Zugl.: Potsdam, Univ., Diss., 2010

Zur Unterstützung der inhaltlichen Aussage von Zeitungs- oder Zeitschriftenartikeln wird mitunter auf die Abbildung von thematischem Kartenmaterial gesetzt. Diese Karten stammen zum Teil aus wissenschaftlichen Einrichtungen. In der Arbeit wird die Nachnutzung von Karten des Leibniz-Instituts für Länderkunde untersucht. Bei der Verwendung der kartographischen Darstellungen kommt es teilweise zu inhaltlichen oder gestalterischen Änderungen der zur Verfügung gestellten Materialien. In diesem Zusammenhang wird gezielt auf kartographische Infografiken eingegangen, bei denen eine veränderte kartographische Gestaltung der ursprünglichen Karten stattfand. Den Schwerpunkt der Arbeit bilden empirische Untersuchungen, welche feststellen sollen, ob sich die vorgenommenen Veränderungen beeinflussend auf die Wahrnehmung der dargestellten Inhalte auswirken. Zusätzlich werden das typische Nutzungsszenario für thematisch-kartographische Infografiken vorgestellt und Hinweise zur Nachnutzung herausgearbeitet. / Thematic maps are sometimes used to support statements in newspaper or magazine articles. Some of these maps were created in scientific institutions. This diploma thesis examines the reuse of maps of the Leibniz Institute for Regional Geography. When used, the provided materials are changed at times in their content or design. In this context, cartographic information graphics, whose design was changed compared to the original map, are discussed. The main focus lies on empirical studies that are to determine whether these changes influence the perception of the presented content. In addition, the typical usage scenario for thematiccartographic information graphics is presented and instructions for future use are worked out.

Es wird heute weltweit versucht, Konzepte für vielfältige taktile kartographische Medien zu entwickeln, die vorrangig der allgemeinen Orientierung und Mobilität, aber auch verstärkt dem Wissenserwerb, z.B. im Geographieunterricht an Schulen für Blinde und Sehbehinderte, dienen sollen. Diese Konzepte müssen von denen der "visuellen Kartographie"1 zwangsläufig mehr oder weniger abweichen und auf weitgehend anderen Methoden, Regeln und Techniken beruhen. Wesentliche und durch die Praxis verifizierte Erkenntnisse der visuellen Kartographie sind der taktilen Kartographie zugänglich zu machen bzw. in/an diese zu adaptieren. Trotzdem dürfen grundlegende Theorien und Erfahrungen der Kartengestaltung und Kartennutzung für Sehende nicht völlig negiert werden.

In recent years emotion-related applications like smartphone apps that document and analyse the emotions of the user, have become very popular. But research also can deal with human emotions in a very technology-driven approach. Thus space-related emotions are of interest as well which can be visualised cartographically and can be captured in different ways. The research project of this dissertation deals with the extraction of georeferenced emotions from the written language in the metadata of Flickr and Panoramio photos, thus from user-generated content, as well as with their modelling and visualisation. Motivation is the integration of an emotional component into location-based services for tourism since only factual information is considered thus far although places have an emotional impact. The metadata of those user-generated photos contain descriptions of the place that is depicted within the respective picture. The words used have affective connotations which are determined with the help of emotional word lists. The emotion that is associated with the particular word in the word list is described on the basis of the two dimensions ‘valence’ and ‘arousal’. Together with the coordinates of the respective photo, the extracted emotion forms a georeferenced emotion. The algorithm that was developed for the extraction of these emotions applies different approaches from the field of computer linguistics and considers grammatical special cases like the amplification or negation of words. The algorithm was applied to a dataset of Flickr and Panoramio photos of Dresden (Germany). The results are an emotional characterisation of space which makes it possible to assess and investigate specific features of georeferenced emotions. These features are especially related to the temporal dependence and the temporal reference of emotions on one hand; on the other hand collectively and individually perceived emotions have to be distinguished. As a consequence, a place does not necessarily have to be connected with merely one emotion but possibly also with several. The analysis was carried out with the help of different cartographic visualisations. The temporal occurrence of georeferenced emotions was examined detailed. Hence the dissertation focuses on fundamental research into the extraction of space-related emotions from georeferenced user-generated content as well as their visualisation. However as an outlook, further research questions and core themes are identified which arose during the investigations. This shows that this subject is far from being exhausted. / In den letzten Jahren sind emotionsbezogene Anwendungen, wie Apps, die die Emotionen des Nutzers dokumentieren und analysieren, sehr populär geworden. Ebenfalls in der Forschung sind Emotionen in einem sehr technologiegetriebenen Ansatz ein Thema. So auch ortsbezogene Emotionen, die sich somit kartographisch darstellen lassen und auf verschiedene Art und Weisen gewonnen werden können. Das Forschungsvorhaben der Dissertation befasst sich mit der Extraktion von georeferenzierten Emotionen aus geschriebener Sprache unter Verwendung von Metadaten verorteter Flickr- und Panoramio-Fotos, d.h. aus nutzergenerierten Inhalten, sowie deren Modellierung und Visualisierung. Motivation hierfür ist die Einbindung einer emotionalen Komponente in ortsbasierte touristische Dienste, da diese bisher nur faktische Informationen berücksichtigen, obwohl Orte durchaus eine emotionale Wirkung haben. Die Metadaten dieser nutzergenerierten Inhalte stellen Beschreibungen des auf dem Foto festgehaltenen Ortes dar. Die dafür verwendeten Wörter besitzen affektive Konnotationen, welche mit Hilfe emotionaler Wortlisten ermittelt werden. Die Emotion, die mit dem jeweiligen Wort in der Wortliste assoziiert wird, wird anhand der zwei Dimensionen Valenz und Erregung beschrieben. Die extrahierten Emotionen bilden zusammen mit der geographischen Koordinate des jeweiligen Fotos eine georeferenzierte Emotion. Der zur Extraktion dieser Emotionen entwickelte Algorithmus bringt verschiedene Ansätze aus dem Bereich der Computerlinguistik zum Einsatz und berücksichtigt ebenso grammatikalische Sonderfälle, wie Intensivierung oder Negation von Wörtern. Der Algorithmus wurde auf einen Datensatz von Flickr- und Panoramio-Fotos von Dresden angewendet. Die Ergebnisse stellen eine emotionale Raumcharakterisierung dar und ermöglichen es, spezifische Eigenschaften verorteter Emotionen festzustellen und zu untersuchen. Diese Eigenschaften beziehen sich sowohl auf die zeitliche Abhängigkeit und den zeitlichen Bezug von Emotionen, als auch darauf, dass zwischen kollektiv und individuell wahrgenommenen Emotionen unterschieden werden muss. Das bedeutet, dass ein Ort nicht nur mit einer Emotion verbunden sein muss, sondern möglicherweise auch mit mehreren. Die Auswertung erfolgte mithilfe verschiedener kartographischer Visualisierungen. Eingehender wurde das zeitliche Auftreten der ortsbezogenen Emotionen untersucht. Der Fokus der Dissertation liegt somit auf der Grundlagenforschung zur Extraktion verorteter Emotionen aus georeferenzierten nutzergenerierten Inhalten sowie deren Visualisierung. Im Ausblick werden jedoch weitere Fragestellungen und Schwerpunkte genannt, die sich im Laufe der Untersuchungen ergeben haben, womit gezeigt wird, dass dieses Forschungsgebiet bei Weitem noch nicht ausgeschöpft ist.

