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Landkarte
Die üblichen Landkarten weisen ein Höhenlinienbild auf, das einer Normalprojektion der Höhenlinien auf die Landkartenebene entspricht. Das Verständnis solcher Landkarten bereitet erfahrungsgemäss Schüler und kartographisch ungeübten Erwachsenen grosse Schwierigkeiten, da sie nicht imstande sind, aus dem abstrakten Höhenlinienbild eine Beziehung zur wirklichen Geländeform zu finden. Noch weiter erschwert wird dieses Verständnis dadurch, dass die in den Landkarten verwendeten Farben durch eine Farb-Höhenskala festgelegt sind und somit in krassem Widerspruch zur wirklichen Geländefärbung stehen.
Die vorliegende Erfindung zeigt einen Weg, wie all diesen Verständnisschwierigkeiten abzuhelfen ist. Sie bietet die Möglichkeit, das Gelände auf der Kartenfläche gleichzeitig dreidimensional zu sehen und zu messen. Sie bringt somit einen Vorteil gegenüber andern bekannten raumanschaulichen Geländedarstellungsmethoden-den phantasievollen alten Kartenwerken in der Maulwurfshügelmanier, den modernen perspektivischen Gelände- (Vogelschau-) Bildern der Fremdenverkehrswerbung und den mit einer zweifärbigen Brille zu betrachtenden Stereokarten-und schaltet gleichzeitig deren Nachteile und Mängel aus.
Die Erfindung betrifft eine Landkarte, die dadurch gekennzeichnet ist, dass sie ein durch nordgerichtete Steilwinkelprojektion gewonnenes Höhenlinienbild aufweist, das in an sich bekannter Weise durch eine möglichst naturtreue Farbtönung zu einem Landschaftsbild ergänzt ist.
Das Bild des Geländes in der neuen Karte vereinigt in sich somit die Plastizität eines Bildes und die Messbarkeit einer Karte. Der Erfindungsgegenstand wird durch diese Synthese zu der bisher fehlenden Brücke zwischen dem Bild der Wirklichkeit (Aufrissdarstellung in Ansichtbildem) und der abstrakten Form des Erscheinungsbildes (Grundrissdarstellung) in der üblichen Landkarte, somit aber auch zur Vorstufe des letzteren. Hieraus ergibt sich von selbst die praktische Verwendung der neuen messbaren Raumkarte als Lehr- und Lernmittel (Heimat-, Hand-, Wand- und Atlaskarte) zur Einführung in das Kartenverständnis, Kartenlesen und Kartenwesen und gleichzeitig zum Hinführen zu der klassischen Geländedarstellung in den gebräuchlichen Landkarten.
In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand der Darstellung einer schematischen Bergform näher erläutert. Fig. 1 a zeigt hiebei die gewählte Bergform im Vertikalschnitt, Fig. 1 b in der üblichen Vertikalprojektion und Fig. 1 c in der erfindungsgemässen Steilwinkelprojektion.
Der Ausgangspunkt der neuen Geländedarstellungsmethode ist die Blickrichtung Süd-Nord unter einem steilen Blickwinkel 0. : (Fig. 1 a). Jeder Geländepunkt wird von den Sehstrahlen unter diesem stets gleichbleibenden Steilwinkel erfasst, dessen Grösse von der gewünschten Einschau in das Gelände, vom Kartenzweck und Kartenmassstab abhängig gemacht sein kann. Am zweckmässigsten ist ein Sehwinkel von ungefähr 70 , da dieser gedeckte Räume vermeidet. Hiebei wäre die Sicht auf vereinzelte, noch steilere Nordwände zwar verwehrt, doch ist dies nur ein geringfügiegr Nachteil, der praktisch Ziel und Zweck des Erfindungsgegenstandes nicht beeinträchtigt.
Der Steilsicht- (0. :) bzw. der ergänzende Komplementärwinkel (ss) und der dem Kartenzweck entsprechende Massstab (1 : 25. 000) bilden die mathematisch-geometrische Basis der dargestellten Geländeabbildung.
