Geovisualisierung und Kartographie

Diese Darstellung repräsentiert eine sogenannte Gebietsdiagramm-Karte, die als Grundlage eine flächentreue Darstellung von Deutschland verwendet. Die dargestellten Informationen sind auf mehreren Ebenen codiert: Die Einfärbung der Bundesländer als Bezugsflächen trifft eine Aussage über den Anteil der erwerbstätigen Bevölkerung, die in der Landwirtschaft beschäftigt sind. Ergänzend dazu wurden Kreisdiagramme eingefügt, die die unterschiedlichen Flächennutzungen in den jeweiligen Ländern prozentual darstellen und in ihrer Größe die Fläche des Bundeslandes im relativen Vergleich darstellen. Sozioökonomische Daten werden kartographisch häufig in dieser Form dargestellt.

Software: QGIS 3.34 Long Term Release

Datenquelle: Regionalatlas Deutschland 

Wie bei der Gebietsdiagramm-Karte werden in dieser Visualisierung Informationen auf mehreren Ebenen vermittelt. Grundlage ist wieder eine flächentreue Deutschlandkarte, die in verschiedene administrative Regionen beziehungsweise statistische Einheiten unterteilt wurde. Die Farbgebung dieser Geometrien stellt die aktuelle Anzahl von PKW pro 1.000 Einwohner in der entsprechenden Region dar, während die Pfeile die prozentuale Veränderung dieses Wertes im Vergleich zum Jahr 2000 zeigen. Ähnliche Darstellungen wurden besonders zur Zeit der Covid-19-Pandemie häufig verwendet, um Trends in den Infektionszahlen zu veranschaulichen.

Software: QGIS 3.34 Long Term Release

Datenquelle: Regionalatlas Deutschland 

Eine Fokuskarte mit ausgegrautem Umfeld hebt einen bestimmten Bereich farbig hervor, während das umliegende Gebiet abgedunkelt bzw. in Graustufen dargestellt wird. Dadurch wird die Aufmerksamkeit gezielt auf den relevanten Ausschnitt gelenkt, ohne den räumlichen Kontext zu verlieren.

Dieses Visualisierungskonzept wird häufig in Präsentationen, Berichten oder Infografiken verwendet, wenn eine Region hervorgehoben werden aber gleichzeitig die räumliche Einbettung sichtbar bleiben soll.

Software: QGIS 3.34 Long Term Release

Datenquelle: QLR-Browser Südtirol, eigene Erhebungen

Liniensignaturen dienen in der Kartographie dazu, lineare Objekte wie Straßen, Bahnstrecken oder Wege eindeutig und verständlich darzustellen. Dabei werden verschiedene grafische Merkmale – etwa Linienbreite, Strichart, Farbe oder Symbolkombinationen – genutzt, um z.B. unterschiedliche Typen von Verkehrswegen zu unterscheiden. Durch diese visuelle Codierung wird das Verkehrswegenetz auf Karten klar strukturiert und intuitiv lesbar, sodass Nutzerinnen und Nutzer die Bedeutung der Wege schnell erfassen können. Selbstverständlich können Liniensignaturen auch für andere lineare Objekte wie z.B. Gewässernetz, Ver- und Entsorgungsinfrastruktur etc. verwendet werden.

Software: QGIS 3.34 Long Term Release

Datenquelle: QLR-Browser Südtirol

Dieser Kartogramm-Typ wird als nicht-zusammenhängendes Kartogramm bezeichnet. Die betrachteten geografischen Elemente, hier die Landkreise und kreisfreien Städte, müssen nicht mit ihren Nachbarn verbunden bleiben und können deshalb in Abhängigkeit eines metrisch skalierten Merkmals wachsen oder schrumpfen, ohne, dass sich ihre äußere Form verändert. Das hier dargestellte Merkmal, der Anteil an Schulabgängern, ist zur Verbesserung der Lesbarkeit zusätzlich auch über die Farbe codiert, da es für den Betrachtenden schwer ist, die Größen allein bestimmten Prozentzahlen zuzuordnen.

