Expeditionen in die 3. Dimension

„Es liegt im Wesen der sprachlichen Schilderung, daß sie verschiedene Dinge nicht gleichzeitig, sondern nur nacheinander ausdrücken kann. Die bildlichen und damit auch die kartographischen Ausdrucksformen sind hierin privilegiert. Sie zeigen oft viele Dinge «auf einen Blick».“
– Eduard Imhof (1896–1986)[1]

„Was eine lange Abhandlung sein könnte, ist hier verdichtetes Kartenblatt“, meinte der Schweizer Kulturgeograf Emil Egli in seiner Besprechung einer Teillieferung des ersten Atlas der Schweiz 1967 in der NZZ.[2] Tatsächlich ist die Karte ein hervorragendes Mittel der Komplexitätsreduktion. Insbesondere als Teil eines Atlas. Denn ein Atlas ist eben mehr als die Summe von Karten, sondern vielmehr eine kuratierte Zusammenstellung von raumbezogenen Daten.

Über die Abbildung der physischen Topographie der Schweiz hinaus stellte der von Eduard Imhofs ETH-Institut für Kartographie verantwortete Atlas der Schweiz eine Vielzahl von thematischen Karten zur Verfügung. Geovisualisierungen – wirtschaftlicher, demographischer, administrativer, statistischer, kultureller, erdwissenschaftliche Daten usw. – die auch vergleichend (und narrativ) zu einander in Bezug gebracht werden konnten – sei es auf zeitlicher oder thematischer Ebene, sei es im Grössenvergleich. Und er hielt sich dabei nicht nur an die damligen Best-Practices in der (Schweizer) Kartogragfie, sondern erkundete auch neue Darstellungsformen.

Jede Information, die einer Karte hinzugefügt wird, erhöht deren Komplexität. Und mit unserer begrenzten Fähigkeit zur Komplexitätsverarbeitung ist auch die Ausdruckfähigkeit von Karten beschränkt.

„Auch im kartographischen Gestalten zeigt sich der Meister in der Beschränkung.“

„Ein graphisches Übereinanderlagern allzu vieler Dinge führt zum Chaos, zum Vexierbild, zur Unleserlichkeit. Auch im kartographischen Gestalten zeigt sich der Meister in der Beschränkung.“[1] So der kartografische Altmeister Imhof — ein Hinweis, den wir uns auch für Infografiken zu Herzen nehmen können, wenn wir eine Reizüberflutung vermeiden wollen (siehe auch den Beitrag Sensory Overload).

topographische Formen hervortäuschen

Die dritte Dimension, die für unser Raumempfinden so essenziell ist — wie auch für die Orientierung im von der Karte abgebildeten Raum — , lässt sich auf dem zweidimensionalen Kartenblatt nur mit optischen Tricks abbilden: Mittels Schattenschraffen, wie in der Dufourkarte. Mittels Höhenlinien, Farbabstufungen oder — wie in Imhofs kartographischen Meisterstücken — kunstvoll aquarellierten, schattierten Reliefs. So gelingt es dem Kartografen alter Schule, „aus der ebenen Papierfläche topographische Formen hervorzutäuschen.“[3]

Eduard Imhof: Malprobe 1974 für eine neue Schulwandkarte der Schweiz 1:200 000 Aquarell auf blauem Liniengitter aus der Landeskarte 1:500 000. Zu sehen sind verschiedene Techniken, um das Gelände plastisch darzustellen: Höhenlinien, Schattierung, Farbperspektive (höhen wärmerer Farbton, Senken kälterer Farbton) Quelle (ETH-Bibliothek)
Eduard Imhof: Malprobe 1974 für eine neue Schulwandkarte der Schweiz 1:200 000
Aquarell auf blauem Liniengitter aus der Landeskarte 1:500 000. Zu sehen sind verschiedene Techniken, um das Gelände plastisch darzustellen: Höhenlinien, Schattierung, Farbperspektive (höhen wärmerer Farbton, Senken kälterer Farbton). Mehr informationen zu Imhofs Technik finden sich auf dem Blog der Schweizerischen Gesellschaft für Kartographie zum MapYear 2015-2016
Quelle (ETH-Bibliothek)

Auf dem flachen Papier, bedeutet die Darstellung eines dreidimensionalen Raumes immer auch eine Erhöhung der Komplexität, die die Visualisierung anderer Inhalte konkurrenziert.