In recent years emotion-related applications like smartphone apps that document and analyse the emotions of the user, have become very popular. But research also can deal with human emotions in a very technology-driven approach. Thus space-related emotions are of interest as well which can be visualised cartographically and can be captured in different ways. The research project of this dissertation deals with the extraction of georeferenced emotions from the written language in the metadata of Flickr and Panoramio photos, thus from user-generated content, as well as with their modelling and visualisation. Motivation is the integration of an emotional component into location-based services for tourism since only factual information is considered thus far although places have an emotional impact. The metadata of those user-generated photos contain descriptions of the place that is depicted within the respective picture. The words used have affective connotations which are determined with the help of emotional word lists. The emotion that is associated with the particular word in the word list is described on the basis of the two dimensions ‘valence’ and ‘arousal’. Together with the coordinates of the respective photo, the extracted emotion forms a georeferenced emotion. The algorithm that was developed for the extraction of these emotions applies different approaches from the field of computer linguistics and considers grammatical special cases like the amplification or negation of words. The algorithm was applied to a dataset of Flickr and Panoramio photos of Dresden (Germany). The results are an emotional characterisation of space which makes it possible to assess and investigate specific features of georeferenced emotions. These features are especially related to the temporal dependence and the temporal reference of emotions on one hand; on the other hand collectively and individually perceived emotions have to be distinguished. As a consequence, a place does not necessarily have to be connected with merely one emotion but possibly also with several. The analysis was carried out with the help of different cartographic visualisations. The temporal occurrence of georeferenced emotions was examined detailed. Hence the dissertation focuses on fundamental research into the extraction of space-related emotions from georeferenced user-generated content as well as their visualisation. However as an outlook, further research questions and core themes are identified which arose during the investigations. This shows that this subject is far from being exhausted.:Statement of Authorship I Acknowledgements II Abstract III Zusammenfassung V Table of Contents VII List of Figures XI List of Tables XIV List of Abbreviations XV 1 Introduction 1 1.1 Motivation 1 1.2 Research Questions 3 1.3 Thesis Structure 4 1.4 Underlying Publications 4 2 State of the Art 6 2.1 Emotions 6 2.1.1 Definitions and Terms 6 2.1.2 Emotion Theories 7 2.1.2.1 James-Lange Theory 9 2.1.2.2 Two-Factor Theory 9 2.1.3 Structuring Emotions 9 2.1.3.1 Dimensional Approaches 10 2.1.3.2 Basic Emotions 11 2.1.3.3 Empirical Similarity Categories 12 2.1.4 Acquisition of Emotions 14 2.1.4.1 Verbal Procedures 14 2.1.4.2 Non-Verbal Procedures 14 2.1.5 Relation between Emotions and Places 15 2.1.6 Emotions in Language 17 2.1.7 Affect Analysis and Sentiment Analysis 20 2.2 User-Generated Content 22 2.2.1 Definition and Characterisation 22 2.2.2 Advantages and Disadvantages 23 2.2.3 Tagging 24 2.2.4 Inaccuracies 28 2.2.5 Flickr and Panoramio 29 2.2.5.1 Flickr 30 2.2.5.2 Panoramio 31 2.3 Related Work on Georeferenced Emotions 32 2.3.1 Emotional Data Resulting from Biometric Measurements 33 2.3.1.1 Bio Mapping 33 2.3.1.2 EmBaGIS 34 2.3.1.3 Ein emotionales Kiezportrait 35 2.3.2 Emotional Data Resulting from Empirical Surveys 35 2.3.2.1 EmoMap 35 2.3.2.2 WiMo 36 2.3.2.3 ECDESUP 37 2.3.2.4 Map of World Happiness 38 2.3.2.5 Emotional Study of Yeongsan River Basin 39 2.3.3 Emotional Data Resulting from User-Generated Content 40 2.3.3.1 Emography 40 2.3.3.2 Twittermood 40 2.3.3.3 Tweetbeat 42 2.3.3.4 Beautiful picture of an ugly place 42 2.3.4 Visualisation in the Related Work 43 3 Methods 45 3.1 Approach for Extracting Georeferenced Emotions from the Metadata of Flickr and Panoramio Photos 45 3.2 Implemented Algorithm 45 3.3 Grammatical Special Cases 47 3.3.1 Degree Words 48 3.3.2 Negation 52 3.3.2.1 Syntactic Negation in English Language 55 3.3.2.2 Syntactic Negation in German Language 57 3.3.3 Modification of Words Affected by Grammatical Special Cases 60 4 Visualisation and Analysis of Extracted Georeferenced Emotions 62 4.1 Data Basis 62 4.2 Density Maps 67 4.3 Inverse Distance Weight 71 4.4 3D Visualisation 73 4.5 Choropleth Mapping 74 4.6 Point Symbols 78 4.7 Impact of Considering Grammatical Special Cases 80 5 Investigation in Temporal Aspects 85 5.1 Annually Occurrence of Emotions 85 5.2 Periodic Events 87 5.3 Single Events 91 5.4 Dependence of Georeferenced Emotions on Different Periods of Time 93 5.4.1 Seasons 95 5.4.2 Months 96 5.4.3 Weekdays 98 5.4.4 Times of Day 99 5.5 Potentials and Limits of Temporal Analyses 99 6 Discussion 100 6.1 Evaluation 100 6.2 Weaknesses and Problems 102 7 Conclusions and Outlook 105 7.1 Answers to the Research Questions 105 7.2 Outlook and Future Work 107 8 Bibliography 112 Appendices XVI / In den letzten Jahren sind emotionsbezogene Anwendungen, wie Apps, die die Emotionen des Nutzers dokumentieren und analysieren, sehr populär geworden. Ebenfalls in der Forschung sind Emotionen in einem sehr technologiegetriebenen Ansatz ein Thema. So auch ortsbezogene Emotionen, die sich somit kartographisch darstellen lassen und auf verschiedene Art und Weisen gewonnen werden können. Das Forschungsvorhaben der Dissertation befasst sich mit der Extraktion von georeferenzierten Emotionen aus geschriebener Sprache unter Verwendung von Metadaten verorteter