Software: QGIS 3.34 Long Term Release

Datenquelle: Regionalatlas Deutschland 

In einem zusammenhängenden Kartogramm wird im Gegensatz zum vorher besprochenen Kartogramm-Typ die Topologie beibehalten, d.h. die geometrischen Objekte bleiben miteinander verbunden. Hier abgebildet ist die flächenproportionale (links) und die bevölkerungsproportionale Darstellung der Arbeitslosenquote in den verschiedenen Bundesländern. Wie bei den nicht-zusammenhängenden Kartogrammen verändern die Bundesländer hier ihre Größe, bleiben dabei aber verbunden beziehungsweise zusammenhängend.

Anmerkung: Diese Visualisierung dient nur der Veranschaulichung des Konzepts und ist unvollständig. Es fehlen Titel, eine Legende, der Nordpfeil und eine Quellenangabe. 

Software: QGIS 3.34 Long Term Release

Datenquelle: Regionalatlas Deutschland 

Extrusion bezeichnet in der Geometrie eine Dimensionserhöhung eines Elements durch Parallelverschiebung im Raum. Sie kann in der Geovisualisierung verwendet werden, um Daten zu visualisieren, indem ein bestimmtes Attribut einer Bezugsfläche, wie hier die Bevölkerungsdichte verschiedener Länder, ausgewählt und dessen Ausprägung als Extrusionshöhe der zugrundeliegenden Geometrien verwendet wird. Im vorliegenden Beispiel wurden die entsprechenden Referenzwerte zudem mit dem Faktor 1000 multipliziert, um die Unterschiede sichtbarer zu machen. Die Interpretation der Darstellung bleibt aber - wie schon bei den simplen Diagrammtechniken - dem Betrachtenden überlassen.

Software: QGIS 3.40

Datenquelle: Eurostat

Eine 2D-Glousdarstellung ist eine Visualisierungstechnik, die die dreidimensionale Erdoberfläche in einer zweidimensionalen Projektion abbildet. Im Unterschied zu klassischen Kartenprojektionen wird dabei die Kugel- bzw. Ellipsoidform des Globus betont und häufig durch azimutale oder orthographische Projektionen realisiert, die den Eindruck einer dreidimensionalen Kugeloberfläche in der Ebene erzeugen. Solche Darstellungen ermöglichen eine intuitive Wahrnehmung globaler Strukturen – etwa von Klimazonen, Migrationsbewegungen oder Handelsnetzwerken – und reduzieren gleichzeitig die Verzerrungen, die bei flächenbasierten Projektionen (z. B. Mercator) auftreten. 2D-Globendarstellungen eignen sich insbesondere für vergleichende Analysen auf globaler Ebene, da sie räumliche Relationen und Entfernungen realitätsnäher wiedergeben. Hier wird beispielhaft der Anteil erneuerbaren Energien am Gesamtenergieverbrauch verschiedener Länder weltweit gezeigt.

Software: QGIS 3.40 Bratislava

Datenquelle: World Bank Open Data

Bei dieser Visualisierung handelt es sich eigentlich nur um eine simple Karte der Land/Wasser-Verteilung, die außer Lageinformation keine weiteren Daten kommuniziert. Was sie besonders macht, ist ihre Gestaltung: Es wurde in QGIS der sogenannte „Kohlestift-Effekt“ verwendet, um die Karte rein visuell zu verändern beziehungsweise aufzuwerten. 

Software: QGIS 3.34 Long Term Release

Datenquelle: Natural Earth Data

Wie bei der Kohlestift-Karte wurde hier ein Effekt in QGIS hinzugefügt, diesmal der sogenannte „Isobathen-Effekt“, also ein Effekt, der verschiedene Isobathen (= Linien gleicher Wassertiefe) visualisiert. Im Gegensatz zum Kohlestift-Effekt wird dieser durch das manuelle Ausführen mehrer Schritte und nicht einfach durch die Anwendung eines eingebauten Tools erreicht. Eine Anleitung zum selbstständigen Umsetzen dazu findet ihr hier.

Software: QGIS 3.34 Long Term Release

Datenquelle: Natural Earth Data

Auch bei dieser Karte handelt es sich um eine bathymetrische Karte, also eine Karte, welche die Tiefe an verschiedenen Stellen innerhalb eines Gewässers zeigt. Dazu wurde im Gegensatz zum obigen Beispiel hier nicht der Isobathen-Effekt, sonder das SAGA-Plugin gemeinsam mit dem Rasterize-Tool verwendet. Mit deren Hilfe lässt sich in QGIS eine Karte erstellen, die die Tiefendaten welche in diesem Fall in Form einer XYZ-Textdatei vorliegen (Peilschiff Mosel) entsprechend aufbereitet und farblich kodiert visualisiert.

