Digitale Karten und Tourenplanung am PC - Teil 1: Grundlagen zu Karten

Wenn man sich mit dem Thema GPS-Gerät und Kartenmaterial befasst, stellt man schnell fest, dass das Thema zu Verwirrungen bis hin zu Frustrationen führen kann. Von Auto-Navigationsgeräten kennt man das ja: man kauft das Gerät, das Kartenmaterial ist bereits installiert und man kann sofort losfahren. Nicht so bei Outdoor-GPS-Geräten. Wer Wanderungen, Fahrradtouren oder Klettertouren auf dem PC planen und auf seinem GPS-Gerät anzeigen lassen möchte, der muss sich erst entsprechendes Kartenmaterial besorgen. Mit „besorgen“ meine ich natürlich einerseits kaufen, andererseits gibt es aber auch Möglichkeiten, kostenloses digitales Kartenmaterial legal aus dem Internet zu beziehen.

Wenn man sich ein GPS-Geräte kauft, liest man häufig, dass eine (weltweite) Basiskarte  bereits installiert sei. Technisch ist das auch richtig. Zum Beispiel bei Garmin: Auf Garmin GPS-Geräten ist meistens standardmäßig eine Weltweite Basiskarte installiert. Die ist aber so wenig detailreich, dass sie defacto nicht zu gebrauchen ist. Es muss also vernünftiges Kartenmaterial her. Doch welches? Und woher? 

Dieser Artikel ist der erste Teil einer mehrteiligen Serie in der ich erläutern möchte, welche digitalen Karten es gibt, was die Unterschiede sind, worauf man achten sollte, und wie man Touren am PC plant. 

Beginnen möchte ich mit grundsätzlichen Erläuterungen zum Thema Karte und digitale Karten.

Eine Karte kann man vergleichen mit einer Person, die ein Ereignis oder eine Beobachtung in eigenen Worten wieder gibt. Ein guter Erzähler wird darauf achten, dass er wichtige Dinge hervorhebt und andere, unwichtige Dinge weglässt. Was er weglässt und was er herbvorhebt, ist dabei abhängig vom Thema, über das er spricht, und der Zeit, die er zur Verfügung hat. Ähnlich ist das auch bei einer Karte. Das Ereignis bzw. die Beobachtung ist in diesem Fall die Realität. Auch eine Karte wird abhängig vom Thema (z.B. Wanderkarte, Straßenkarte, politische Karte) und dem Maßstab (vergleichbar mit der Zeit, die ein Erzählender zur Verfügung hat) bestimmte Dinge hervorheben und andere weglassen.

Auf einer politischen Karte werden dann politische Grenzen hervorgehoben, während kleine Straßen und Wanderwege weggelassen werden. Auf einer Wanderkarte interessieren vor allem die Wanderwege, politische Grenzen sind da meist uninteressant.

Digitale Karten bieten gegenüber Papierkarten einige Vorteile. Mit einer digitalen Karten und einem GPS-Gerät kann man zum Beispiel:

• Karten eines ganzen Landes (oder mehr) in einem kleinen handlichen Gerät transportieren (stellt euch mal ganz Deutschland als Papierkarten vor)
• Rein- und Raus zoomen
• Touren am PC einfach planen und auf das GPS-Gerät übertragen
• Einfach Entfernungen und Höhenprofile einfach und präzise messen

Es gibt natürlich jede Menge verschiedener Kartentypen wie z.B. politische Karten, Straßenkarten, Stadtpläne, Wanderkarten, Fahrradkarten, Seekarten oder historische Karten. Da sich bei CachingWelt.de alles rund um Geocaching und Outdoor dreht, konzentriere ich mich bei meinen Ausführungen auf die topographischen Karten, die die Grundlage für die meisten Rad- und Wanderkarten sowie für digitale Karten bildet.