Flickr- und Panoramio-Fotos, d.h. aus nutzergenerierten Inhalten, sowie deren Modellierung und Visualisierung. Motivation hierfür ist die Einbindung einer emotionalen Komponente in ortsbasierte touristische Dienste, da diese bisher nur faktische Informationen berücksichtigen, obwohl Orte durchaus eine emotionale Wirkung haben. Die Metadaten dieser nutzergenerierten Inhalte stellen Beschreibungen des auf dem Foto festgehaltenen Ortes dar. Die dafür verwendeten Wörter besitzen affektive Konnotationen, welche mit Hilfe emotionaler Wortlisten ermittelt werden. Die Emotion, die mit dem jeweiligen Wort in der Wortliste assoziiert wird, wird anhand der zwei Dimensionen Valenz und Erregung beschrieben. Die extrahierten Emotionen bilden zusammen mit der geographischen Koordinate des jeweiligen Fotos eine georeferenzierte Emotion. Der zur Extraktion dieser Emotionen entwickelte Algorithmus bringt verschiedene Ansätze aus dem Bereich der Computerlinguistik zum Einsatz und berücksichtigt ebenso grammatikalische Sonderfälle, wie Intensivierung oder Negation von Wörtern. Der Algorithmus wurde auf einen Datensatz von Flickr- und Panoramio-Fotos von Dresden angewendet. Die Ergebnisse stellen eine emotionale Raumcharakterisierung dar und ermöglichen es, spezifische Eigenschaften verorteter Emotionen festzustellen und zu untersuchen. Diese Eigenschaften beziehen sich sowohl auf die zeitliche Abhängigkeit und den zeitlichen Bezug von Emotionen, als auch darauf, dass zwischen kollektiv und individuell wahrgenommenen Emotionen unterschieden werden muss. Das bedeutet, dass ein Ort nicht nur mit einer Emotion verbunden sein muss, sondern möglicherweise auch mit mehreren. Die Auswertung erfolgte mithilfe verschiedener kartographischer Visualisierungen. Eingehender wurde das zeitliche Auftreten der ortsbezogenen Emotionen untersucht. Der Fokus der Dissertation liegt somit auf der Grundlagenforschung zur Extraktion verorteter Emotionen aus georeferenzierten nutzergenerierten Inhalten sowie deren Visualisierung. Im Ausblick werden jedoch weitere Fragestellungen und Schwerpunkte genannt, die sich im Laufe der Untersuchungen ergeben haben, womit gezeigt wird, dass dieses Forschungsgebiet bei Weitem noch nicht ausgeschöpft ist.:Statement of Authorship I Acknowledgements II Abstract III Zusammenfassung V Table of Contents VII List of Figures XI List of Tables XIV List of Abbreviations XV 1 Introduction 1 1.1 Motivation 1 1.2 Research Questions 3 1.3 Thesis Structure 4 1.4 Underlying Publications 4 2 State of the Art 6 2.1 Emotions 6 2.1.1 Definitions and Terms 6 2.1.2 Emotion Theories 7 2.1.2.1 James-Lange Theory 9 2.1.2.2 Two-Factor Theory 9 2.1.3 Structuring Emotions 9 2.1.3.1 Dimensional Approaches 10 2.1.3.2 Basic Emotions 11 2.1.3.3 Empirical Similarity Categories 12 2.1.4 Acquisition of Emotions 14 2.1.4.1 Verbal Procedures 14 2.1.4.2 Non-Verbal Procedures 14 2.1.5 Relation between Emotions and Places 15 2.1.6 Emotions in Language 17 2.1.7 Affect Analysis and Sentiment Analysis 20 2.2 User-Generated Content 22 2.2.1 Definition and Characterisation 22 2.2.2 Advantages and Disadvantages 23 2.2.3 Tagging 24 2.2.4 Inaccuracies 28 2.2.5 Flickr and Panoramio 29 2.2.5.1 Flickr 30 2.2.5.2 Panoramio 31 2.3 Related Work on Georeferenced Emotions 32 2.3.1 Emotional Data Resulting from Biometric Measurements 33 2.3.1.1 Bio Mapping 33 2.3.1.2 EmBaGIS 34 2.3.1.3 Ein emotionales Kiezportrait 35 2.3.2 Emotional Data Resulting from Empirical Surveys 35 2.3.2.1 EmoMap 35 2.3.2.2 WiMo 36 2.3.2.3 ECDESUP 37 2.3.2.4 Map of World Happiness 38 2.3.2.5 Emotional Study of Yeongsan River Basin 39 2.3.3 Emotional Data Resulting from User-Generated Content 40 2.3.3.1 Emography 40 2.3.3.2 Twittermood 40 2.3.3.3 Tweetbeat 42 2.3.3.4 Beautiful picture of an ugly place 42 2.3.4 Visualisation in the Related Work 43 3 Methods 45 3.1 Approach for Extracting Georeferenced Emotions from the Metadata of Flickr and Panoramio Photos 45 3.2 Implemented Algorithm 45 3.3 Grammatical Special Cases 47 3.3.1 Degree Words 48 3.3.2 Negation 52 3.3.2.1 Syntactic Negation in English Language 55 3.3.2.2 Syntactic Negation in German Language 57 3.3.3 Modification of Words Affected by Grammatical Special Cases 60 4 Visualisation and Analysis of Extracted Georeferenced Emotions 62 4.1 Data Basis 62 4.2 Density Maps 67 4.3 Inverse Distance Weight 71 4.4 3D Visualisation 73 4.5 Choropleth Mapping 74 4.6 Point Symbols 78 4.7 Impact of Considering Grammatical Special Cases 80 5 Investigation in Temporal Aspects 85 5.1 Annually Occurrence of Emotions 85 5.2 Periodic Events 87 5.3 Single Events 91 5.4 Dependence of Georeferenced Emotions on Different Periods of Time 93 5.4.1 Seasons 95 5.4.2 Months 96 5.4.3 Weekdays 98 5.4.4 Times of Day 99 5.5 Potentials and Limits of Temporal Analyses 99 6 Discussion 100 6.1 Evaluation 100 6.2 Weaknesses and Problems 102 7 Conclusions and Outlook 105 7.1 Answers to the Research Questions 105 7.2 Outlook and Future Work 107 8 Bibliography 112 Appendices XVI

Zur Unterstützung der inhaltlichen Aussage von Zeitungs- oder Zeitschriftenartikeln wird mitunter auf die Abbildung von thematischem Kartenmaterial gesetzt. Diese Karten stammen zum Teil aus wissenschaftlichen Einrichtungen. In der Arbeit wird die Nachnutzung von Karten des Leibniz-Instituts für Länderkunde untersucht. Bei der Verwendung der kartographischen Darstellungen kommt es teilweise zu inhaltlichen oder gestalterischen Änderungen der zur Verfügung gestellten Materialien. In diesem Zusammenhang wird gezielt auf kartographische Infografiken eingegangen, bei denen eine veränderte kartographische Gestaltung der ursprünglichen Karten stattfand. Den Schwerpunkt der Arbeit bilden empirische Untersuchungen, welche feststellen sollen, ob sich die vorgenommenen Veränderungen beeinflussend auf die Wahrnehmung der dargestellten Inhalte auswirken. Zusätzlich werden das typische Nutzungsszenario für thematisch-kartographische Infografiken vorgestellt und Hinweise zur Nachnutzung herausgearbeitet.:Aufgabenstellung................................................................................... II Selbstständigkeitserklärung................................................................. III Danksagung.......................................................................................... IV Kurzzusammenfassung.......................................................................... V Abstract.................................................................................................. V Abbildungsverzeichnis............................................................................ X Tabellenverzeichnis.............................................................................. XII Abkürzungsverzeichnis....................................................................... XIII 1 Einleitung............................................................................................ 1 2 Infografik............................................................................................. 3 2.1 Etymologie und Definition des Begriffes Infografik........................... 3 2.2 Einordnung von Infografiken............................................................ 6 2.3 Infografiktypen................................................................................. 7 2.4 Funktionen und Zweck................................................................... 10 2.5 Regeln zur Erstellung..................................................................... 11 2.6 Kritische Betrachtungen................................................................. 16 2.7 Die kartographische Infografik....................................................... 18 2.7.1 Arten der kartographischen Infografik........................................ 19 2.7.2 Sicht der Kartographie ............................................................... 22 2.7.3 Regeln zur Erstellung ................................................................. 24 2.7.4 Fehler, Probleme und Manipulationsgefahr.................................. 26 3 Empirische Forschung........................................................................ 28 3.1 Empirische Kartographie................................................................ 28 3.2 Empirische Sozialforschung............................................................ 32 3.2.1 Quantitative und qualitative Forschung...................................... 33 3.2.2 Wahrnehmungsuntersuchung..................................................... 36 3.2.2.1 Das Interview als Methode qualitativer Forschung.................. 37 3.2.2.2 Das fokussierte Interview.........................................................39 3.2.2.3 Auswertung erhobener Daten aus qualitativen Interviews...... 41 3.2.2.4 Gütekriterien qualitativer Forschung........................................ 42 3.2.3 Präferenzuntersuchung............................................................... 43 3.2.3.1 Ratingskalen als Methode quantitativer Forschung.................. 43 3.2.3.2 Explorative Datenanalyse der Skalierung................................. 45 3.2.3.3 Gütekriterien quantitativer Forschung...................................... 47 4 Konzeptionelle Betrachtungen des Untersuchungsgegenstandes.... 50 4.1 Kartennachnutzung........................................................................ 50 4.1.1 Nachnutzung als Folgekarte........................................................ 51 4.1.2 Nachnutzung als kartographische Infografik............................... 53 4.2 Analytische Evaluation repräsentativer Untersuchungsbeispiele... 57 4.3 Journalistische und grafisch-gestalterische Sichtweise.................. 60 4.3.1 Journalistische Sichtweise........................................................... 62 4.3.2 Grafisch-gestalterische Sichtweise.............................................. 63 4.4 Beschreibung des typischen Nutzungsszenarios........................... 64 5 Empirische Untersuchungen.............................................................. 66 5.1 Wahrnehmungsuntersuchung........................................................ 66 5.1.1 Ziel und Methode der Untersuchung........................................... 66 5.1.2 Das Untersuchungsmaterial........................................................ 67 5.1.3 Die Befragung............................................................................. 68 5.1.4 Voruntersuchung, Stichprobe und Durchführung der Befragung. 69 5.1.5 Auswertung der Interviews......................................................... 73 5.1.6 Evaluation der Erhebungsmethode............................................. 75 5.2 Präferenzuntersuchung.................................................................. 77 5.2.1 Ziel und Methode der Untersuchung........................................... 77 5.2.2 Das Untersuchungsmaterial........................................................ 78 5.2.3 Die Befragung............................................................................. 78 5.2.4 Voruntersuchung, Stichprobe und Durchführung der Befragung. 79 5.2.5 Datenauswertung....................................................................... 81 5.2.6 Evaluation der Erhebungsmethode............................................. 82 6 Ergebnisse der empirischen Untersuchungen................................... 84 6.1 Wahrnehmungsuntersuchung........................................................ 84 6.1.1 Wahrnehmung und Verständnis der kartographischen Darstellung ................................................................................. 84 6.1.1.1 Kartentitel................................................................................ 85 6.1.1.2 Begleitender Text und Legendentext....................................... 85 6.1.1.3 Methode der kartographischen Darstellung............................. 