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Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
Orientierung mit Karte, Kompass und GPS
Martin Galanda und Peter Sykora
Lehrwartekoordination der Naturfreunde Österreich
23.-25. Mai 2003, Schneeberg-/Raxgebiet
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
Programm
• Freitag, 23.5.2003– Grundlagen Kartenkunde mit Übungen
– Karten für das Hochgebirge
• Samstag, 24.5.2003– Arbeiten mit der Karte
– GPS Grundlagen (Theorie und Praxis)
• Sonntag, 25.5.2003– Navigieren mit GPS
– Fragestunde
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
Orientierung im Hochgebirge
- Unabhängigkeit in unbekanntem Gelände
- Frage nach Standort, Richtung, Entfernung und Höhe
- Forderungen: sicheres Finden, sinnvollerEinsatz der Kräfte, beste Nutzung der Zeit
(LINKE 1998)
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
Grundarten der Navigation
• Sichtnavigation (nach Landmarken)
• Koppelnavigation (nach Kurs, Geschwindigkeitund Zeit)
• Himmelsnavigation (Sonne, Polarstern)
• elektronische Navigation GPS (liefertStandort, Richtung, Entfernung, Höhe)
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
„Unsere wichtigste Orientierungshilfe –nach der Sonne – ist die Karte“
(LINKE 1998)
Kartographie
Definition, Kriterien, Geländedarstellung, Karten für Bergler etc.
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
Karte
• lat. charta (Brief, Urkunde)
• “eine grundrissbezogene graphischeRepräsentation georäumlichen Wissens auf derBasis kartographischer Abbildungsbedingungen” (ICA 1996)
• „massstäbliche, verkleinerte, generalisierte und erläuterte Grundrissdarstellung ... der Erde“ (ICA 1973)
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Landschaft zu Karte
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
Massstab
• lineares Verkleinerungsverhältnis der Karte zur Natur
• M = 1 : m (M = Massstab, m = Massstabszahl)
• Je grösser m desto kleiner der M
• 1:25.000 > 1:200.000 AND 25.000 > 200.000
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M = 1:25.000
Karte :
1 mm ≅
1 cm ≅
Welt
25.000 mm
25.000 cm
25.000 m
25.000 cm
25.000 m
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Massstab
100 m 1 km 5 km 10 km
Massstab
1:10.000 1 10 50 100
1:25.000 0.4 4 20 40
1:50.000 0.2 2 10 20
1:100.000 0.1 1 5 10
1:200.000 0.05 0.5 2.5 5
1:500.000 0.02 0.2 1 2
Distanz von
in der Karte in cm
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Der richtige Massstab
Gurtner (1998)
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Übung - Zeichne in den Masstäben 1:10.000,
1:25.000 und 1:100.000
1.200 m
800 m
400 m
1.0
00 m
750 m
250 m
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Übung - Zeichne in den Masstäben 1:10.000,
1:25.000 und 1:100.000
12 / 4.8 / 1.2 cm
8 / 3.2 / 0.8 cm
4 / 1.6 / 0.4 cm
2.5 / 1 / 0.25 cm
7.5
/3
/0.7
5 c
m
10
/4
/1 c
m
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Topographische Karten
“Karten aller Masstäbe in denen die Landschaftcharakteristisch vereinfacht dargestellt ist”
(IfAG 1971)
Mehrzweckkarten vs. spezifische Karten
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Topographische Karten - Inhalt
Situation
Schrift
Geländedarstellung
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Geländedarstellung
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Geländedarstellung
“kartograph. Abbildung des Erdoberflächenreliefs”
(Imhof 1965)
• Quantitativ– Höhenkurven, Höhenkoten
• Qualitativ– Schummerung, Felsdarstellung, Kleinformen
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Quantitativ – Höhenkurven Def.
“Höhenlinien sind die orthogonale Projektion der Schnittlinien von Niveauflächen mit der Geländeoberfläche”
(n. Hake et al. 2002)
Schoppmeyer (2002)
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Quantitativ – Höhenkurven Def.
