Günter Hake t Dietmar Grünreich Liqiu Meng. Visualisierung raum-zeitlicher Informationen. 8., vollständig neu bearbeitete und erweiterte Auflage

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1 Günter Hake t Dietmar Grünreich Liqiu Meng Kartographie Visualisierung raum-zeitlicher Informationen 8., vollständig neu bearbeitete und erweiterte Auflage wde G Walter de Gruyter Berlin-NewYork 2002

2 Teil 1: Allgemeine Kartographie 1 Einführung Begriffe und Aufgaben der Kartographie Wissenschaftliche Grundlagen der Kartographie Entwicklung der kartographischen Wissenschaft Begriffe und Arten der Kommunikation Informationstheorie Zeichentheorie (Semiotik, Semiologie) Kartosemiotik Objektinformationen in der Kartographie Zum Begriff des Objekts Räumlicher Bezug (Geometrische Information) Sachlicher Bezug (Semantische Information) Zeitlicher Bezug (Temporale Information) Objektgruppen, direkte und abgeleitete Informationen) Informationsdarstellung in der Kartographie Allgemeiner Modellbegriff Modellmerkmale in der Kartographie Arten der Informationsdarstellung Kommunikationsprozesse in der Kartographie Das kartographische Kommunikationsnetz Visualisierung, Vorstellungskarten Analoge Modelle in der Kartographie Die Karte - Begriffe und Bezeichnungen im Wandel Gruppierungen und Benennungen von Karten Kartenverwandte Darstellungen - Begriffe und Merkmale Geo-Informationssysteme (GIS) Begriffe und Aufgaben Digitale Objektmodelle Digitale kartographische Modelle (Darstellungsmodelle) Gruppierung von GIS Sachgliederungen der Kartographie 36 2 Raumbezug in der Kartographie Geodätische Grundlagen Gestalt und Größe des Erdkörpers, Bezugsflächen 39

3 VIII Inhaltsverzeichnis Einheiten und Koordinatensysteme Grundlagenvermessungen Kartennetzentwürfe Grundlagen Konische Abbildungen Azimutale Abbildungen Zylindrische Abbildungen Polykonische Abbildungen, Polyederabbildungen Gesamtdarstellungen der Erde Transformation von Kartennetzen Netzentwürfe für kartenverwandte Darstellungen Grundlagen Parallelprojektionen Zentralprojektionen Netzentwürfe für die Oberflächen von Globen Raumbezug in der digitalen Kartographie (Geo-Informatik) Grundzüge der geometrischen Datenmodelle Elementare digitale Darstellungsformen Mathematische Grundlagen des Raumbezugs Metrik und Topologie in geometrischen Datenmodellen Grundlagen der kartographischen Modellbildung Kartographische Darstellung - Begriffe und Aufgaben Kartengraphik als Zeichensystem Aufbau des kartographischen Zeichensystems Graphische Variation der Zeichen Kartenlogische Bedingungen für die Kartengraphik Graphische Mindestgrößen Kartengraphik und Gestaltwahrnehmung Kartengraphik und Kartentechnik Grundlagen der Farbtheorie Kartographische Gestaltungsmittel Punkte Linien Flächen Signaturen Diagramme Halbtöne Kartenschrift Weitere Möglichkeiten zur Gliederung der Kartengraphik Bildung analoger Modelle Bestandteile der Karten Kartenmaßstab 149

4 IX 3.6 Bildung digitaler Modelle Begriffe und Aufgaben Grundlagen der Datenmodellierung Raumbezogene Datenmodellierung in der Geo-Informatik Bildung digitaler Objektmodelle (DOM) Bildung digitaler kartographischer Modelle (DKM) Generalisierung Notwendigkeit der Generalisierung Arten der Generalisierung Konzeptionen der Generalisierung Lagemerkmale kartographischer Darstellungen Kartenverwandte Darstellungen und kartographische Anamorphosen Ebene kartenverwandte Darstellungen Kartographische Anamorphosen Reliefs Globen 196 Techniken für die kartographischen Visualisierung Begriffe und Aufgaben, Überblick Klassische kartographische Techniken Grundzüge des Bildaufbaus Träger der Darstellung Bildaufbau durch Strahlung Bildaufbau durch Auftragen von Substanzen Einsatz und Merkmale der Rasterung Vervielfältigung durch Druckverfahren Ältere Kartentechniken Rechnersysteme für die graphische Datenverarbeitung (GDV) Allgemeines zur GDV Hardware einer Graphik-Arbeitsstation Netzwerk (Betriebssystem, Entwicklungswerkzeuge) Internet, WWW, Intranet Mobile Clients des Internet Systemsoftware (Betriebssysteme) Techniken der Digitalisierung graphischer Darstellungen Grundsätze der Analog-Digital-Wandlung Digitalisierung im Vektordatenformat Digitalisierung im Rasterdatenformat Grundzüge der Datenverwaltung Allgemeines zur Datenverwaltung Verwaltung raumbezogener Daten 243

