In ArcMap wird das Kartenfenster als Datenrahmen bezeichnet. Darin werden GIS-Datensätze symbolisiert und innerhalb einer Layer-basierten Kartenanzeige beschriftet. Jeder Datenrahmen hat eine bestimmte Ausdehnung, die einen Teil der Welt darstellt. Jeder Datenrahmen verfügt also über ein Koordinatensystem für die Kartenanzeige.
Standardmäßig wird das Koordinatensystem des Datenrahmens auf den ersten Layer festgelegt, der der Karte hinzugefügt wird. Normalerweise entspricht das Koordinatensystem der Karte also dem Koordinatensystem der geographischen Daten.
Für viele Karten muss jedoch eine spezielle Kartenprojektion verwendet werden, um eine bestimmte Anforderung zu erfüllen. Das Auswählen eines entsprechenden Koordinatensystems für die Karte ist häufig ein wichtiger Schritt, was die Erstellung einer Kartenanzeige betrifft, die Ihre Anforderungen erfüllt.
Überlegungen zur Auswahl des Koordinatensystems
Bei den verschiedenen Koordinatensystemen wird der Schwerpunkt jeweils auf bestimmte Eigenschaften gelegt, und Sie wählen das Koordinatensystem der Karte oft nach dem jeweiligen Zweck und den darin enthaltenen Eigenschaften aus. Es folgt ein kurzer Überblick über einige wichtige Aspekte.
Zweck der Karte
Für Karten, die für einen bestimmten Zweck erstellt wurden, sollte eine Kartenprojektion verwendet werden, bei der wichtige Projektionsmerkmale berücksichtigt werden. In Navigationskarten wird z. B. häufig die Mercator-Projektion verwendet, da diese Projektion über die besondere Eigenschaft verfügt, eine Linie mit konstanter Peilung als gerade Linie (eine sog. Loxodrome) darzustellen. Thematische Karten, die ein Attribut einer Fläche symbolisieren, z. B. die Bevölkerungsdichte, verwenden oft eine flächentreue Projektion. usw.
Kartenausdehnung
Die von der Karte abgedeckte Fläche wirkt sich auf die Auswahl der Kartenprojektion aus. Mehrere Dutzend Kartenprojektionen wurden speziell für Karten der Erde entworfen, z. B. die Winkel Tripel- und die Robinson-Projektion. Für Karten von Kontinenten werden häufig Kegelprojektionen verwendet, z. B. die flächentreue Albers-Projektion.
Kartenausrichtung
Es wirkt sich auch auf die Auswahl der Kartenprojektion aus, ob Sie eine Fläche mit einer längeren Ausdehnung in Ost-West-Richtung oder in Nord-Süd-Richtung erstellen. Im Allgemeinen werden Kegelprojektionen für Flächen mit einer größeren Ost-West-Ausdehnung verwendet. Transversale Zylinderprojektionen werden häufig für Flächen mit einer größeren Nord-Süd-Ausdehnung verwendet.
Breitengradbereich
Der Breitengradbereich der Karte beeinflusst die Auswahl einer Kartenprojektion. Zylinderprojektionen sind gut für die Erstellung von Äquatorregionen geeignet. Für mittlere Breitengrade werden am häufigsten Kartenprojektionen verwendet, die auf Zylinderprojektionen und Kegelprojektionen basieren. Polarregionen werden meist unter Verwendung von planaren Projektionen erstellt.
Nationale Koordinatensysteme
Häufig kommt auch das Erstellen von allgemeinen Karten vor, die regionale Flächen wie Orte, Landkreise, Staaten oder Provinzen abdecken. Besonders in Fällen, in denen diese Karten von Regierungsstellen genutzt werden sollen, ist die Verwendung der Kartenprojektion, die von einem nationalen oder regionalen Koordinatensystem vorgegeben wird, eine gute Wahl. Zwei Beispiele sind das State Plane-Koordinatensystem in den USA und das Great Britain National Grid in Großbritannien. Für Regionen, die nicht durch ein nationales Koordinatensystem abgedeckt werden, wird bei großformatigen Karten in der Regel das Universal Transverse Mercator-System (UTM) oder das Gauss-Krüger-System (GK) verwendet. UTM-Zonen sind sechs Grad (Längengrad) breit. Dies entspricht ungefähr 660 Kilometern am Äquator und 330 Kilometern bei 60° nördlicher oder südlicher Breite.
Karten für die Verwendung im Web
In vielen Fällen definieren Webkarten das Koordinatensystem, das zum Erstellen von Mashups verwendet wird. Sie müssen die Auswahl gemäß dem Koordinatensystem der Grundkarte treffen, die Sie für die Verwendung auswählen, z. B. ArcGIS Online, Microsoft Bing Maps oder Google Maps. Diese Onlinekarten sind jeweils mit einem kontinuierlichen Kachelungssystem gespeichert, um die nahtlose Anzeige der Kartendaten für Unterflächen mit großen Maßstäben (z. B. Bilder und Straßen eines Ortes) zu unterstützen. Dafür ist eine einzelne Kartenprojektion für die gesamte Welt erforderlich. Es wird die sphäroidische Mercator-Projektion verwendet. Diese wird oft als Web Mercator-Projektion bezeichnet.
Geographische Datenbanken mit Breiten- und Längengraden (geographische Koordinaten)
Viele Datensätze und ganze Datenbanken werden meist unter Verwendung von Breiten- und Längengraden erfasst und gepflegt. Dies gilt besonders für Organisationen, die Datenerfassungen für die gesamte Erdoberfläche durchführen und zusammenstellen. Breitengrad/Längengrad ist ein sphäroidisches (geographisches) Koordinatensystem, das in der Kartenanzeige immer projiziert werden sollte. Karten, die mit Daten aus diesen Systemen erstellt werden, können viele Zwecke erfüllen. Berücksichtigen Sie beim Auswählen eines Koordinatensystems die oben beschriebenen Aspekte.