können Sachverhalte verdeutlichen.

Für die Suche nach Mustern

Karten werden verwendet, um Muster, wie die Eigenschaften einer Bevölkerungsgruppe innerhalb einer Stadt oder die Wanderung von Antilopen zwischen ihrem Winter- und ihrem Sommerquartier, zu ermitteln und zu untersuchen. In GIS können viele Karten dynamisch sein und Berichte und Ansichten zu mehreren Features und Änderungen über mehrere Zeiträume hinweg generieren.

Karten vermitteln Muster visuell. Diese Karte stellt die Altersverteilung von Bevölkerungsgruppen in Teilen von Südkalifornien dar. Flächen in dunkleren Farben stellen ein höheres Bevölkerungsalter dar. Sie können auf ein Feature auf der Karte klicken, um die Altersverteilung für die ausgewählte Blockgruppe anzuzeigen. Auf diese Weise verwenden Sie die Karte als Fenster zu umfangreicheren Sätzen geographischer und tabellarischer Informationen.

Dies ist ein wesentlicher Punkt. GIS-Karten stellen interaktive Berichte über die der Karte zugrunde liegenden Informationen bereit – nicht nur Attributlisten, sondern auch Diagramme, Berichte, Fotos und nahezu jeden relevanten Inhalt (z. B. einen Link zu einer Website). Die Definition, wie Features gemeldet werden und worauf Sie über ein Karten-Feature zugreifen, ist eine der wichtigsten Spezifikationen, die Sie beim Erstellen einer GIS-Karte entwerfen und aufzeichnen.

Sie können im Rahmen der GIS-Kartendefinition auch Karteninteraktionseigenschaften für zeitbezogene Layer definieren und aufzeichnen. Hier sehen Sie beispielsweise eine dynamische Karte, die die Wanderung von Tieren mithilfe von GPS-Geräten verfolgt und darstellt. Sie können mit dem Zeitschiebereglerwerkzeug die Anzeige der Tierpositionen an verschiedenen Tagen steuern. Wenn weiter nach vorn geklickt wird, werden die Beobachtungen des nächsten Tages angezeigt.

Nachfolgend sehen Sie vier Schnappschüsse einer dynamischen Onlinekarte mit den Positionen der Gabelantilopen an vier einzelnen Tagen (von 300). Diese Punkte stellen die tägliche Bewegung von Gabelantilopen über einen Zeitraum von 10 Monaten vom Oktober 2002 bis August 2003 dar. Mithilfe des Werkzeugs "Zeitschieberegler" in ArcMap wird diese dynamische Karte in Bewegung gesetzt.

Zum Ableiten von neuen Informationen mithilfe von Analysen

GIS-Karten kombinieren leistungsstarke Visualisierung mit einer hervorragenden Analyse- und Modellierungsumgebung. Analytische Modelle in einem GIS werden zum Generieren von Modellergebnissen verwendet, die der Kartenanzeige als neue abgeleitete Karten-Layer hinzugefügt werden können.

Genauso wie Sie jeden Karten-Layer als Fenster zu detaillierten Informationen über Features nutzen können, können Sie die Karte als Fenster zu umfangreichen Analyseergebnissen verwenden. Im Grunde verwenden Sie die GIS-Karte, um auf Analysemodelle zuzugreifen und deren Ergebnisse als neuen Karten-Layer anzuzeigen, der die gleichen Arten von Feature-Berichterstellung, Visualisierungs- und Animationsfunktionen aufweisen kann, die oben beschrieben wurden.

Ein "Wärmebild", das kriminelle Aktivitäten zeigt. Je wärmer die Farben, umso höher die Kriminalitätsrate. Mit freundlicher Genehmigung der Polizeibehörde von Philadelphia (http://www.phillypolice.com/).

Diese Karte zeigt Prognosen für Malariaausbrüche in Afrika an. Dunklere Farben stellen eine höhere projizierte Dichte von Malariafällen dar. Mit freundlicher Genehmigung von Adaptation Atlas (http://www.adaptationatlas.org/).

Diese Karte illustriert drei Routen zur Optimierung der reinen Fahrzeit für drei Fahrzeuge einer Flotte. Organisationen, die ihre Fahrzeugrouten mithilfe der Netzwerkanalyse optimieren, sparen in der Regel mindestens 20 Prozent ihrer jährlichen Zustellungskosten ein.

