GPS Navigation Kompassrose

Topografische GPS-Karten

Die Mehrzahl der klassischen Outdoor GPS-Empfänger sind inzwischen in der Lage, digitale Karten darzustellen und für die Navigation zu verwenden. Allein wenn man die Anzahl der nicht-kartenfähigen GPS Outdoor Empfänger mit der Anzahl der kartenfähigen Empfänger vergleicht, ist ein eindeutiger Trend zu digitalen Karten erkennbar. Dabei nimmt das Angebot an digitalen Karten stetig zu und wird zugleich unübersichtlicher: Es gibt Rasterkarten mit/ohne touristische Zusatzinformationen, sowie Vektorkarten mit/ohne Höhenlinien,  Adressensuche oder automatischem Routing.  Auf der anderen Seite gibt es GPS-Empfänger, die Vektorkarten darstellen können, andere können nur Rasterkarten und wieder andere können beides. Desweiteren gibt es käufliche Karten, die nur mit bestimmten GPS-Empfängern desselben Herstellers kompatibel, andere digitale Karten eignen sich nur zur Routenplanung am PC und wieder andere sind Open Source, lassen sich mit unterschiedlichem Aufwand auf die meisten GPS-Empfänger laden und kosten gar nichts. Grund genug, hier zunächst mit einer Übersicht über digitale Karten und deren Möglichkeiten zu beginnen:

Vektorkarte Rasterkarte
Vektorkarte u. Rasterkarte, beide zeigen den gleichen Kartenausschnitt im Karwendelgebirge

Vektorkarte vs. Rasterkarte

Detaillierungsgrad:

Die beiden obigen Kartenausschnitte verdeutlichen bereits den Hauptunterschied zwischen Vektor- und Rasterkarten. Vektorkarten sind übersichtliche abstrahierte Karten, während Rasterkarten deutlich detaillierter sind und eher Papierkarten ähneln. Der Vorteil des höheren Detaillierungsgrades bei Rasterkarten relativiert sich allerdings, wenn man sich den Kartenausschnitt verkleinert auf einem spiegelnden GPS-Empfängerdisplay an einem Fahrradlenker vorstellt. Hier gilt: weniger ist mehr. Andererseits können Schummerung und Höhenlinien auf Rasterkarten weggelassen und Höhenlinien-Layer auf Vektorkarten hinzugefügt werden, so dass beide Kartentypen ihren Zweck optimal erfüllen können.

Technologie:

Rasterkarten sind elektronische Fotos mit Geo-Referenzierung und werden von einer Kartenviewer-Software des GPS-Empfängers Bildpunkt für Bildpunkt dargestellt. Vektorkarten bestehen dagegen aus Parametern von Vektoren und anderen Objekten bzw. Zeichenanweisungen und werden vom GPS-Empfänger aktiv erzeugt, d.h. berechnet und gezeichnet. Wer sich nicht mehr an die Vektorrechnung im Schulunterricht erinnern kann: Ein 2D-Vektor besteht entweder aus der Koordinate des Anfangspunktes, einem Winkel und der Länge oder aus den Koordinaten des Anfangs- und des Endpunkts.  Der GPS-Empfänger benötigt zusätzlich noch den Typen des Vektors, z.Bsp. " 3 Pixel breite rote Straße mit grauem Rand", und kann mit diesen Angaben die einzelnen Bildpunkte der Straße berechnen und zur Darstellung in die Karte einfügen. Zur Darstellung eines Straßenabschnitts einer Rasterkarten liest der GPS-Empfänger dagegen die Pixel direkt aus dem Kartenfile aus und stellt sie 1 zu 1 auf dem Display dar.

Zoom:

Rasterkarten bestehen aus einer großen Anzahl einzelner Pixel oder Bildpunkte und können sehr detailgenau sein. Dafür können sie nur begrenzt gezoomt werden. Ab einer bestimmten Vergrößerung werden sie unscharf. Umgekehrt ist bei Darstellung größerer Kartenausschnitte kaum mehr etwas zu erkennen. Auch die Schrift ist nur in einem relativ schmalen Zoom-Bereich lesbar. Die Karten-Hersteller können dieses Problem umgehen, indem sie für verschiedene Zoom-Stufen den Kartenviewer unterschiedliche Karten einblenden lassen.
Vektorkarten werden beim Zoomen jeweils neu berechnet, gleichzeitig werden je nach Karteneinstellung Objekte weggelassen oder hinzugefügt. Vermisst man z.Bsp. Höhenlinien oder Wanderwege auf der Vektorkarte, könnten diese auch der Zoom-Stufe zum Opfer gefallen sein.

Kartenfunktionen:

Sämtliche Objekte einer Vektorkarte, wie Orte, Berggipfel, POI/Wegpunkte, Postadressen, Straßen, Wege, usw. sind in der Vektorkarte frei zugänglich und  lassen sich zusammen mit den zugehörigen Koordinaten einzeln auslesen. Diese Eigenschaft von Vektorkarten ermöglicht die beiden wichtigsten kartenbezogenen Funktionen: die POI- oder Adressensuche und das automatisches Routing. Beide Funktionen werden zum Beispiel in der Straßennavigation benötigt, deshalb sind in Auto-Navis ausschließlich Vektorkarten zu finden.
Rasterkarten bestehen aus georeferenzierten Pixel und enthalten zunächst keine touristischen Zusatzinformationen. Die Kartenhersteller behelfen sich hier, indem sie die Zusatzinformationen einschließlich der Koordinaten in zusätzliche Dateien ablegen. POI-Suche und Routenplanung wird damit ebenfalls ermöglicht, automatisches Routing dagegen eher nicht. Zumindest auf Bergtouren oder Wanderungen kann man auf automatisches Routing allerdings auch gut verzichten.

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