“Höhenlinien sind die orthogonale Projektion der Schnittlinien von Niveauflächen mit der Geländeoberfläche” (n. Hake et al. 2002)
“Verbindung von Geländepunkten gleicher Höhe”
= Höhenlinie, Höhenschichtlinie, Isolinie, Isohypse;
Farbe nach Untergrund
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Höhenkurven - Äquidistanz
• Äquidistanz
= konstanter Abstand der Höhenkurven
= Schichthöhe, Höhenlinienintervall;
• Normalkurven, Zählkurven, Zwischenkurven
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Äquidistanzsysteme
20 / 100 / 10 (ÖK50) 40 / 80 / 20, 10, 5
Imhof (1965)
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Wahl der Äquidistanz
abhängig von
• Kartenmassstab
• Formenschatz, Landschaftstyp (Alpen vs. Jura)
• Genauigkeit der Höhenkurven
• Kartenwerk vs. Einzelwerk
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Gebräuchliche Äquidistanzen
Imhof (1965)
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Höhenlinien – geometr. Fehler
• Höhenfehler resultieren in Lagefehlern
• “je flacher destoungenauer die Lage”
• AUT 1:50.000:mh = +/- (1 + 3 tan α)(Arnberger et al. 1975)
Hake et al. (1994)
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Höhenlinien – geometr. Fehler
Hangneigungin Grad Höhe (m) Lage (m) Lage (mm, 1:25.000)
10 1.53 8.67 0.35
20 2.09 5.75 0.23
30 2.73 4.73 0.19
40 3.52 4.19 0.17
50 4.58 3.84 0.15
60 6.20 3.58 0.14
Zeichengenauigkeit = 0.2-0.3 mm
mittlerer Fehler in der
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Geometrie vs. Morphologie
Hake et al. (1994)
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Höhenlinien – Übung
Gurtner (1998)
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Höhenlinien - Zusammenfassung
• Vorteile– Geometrische und morphologische Gestalt des
Geländes
– Messbarkeit von Höhen, Höhenunterschieden, Hangneigungen, Exposition etc.
– gut kombinierbar mit anderen Darstellungselementen
• Nachteile– für den Laien schwer fassbar
– Äquidistanz (Information nur an Geländeschnitten)
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003Gurtner (1998)
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Höhenpunkte und -koten
• Höhenpunkt = Punkt auf der Karte
• Höhenkote = Höhenzahl zum Punkt
• Kotierte Punkte sind geometrische Stützen derGeländedarstellung
• an markanten u. eindeutigen Geländepunkten, z.B. Gipfel, Pässe, Orientierungspunkte etc.
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
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Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
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Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
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qualitativ - Schummerung
• Schattenplastische Darstellung der Geländeformen
• Annahme einer Beleuchtung des Geländes aus NW (keine Schlagschatten)
• Monochrome hell-dunkel variierte Flächentönung
• Nicht geometrisch exakt und messbar
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Schummerung - Beleuchtungsrichtung
Imhof (1965)
aus NW aus S
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Schummerung - LK25 vs. ÖK25V
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quantitativ - Felsdarstellung
• Ziel– Wiedergabe der individuellen Eigenheiten des
Felskörpers (“Wiedererkennung”)
– Veranschaulichung der Verknitterung des Felsgeländes und besonderer Formen
• Felsdarstellung allgemein– ausgewählte Höhenkurven + Felszeichnung
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Felsdarstellung - Höhenkurven
• Problembereiche– senkrechte Wände: HK fallen zu einer Linie
zusammen– Steilwände um 80°: Zwischenraum geringer als
Strichstärke (z.B. Dachstein Südwand ~75° im Mittel)– überhängende Wandpartien: können nicht dargestellt
werden
• Lösungen– Beschränkung auf Zähllinien– Absetzen von Höhenkurven– „kämmen“
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Methoden der Felsdarstellung
• freie (genetische) Felsdarstellung– keine Höhenkurven
• freie Felsdarstellung mit HK gr. Äquidistanz (LK)– Felszeichnung auf geometrischer Basis, HK sekundär
• HK ergänzt mit Felsschraffen (ÖK)– möglichst alle HK mit graph. Ergänzungen
• geometrisch integrierte Felsdarstellung– wiederspruchsfreie Verschmelzung
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
LK25 vs. ÖK50
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
LK25 vs. ÖK50
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Kleinformendarstellung
• Ergänzung der Höhenlinien
• Formen die mit Äquidistanz nicht fassbar sind
Sykora (2000)
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Karten für Bergler
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
Kriterien für eine „gute“ Karte
• Brainstorming
Karte, Kompass und GPS 23.-25.5.2003
Kriterien für eine „gute“ Karte 1
• Massstab
• Lesbarkeit (schlechte Witterung)
• Äquidistanz
• Aktualität (z.B. Gletscher)
• Papier
• Randausstattung, sonstige Informationen
• Verfügbarkeit
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Kriterien für eine „gute“ Karte 2
• Blattschnitt
• Geometrische Genauigkeit („Vertrauen“)
• Vollständigkeit (alle Hütten, Wege etc.)
