C1. Wirkung und Funktion Kartographischer Modellformen

1. Wirkung und Funktion Kartographischer Modellformen
Wie schon auf der Startseite dieser Arbeit ausgeführt wurde, haben Entwicklungen in der digitalen Technologie zu einer Neuorientierung der Kartographie geführt. An der Universität Trier hatte diese Entwicklung die kartographische Lehre und Forschung im Rahmen der Geoinformatik und der Umwelt- und Geowissenschaften nachhaltig geprägt. Die vorliegende Arbeit befasst sich darauf eingehend mit der Funktion und Wirkung kartographischer Wahrnehmungs- und Kommunikationsprozesse, vor allem hinsichtlich des Gebrauchs elektronischer Karten. Im Mittelpunkt stehen vier empirische Studien, die im Rahmen eines Forschungsprojektes entstanden sind. Zahlreiche wissenschaftliche Publikationen, Studienarbeiten und Forschungsprojekte kennzeichnen diese Schwerpunktbildung.

1.1 Vorbemerkungen und Danksagung
Es werden im Folgenden die Wirkung und Funktion ausgewählter Kartographischer Modellformen als Ergebnis von vier empirischen Forschungsarbeiten dargestellt. Untersucht wurde die visuelle Extraktion von kartographischen Elementen in Karten zur Gewinnung von Informationen und Wissen. Dabei unterscheidet sich die graphische Struktur der sieben untersuchten Modellformen erheblich. Daher wird als Hypothese davon ausgegangen, dass die Ableitung von Informationen im Wahrnehmungsprozess in unterschiedlichem Umfang unterstützt oder aber auch erheblich behindert wird.

Vor- und begleitende Teiluntersuchungen erfolgten im Rahmen der Lehre in Form von Projektstudien und Studienarbeiten und führten zu einer sukzessiven Absicherung methodischer und inhaltlicher Grundlagen. Ermöglicht wurden die empirischen Untersuchungen aufgrund der im Fach Kartographie zur Verfügung gestandener Labore für computergestützte Gruppenuntersuchungen, Blickbewegungsregistrierung und Tachistoskopie. Diese Einrichtungen wurden zum Teil für spezielle Untersuchungsaspekte hardware- und programmtechnisch weiterentwickelt. Zahlreiche Mitarbeiter, Diplomanden und Studierende des Fachs waren an der Durchführung der Untersuchungen beteiligt. Dies gilt auch für fachfremde Studierende, die sich zahlreich und in dankenswerter Weise als Versuchspersonen für die umfangreichen empirischen Untersuchungen zur Verfügung gestellt haben.
Besonders herauszustellen ist die Arbeit von Frau Dipl.-Umweltwiss. Kerstin Servatius (Verbandsgemeinde Konz), die im Zeitraum von rund zwei Jahren die umfangreichen methodischen und technischen Vorbereitungen sowie die Befragungen und Blickbewegungsuntersuchungen einschließlich der Auswertungen organisiert und durchgeführt hat. Herauszustellen ist auch die große Anzahl an Statistiken, Abbildungen und Texte, die im Rahmen von drei umfangreichen Forschungsmanuskripten (U1 bis U3) von Frau Servatius erstellt wurden und die zur Illustration und Verdeutlichung in der vorliegenden Arbeit Verwendung finden. Frau Servatius sei für ihr außerordentliches Engagement und ihre beispielhafte Arbeit ganz herzlich gedankt.

Herr Dipl.-Umweltwiss. Markus Schmitt übernahm im Rahmen einer Studienarbeit die programmtechnischen Vorbereitungen und danach die Durchführung der tachistoskopischen Untersuchungen einschließlich der Anfertigung des vierten Forschungsmanuskriptes (U4). Auch ihm sei an dieser Stelle herzlich gedankt. Des Weiteren muss die wertvolle inhaltliche, methodische und technische Begleitung des Projektes durch Mitarbeiter des Fachs Kartographie herausgestellt werden. Dies insbesondere durch Herrn Dr. Andreas Müller, Herrn Dipl. Geogr. Wilfrid Weber und Frau Dr. Anja Reinermann-Matatko (SEP-Beratung, Bonn).