Wenn nichts hervorzutäuschen ist, so etwa bei von vornherein dreidimensional dargestellten Kartenwerken sieht die Ausgangslage etwas anders aus, (oder?). Die dritte Dimension hat hier vielmehr das Potential, buchstäblich mehr „Raum“ für die Visualisierung von Daten zu schaffen.

Eine zusätzliche Dimension für die Daten-Visualisierung?

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Der neueste Atlas der Schweiz, der seit kurzem für jedermann online frei erhältlich ist – wenn man denn über einen Rechner verfügt, der die (noch) recht restriktiven Systemvoraussetzungen erfüllt – ist voll auf die 3D-Darstellung ausgelegt. Er basiert auf einem virtuellen Globus, auf dem das Gelände auf der Grundlage digitaler Höhenmodelle dynamisch dreidimensional dargestellt wird. Eine Art Google-Earth mit von fachkundiger Hand immer noch am ETH-Institut für Kartographie und Geoinformation kuratiert und aufbereiteten Inhalten. Neben der klassischen Aufsicht hat der User auch die Möglichkeit, die Ansicht in der Vogelschau zu kippen. Mit der perspektivischen Darstellung tut sich eine neue Dimension und neuer Raum für neue Visualisierungsformen auf. Exemplarisch hierfür etwa die als Punktwolke dargestellte Bevölkerungsdichte.

Screenshot aus dem Atlas der Schweiz. die modellierte Bevölkerungsdichte wird als Punktwolke dargestelllt, die Bevölkerungsdichte auf Kantonebene in Form einer transparent über die Reliefschattierung gelegte Chloroplethenkarte. (Quelle: Atlas der Schweiz
Screenshot aus dem Atlas der Schweiz. die modellierte Bevölkerungsdichte wird als Punktwolke dargestelllt, die Bevölkerungsdichte auf Kantonebene in Form einer transparent über die Reliefschattierung gelegte Chloroplethenkarte. (Quelle: Atlas der Schweiz

Momentan hält sich die Anzahl verfügbarer 3D-Visualisierungen, die über das Terrain-Modell herausgehen noch in Grenzen. Der aktuell in einer Beta-Version verfügbare Atlas ist auf laufende Aktualisierung und die Einbindung neuer Inhalte angelegt. Das Vorhandene zeigt: die 3D-Darstellung hat Potential. Und sie hat Potential nach oben.

Spielereien mit der X- Y- und Z-Achse
Wenn wir zum Beispiel die Bevölkerungswolke aus einer Perspektive (und Zoomlevel) betrachten wollen, in dem auch die recht beeindruckende Geländedarstellung zur Geltung kommt, verliert die Visualisierung ihre Aussagekraft. Da die Kartenredaktoren für ihre Punktwolke eine ziemlich starke Spreizung bei relativ kleinen Punkten gewählt haben (das lässt sich leider nicht manuell nachjustieren), verliert die Wolke bei näherer Betrachtung an Dichte. Ihr Informationsgehalt wird unlesbar.
Eine reine Vermutung: vielleicht wurde die starke Spreizung gewählt, um die Punktwolke genügend von der dreidimensionalen Geländedarstellung abzuheben. Die Geländedarstellung ist ein derart zentrales Feature im neuen Online-Atlas der Schweiz, dass man jegliche Konkurrenzierung durch anderen Visualisierungen vermeiden will. Dabei könnten ja auch andere Parameter durch eine Geländedarstellung dargestellt werden, als immer bloss die Höhenmeter.
Aus dem Atlas der politischen Landschaften"
Aus dem Atlas der politischen Landschaften“
2003 brachten die Politgeografen Michael Hermann und Heiri Leuthold einen ganz anderen Atlas heraus. Mit einer bestechenden Idee, die eine breite internationale Rezeption auslöste: es wurden nicht reale, physisch vorhandene Landschaften dargestellt, vielmehr diente das Koordinatensystem und die aus der ebenen Papierfläche hervorgetäuschten topographische Formen zur Darstellung von Daten aus statistischen Erhebungen. Im Stile einer Landkarte konnte die „Topographie“ der in verschiedenen Regionen und Gemeinden der Schweiz vorherrschenden politischen Einstellungen auf eine ganz neue Weise veranschaulicht werden, die dennoch sehr vertraut wirkte. Wir alle sind Kartenleser, in der Schweiz vielleicht ganz besonders.
Daten-Archipels