• Sinnvolle Höhenpunkte
• schön = nicht immer gut !!!
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Karten für Österreichs Berge
• Österreichische Karte 1:50.000, 1:25.000V
• Alpenvereinskartographie
• Freytag&Berndt Karten
• Kompass-Karten
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ÖK 1:50.000, 1:25.000V
• Flächendeckend für Österreich (213/191 Bl.)
• Inhaltsdichte 1:50.000 entspricht einem M von 1:30.000 � reproduktionstechnische Vergrösserung auf 1:25.000
• Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen
• Einheitliche „hohe“ Qualität und Kartengraphik
• Fixer Blattschnitt und Gebietskarten
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ÖK50
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ÖK25V
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ÖK 1:50.000, 1:25.000V
• Bis 2008 Umstellung von Bundesmeldenetz auf Universales-Transversales-Mercator-System
• Äquidistanz 100/20/10
• Aktualisierungszyklus 6-8 Jahre
• Mehrzweckkarte (flach, gefaltet, mit Wanderweg oder Strassenaufdruck)
• Austrian Map 3D (CD oder WWW)
Siehe auch Broschüre Karten des BEV 2003
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Alpenvereinskartographie
• Karte für Bedürfnisse der Bergsteiger seit 1865, d.h. Sehr detaillierte Geländedarstellung
• 50 Karten des Ostalpenraums (Wegmarkierungen oder Schirouten)
• Äquidistanz 100/20/10
• 17 Expeditionskarten
• Unterschiedl. Methoden der Geländedarstellung
• Auch Zusammendrucke der ÖK
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Alpenvereinskartographie
• ca. 100.000 Karten / Jahr verkauft
• Als AV-Mitglied umbedingt beim ÖAV kaufen, 4.95 vs. 9.10 Euro !!!!
• Aktualisierungszyklus 5-6 Jahre
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Freytag&Berndt Karten
• Wanderkarten 1:50.000 und 1:100.000 für gr. Teile Österreichs und S-Tirol
• Äquidistanz 500 / 100 / 50
• Thematische Information dominiert Geländedarstellung
• keine Gitternetzlinien
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Kompass Karten
• 400 Wanderkarten 1:25.000 und 1:50.000
• Grosse Abdeckung in Europa (N-Deutschland, Malta, kanarische Inseln)
• Thematischer Inhalt dominiert Topographie
• Unterschiedliche Äquidistanzsysteme, oft 100m
• Kartengraphik?!
• Schlechtes Image – hohe Fehlerquote
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Allerlei
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Endonym - Exonym
• Endonym = lokaler Name für einen Ort, Berg etc., z.B. Mont Blanc und Wien
• Exonym = in der eigenen Sprache gehaltene Namen für Orte, Berge etc. in anderen Sprachgebieten, z.B. Monte Bianco (ital.) und Vienna (engl.)
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Kompassnavigation - Deklination
• Abweichung von magentisch zu geographisch Nord
• Oft am Kartenrand angeführt (z.B. CH LK25), variert weltweit
• in den Alpen ca. 2° bis 3°
• Genauigkeit in der Kompassarbeit 4-6° (Cliff 1991) � Deklination vernachlässigbar
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Kompassnavigation – Deklination 2000
http://www.usgs.gov
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Kompassnavigation - Auffanglinie
• Ein Fehler von 6° auf 500m ergibt eine Abweichung von 52m am Ziel �– möglichst kurze Strecken
– Arbeiten mit Auffanglinien (Leitlinien) od. Höhenmesser
Linke (1998)
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Gehzeitberechnung
• Für kleinere Gruppen von Bergsteigern– Distanz: ¼ Stunde pro Kilometer
– Steigung: ¼ Stunde pro 100 Höhenmeter
– Abstieg: pro Stunde 600-800 Höhenmeter
• Für Schitourengeher– Distanz: 10 Minuten pro Kilometer
– Steigung: ¼ Stunde pro 100 Höhenmeter
– Abfahrt: pro Stunde 1200-2500 Höhenmeter
Gurtner (1998)