Die räumliche Analyse ist einer der interessanten und bemerkenswerten Aspekte des GIS. Mit der räumlichen Analyse können GIS-Benutzer Informationen aus vielen unabhängigen Quellen kombinieren und einen völlig neuen Satz von Informationen (Ergebnisse) ableiten, indem sie einen großen, umfangreichen und komplexen Satz räumlicher Operatoren anwenden. GIS-Fachleute nutzen die Geoverarbeitung, um "eigene Ideen zu programmieren" und diese analytischen Ergebnisse abzuleiten. Diese Ergebnisse werden dann auf eine Vielzahl von Problemen angewendet.

So rufen Sie Statusberichte ab

Im Web können Karten verwendet werden, um den Status zu übermitteln und Teams über Ereignisse auf dem Laufenden zu halten. GIS-Informationen sind dynamisch und werden für zahlreiche Layer häufig aktualisiert. Dynamische Karten sind eine effektive Methode, um jedem ein allgemeines Bild der aktuellen Informationen zu vermitteln.

Diese Statuskarte des Büros für die Koordinierung humanitärer Angelegenheiten der Vereinten Nationen (Office for the Coordination of Humanitarian Affairs, OCHA) stellt die humanitären Einsatzbemühungen für das Erdbeben in Haiti im Januar 2010 dar. Das Bild wird mit freundlicher Genehmigung des OCHA (http://ochaonline.un.org/) bereitgestellt.

Eine allgemeine Anwendung für GIS ist die Verwendung operationaler Dashboards, die Daten-Feeds und den Status für einen bestimmten Satz von Benutzern präsentieren. Die Informations-Layer in Dashboards sind auf eine bestimmte Zielgruppe und deren operationale Anforderungen ausgerichtet und ermöglichen so eine besonders effektive und zeitnahe Reaktion.

Viele Webkarten fungieren als operationale Dashboards, die Statusinformationen sämtlicher Arbeitsteams übermitteln, um jeden zu informieren und auf dem neuesten Stand zu halten. Dies ist ein operationales Dashboard für ein Wasserversorgungsunternehmen. Aktuelle Informationen direkt vom Außeneinsatz, vom Einsatzzentrum und vom Callcenter werden in diesem operationalen Dashboard angezeigt.

So kompilieren Sie geographische Informationen

Karten dienen zum Kompilieren und Bearbeiten von Features und anderen Daten, die in Geodatabases verwaltet und gepflegt werden. Im Idealfall präsentieren GIS-Karten die spezifischen Feature-Arten, die Sie Ihren Karten hinzufügen möchten, zusammen mit den entsprechenden Editierwerkzeugen und Attributeigenschaften.

ArcGIS ermöglicht es, diese Bearbeitungseigenschaften im Rahmen des Layer-Entwurfs zu definieren und freizugeben.

In dieser Karte wird eine Feature-Palette von Landnutzungstypen verwendet, um Landnutzungszonen zu gestalten. Sie können Zonenvorschläge skizzieren, um die verschiedenen Landnutzungsalternativen zu visualisieren und zu analysieren.

Mobile GIS-Karten können zum Sammeln von Daten im Außeneinsatz und zum Empfangen und Anzeigen von Statusberichten in einer mobilen Karte verwendet werden.

So übermitteln Sie Ideen, Konzepte, Pläne und Entwürfe

Mithilfe von Karten können Ideen, Pläne und Entwurfsalternativen übermittelt werden. Die effektive Layer-Anzeige in Verbindung mit interaktiver Feature-Berichterstellung stellt einen wichtigen Mechanismus bereit, um die verschiedenen Alternativen zu visualisieren, zu kommunizieren und zu verstehen.

Hier befinden sich eine Reihe von 2D- und 3D-Karten, die verwendet werden, um Entwurfsalternativen und einen Teil der Analysen zu entwickeln und zu präsentieren, die als Eingaben in Entwurfsentscheidungen einfließen.

So geben Sie geographisches Wissen öffentlich frei

Wie in diesen Kartenbeispielen illustriert, sind Karten ein probates Mittel zum Visualisieren von geographischem Wissen. Mithilfe von erstklassigen Karten kommunizieren GIS-Benutzer und geographische Informationen und geographisches Wissen werden freigegeben.