86 6.1.1.4 Diskussion und Interpretation der Ergebnisse......................... 87 6.1.2 Beurteilung von Kartenelementen............................................... 88 6.1.2.1 Kartentitel................................................................................ 89 6.1.2.2 Begleitender Text..................................................................... 89 6.1.2.3 Kartographische Darstellung.................................................... 90 6.1.2.4 Orientierung............................................................................. 90 6.1.2.5 Bezug der dargestellten Inhalte.............................................. 92 6.1.2.6 Diskussion und Interpretation der Ergebnisse......................... 92 6.1.3 Typisches Nutzungsszenario....................................................... 94 6.1.3.1 Diskussion und Interpretation der Ergebnisse......................... 96 6.2 Präferenzuntersuchung.................................................................. 98 6.2.1 Untersuchungsbeispiel Moscheen............................................... 99 6.2.1.1 Analyse nach Altersgruppen..................................................... 99 6.2.1.2 Analyse nach dem Geschlecht................................................ 101 6.2.1.3 Analyse nach der fachlichen Qualifikation............................... 102 6.2.1.4 Diskussion und Interpretation der Ergebnisse....................... 105 6.2.2 Untersuchungsbeispiel Kinderbetreuung.................................. 106 6.2.2.1 Analyse nach Altersgruppen................................................... 106 6.2.2.2 Analyse nach dem Geschlecht................................................ 109 6.2.2.3 Analyse nach der fachlichen Qualifikation............................... 110 6.2.2.4 Diskussion und Interpretation der Ergebnisse....................... 113 7 Schlussfolgerungen und Ausblick.................................................... 116 Literaturverzeichnis............................................................................ 120 Quellenverzeichnis der Abbildungen.................................................. 127 Anhang............................................................................................... 128 / Thematic maps are sometimes used to support statements in newspaper or magazine articles. Some of these maps were created in scientific institutions. This diploma thesis examines the reuse of maps of the Leibniz Institute for Regional Geography. When used, the provided materials are changed at times in their content or design. In this context, cartographic information graphics, whose design was changed compared to the original map, are discussed. The main focus lies on empirical studies that are to determine whether these changes influence the perception of the presented content. In addition, the typical usage scenario for thematiccartographic information graphics is presented and instructions for future use are worked out.:Aufgabenstellung................................................................................... II Selbstständigkeitserklärung................................................................. III Danksagung.......................................................................................... IV Kurzzusammenfassung.......................................................................... V Abstract.................................................................................................. V Abbildungsverzeichnis............................................................................ X Tabellenverzeichnis.............................................................................. XII Abkürzungsverzeichnis....................................................................... XIII 1 Einleitung............................................................................................ 1 2 Infografik............................................................................................. 3 2.1 Etymologie und Definition des Begriffes Infografik........................... 3 2.2 Einordnung von Infografiken............................................................ 6 2.3 Infografiktypen................................................................................. 7 2.4 Funktionen und Zweck................................................................... 10 2.5 Regeln zur Erstellung..................................................................... 11 2.6 Kritische Betrachtungen................................................................. 16 2.7 Die kartographische Infografik....................................................... 18 2.7.1 Arten der kartographischen Infografik........................................ 19 2.7.2 Sicht der Kartographie ............................................................... 22 2.7.3 Regeln zur Erstellung ................................................................. 24 2.7.4 Fehler, Probleme und Manipulationsgefahr.................................. 26 3 Empirische Forschung........................................................................ 28 3.1 Empirische Kartographie................................................................ 28 3.2 Empirische Sozialforschung............................................................ 32 3.2.1 Quantitative und qualitative Forschung...................................... 33 3.2.2 Wahrnehmungsuntersuchung..................................................... 36 3.2.2.1 Das Interview als Methode qualitativer Forschung.................. 37 3.2.2.2 Das fokussierte Interview.........................................................39 3.2.2.3 Auswertung erhobener Daten aus qualitativen Interviews...... 41 3.2.2.4 Gütekriterien qualitativer Forschung........................................ 42 3.2.3 Präferenzuntersuchung............................................................... 