1.2 Anlass und Fragestellungen
Die genannten empirischen Untersuchungen wurden besonders im Zusammenhang mit der Entwicklung von automatisch arbeitenden Systemen zur Kartenkonstruktion angeregt. Die Entwicklung dieser Systeme in Trier führte dazu, dass vorliegende oder zu erstellende Datensätze entsprechend ihrer unterschiedlichen datenlogischen Strukturen mit Hilfe variabel gestalteter „Kartenmodelle“ bearbeitet und dargestellt werden. Dieses wurde im Fach Kartographie mit dem automatisch arbeitenden Kartenkonstruktionssystem KAREMO auf der Basis von sechs verschiedenen Kartographischen Modellformen realisiert (vgl. Kottenstein 1992Kottenstein, T. (1992): Prototyp eines Zeichenreferenzsystems zur Herstellung thematischer Karten. In: Beiträge zur kartographischen Informationsverarbeitung. 13, Universität Trier). Obwohl mit KAREMO die Auswahl von Modellformen auf der Basis regelbasierter Analyse erfolgt, fehlten Erkenntnisansätze, nach denen diese Auswahl zusätzlich nach pragmatischen Kriterien, das heißt nach visuellen und kognitiven Fähigkeiten bzw. Bedürfnissen potenzieller Nutzern ausgerichtet werden konnte. Diese anspruchsvollen Anforderungen wurden im Laufe der nächsten Jahre in Trier in Lehre und Forschung theoretisch und durch diverse Untersuchungen konkretisiert und mündeten schließlich in den vorliegenden Untersuchungen (siehe  www.google.com/search?client=firefox-b-d&q=kKartographische+Studienarbeiten).
Der Ansatz einer benutzerorientierten Kartenanwendung hat sich weltweit etabliert und weiterentwickelt, allerdings überwiegend hinsichtlich des technologischen Aspekts von Kartensystemen. So ist es möglich geworden, dass Karten durch Fachleute aber auch durch interessierte Personen am Bildschirm selbstbestimmt genutzt und in eigener Regie hergestellt werden können. Ein besonderes Merkmal dieser Entwicklung ist die Verfügbarkeit und das Angebot umfangreicher georäumlicher Datensätze, die in den Wissenschaften, den Administrationen aber vor allem auch für nicht fachlich vorgebildete Personen mit Hilfe von kartographische Medien in der Schule oder durch andere gesellschaftliche Institutionen vermittelt werden. Das Ziel dabei ist, dass nicht nur – wie aktuell üblich – elektronische Karten zur visuellen Navigation, räumlich Positionierungen und Orientierung im Rahmen von Navigationssystemen zur Verfügung stehen, sondern dass darüber hinaus mit Hilfe von kartographischen Medien Einblicke in die nähere oder weitere räumliche Umgebung oder in das aktuelle weltweite Umweltgeschehen gegeben werden können.
Die vorliegende Arbeit soll dazu beigetragen, dass georäumliche Daten, Informationen und Sachverhalte bestmöglich kartographisch vermittelt und damit umweltbezogene Wissensbildung und räumliches Erleben und Handeln unterstützt werden. Die Breite und Strukturiertheit anfallender georäumlicher Daten, die sich hinsichtlich ihrer inhaltlichen Relationsgrößen und ihrer geometrischen Bezüge unterscheiden, erfordern zu ihrer Abbildung spezifische Kartographische Modellformen. Dabei können verschiedene Modelle für gleichstrukturierte Daten Verwendung finden oder aber auch Daten durch Transformationen auf bestimmte Modelle ausgerichtet werden. Es bietet sich dadurch eine Freiheit in der Auswahl von Kartenmodellen an, die gleichfalls auf die Bedingungen des jeweiligen Nutzungsvorgangs ausgerichtet werden können. Aufgrund dieser Auswahlfreiheit entsteht die Frage, nach welchen Kriterien Kartographische Modellformen hinsichtlich des Nutzungsvorgangs sowie ihrer Wirkung für die unmittelbare perzeptive und kognitive Ableitung und Gewinnung von Informationen zu bewerten sind. Es wird damit von der These ausgegangen, dass jede Modellform ganz spezifische Wirkungseigenschaften aufweist, die zwangsläufig die Ableitung unterschiedlicher Informationsstrukturen mitbeeinflusst. Zur Klärung wurden vier Untersuchungsbereiche konzipiert:
  • Wie unterscheidet sich die Wirkungseigenschaft graphischer Strukturen bei kartographischen Modellformen? Dazu gehört die wertende oder ästhetische Einschätzung von präsentierter Graphik, das heißt, wie sich die Aufmerksamkeit aufgrund der Wirkung ihrer Graphikmuster der verschiedenen Kartenformen unterscheidet. Die Karten werden ohne Kenntnis des abgebildeten Karteninhalts betrachtet, d.h. es werden keine spezifischen Aufgabenstellungen vorgegeben, und es wird daher eine „tendenziell bottom-up geleitete Wahrnehmung“ erwartet.
  • Wie ist die Wirkungsausprägung von Informationsstruktur bei Modellformen? Wie unterscheidet sich also die Aufmerksamkeit bei Modellformen aufgrund der Wirkung ihrer Informationsmuster? Diese Einschätzungen beeinflussen ggf. die spezifischen Erwartungen von Kartennutzern an ihre eigenen Fähigkeiten und Fertigkeiten, die für die Entnahme von Informationen erforderlich sind und führen damit gleichzeitig zu positiven oder negativen Einstellungen zum Gebrauch der Modellformen. Die Einschätzungen werden aufgrund der Verteilung von Aufmerksamkeitsmustern in Verbindung mit assoziativen Eindrücken und intuitiven mentalen Bewertungen untersucht.
  • Die zentrale Fragestellung betrifft die Ableitung und Verarbeitung von spezifischen Informationsstrukturen registriert als Wahrnehmungsverlauf und Wahrnehmungsleistungen. Dies betrifft etwa die Standort-, Strecken- und Flächenpositionierung von Werten; Minimal- und Maximalwerte; Wertverteilungsmuster und -häufungen; Gefälleigenschaften von räumlichen Wertrelationen und räumliche Positionierung von Wertrelationen. Als prozessuale Faktoren soll versucht werden, Aussagen über Effektivität und Effizienz des Identifizierungsverlaufs bei der Gewinnung von Informationen zu bestimmen.
  • Die letzte Fragestellung betrifft die graphische Prägnanz von Graphik als Grundlage der Informationsentnahme in Modellformen. So sind beispielsweise in den verschiedenen Modellformen die Inhaltselemente entweder in stetiger oder diskreter Form abgebildet, woraus eine unterschiedliche optische Abgehobenheit und Isoliertheit dieser Elemente entsteht und der visuelle Zugriff auf Informationen unterschiedlich schnell, direkt und sicher erfolgt. Es wird untersucht, welcher mentale Aufwand für die Identifizierung von informationstragenden Mustern in den verschiedenen Modellformen erforderlich ist.