5 4.6 Graphische Datenverarbeitung in der Kartographie Grundzüge der kartographischen Datenverarbeitung Elementare Operationen der GDV Umwandlung zwischen Vektor- und Raster-Daten Methoden der kartographischen Vektor-Datenverarbeitung Methoden der kartographischen Raster-Datenverarbeitung Digitale kartographische Schriftgestaltung Ausgabe graphischer Daten Grundsätze der Digital-Analog-Wandlung Zeichengeräte für die Ausgabe von Vektordaten Zeichengeräte für die Ausgabe von Rasterdaten Multimediale Darstellung Multimedia Interaktivität Systemkonfigurationen für die digitale Kartographie Kartographische Automationssysteme Systeme für die Geo-Informationsverarbeitung 285 Projektplanung in der Kartographie Konzeption von Projekten in der Kartographie Redaktionelle Arbeiten Überlegungen zur Datenerfassung, Quellenkritik Redaktionelle Rahmenbedingungen Inhalt des Redaktionsplanes Planung von GIS-Projekten Urheberrecht und Nutzungsrecht 295 Aufbau und Aktualisierung digitaler Modelle der Umwelt Allgemeiner zur Erfassung und Modellbildung Überblick über die Vermessungskunde Erfassung vor Ort Terrestrische Vermessungen Hydrographische Vermessungen Thematische Erfassungen Erfassung durch Photogrammetrie und Fernerkundung Geräte und Verfahren der Photogrammetrie und Fernerkundung Topographische Anwendungen Thematische Anwendungen Erfassung aus Karten Digitalisierung von Karten für den Aufbau von DOM Informationserfassung zum Zweck der Kartenherstellung 338

6 XI 6.6 Erfassung aus anderen Quellen Erfassung von Namen und anderer Bezeichnungen Auswertung von Statistiken Auswertung amtlicher Veröffentlichungen und Nachweise Auswertung von Fachliteratur und Archivalien Aufbau digitaler Geo-Datenmodelle Digitale Situationsmodelle (DSM) Gerechnete Digitale Geländereliefmodelle Datenintegration Nutzung digitaler Objektmodelle für die Datengewinnung Allgemeines zur Nutzung digitaler Objektmodelle Modellgeneralisierung Qualität der Geo-Informationen, Metadaten 354 Herstellungsverfahren für kartographische Darstellungen Begriffe und Aufgaben, Überblick Klassische Kartenherstellung Kartenentwurf Originalherstellung Kartenvervielfältigung Rechnergestützte Kartenherstellung Kennzeichen der rechnergestützten Herstellung Rechnergestützte Bearbeitung topographischer Karten Rechnergestützte Bearbeitung thematischer Karten Digitale Kartenherstellung Grundzüge digitaler kartographischer Informationsverarbeitung Bearbeitung digitaler Kartenmodelle (DKM) Beispiele digital bearbeiteter kartographischer Darstellungen Entwicklungsstand der rechnergestützten Generalisierung 376 Gewinnung raum-zeitlicher Informationen Begriffe und Aufgaben Kartenauswertung Aufgaben und Begriffe der Kartenauswertung Kartenlesen (Karteninterpretation) Kartenmessen (Kartometrie) Informationsgewinnung aus digitalen Geo-Daten Grundzüge der digitalen Informationsgewinnung Auswertung digitaler kartographischer Modelle 400

7 XII Inhaltsverzeichnis Auswertung digitaler Objektmodelle Informationsqualität 405 Teil 2: Angewandte Kartographie 9 Topographische Informationssysteme und topographische Karten Topographische Informationssysteme Begriffe und Aufgaben Topographische Datenmodelle- Konzeption und Realisierung Überblick zu den topographischen Informationssystemen Topographische Karten Begriffe und Aufgaben Gruppierung topographischer Karten Karteninhalt Überblick zu den topographischen Karten Fachinformationssysteme und thematische Karten Fachinformationssysteme (FIS) Begriffe und Aufgaben Konzeption und Realisierung Überblick über FIS Thematische Karten Begriffe und Aufgaben Gruppierung thematischer Karten Karteninhalt Überblick zu den thematischen Karten Atlanten Begriffe und Aufgaben der Atlanten Graphische Atlanten Weltraumatlanten Erdatlanten National- und Regionalatlanten Stadtatlanten Topographische Atlanten Fachatlanten Bildatlanten Taktile Atlanten Elektronische Atlanten Atlanten auf Datenträger Web-Atlanten Atlasinformationssysteme 519

8 XIII Teil 3: Gegenwart und Geschichte der Kartographie 12 Gegenwart der Kartographie Stellung der Kartographie Institutionen der Kartographie Ausbildungswege und Forschungen zur Kartographie Kartographisches Schrifttum, Kartennachweise Überblick zur Geschichte der Kartographie Begriffe und Aufgaben Die Kartographie im Altertum Die Kartographie im Mittelalter Die Kartographie im Zeitalter der Entdeckungen Von der Regionalkartographie zur topographischen Landesaufnahme Der Aufstieg der Themakartographie Die Entwicklung der Atlaskartographie Die Entwicklung der kartographischen Technologien 544 Anhang 1: Abkürzungen 549 Anhang 2: DIN-Normen 555 Anhang 3: Formelzeichen 559 Anhang 4: Internetadressen (URL) für Kartographie und Geo-Information 561 Literaturverzeichnis 563 Sachverzeichnis 595