1. Ausbildungssituation und Referatsüberblick
2. Informatikausrüstung
3. Thematischer Inhalt und Kartenlayout
4. Basiskarte
5. Kartengestaltung und Arbeitsorganisation
6. Ausgabe der Karten
7. Weiterverwendung der Daten
8. Schlussbemerkungen
 
 

1. Ausbildungssituation und Referatsüberblick
 

Situation 1995 in der kartographischen Ausbildung an der ETH ZürichSchon zu Beginn ihrer Kartographieausbildung an unserem Institut sollen Studentinnen und Studenten mit der digitalen Herstellung von Karten vertraut gemacht werden. Bis vor zwei Jahren wurde dazu das CAD-Programm Microstation™ von Intergraph® eingesetzt. Wegen der zunehmenden Anzahl von Studierenden und des hohen Betreuungsaufwandes zur Handhabung des Systems musste eine einfachere Unterrichtsmethode gefunden werden. Einerseits sollte es alle Schritte des Kartenherstellungsprozesses vom Entwurf über die Gestaltung bis hin zur Kartenausgabe beinhalten. Andererseits musste es den veränderten Bedürfnissen bezüglich selbständigem Arbeiten und kostengünstiger Ausstattung gerecht werden. Wie sahen anfangs 1995 nun aber solche Alternativen aus?Im Rahmen eines Kartographiepraktikums sollten erste Erfahrungen mit dem Graphikprogramm Freehand™ von Macromedia® gesammelt werden. Anschliessend wurde der gesamte Herstellungsprozess auf seine Eignung als Unterrichtsmethode beurteilt. Heute werden Übungen und Praktika grösstenteils auf diese Weise durchgeführt.

Die folgende Demonstration soll den gesamten Herstellungsprozess einer Kartenserie mit Freehand in geraffter Weise erklären. Dabei sollen vor allem Besonderheiten und die rationelle Handhabung hervorgehoben werden. Auch die weitere Verwendung der gespeicherten Geodaten soll angesprochen werden.Thematischer Inhalt dieser dreiteiligen Kartenserie ist das Gletschervorfeld des Vadret da Porchabella, einem Alpengletscher beim Piz Kesch im Kanton Graubünden.

Software

Durchgeführt wurde die Arbeit noch mit der Freehand Version 4.0. Mittlerweile wird in unserem Institut die Version 7.0 eingesetzt. Trotz der gestiegenen Funktionalität der diversen Programmversionen ist das Vorgehen bei Kartenprojekten grundsätzlich immer gleich geblieben.Zur Erzeugung und Aufbereitung der rasterbasierten Basiskarte kamen das Scannerprogramm MagicScan™ von UMAX® sowie das Bildbearbeitungsprogramm Photoshop™ von Adobe® zum Einsatz.

Durchgeführt wurde die Arbeit mit einem MacIntosh PowerPC. Heute stehen den Studierenden für ihre Kartenprojekte aber auch PC’s zur Verfügung.Zum Einscannen der Basiskarte diente ein A4-Flachbett-Scanner des Typs PowerLook von UMAX mit einer maximalen Auflösung von 1200 dpi.Für den Ausdruck der Karten wurde ein Farblaser-Kopiergerät vom Typ Canon CLC500 verwendet. Das Gerät kann von allen vernetzten Arbeitsstationen innerhalb unserer Hochschule angesteuert werden.

Thematischer Inhalt

Die Kartenserie zeigt das Gletschervorfeld des Vadret da Porchabella im Gebiet des Piz Kesch östlich von Bergün im Kanton Graubünden (Schweiz).Die einzelnen Karten haben die Einteilung des Untersuchungsgebietes in charakteristische Geländezonen, die Entwicklung des Gletscher seit Mitte des letzten Jahrhundert bis heute sowie die Verteilung der geomorphologischen Erscheinungen zum Thema.Die Einteilung des Untersuchungsgebietes in Zonen geschah nach subjektiver Beurteilung des Geländes.Für die Festlegung der fünf älteren Gletscherstände wurden Luftbilder, terrestrische Fotographien, alte Kartenblätter und Literatur ausgewertet. Die geomorphologischen Informationen wurden farbigen Handskizzen entnommen, die während eines zweimonatigen Feldaufenthaltes entstanden sind.

Neben der Beurteilung als neue Unterrichtsmethode sollte die fertige Kartenserie später in einer geographischen Diplomarbeit integriert werden. Dazu sollte sie aus Gründen der Genauigkeit im Massstab 1:10’000 gehalten werden.Das Untersuchungsgebiet wies einen sehr kompakten Grundriss auf, weshalb für die Kartenserie idealerweise das Papierformat DIN A3 gewählt werden konnte. Die Grobeinteilung des Arbeitsblattes war dadurch schon weitgehend vorbestimmt. Es mussten lediglich noch die Dimensionen der Felder für die Legende, einer kleinen Referenzkarte und die Massstabsinformationen festgelegt werden.