43 3.2.3.1 Ratingskalen als Methode quantitativer Forschung.................. 43 3.2.3.2 Explorative Datenanalyse der Skalierung................................. 45 3.2.3.3 Gütekriterien quantitativer Forschung...................................... 47 4 Konzeptionelle Betrachtungen des Untersuchungsgegenstandes.... 50 4.1 Kartennachnutzung........................................................................ 50 4.1.1 Nachnutzung als Folgekarte........................................................ 51 4.1.2 Nachnutzung als kartographische Infografik............................... 53 4.2 Analytische Evaluation repräsentativer Untersuchungsbeispiele... 57 4.3 Journalistische und grafisch-gestalterische Sichtweise.................. 60 4.3.1 Journalistische Sichtweise........................................................... 62 4.3.2 Grafisch-gestalterische Sichtweise.............................................. 63 4.4 Beschreibung des typischen Nutzungsszenarios........................... 64 5 Empirische Untersuchungen.............................................................. 66 5.1 Wahrnehmungsuntersuchung........................................................ 66 5.1.1 Ziel und Methode der Untersuchung........................................... 66 5.1.2 Das Untersuchungsmaterial........................................................ 67 5.1.3 Die Befragung............................................................................. 68 5.1.4 Voruntersuchung, Stichprobe und Durchführung der Befragung. 69 5.1.5 Auswertung der Interviews......................................................... 73 5.1.6 Evaluation der Erhebungsmethode............................................. 75 5.2 Präferenzuntersuchung.................................................................. 77 5.2.1 Ziel und Methode der Untersuchung........................................... 77 5.2.2 Das Untersuchungsmaterial........................................................ 78 5.2.3 Die Befragung............................................................................. 78 5.2.4 Voruntersuchung, Stichprobe und Durchführung der Befragung. 79 5.2.5 Datenauswertung....................................................................... 81 5.2.6 Evaluation der Erhebungsmethode............................................. 82 6 Ergebnisse der empirischen Untersuchungen................................... 84 6.1 Wahrnehmungsuntersuchung........................................................ 84 6.1.1 Wahrnehmung und Verständnis der kartographischen Darstellung ................................................................................. 84 6.1.1.1 Kartentitel................................................................................ 85 6.1.1.2 Begleitender Text und Legendentext....................................... 85 6.1.1.3 Methode der kartographischen Darstellung............................. 86 6.1.1.4 Diskussion und Interpretation der Ergebnisse......................... 87 6.1.2 Beurteilung von Kartenelementen............................................... 88 6.1.2.1 Kartentitel................................................................................ 89 6.1.2.2 Begleitender Text..................................................................... 89 6.1.2.3 Kartographische Darstellung.................................................... 90 6.1.2.4 Orientierung............................................................................. 90 6.1.2.5 Bezug der dargestellten Inhalte.............................................. 92 6.1.2.6 Diskussion und Interpretation der Ergebnisse......................... 92 6.1.3 Typisches Nutzungsszenario....................................................... 94 6.1.3.1 Diskussion und Interpretation der Ergebnisse......................... 96 6.2 Präferenzuntersuchung.................................................................. 98 6.2.1 Untersuchungsbeispiel Moscheen............................................... 99 6.2.1.1 Analyse nach Altersgruppen..................................................... 99 6.2.1.2 Analyse nach dem Geschlecht................................................ 101 6.2.1.3 Analyse nach der fachlichen Qualifikation............................... 102 6.2.1.4 Diskussion und Interpretation der Ergebnisse....................... 105 6.2.2 Untersuchungsbeispiel Kinderbetreuung.................................. 106 6.2.2.1 Analyse nach Altersgruppen................................................... 106 6.2.2.2 Analyse nach dem Geschlecht................................................ 109 6.2.2.3 Analyse nach der fachlichen Qualifikation............................... 110 6.2.2.4 Diskussion und Interpretation der Ergebnisse....................... 113 7 Schlussfolgerungen und Ausblick.................................................... 116 Literaturverzeichnis............................................................................ 120 Quellenverzeichnis der Abbildungen.................................................. 127 Anhang............................................................................................... 128

Es wird heute weltweit versucht, Konzepte für vielfältige taktile kartographische Medien zu entwickeln, die vorrangig der allgemeinen Orientierung und Mobilität, aber auch verstärkt dem Wissenserwerb, z.B. im Geographieunterricht an Schulen für Blinde und Sehbehinderte, dienen sollen. Diese Konzepte müssen von denen der "visuellen Kartographie"1 zwangsläufig mehr oder weniger abweichen und auf weitgehend anderen Methoden, Regeln und Techniken beruhen. Wesentliche und durch die Praxis verifizierte Erkenntnisse der visuellen Kartographie sind der taktilen Kartographie zugänglich zu machen bzw. in/an diese zu adaptieren. Trotzdem dürfen grundlegende Theorien und Erfahrungen der Kartengestaltung und Kartennutzung für Sehende nicht völlig negiert werden.