Topografische Karten gibt es in den Maßstäben 1:25.000 (1cm auf der Karte entspricht 250m in der Realität) und 1:50.000 (1cm entspricht 500m). Verglichen  mit einer Straßenkarte, die meiste einen Maßstab von 1:200.000 und kleiner hat, ist das schon ein sehr großer Maßstab, der die Darstellung vieler Details zulässt. Besonders charakteristisch ist die Darstellung der Topografie, also des Geländes mit einzelnen Gebäuden, Höhenlinien, Wasserflächen, Bodenbeschaffenheit, Vegetation und touristischen Merkmalen wie Aussichtspunkten, Schutzhütten, Gasthäusern etc.  Topografische Karten werden von den Landesvermessungsämtern erstellt. Auf diesen Karten basieren viele Wander- und Freizeitkarten, die von Verlagen herausgegeben werden. Diese kaufen die Daten von den Landesvermessungsämtern und bereiten Sie für die jeweilige Zielgruppe auf. Genauso ist das auch bei den digitalen Karten, die teilweise von den Herstellern der GPS-Geräte herausgegeben werden. Auch diese basieren auf den topografischen Karten und werden anschließend bearbeitet.  

Bei digitalen Karten gibt es zwei Arten, die sich in der Aufbereitung und Anwendung stark voneinander unterscheiden: Die Rasterkarte und die Vektorkarte.

Eine Rasterkarte setzt sich aus vielen kleinen Bildpunkten zusammen, die in der Gesamtheit die Karte ergeben. Im Prinzip so wie ein digitales Bild. Straße und Häuser werden zum Beispiel mit schwarzen Bildpunkten dargestellt, ein Fluss mit blauen Bildpunkten.

Rasterkarten sind nicht routingfähig, da das GPS-Gerät/der Computer die schwarzen Bildpunkte nicht als Straße erkennt. Bei Rasterkarten kann man zwar auch rein- und raus zoomen. Der Effekt ist aber dann der gleiche wie bei einem Bild. Die einzelnen Bildpunkte werden einfach nur vergrößert. Ab einer gewissen Zoomstufe wird die Darstellung unscharf.

Eine Rasterkarte erhält man zum Beispiel, wenn man eine Papierkarte einscannt. Damit man auf ihr die GPS-Position darstellen oder bestimmen und Touren planen kann, muss sie erst georeferenziert, also kalibiriert werden. Dabei wird jedem Bildpunkt eine GPS-Koordinate zugewiesen.

Vorteile von Rasterkarten

• Schöne Darstellung – wie eine Papierkarte

Nachteile von Rasterkarten

• Detailgrad nicht einstellbar
• Wird beim reinzoomen unscharf
• Als reine Rasterkarte nicht routingfähig
• Benötigen mehr Speicherplatz

Im Unterschied zur Rasterkarte besteht eine Vektorkarte nicht aus Pixeln sondern aus Linien, Flächen und Punkten. Eine Linie kann z.B. eine Straße darstellen, einen Fluss, einen Wanderweg oder eine Höhenlinie, ein Gebäude besteht z.B. aus einem Rechteck mit gefüllter Fläche. Vektorkarten sind in so gut wie jedem Auto-Navi im Einsatz. Bei einer Vektorkarte wird die Darstellung der Karte abhängig von der Zoomstufe und dem eingestellten Detailgrad berechnet. Bestimmte Informationen, wie z.B. einzelne Häuser, werden erst ab einer bestimmten Zoomstufe eingeblendet. Das macht Vektorkarten sehr übersichtlich. Außerdem werden Vektorkarten beim Reinzoomen nicht unscharf, da ja alle Informationen neu berechnet werden. Vektorkarten haben so gesehen keinen Maßstab, da man ja am PC oder auf dem GPS-Gerät rein- oder rauszoomen kann. Die digitalen Karten haben aber einen Referenzmaßstab. Im Outddor-Bereich ist das häufig der Maßstab 1:25.000, d.h. die digitale Karte zeigt in etwa genauso viele Details wie die topografische Karte im Maßstab 1:25.000.

Zu den Objekten auf der Karte können zusätzliche Informationen hinterlegt sein, die man durch einen Klick auf das Objekt oder durch Berühren auf dem Bildschirm (bei Touchscreens) abrufen kann. Außerdem kann man Vektorkarten auch in einer 3D-Ansicht darstellen lassen. Das wird vor allem bei Navigationsgeräten für das Auto gerne gemacht.

Vorteile von Vektorkarten

• Informationen könne abhängig von Detailgrad und Zoomstufe dargestellt werden
• Wird nicht unscharf
• Meist routingfähig
• Benötigen weniger Speicherplatz als Rasterkarten

Nachteile von Vektorkarten

• Darstellung ist meist nicht so schön wie bei Rasterkarten