Als Basiskarte diente ein Ausschnitt aus der topographischen Landeskarte der Schweiz im Massstab 1:25’000. Der Schwarz/Weiss-Film mit integriertem Gewässernetz und Gletscherinformationen wurde mit einer Auflösung von 720 dpi eingescannt. Diese hohe Auflösung war wegen der anschliessenden zweieinhalbfachen Vergrösserung zwingend notwendig.Die Basiskarte musste zunächst von nicht benötigten Elementen wie Gemeindegrenzen, Wanderwege oder dem Koordinatennetz befreit werden. Dies geschah mit dem Bildverabeitungsprogramm Photoshop. Bevor auch noch das gesamte Gewässernetz und die Kartenbeschriftung aus der Rasterdatei herausgelöscht wurde, wurden diese Kartenelemente mittels Freehand in vektormässiger Form plaziert. Sie wurden später in Geometrie und Farbe umgestaltet und zwischen anderen Kartenelementen neu eingeordnet.Die bereinigte Basiskarte wurde zweieinhalbfach vergrössert und in einem TIFF-Format abgespeichert. Sie stand somit im Endmassstab von 1:10’000 zur Einbindung in die Freehand-Datei bereit.

Verknüpfung der Basiskarte

Als ersten Schritt bei der Kartengestaltung wurde die Basiskarte im TIFF-Format mit der Freehand-Datei verknüpft und als Abbild auf der Arbeitsfläche positioniert. Mit dem einfarbigen Rasterbild im TIFF-Format konnten im Freehand noch zwei weitere nützliche Manipulationen durchgeführt werden:

Zur graphischen Gestaltung von Punkten, Linien, Flächen und Schriftzügen bietet Freehand eine Vielzahl von raffinierten Zeichnungswerkzeugen und Umwandlungsfunktionen.Die Digitalisierung der geomorphologischen Elemente und der verschiedenen Gletscherkonturen erfolgte direkt am Bildschirm durch Vergleich der Vorlage mit der Basiskarte.

Alle graphischen Elemente werden auf Ebenen abgelegt. Dabei kann die Anzahl und die Reihenfolge der Ebenen beliebig gewählt werden.Die Ebenen lassen sich einzeln durch Ein- oder Ausschalten am Bildschirm anzeigen und so für den Ausdruck verwenden (WYSIWYG-Prinzip). Dies ermöglicht einen weiten Kombinationsspielraum. Denn eine Vielzahl von Elementen werden bei zwei oder gar allen drei Karten benötigt. Namentlich sind dies die Elemente fürs Layout, die Basiskarte mit den weiteren Kartenrandinformationen, die Darstellung des aktuellen Gletschers, das Gewässernetz sowie die Kartenbeschriftung. Kartenelemente, die andere Elemente ausmaskieren sollen, werden auf höherliegenden Ebenen abgelegt.Die Flexibilität bei der Kartenzusammenstellung wird enorm erhöht, wenn für alle verschiedenartigen Elemente auch separate Ebenen angelegt werden. Im vorliegenden Beispiel wurden mehr als sechzig Ebenen eingerichtet. Ein Grundsatz sollte daher lauten: Je mehr Ebenen, desto flexibler die Kartengestaltung!

Das Farbkonzept für die Kartenserie wurde bereits vorgängig in groben Zügen festgelegt. In der geomorphologischen Wissenschaft sind diverse anerkannte Codes zur Einfärbung der geomorphologischen Landschaftselemente vorhanden. Zudem war die Zuordnung der Kartenelemente in wichtige Vordergrund- oder orientierende Hintergrundelemente von Bedeutung. Schliesslich wurden kartographische Grundsätze bei der Farbgestaltung von thematischen Karten berücksichtigt.In einer Freehand-Datei kann eine unendliche Zahl von Farbtönen definiert werden. Für die spätere Druckausgabe waren zudem Farbtabellen äusserst nützlich. Empfehlenswert ist die Definition eines eigenen Farbtones für jeden Elementtyp. Dies ist selbst dann sinnvoll, wenn im Moment der gleiche Farbton für verschiedene Elemente verwendet wird.

Der vorherige Schritt der Farbwahl ist unentbehrlich, wenn jedem Kartenelement ein Graphikformat zugeordnet werden soll. Das Format legt für jeden Elementtyp die Art und Gestalt bezüglich Stützpunkten, flächiger Füllung und Kontur fest.In gleicher Weise können auch Textformate mit Schriftart, Grösse, Schnitt und einer Auswahl von Spezialeffekten festgelegt werden. Die Beschriftung bei dieser Kartenserie stützt sich ab auf acht verschiedene Schriftformate.Einem Kartenelement kann das gewünschte Format durch Antippen des Formatnamens in der Palette zugeordnet werden. Das Element ändert daraufhin schlagartig sein Aussehen. Wenn Elemente, Formate und Farbtöne optimal miteinander verhängt sind, so gestalten sich Änderungen von Strichstärken und Farben äusserst einfach.