Im Zentrum der Untersuchungen steht also, das Verhalten der Versuchspersonen im jeweiligen Wahrnehmungsprozess zu ermitteln. Aus dem Verhalten kann auf die spezifischen Wirkungseigenschaften der zu untersuchenden und zu vergleichenden Modellformen geschlossen werden. Zur Differenzierung der jeweiligen Modellformen wird unterschieden, welche einzelnen Informationsszenen zu bestimmten Blickverhaltensmustern und damit zur Ansteuerung und Ableitung von Informationen führen.

1.3 Kartographische Modellformen als Untersuchungsgegenstand
Sämtliche Karten- (-modelle) können heute mit Hilfe elektronischer Systeme konstruiert und gestaltet sowie relativ einfach variiert werden. So können in der Praxis Karten durch Transformationen und Ergänzungen interaktiv verändert und damit in ihren Funktionen weiterentwickelt werden (vgl. Teil B Kap. 2.1). Es können im unterschiedlichen Umfang mit Karten navigiert, das heißt im Betrieb durch interaktive Aktionen Veränderungen hervorgerufen werden, um damit gezielt den Wahrnehmungsvorgang zu steuern und zu unterstützen. Oder es lassen sich 2D-Karten mit Hilfe entsprechender Daten in perspektivische Konstruktionen überführen, also einen dreidimensionalen Eindruck des Kartenausschnitts und des Kartenthemas herstellen. Statische Karten können in dynamische Kartenfilme bzw. in sogenannte Computeranimationen überführt werden oder mehrere Kartenthemen können in Form von Mehrschichtenkarten oder elektronisch „verknüpften“ Einzelkarten zusammengefasst werden. Darüber hinaus führen Basiskarten, bestimmte Legendenformen, Beschriftungen bzw. Variation von Schriftzuordnungen zu spezifischen Formen der Informationsidentifizierung und beeinflussen damit die georäumliche Wissensbildung.