Die für solche Darstellungen notwendigen GIS-Tools sind — mehr als 10 Jahre später — eigentlich kein Hexenwerk mehr. Umso mehr erstaunt, dass diese Technik äusserst selten zum Einsatz kommt. Deshalb hier zum Schluss noch zwei Beispiele, mit denen ich ein wenig an dieser Darstellungsmöglichkeit herumexperimentiert habe. Es handelt sich dabei um die Visualisierung der Resultate der Abstimmungsresultate zur sogenannten Durchsetzungsinitiative.

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Die Grundidee ist bei beiden, zwar die horizontalen x- und die y-Koordinaten für eine landschaftsdarstellung zu nutzen, die der realen Geografie entspricht. Die vertikale z-Komponente hingegen, richtet sich nach der Höhe der Ja-stimmenden. Die 50%-Marke wird durch einen Wasserspiegel repräsentiert.

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DSI-Resultate für die Gemeinden des Kantons Zürich

Damit erhalten wir im ersten Fall, für die Gesamtschweiz, ein „Archipel“, dessen Inseln Gemeinden mit einer Mehrzahl an Befürwortern der Initiative repräsentieren — DSI-Land. Im zweiten Fall für den Kanton Zürich repräsentieren die Inseln Regionen mit einer Mehrheit von Initiativgegnern. Als zusätzliche Information enthalten die Karten den Ausländeranteil (Chloroplethen, Farbabstufungen, je dunkler, desto höher der Ausländeranteil. Die eine Karte nutzt die extrudierten Umrisse der politischen Gemeinden als Referenz, für die andere wurden die Abstimmungsresultate über die gesamte Fläche interpoliert und zu einem Raster-Set umgewandelt, das dann als Grundlage für die Landschaftsdarstellung genutzt werden kann. Ist übrigens alles mit Open-Source-Tools machbar. Was würde Eduard Imhof sagen: Karten, die viele Dinge auf einen Blick zeigen oder Vexierbilder?

[Nachtrag 14.09.206: Teile dieses Beitrags entstanden im Zusammenhang mit meinen Recherchen für den am 11.09.2016 auf www.geschichtedergegenwart.ch erschienenen kulturgeschichtlichen Aufsatz u. a. über den Atlas der Schweiz: Karto­grafie als Politik: Die Schweiz in 3D, 1883 bis 2016. Die bei der Überarbeitung gekillten Darlings habe ich auf diesem Blog zu einem eigenenen kleinen Text verarbeitet. Sozusagen als Bonusmaterial mit weiterführenden Überlegungen] 


[1] Imhof, Eduard (1962): „Der schweizerische Landesatlas. Ein erster Bericht“, Geographica Helvetica 17, S. 123–128.

[2] Egli, Emil (1976): „Atlas der Schweiz. Zu dem Kartenwerk von Eduard Imhof“, Neue Zürcher Zeitung , S. 18.

[3] zit. nach Gugerli, David und Speich, Daniel (2002): „Topografien der Nation, Politik, kartografische Ordnung und Landschaft im 19. Jahrhundert“, S.199, http://dx.doi.org/10.3929/ethz-a-004274779.


Autor: Remo Grolimund

Remo Grolimund ist Historiker, forscht als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der ETH Zürich zur Umwelt- und Wissensgeschichte und publiziert als freier Autor zu Themen mit Schwerpunkt Schweizer Geschichte, Geschichte der Gegenwart und Public History. Ausserdem illustriert und visualisiert er und zeichnet Landkarten.

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