Software: QGIS 3.40 Bratislava

Datenquelle: https://www.wsv.de

Bei den Oro-Hydrographischen Karten handelt es sich um eine Sonderform der topographischen Karte, die speziell nur das Gewässernetz und die Höheninformation einer Region in Form von Höhenlinien darstellt. Dieser Kartentyp wird insbesondere im Bereich der Hydrologie und der Wasserwirtschaft sowie im Katastrophen- und Risikomanagement verwendet. Hier abgbildet ist der in Südtirol befindliche Abschnitt des Nationalparks Stilfser Joch. Die entsprechenden Daten wurden dem öffentlich verfügbaren QLR-Browser der Region entnommen.

Software: QGIS 3.34 Long Term Release

Datenquelle: QLR-Browser Südtirol

Eine Hexmap ist eine Methode der räumlichen Datenvisualisierung, bei der geographische Einheiten durch gleich große hexagonale Zellen repräsentiert werden. Im Gegensatz zu konventionellen Kartenprojektionen, bei denen die Flächengröße der Regionen die visuelle Wahrnehmung dominiert, erzeugt die hexagonale Rasterung eine standardisierte Flächendarstellung. Dadurch werden Vergleichbarkeit und Mustererkennung erleichtert, insbesondere bei kleinräumigen oder politisch-administrativen Analysen. Hexmaps werden häufig eingesetzt, um räumliche Disparitäten (z. B. in Wahlverhalten, demographischen Strukturen oder Umweltindikatoren) hervorzuheben, ohne dass die unterschiedlichen Ausdehnungen realer Regionen zu visuellen Verzerrungen führen. Hier wurde die Anzahl von Verkehrsunfällen mit Fußgängerbeteiligung auf diese Weise visualisiert.

Software: QGIS  3.40 Bratislava

Datenquelle: Unfallatlas Deutschland

Aufbauend auf der Hexmap-Darstellung bieten sich weitere Möglichkeiten zur Visualisierung verschiedener Geodaten. Hier wurden beispielsweise Schneeflocken verschiedener Dicke verwendet, um verschiedene kummulierte Schneetiefen im Januar 2024 in Deutschland darzustellen. Das Verfahren zur Erstellung solcher Karten ist identisch zu dem Verfahren zum Erstellen einer Hexmap, ergänzt durch einige zusätzliche Schritte. Eine vollständige Anleitung zum Erstellen dieser speziellen Schneekarte findet sich im Downloadordner bei den Schneekarte-Rohdaten.

Software: QGIS 3.34 Long Term Release

Datenquelle: Deutscher Wetterdienst

Auch im Bereich der Geovisualisierung ist es möglich, Abbildungen bewusst suggestiv zu gestalten. Hier wurde dies durch Binarisierung erreicht, also das Aufteilen der zugrundliegenden Daten in zwei Klassen. Intuitiv gehen wir als Betrachter davon aus, dass diese gleich groß sind, oder dass die Grafik sich mit einer Fragestellung beschäftigt, die nur zwei mögliche Antworten hat. Letzteres ist im Fall dieses Kartogramms zwar der Fall: Hat die Linke in einem gegebenen Bundesland die 5%-Hürde geschafft? Das Problem hier zeigt sich in der Legende: Da beiden Klassen stark verschiedene Breiten haben suggeriert die Karte ein sehr gutes Abschneiden der Linken in den schwarz gezeichneten Bundesländern, welche auf dem Gebiet der neuen Bundesländer durch die Farbwahl auch nicht mehr als einzelne Bundesländer erkennbar sind.

Software: QGIS 3.34 Long Term Release

Datenquelle: Regionalatlas Deutschland 

Die Grafik zeigt den Verlauf eines Geländehöhenprofils vom Großen Kalmit im Pfälzerwald bis zur Oberrheinebene. Auf dem Satellitenbild markiert eine gerichtete Linie die Trasse, entlang der die Höhenwerte erfasst wurden. Das Flächendiagramm veranschaulicht  den Übergang vom steilen, bewaldeten Pfälzerwald in die offene, tiefer gelegene Rheinebene, die von Altrheinarmen durchzogen wird.

Software: QGIS 3.34 Long Term Release

Datenquelle: Landesamt für Vermessung und Geobasisinformation Rheinland-Pfalz