Allerdings ist es kaum möglich, diese umfangreichen Kartenvariationen mit ihren unterschiedlichen Ausprägungen ohne weiteres im Zusammenhang nachvollziehbar und überprüfbar empirisch zu untersuchen. Es zeigt sich damit aber, dass ein modelltheoretisch definierter Rahmen, wie er durch die Kartographischen Modellformen vorgegeben ist, eher vergleichbare Untersuchungen zulässt, und damit zu Basiserkenntnissen führt, auf die weitere Fragestellungen und damit Untersuchungen ausgerichtet werden können. Wie schon in Teil B, Kap. 1 u. 2 der Arbeit ausgeführt, wurden sieben Kartographische Modellformen (Abb. 13) aus einem Angebot von rund zwanzig Modellformen auf der Basis des „Thematischen Raummodells“ nach Ernst Spiess (1974)Spiess, E. (1974): Weiterbildungskurs Thematische Kartographie. In: Schweizerische
Gesellschaft für Kartographie (Hrsg.), Unveröfft. Manuskript, Zürich. ausgewählt:

  • Choroplethen
  • Gestufte Gittersignaturen
  • Flächendiagramme
  • Isarithmen
  • Diskrete Niveauflächen
  • Stetige Niveauflächen
  • Schattierung

Bei diesen Modellformen ist, als Erweiterung der oben genannten inhaltlichen und graphischen Faktoren, zu berücksichtigen, dass jeder dieser Grundformen in der Praxis variiert werden können. Dabei führen beispielsweise diagrammatische Modellvarianten, wie etwa Kreis- oder Rechteckdiagramme, zu optischen Überschneidungen, so dass aufgrund von Überdeckungen Informationen nur noch eingeschränkt abgeleitet werden können.

Die sieben Modellformen wurden danach ausgewählt, dass bei ihnen vergleichbare Informationsstrukturen, also etwa quantitative Größen oder Größenrelationen, visuell-gedanklich abgeleitet werden, so dass mit dieser Vorgabe Wahrnehmungsergebnisse, die bei den verschiedenen Modellformen anfallen und registriert werden, verglichen werden können. Weiterhin sollten möglichst unterschiedliche graphische Strukturmerkmale von Karten zum Tragen kommen, um mit den Untersuchungen deren Wirkungen zu erfassen. Dabei tragen die gedankliche Verfügbarkeit der aufgenommenen und konzeptualisierten Bedeutung, bzw. die im entsprechenden Wahrnehmungsprozess wirkenden Spurhinweise dazu bei, individuellen und aufgabenspezifischen Wahrnehmungsstrategien zu folgen oder zu entwickeln, um so effektiv und erfolgreich zu einem Ergebnis zu gelangen. Schließlich wurde die Anzahl der Modellformen begrenzt, um die Untersuchungen im Rahmen der personellen, finanziellen und zeitlichen Ressourcen realisieren zu können. So konnten beispielsweise die Modellformen Dichtepunkte, Mosaikflächen und Liniensignaturen oder Liniendiagramme nicht berücksichtigt werden, obwohl sie spezifische Wirkungsmerkmale aufweisen und in der Praxis, wie es auch für die Mosaikflächen zutrifft, relativ häufig Verwendung finden. Die Kategorie Standortsignaturen oder Standortdiagramme können in ihren Wirkungen dagegen durch die Modellform Flächendiagramm „vertreten“ werden. Insgesamt wurde das Schwergewicht der Untersuchung auf das Merkmal „thematische Oberflächen“ gelegt, da für diesen Anwendungsbereich in der Zukunft, wie es sich für den Zeitraum der „Corona-Pandemie“ konkret im Jahr 2020 gezeigt hat, ein großer Visualisierungsbedarf zu erwarten ist.