OpenStreetMap (OSM) konnte sich seit der Gründung 2004 sehr schnell etablieren und stellt mittlerweile eine konkrete Alternative gegenüber vergleichbaren kommerziellen Anwendungen dar. Dieser Erfolg ist eindeutig auf das revolutionäre Grundkonzept des Projektes zurückzuführen. Weltweit werden räumliche Daten durch Mitglieder erhoben und dem Projekt OSM zur Verfügung gestellt. Über die zugrunde liegenden Lizenzbestimmungen wird sichergestellt, dass OSM-Daten frei verfügbar und kostenfrei weiter verwendbar sind. Vor allem die Vorstellung der Unabhängigkeit von proprietären Daten hat zu starker, weiterhin zunehmender globaler Beteiligung geführt. Resultierend daraus erreichen die verfügbaren Daten inzwischen hohe Dichte sowie Genauigkeit. Visualisierungen in Form von interaktiven, frei skalierbaren Weltkarten, welche über die vollständig automatisierten Softwarelösungen Mapnik und Osmarender erstellt werden, sind am weitesten verbreitet. Infolgedessen müssen kartographische Grundsätze und Regeln formalisiert und implementiert werden. Insbesondere in Bezug auf kartographische Generalisierung treten teils erhebliche Mängel in den entsprechenden Umsetzungen auf. Dies bildet den Ausgangspunkt der Untersuchung. Ausgehend von einer Ist-Analyse werden vorhandene Defizite identifiziert und anschließend Möglichkeiten zur Integration von Generalisierungsfunktionalitäten untersucht. Aktuelle Entwicklungen streben die Anwendung interoperabler Systeme im Kontext kartographischer Generalisierung an, mit dem Ziel Generalisierungsfunktionalitäten über das Internet bereitzustellen. Grundlage hierfür bilden die vom Open Geospatial Consortium (OGC) spezifizierten Web Processing Services (WPS). Sie ermöglichen die Analyse und Verarbeitung räumlicher Daten. In diesem Zusammenhang werden Web Generalization Services (WebGen-WPS) auf mögliche Integration in die Softwarelösungen untersucht und bilden somit einen zentralen Untersuchungsgegenstand der vorliegenden Arbeit. Mapnik stellt, nicht zuletzt durch dessen offengelegten Quelltext („Open Source“), optimale Voraussetzungen für jene Implementierungen zur Verfügung. Zur Verarbeitung von OSM-Daten verwendet Mapnik die freie Geodatenbank PostGIS, welche ebenfalls Funktionalitäten zur Analyse und Verarbeitung räumlicher Daten liefert. In diesem Kontext wird zusätzlich untersucht, inwiefern PostGIS-Funktionen Potential zur Anwendung kartographischer Generalisierung aufweisen. / OpenStreetMap (OSM) has established very quickly since its founding in 2004 and has become a suitable alternative to similar commercial applications. This success is clearly due to the revolutionary concept of the project. Spatial data is collected by members world-wide and is provided to the project OSM. The underlying license aggreement ensures that OSM-Data is freely available and can be used free of charge. Primarily, the idea of independence from proprietary data has led to strong, still growing, global participation. Resulting from that, the available data is now achieving high density and accuracy. Visualizations in form of interactive, freely scalable maps of the world, which are constructed by the fully automated software solutions Mapnik and Osmarender are most common. In consequence cartographic principles and rules must be formalized and implemented. Particularly with respect to cartographic generalization, some serious faults appear in the corresponding implementations. This is the starting point of this diploma thesis. Based on an analysis of the current state, actual existing deficiencies are identified and then examined for possibilities to integrate generalization functionalities. Recent developments aim at the deployment of interoperable systems in the context of cartographic generalization, with the intention of providing generalization functionalities over the Internet. This is based on Web Processing Services (WPS) that where developed by the Open Geospatial Consortium (OGC). They enable the analysis and processing of spatial data. In this context, Web Generalization Services (Webgen-WPS) are examined for possible integration into the software solutions and represent therefore a central object of investigation within that examination. Mapnik provides, not least through its “open source” code, ideal conditions for those implementations. Mapnik uses the “open source” spatial database PostGIS for the processing of OSM-Data, which also provides capabilities to analyze and process spatial data. In this context is examined in addition, to what extent the features have potential for implementation of cartographic generalization.

OpenStreetMap (OSM) konnte sich seit der Gründung 2004 sehr schnell etablieren und stellt mittlerweile eine konkrete Alternative gegenüber vergleichbaren kommerziellen Anwendungen dar. Dieser Erfolg ist eindeutig auf das revolutionäre Grundkonzept des Projektes zurückzuführen. Weltweit werden räumliche Daten durch Mitglieder erhoben und dem Projekt OSM zur Verfügung gestellt. Über die zugrunde liegenden Lizenzbestimmungen wird sichergestellt, dass OSM-Daten frei verfügbar und kostenfrei weiter verwendbar sind. Vor allem die Vorstellung der Unabhängigkeit von proprietären Daten hat zu starker, weiterhin zunehmender globaler Beteiligung geführt. Resultierend daraus erreichen die verfügbaren Daten inzwischen hohe Dichte sowie Genauigkeit. Visualisierungen in Form von interaktiven, frei skalierbaren Weltkarten, welche über die vollständig automatisierten Softwarelösungen Mapnik und Osmarender erstellt werden, sind am weitesten verbreitet. Infolgedessen müssen kartographische Grundsätze und Regeln formalisiert und implementiert werden. Insbesondere in Bezug auf kartographische Generalisierung treten teils erhebliche Mängel in den entsprechenden Umsetzungen auf. Dies bildet den Ausgangspunkt der Untersuchung. Ausgehend von einer Ist-Analyse werden vorhandene Defizite identifiziert und anschließend Möglichkeiten zur Integration von Generalisierungsfunktionalitäten untersucht. Aktuelle Entwicklungen streben die Anwendung interoperabler Systeme im Kontext kartographischer Generalisierung an, mit dem Ziel Generalisierungsfunktionalitäten über das Internet bereitzustellen. Grundlage hierfür bilden die vom Open Geospatial Consortium (OGC) spezifizierten Web