Trotz aller Formatierung der Kartenelemente und Schriftzüge bleibt die individuelle Gestaltung jederzeit möglich. Spezialanpssungen geschehen direkt am angewählten Element über die Dialogboxen aus den Inspektoren, einer Art Informationsfenster. Beispiele für solche Anpassungen sind geschwungene Schriftzüge, verschiedenfarbige Texthüllen zur Ausmaskierung, Festlegung des Anfangs- und Endpunktes bei den Farbverläufen von Flächen.Wichtig bei dieser Art von Gestaltung ist jedoch, dass man sich die Anpassungen genau merkt.

Nach der Gestaltung der Kartenelemente folgt die Zusammenstellung und logische Stapelung der Ebenen zu einzelnen Karten. Benötigte Ebenen werden sichtbar gemacht, andere dagegen ausgeschaltet.Die aufmerksame Kontrolle, ob alle Kartenelemente vollständig und in der gewünschten Reihenfolge vorhanden sind, ist absolut notwendig. Allzu schnell hat man einzelne Flächen, Linien und Schriftzüge irrtümlicherweise auf falsche Ebenen verschoben. Zur Vermeidung solch unerwünschter Fehler ist eine Arbeitsweise mit konsequentem Schliessen und Öffnen der Ebenen sehr zu empfehlen.Die Freehand-Datei mit der fertig komponierten Karte wurde mitsamt dem verknüpften TIFF-Bild übers Netzwerk auf einen zentralen Server geschickt. Dort wurde die Datei zuerst in eine PostScript-Datei umgewandelt, bevor sie auf dem Farb-Laserkopiergerät gedruckt werden konnte. Der Papierausdruck erfolgte mit einer Auflösung von 200 x 400 dpi.Erfahrungsgemäss werden die Farben massiv kräftiger ausgedruckt, als sie am Bildschirm erscheinen. Im vorliegenden Beispiel wurden die gewünschten Farbtöne daher in einem iterativen Prozess den persönlichen Vorstellungen noch weiter angenähert.

 

Stützpunkte und Konturen der geometrischen Objekte einer Freehand-Datei können für andere Anwendungszwecke problemlos übernommen werden. Mit einer kleinen Animation soll dies kurz demonstriert werden. Dabei handelt es sich um eine automatisch ablaufende Sequenz von Bildern, die mit dem Autorenprogramm DIRECTOR™ von Macromedia® erstellt wurde.Die kurze Sequenz zeigt den Rückzug des Porchabella-Gletschers seit 1850 bis heute. Die Bildschirmaufteilung konnte ebenfalls vom Interaktiven Multimedia Atlas der Schweiz übernommen werden.Für die Sequenz wurden sechs einzelne Szenen benötigt. Die Konturen der Gletscherstände sowie weitere Orientierungselemente sind direkt aus den entsprechenden Freehand-Ebenen abgeleitet worden. Nach der graphischen und farblichen Anpassung wurde das einzelne Freehand-Bild im PICT-Rasterformat abgespeichert. Als sogenannter Darsteller wurde es im Drehbuch von DIRECTOR eingebunden.Eine solche Sequenz kann natürlich beliebig ausgedehnt werden. Dem Einbau weiterer Darsteller und dem Einsatz anderer multimedialer Techniken sind kaum Grenzen gesetzt.

Ziel der Demonstration war es, einen Eindruck über die Möglichkeiten von Freehand und anderer handelsüblicher Software für die kartographische Ausbildung zu vermitteln.Das aufgezeigte Beispiel einer Kartenserie über das Vorfeld des Vadret da Porchabella sollte primär die hohe Funktionalität der Programme als auch die einfache Handhabung der Systeme aufgezeigen. Der Einsatz von Freehand eignet sich besonders für die Darstellung von vielschichtigen Themen innerhalb eines begrenzten Raumes. Er stützt sich ab auf eine einfach zu bedienende und - ausser beim gemeinschaftlich genutzten Farb-Laserkopiergerät - kostengünstige Informatikausrüstung.Fazit:
Aufgrund der erfreulichen Erfahrungen wird in der kartographischen Ausbildung an der ETH Zürich auch zukünftig auf den beschriebenen digitalen Herstellungsprozess unter Einsatz von Freehand und ergänzender Mac/PC-Programme gesetzt.

Weitere Informationen zu Freehand™:

- Homepage: http://www.geod.ethz.ch/karto/

- Zur Ausbildung: http://www.geod.ethz.ch/karto/lehre/lehre.html

- Zur Informatikausstattung: http://www.geod.ethz.ch/karto/hardware/hardware.html

  

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