 7 Modellformen SAbb.13 Sieben ausgewählte Kartographische Modellformen

1.4 Methoden und Verfahren der Untersuchungen
Für die vier Untersuchungsbereiche konnte, wie angedeutet wurde, im Wesentlichen auf Erfahrungen aus diversen empirischen Untersuchungen im Fach Kartographie der Universität Trier zurückgegriffen werden. Allerdings mussten erst – speziell für die tachistoskopischen Untersuchung – bildschirmgestützte Methoden und Verfahren konzeptionell und programmtechnisch vorbereitet werden (vgl. Schmitt 2007Schmitt, M. (2007): Einführung in die Tachistoskopie. Unveröff. Studienarbeit, Kartographie, Univ. Trier). Insgesamt handelt es sich im Wesentlichen um angewandte Fragestellungen und Untersuchungen, die einerseits mit Methoden der „empirischen Arbeitswissenschaften“ oder empirischen Evaluierungsmethoden der Informatik (als sog. “usability engineering“) zu vergleichen sind. Andererseits handelt es sich um Fragestellungen, die dem Charakter von Grundlagenuntersuchungen zukomment und deren Ergebnisse aufgrund ihres formalen Aufbaus allgemein übertragbar sind. Zur wahrnehmungstheoretischen Konzeption der Untersuchungen kann ebenfalls auf eine langjährige Tradition im Fach Kartographie zurückgegriffen werden, so dass diese Thematik an dieser Stelle nicht wiederholt ausführlich abgehandelt werden soll (vgl. dazu beispielsweise Bollmann et al.1999 Bollmann, J.; Heidmann, F. u. Johann, M. (1999): Kartographische Bildschirmkommunikation. Forschungsbericht. In: Beiträge zur kartographischen Informationsverarbeitung. 13, Materialien, Universität Trier., Bollmann 2001eBollmann, J. (2001e): Empirische Forschungsmethoden. In: Lexikon für Kartographie und Geomatik,1, Heidelberg, Servatius 2009 Servatius, K. (2009): Dynamische Unterstützungsformen in Kartographischen Medien. In: Beiträge zur kartographischen Informationsverarbeitung, 15, Universität Trier, Reinermann-Matatko 2008 Reinermann-Matatko, A. (2008): Kartographische Medien zur Entscheidungsunterstützung: Empirische Untersuchungen georäumlicher Visualisierungen im Rahmen des Trierer Kommunalhaushalts. Diss., Universität Trier). Insbesondere sei auch auf die Arbeit von Frank Heidmann (1999, S.193ff) Heidmann, F. (1999): Aufgaben- und nutzerorientierte Unterstützung kartographischer Kommunikationsprozesse durch Arbeitsgraphik. Konzeptionen, Modellbildung und experimentelle Untersuchungen. (Diss.) Herdecke und auf die zusammenfassenden Tabellen im Lexikon für Kartographie und Geomatik verwiesen (Bollmann 2001fBollmann, J. (2001f): Empirische Kartographie. In: Lexikon für Kartographie und Geomatik,1, Heidelberg).

