Rasterkarten

Begriffsbestimmung

Rasterkarten sind elektronische Karten für die Nutzung auf PC, PDA, Smartphone oder GPS-Gerät, die im Gegensatz zu Vektorkarten das fertige Kartenbild als Bildpunkte (im Raster) gespeichert haben. Eine Rasterkarte besteht aus einem Digitalbild, ergänzt durch die Kalibrierungsdaten. Das Digitalbild kann direkt am Computer gezeichnet werden oder als Digitalfoto mit Kamera oder Scanner von einer gedruckten Landkarte erzeugt werden. Darum kann der Inhalt von Rasterkarten oft auch mit einem beliebigen Programm zur Bildbetrachtung gesehen werden. Die Kalibrierungsdaten sorgen dafür, dass aus einem beliebigen Foto einer Landkarte eine digitale Landkarte wird. Nach der korrekten Kalibrierung entspricht ein Punkt auf der digitalen Karte annähernd den Koordinaten in der Natur. Kalibrierungsdaten können parallel zur Bilddatei in einer eigenen Datei vorliegen oder alle Daten werden in einer einzigen Datei vereint. Für kalibrierte Rasterkarten ist deshalb immer - wie für Vektorkarten auch - eine geeignete Kartenanzeigesoftware notwendig. Es gibt für kalibrierte Rasterkarten kein standardisiertes Format, da die Anbieter von digitalen Rasterkarten jeweils eigene Formate entwickelt haben. Allerdings sind einige Kartenanzeigeprogramme offener und können unterschiedliche Dateiformate öffnen, umwandeln oder erzeugen.

Die verfügbaren Karten findet man auch in den Länderinfos oder im Artikel Kartenverlage.

Vorteile

• schönes, gut ablesbares Kartenbild, identisch mit der gedruckten Karte.
• jeder Papierkarte kann - auch in Eigenleistung - als digitale Rasterkarte umgesetzt werden. Damit stehen Rasterkarten auch zur Verfügung, falls Vektorkarten oder kommerzielle Rasterkarten nicht oder in schlechterer Qualität angeboten werden.
• mit geeigneter Software und Lizenzierung können digitale Rasterkarten ebenso wie Vektorkarten aus dem Angebot von Online-Kartenanbietern erzeugt werden.
• Im Gegensatz zu den zugrundeliegenden Papierkarten oft blattschnittfreie Gestaltung.
• Zoombar, oft sind die zugehörigen Karten in kleinerem Maßstab ebenfalls enthalten. Optimalfall: Multilayerkarte aus mehreren Zoomstufen, die sich fast stufenlos zoomen lassen (abhängig von Anzeigesoftware)
• 3-D-Darstellung möglich, wenn die Anzeigesoftware dies zulässt und ein digitales Höhenmodell integriert (Beispiel Twonav)
• Tracks können direkt auf der Karte gezeichnet und dann anderweitig benutzt werden, wenn die GPS-Software diese Funktion anbietet.
• gleichzeitige Überlagerung von mehreren Rasterkarten (Transparenz) ist mit geeigneter Software möglich (Beispiel Twonav).
• gleichzeitige Anzeige von zwei unterschiedlichen Rasterkarten, Zoomstufen oder Ausschnitten derselben Karte im geteilten Bildschirm ist möglich, wenn die Software dies zulässt (Beispiel GPS-Mate) und die Hardwareleistung dafür ausreicht.
• gleichzeitige Überlagerung von Rasterkarte und Vektorkarte (Overlay) ist mit geeigneter Software möglich. Damit Routingfunktion möglich (Beispiel Twonav).
• weitgehend offenes System, da mit geeigneter Software unterschiedliche, auch fremde Dateiformate geöffnet, umgewandelt und erzeugt werden können (Beispiele: Quovadis, CompeGPS Land, GPS-Mate). Welche Formate verarbeitet werden, muss vorab geprüft werden, da sich die Möglichkeiten stark unterscheiden (Anbieter der Software, Version, Preis)
• Rasterkarten werden traditionell nur offline genutzt, d.h. die Kartendaten werden im Mobilgerät gespeichert und es entsteht während der Nutzung im GPS-Betrieb kein Datenverkehr
• Nachbearbeitung der Karten am Mobilgerät in der Natur ist begrenzt möglich (Kalibrierung verbessern, Details einzeichnen), sofern die Software dies zulässt.