Die Projektion unter dem erwähnten Steilsichtwinkel (0. :) bewirkt eine Verschiebung aller in die Geländeformen hineingezeichneten Höhenlinien und der sonstigen eingezeichneten Einzelheiten zwischen den Fusspunkten und Gipfeln in Richtung nach Norden, wobei das Ausmass dieser Verschiebung für jeden einzelnen Punkt proportional seiner absoluten Höhe ist. Somit ist also hi : H = x,-xc".
Die Abweichungsgrösse x selbst berechnet sich hiebei nach der Formel x = h. tgss. Durch geeignete Wahl von ss kann man dem Verhältnis x : h einen möglichst praktischen Wert verleihen, z. B. ist für ss = 20 33' (in der Zeichnung auf 20030'gerundet) x : b = 3 : 8. Sowohl x wie auch h müssen hiebei natürlich im Massstab der Karte reduziert sein. Bei einem Massstab von 1 : 25. 000 entspräche einer Höhe von 100 m ein h von 4 mm, x wäre dementsprechend gleich 1, 5 mm.
Das Verhältnis x : h bildet die Grundlage für die Übertragung des massstäblichen Höhenlinienbildes der üblichen Normalprojektion (Fig. 1 b) in das der Steilwinkelprojektion (Fig. 1 c) mittels eines Spezialgerätes, das nach dem Storchschnabelprinzip arbeitet. Das gewonnene Höhenlinienbild (Fig. 1 c) zeigt nun augenscheinlich den Vorteil des geometrisch plastischen Ausdruckes auf der Kartenebene gegenüber der Flächenwirkung des abstrakten Höhenkurvenbildes der Vertikalprojektion (Fig. 1 b) ; daneben besitzt ersteres weiterhin die zweckbestimmenden Merkmale : Linientreue, Höhenzahlenwerte und Massstab.
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Der Massstab der erfindungsgemässen Landkarte kann wie in allen gebräuchlichen Landkarten zur Bestimmung von Strecken herangezogen werden, doch ist dabei die Tatsache zu berücksichtigen, dass Strecken infolge der wesensgemässen Nordverschiebungen verkürzt oder verlängert erscheinen. Während Punkte mit gleicher Seehöhe im neuen Raumbild keine Verkürzung oder Verlängerung, also den wahren Abstand (Horizontalentfernung) aufweisen, wird bei der Ermittlung der wahren Strecke zweier Punkte mit verschie-
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(B oder F) im Vergleich zu dem niedriger gelegenen Punkt (A oder E) mehr nach Norden verschoben er- scheint.
Der höher gelegene Punkt (B oder F) wird durch Rückverschiebung mittels Stechzirkels oder Papier- streifens usw. um so viele Abweichungsgrössen-Einheiten in der Karte nach Süden zurück verschoben, als der relative Höhenunterschied zwischen den Geländepunkten beträgt. Dem Höhenunterschied zwischen A und B, der 800 m beträgt, entspricht einer Verschiebung von 8 mal 1, 5 mm (im Massstab 1 : 25. 000), das sind 12 mm. Um diesen Betrag muss der Punkt B südwärts nach B'verschoben werden. Ebenso muss der Punkt F (600 m relative Höhe gegenüber E) um 9 mm nach F'verschoben werden. Der so ermittelte Punkt (B'oder F') hat vom andern Geländepunkt (A oder E) den wahren, massstabrichtigen (Horizontal)Abstand (AB'oder EF'), der dann nur mehr mit der Massstabszahl multipliziert werden braucht.
Die plastische Geländewiedergabe in der geometrischen Form des durch Steilwinkelprojektion gewonnenen Höhenlinienbildes wird mit einer möglichst naturtreu wirkenden und vereinfachten Farbtönung und weiters auch mit einer an sich bekannten Schummerung versehen und so zu einer neuen Landkarte gestaltet, in der die dreidimensionale Landschaft auf mathematisch geometrischer Grundlage und in lebendig bildhafter Anschaulichkeit dargestellt erscheint.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Landkarte, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein durch nordgerichtete Steilwinkelprojektion gewonnenes Höhenlinienbild aufweist, das in an sich bekannter Weise durch eine möglichst naturtreue Farbtönung zu einem Landschaftsbild ergänzt ist.