In Abbildung 14 sind wichtige sozial-empirische Forschungsmethoden zusammengefasst, die für die vorliegenden Untersuchungen von Interesse sind. Aufgabe empirischer Untersuchungen ist einerseits das Ableiten von Wirkungszusammenhängen modellierter Kartengraphik. Andererseits besteht im Zusammenhang mit der zielgerichteten elektronischen Informationsgewinnung und Kommunikation am Bildschirm Bedarf an Erkenntnissen über Unterstützungsmöglichkeiten kartographischer Medien im Rahmen georäumlicher Handlungsprozesse. Ein daraus resultierender und bisher vor allem in der Trierer Kartographie verfolgter Ansatz, ist die Bündelung und Kombination von Methoden, ausgerichtet auf spezifische Forschungsfragen und Untersuchungsbedingungen. Damit können Schwächen bestimmter Methoden, wie geringe Zugänglichkeit zu mentalen Prozessen oder fehlende Erfassungsmöglichkeiten bei dynamischen Vorgängen, durch jeweils ergänzende Methoden ausgeglichen werden. Außerdem kann dadurch die Plausibilität der Aussagecharakter von Untersuchungsergebnissen verbessert bzw. abgesichert werden. Im Folgenden soll die Zusammenstellung von Forschungsmethoden der Empirischen Kartographie dies verdeutlichen:
  • Experiment, systematische Beobachtung von veränderlichen Merkmalen unter planmäßig kontrollierten oder künstlich geschaffenen Bedingungen, um ursächliche und gesetzmäßige Abhängigkeiten aufzuzeigen. In Experimenten der Empirischen Kartographie werden durch Reizmuster und Reizsituationen in Vorlagen bestimmte visuell-kognitive Prozesse hervorgerufen, die zu einem Verhalten und zu Wahrnehmungsleistungen führen, welche beobachtet und gemessen werden können.
  • Logfile-Aufzeichnung, Technik im Rahmen von Experimenten am Bildschirm zur Aufzeichnung von Interaktionen. Mithilfe von Logfile-Aufzeichnungen entsteht ein Protokoll sämtlicher Aktionen eines Systemnutzers, ohne dass dieser bei seiner Arbeit am Bildschirm direkt beeinflusst wird. Die Aufzeichnungen erlauben z.B. Rückschlüsse über die Effektivität der Arbeit im Rahmen von Kartenszenen bei der Lösung von Aufgabenstellungen.
  • Methode des Lauten Denkens, Methode zur Erfassung von verbalisierten Kognitionen bei der Durchführung von Experimenten. Hierzu beschreibt eine Versuchsperson während der Bearbeitung einer Fragestellung ihre kontinuierlich ablaufenden Gedanken. Aus den Protokollen lassen sich z.B. spezifische Wahrnehmungsstrategien im Rahmen von Interpretationsvorgängen ermitteln.
  • Tachistoskopie, Methode zur Untersuchung von Zeichenwirkungen durch die kurzzeitige und wiederholte Darbietung von graphischen Mustern. Durch den Einsatz eines Tachistoskops können Rückschlüsse auf die optische Qualität und Prägnanz bzw. die Figur-Grund-Beziehung bei der Diskriminierung von Zeichen gezogen werden.
  • Blickbewegungsregistrierung („Eye Tracking“, „visuelles Scanning“), Methode zur Registrierung von Blickverläufen als Sakkaden und Fixationen. Ihre Anwendung beruht auf der Annahme, dass die Aufeinanderfolge von Augenbewegungen kein willkürlicher Prozess ist, sondern dass an jedem Fixationsort Reize aus der Gesichtsfeldperipherie vorverarbeitet werden, die gezielte sakkadische Sprünge bedingen. Es werden Erkenntnisse über perzeptive und kognitive Wahrnehmungsvorgänge sowie über Wahrnehmungssicherheit, Wahrnehmungsdauer, Merkfähigkeit und Reproduktionsfähigkeit gewonnen.
  • Semantisches Differenzial („Polaritäts- oder Polaritätenprofil“), ist in der Kartographie ein Messverfahren zur Bestimmung von Assoziationen bei der Wahrnehmung präsentierter optischer Szenerien. Es wird eine Skala von bipolaren Adjektiven, die von positiver bis negativer Ausprägung reichen, gegenüber gestellt, und daraus werden gefühlmäßige Einstellungen und Bewertungen gegenüber dem graphischen Szenarium ermittelt. Da die Skalen bei den sieben bewerteten Präsentationen identisch sind, kann eine Beurteilung der Einstellungen zwischen den Modellformen vorgenommen werden.
  • Befragung, Methode zur systematischen Befragung von Personen zu Einstellungen, Meinungen, Erwartungen und Verhaltensweisen. Sie können nach dem Grad der Standardisierung, der Form der Kommunikation zwischen Interviewer und Befragtem, der Struktur der Befragten und der Art der Frageformulierung und ihrer Antwortmöglichkeiten unterschieden werden. Sie werden in der Kartographie häufig Online durchgeführt. Ermittelt werden Meinungen zur Nutzung von Karten oder zur Beurteilung von Kartenelementen sowie zum Ablauf von Analysevorgängen.
  • Experteninterview, Expertengespräch, Forschungsmethode zur Befragung von sachverständigen Personen einer bestimmten fachlichen Domäne. Ziel ist die Gewinnung von Wissen, das z.B. aus langjährigen Erfahrungen stammt, dem erst ein vorwissenschaftlicher Charakter zukommt und das nicht in anderer Form zur Verfügung steht.
 Abb. 14 Formales Konzept empirischer Forschungsmethoden (verändert nach
Bollmann et al.1999 Bollmann, J.; Heidmann, F. u. Johann, M. (1999): Kartographische Bildschirmkommunikation. Forschungsbericht. In: Beiträge zur kartographischen Informationsverarbeitung. 13, Materialien, Universität Trier.)
Mit Hilfe der Methoden wird eine systematische Verhaltensbeobachtung angestrebt. Zur Konzeption von Forschungsansätzen können auf der Basis dieser Methoden drei Untersuchungsformen unterschieden werden (vgl. Abb. 1.5). Standardmethode in Trier sind Experimente, in deren Rahmen Vorlagen am Bildschirm präsentiert und vorgegebene Aufgaben gelöst werden müssen. Die ermittelten Ergebnisse werden als Indikator für die optische Wirkung der präsentierten Graphik interpretiert. Zur Absicherung und Vertiefung von Ergebnissen hat sich bei Gruppenexperimenten Logfilefileaufzeichnungen und bei Einzelexperimenten die Methode des lauten Denkens bewährt. Für Gruppenexperimente standen rund 20 Testarbeitsplätze zur Verfügung, deren Steuerung und Logfileaufzeichungen mit Hilfe der extra entwickelten Software ComTEST zentral geregelt werden konnten (vgl. Tainz et al. 1996Tainz, P. u. Weber, W. (1996): Kartographische Test-Software zur empirischen Untersuchung von Arbeitsprozessen mit Bildschirmkarten. In: KN, 44, 3, S. 98-102). Als zweite Untersuchungsform sind „instrumentenbezogene Methoden“ der Tachoskopie und der Blickbewegungsregistrierung zu unterscheiden. Bei der Aufzeichnung von Blickverläufen können Fixationen und Sakkaden für die Verarbeitung von Graphikszenen analysiert, und aus der Registrierung von tachistoskopischen Kurzzeitdarbietungen können u.a. Schlüsse zur Prägnanz wahrgenommener Graphikszenen gezogen werden.