Nachteile

• Um das schöne Kartenbild wie gedruckt am Display zu erleben, ist ein geeignetes Display erforderlich: hohe Kontraste, hohe Leuchtkraft, Displaydiagonale ab 2,8", Displayauflösung ab QVGA (320x240 Bildpunkte), Pixeldichte nicht zu hoch (maximal 240 dpi). Die heute gebräuchlichen Displays sind oft zu kontrastarm, lichtschwach oder haben eine enorm hohe Pixeldichte (für Fotodarstellung geeignet, nicht von Vorteil für Rasterkarten). Dadurch wird die Karte schwer lesbar, bei Sonnenlicht sogar unleserlich. Vektorkarten sind dagegen mit ihrer detailarmen und kontraststarken Darstellung sowie der stufenlosen Zoomfähigkeit besser auf beliebigen Displays erkennbar.
• Der Bedarf an Speicherplatz ist viel höher, als bei Vektorkarten. Allerdings mit aktueller Technik leicht beherrschbar. Beispiel: Europakarte im Vektorformat eines KfZ-Navigationsgerätes: 1,5 GB. Die kommerzielle, topografische Rasterkarte 1:25.000 eines einzigen Bundeslandes benötigt ebenfalls 1,5 GB. GPS-Geräte für Rasterkarten sollten wechselbare Speicherkarten bis 32 GB verwenden können. Sehr große Rasterkarten mit sehr vielen Zusatzdaten (10 m Höhenmodell, 3D-Darstellung) überfordern selbst aktuelle PC. Deshalb stehen Überlegungen zur sinnvollen Auflösung und Kartengröße an erster Stelle, bevor überhaupt eine Rasterkarte erzeugt oder geöffnet wird. Sind die Rasterkarten in ein geeignetes Format umgewandelt, können dagegen auch veraltete PDA mit wenig Speicher und langsamer CPU flüssig mit Rasterkarten arbeiten.
• Der Bedarf an Arbeitsspeicher wäre ohne Umwandlung der Rasterkarten viel zu hoch für Mobilgeräte. Auf Mobiltelefon oder GPS-Gerät lassen sich darum nur vorbereitete Rasterkarten im geeigneten Format verwenden. Jedes Rasterkartenbild muss in nicht komprimierter Form in den Arbeitsspeicher des Mobilgerätes passen. Beispiel: Eine unbearbeitete, gescannte Rasterkarte 1:25.000 im komprimierten Bildformat jpg (Größe 15 MB, RGB-Farben, 49 x 37 cm bei 600 ppi Auflösung) würde mehr als 285 MB Arbeitsspeicher benötigen. Aus diesem Grund gehört zu jeder Rasterkarten-Anzeigesoftware (Mobilgerät) eine passende Rasterkarten-Bearbeitungssoftware (PC). Diese wandelt die Rasterkarte in ein Format mit wenig Arbeitsspeicherbedarf um und erlaubt die Kalibrierung. So können Rasterkarten bis zur maximalen Dateigröße von 4 GB (bei Speicherkartenformat FAT32) problemlos auch auf leistungsschwacher Mobiltechnik benutzt werden.
• Falls die Digitalkarte nur eine Bildauflösung (bzw. einen Maßstab) enthält, lässt sich die Rasterkarte nur geringfügig vergrößern bzw. verkleinern (Digitalzoom). Anderenfalls wird die Darstellung unleserlich. Dieser Nachteil gilt nicht für Multilayer-Rasterkarten. Diese sind in jedem Falle vorzuziehen, benötigen aber wiederum das passende Kartenanzeigeprogramm.
• Nicht routingfähig. Ausnahme: Überlagerung mit einer routingfähigen Vektorkarte
• Die Bildauflösung der Karte muss in sinnvollem Verhältnis zur Pixeldichte des Mobilgerätes stehen. Auf Mobiltelefonen mit aktuell hoher Pixeldichte werden Digitalkarten in der üblichen, vernünftigen Kartenauflösung viel zu fein dargestellt. Diese müssen nachträglich digital gezoomt werden, wodurch die Darstellung unscharf erscheint. (Alternativ könnte man mit solchen Displays eine Folienlupe zur Betrachtung verwenden und hätte den Eindruck eines großen Kartenausschnittes.)
• Kein einheitliches, standardisiertes Format (aber das Geogrid-Viewer-Format wird von den deutschen Landesvermessungsämtern, vom Bundesvermessungsamt und vom Österreichischen Vermessungsamt benutzt und kann auch von Drittsoftware gelesen werden). PC-Kartensoftware, wie QuoVadis und CompeGPS-Land, kann unterschiedliche Formate öffnen, umwandeln und speichern.