Processing Services (WPS). Sie ermöglichen die Analyse und Verarbeitung räumlicher Daten. In diesem Zusammenhang werden Web Generalization Services (WebGen-WPS) auf mögliche Integration in die Softwarelösungen untersucht und bilden somit einen zentralen Untersuchungsgegenstand der vorliegenden Arbeit. Mapnik stellt, nicht zuletzt durch dessen offengelegten Quelltext („Open Source“), optimale Voraussetzungen für jene Implementierungen zur Verfügung. Zur Verarbeitung von OSM-Daten verwendet Mapnik die freie Geodatenbank PostGIS, welche ebenfalls Funktionalitäten zur Analyse und Verarbeitung räumlicher Daten liefert. In diesem Kontext wird zusätzlich untersucht, inwiefern PostGIS-Funktionen Potential zur Anwendung kartographischer Generalisierung aufweisen.:Inhaltsverzeichnis Aufgabenstellung ii Zusammenfassung iii Abstract iv Abbildungsverzeichnis viii Tabellenverzeichnis ix Abkürzungsverzeichnis x 1 Einleitung 1 1.1 Motivation 1 1.2 Aufbau der Arbeit 4 2 Grundlagen 5 2.1 OpenStreetMap 5 2.1.1 Ablauf der Erstellung von OSM-Karten 6 2.1.2 Mapnik 9 2.2 Web Services 12 2.2.1 OGC Web Processing Services 12 2.2.2 Web Generalization Services 14 2.2.3 Verkettung von OGC Web Services 16 2.3 Kartographische Generalisierung 17 2.3.1 Konzeptionelle Modellvorstellungen 18 2.3.2 Generalisierungsoperatoren 22 3 OpenStreetMap & Generalisierung – aktueller Stand 24 3.1 Allgemeine Analyse und Kritik 25 3.2 OSM & konzeptionelle Modelle 28 4 Theoretische Überlegungen 31 4.1 Einbindung des WebGen-WPS 32 4.1.1 Direkteinbindung des WebGen-WPS 32 4.1.2 Einbindung von WebGen-WPS für „MRDB-OSM“ 34 4.2 PostGIS-Funktionen 36 4.3 OpenStreetMap - Generalisierungscommunity 38 5 Implementierungen & Ergebnisse 40 5.1 Technische Voraussetzungen 41 5.1.1 Systemvoraussetzungen 41 5.1.2 Testgebiet 41 5.2 Einbindung des WebGen-WPS in Mapnik 42 5.2.1 Einbindung in den automatischen Prozess 42 5.2.1.1 Allgemeiner Programmablauf 43 5.2.1.2 Implementierungsansätze 44 5.2.2 Praktische Umsetzung einer „MRDB-OSM“ 47 5.2.2.1 Verfahrensablauf 48 5.2.2.2 Polygonvereinfachung 51 5.2.2.3 Linienvereinfachung 57 5.3 Implementierung von PostGIS-Funktionen 59 5.3.1 Auswahl 59 5.3.2 Betonung 60 5.3.3 Linienvereinfachung 61 5.3.4 Polygonvereinfachung 61 6 Schlussfolgerungen und Ausblicke 65 6.1 Diskussion der Ergebnisse 65 6.2 Fazit 71 7 Quellennachweise 72 7.1 Literaturverzeichnis 72 7.2 Internetquellennachweis (ohne eindeutige Autoren) 77 8 Anhang 79 / OpenStreetMap (OSM) has established very quickly since its founding in 2004 and has become a suitable alternative to similar commercial applications. This success is clearly due to the revolutionary concept of the project. Spatial data is collected by members world-wide and is provided to the project OSM. The underlying license aggreement ensures that OSM-Data is freely available and can be used free of charge. Primarily, the idea of independence from proprietary data has led to strong, still growing, global participation. Resulting from that, the available data is now achieving high density and accuracy. Visualizations in form of interactive, freely scalable maps of the world, which are constructed by the fully automated software solutions Mapnik and Osmarender are most common. In consequence cartographic principles and rules must be formalized and implemented. Particularly with respect to cartographic generalization, some serious faults appear in the corresponding implementations. This is the starting point of this diploma thesis. Based on an analysis of the current state, actual existing deficiencies are identified and then examined for possibilities to integrate generalization functionalities. Recent developments aim at the deployment of interoperable systems in the context of cartographic generalization, with the intention of providing generalization functionalities over the Internet. This is based on Web Processing Services (WPS) that where developed by the Open Geospatial Consortium (OGC). They enable the analysis and processing of spatial data. In this context, Web Generalization Services (Webgen-WPS) are examined for possible integration into the software solutions and represent therefore a central object of investigation within that examination. Mapnik provides, not least through its “open source” code, ideal conditions for those implementations. Mapnik uses the “open source” spatial database PostGIS for the processing of OSM-Data, which also provides capabilities to analyze and process spatial data. In this context is examined in addition, to what extent the features have potential for implementation of cartographic generalization.:Inhaltsverzeichnis Aufgabenstellung ii Zusammenfassung iii Abstract iv Abbildungsverzeichnis viii Tabellenverzeichnis ix Abkürzungsverzeichnis x 1 Einleitung 1 1.1 Motivation 1 1.2 Aufbau der Arbeit 4 2 Grundlagen 5 2.1 OpenStreetMap 5 2.1.1 Ablauf der Erstellung von OSM-Karten 6 2.1.2 Mapnik 9 2.2 Web Services 12 2.2.1 OGC Web Processing Services 12 2.2.2 Web Generalization Services 14 2.2.3 Verkettung von OGC Web Services 16 2.3 Kartographische Generalisierung 17 2.3.1 Konzeptionelle Modellvorstellungen 18 2.3.2 Generalisierungsoperatoren 22 3 OpenStreetMap & Generalisierung – aktueller Stand 24 3.1 Allgemeine Analyse und Kritik 25 3.2 OSM & konzeptionelle Modelle 28 4 Theoretische Überlegungen 31 4.1 Einbindung des WebGen-WPS 32 4.1.1 Direkteinbindung des WebGen-WPS 32 4.1.2 Einbindung von WebGen-WPS für „MRDB-OSM“ 34 4.2 PostGIS-Funktionen 36 4.3 OpenStreetMap - Generalisierungscommunity 38 5 Implementierungen & Ergebnisse 40 5.1 Technische Voraussetzungen 41 5.1.1 Systemvoraussetzungen 41 5.1.2 Testgebiet 41 5.2 Einbindung des WebGen-WPS in Mapnik 42 5.2.1 Einbindung in den automatischen Prozess 42 5.2.1.1 Allgemeiner Programmablauf 43 5.2.1.2 Implementierungsansätze 44 5.2.2 Praktische Umsetzung einer „MRDB-OSM“ 47 5.2.2.1 Verfahrensablauf 48 5.2.2.2 Polygonvereinfachung 51 5.2.2.3 Linienvereinfachung 57 5.3 Implementierung von PostGIS-Funktionen 59 5.3.1 Auswahl 59 5.3.2 Betonung 60 5.3.3 Linienvereinfachung 61 5.3.4 Polygonvereinfachung 61 6 Schlussfolgerungen und Ausblicke 65 6.1 Diskussion der Ergebnisse 65 6.2 Fazit 71 7 Quellennachweise 72 7.1 Literaturverzeichnis 72 7.2 Internetquellennachweis (ohne eindeutige Autoren) 77 8 Anhang 79