Als dritte Untersuchungsform lassen sich „verbalisierende Methoden“ unterscheiden. Im Vorfeld von experimentellen Untersuchungen (präaktional) kommt es durch Befragungen zur Erfassung von Einstellungen und Erwartungen z.B. generell zur Kartennutzung oder zum Stellenwert der jeweiligen Untersuchungen. Zeitlich parallel zu einem Experiment (periaktional) können durch Methoden des lauten Denkens verbalisierte Einschätzungen der jeweiligen mental und manuell geführten Bildschirmaktionen erfasst werden. Und im Anschluss an Experimente (postaktional) werden mit Hilfe eines Semantischen Differenzials oder durch Befragungen Reflexionen und Bewertungen registriert und in Beziehung zu Ergebnissen des jeweiligen Experimentes gestellt. Es handelt sich damit also um individuelle (subjektive) Einschätzungen von Versuchspersonen oder Experten (Experteninterviews), die Rückschlüsse auf deren persönlichen Hintergrund oder ihre Einstellungen zulassen und woraus Ergebnistrends im Rahmen einer Stichprobe abgeleitet werden können.
Insgesamt ist das aktuelle Methodenspektrum in der Empirischen Kartographie stark durch optisch-elektronische Verfahren und Techniken geprägt, die die Darbietungs-, Registrierungs- und Auswertungsvorgänge beschleunigen und z. B. eine weitergehende Erfassung von Verhaltens- und Reaktionsstrukturen unterstützen. Dabei zeigt sich, dass die angewendeten empirischen Forschungsmethoden vor allem für die kartographische Bildschirmkommunikation zu neuen Erkenntnissen führen können.