• Fertige Rasterkarten können nur im jeweiligen Anzeigeprogramm auf dem Mobilgerät geöffnet werden, das jede Software ein anderes Format erwartet. Ausnahmen gibt es (Beispiel: GPS-Mate und Navicomputer verwenden beide das Format nmap). Es kann daher nötig sein, mehrere Kartenanzeigeprogramme auf dem Mobilgerät zu installieren. Vorausgesetzt, die nötige Software ist für das eigene Mobilgerät verfügbar und installierbar. Wenn ja, dann entsteht wiederum erhöhter Speicherplatzbedarf, weil gleiche Kartendaten zum Teil mehrfach in unterschiedlichen Formaten vorgehalten werden müssen.
• Kommerzielle Rasterkarten sind oft relativ teuer. Die Preise schwanken jedoch je nach Softwareanbieter, Land, Maßstab und Lizenz (Einzel- oder Mehrfachlizenz) zwischen kostenlos bis enorm teuer. Faustregel: Digitale Rasterkarte entsprechen dem Preis der jeweiligen Papierkarte zuzüglich Aufschlag für Digitalisierung. Vor dem Kauf von GPS-Software oder GPS-Gerät sollten darum immer die Kartenangebote und Kartenpreise verglichen werden.
• Rasterkarten-Anzeigeprogramme sind nicht kompatibel mit den weit verbreiteten, freien Garmin-Karten und allen kommerziellen Vektorkarten. Ausnahmen gibt es (Quovadis kann freie Garmin-Karten öffnen, CompeGPS Land und Twonav bieten eigene, kommerzielle Vektorkarten, Glopus verwendet auch freie Garmin-Karten problemlos).
• Das Herstellen eigener Rasterkarten (Scannen, Kalibrieren, Umwandeln) ist zeitaufwendig und verlangt technisches Interesse, Geduld und Einarbeitungsaufwand. Es lohnt nur, wenn man sich länger in dem betreffenden Gebiet aufhält und keine fertige und gute Digitalkarte verfügbar ist.
• Das Aussehen einer fertigen Rasterkarte kann nachträglich nicht verändert werden. Bei selbst gescannten, aber auch bei kommerziellen Karten sind Qualitätsmängel nicht ausgeschlossen und in Kauf zu nehmen. Einige typische Fehler: Scanauflösung zu hoch - Druckraster sichtbar und Dateigröße sinnlos hoch. Scanauflösung zu niedrig oder Komprimierung zu hoch - verschwommene Darstellung. Auflösung der Karte passt nicht zur Pixeldichte des Displays - Karte muss am Mobilgerät nachträglich gezoomt werden (unscharfe Darstellung). Nur ein Maßstab vorhanden - Zoom nicht möglich. Kartenränder mit gescannt - kein nahtloser Übergang zu anderen Karten. Bild verzerrt gescannt - dadurch Abweichungen der Koordinaten in der Natur (kann eventuell durch Nachkalibrieren korrigiert werden). Farbtiefe zu hoch (RGB statt 256 Farben) - Dateigröße sinnlos hoch. Unsauber montierte einzelne Kartenblätter (gebrochener Verlauf von Straßen und Linien). Kartenbild in freier Kontur mit weißen Restflächen nur bis zur Landesgrenze gezeichnet (kein rechteckiges Kartenbild) - am Mobilgerät kein nahtloser Übergang zur Nachbarkarte möglich.
• Besitzt das Mobilgerät ein Touchdisplay nach dem kapazitivem Funktionsprinzip (alle modernen Smartphones), wird die Arbeit mit Rasterkarten sehr erschwert. Zum Kalibrieren von Karten und Zeichnen von Tracks oder Punkten ist ein Zeigestift mit feiner Spitze nötig. Diese Zeigestifte setzen einen Touchscreen nach dem resistiven Funktionsprinzip voraus (ältere Smartphones bis ca. 2010 und viele aktuelle Outdoor-GPS-Geräte).

Anbieter von Karten

Topographische Karten

Topographische Karten werden von vielen Vermessungsämtern als Rasterkarten angeboten. Besonders erwähnenswert sind dabei TOP50 Reihe für Deutschland (topographische Karten 1:50,000 nach Bundesländern) und die deutsche TOP200 (topographische Karte 1:200,000 für ganz Deutschland. Diese Karten sind im Buchhandel erhältlich.

Außerdem hat sich Magicmaps als Anbieter von topographischer Kartensoftware etabliert, erhältlich sind Deutschland (1:25,000, nach Bundesländern oder Regionen), Österreich (1:50,000), Luxemburg (1:20,000) und die Schweiz (1:25,000, nur einzelne Kantone).

Straßenkarten

Einige wenige Anbieter von Straßenkarten bieten diese auch als elektronische Karten auf CD oder DVD an; Details findet man bei den Länderinfos oder Kartenverlagen. Diese Karten ermöglichen normalerweise keine 3-D-Darstellung und sind in der Regel teurer als der äquivalente Atlas.