GPS & Papierkarten

Karten georeferenzieren

aktual. 01/2025

Um aus einer Papierkarte eine GPS-genaue Rasterkarte zu erstellen, sind drei Schritte notwendig: Zunächst wird die Karte gescannt, wodurch eine digitale Version entsteht. Anschließend erfolgt die Georeferenzierung, bei der die Karte exakt im geografischen Koordinatensystem positioniert wird. Schließlich wird die Karte in ein für GPS-Geräte, App oder PC-Software kompatibles Format konvertiert. Der erste Schritt fällt weg, falls die Karte schon digital vorliegt.

Karte scannen | Georeferenzierungs-Software | Georeferenzierung | Video: Georeferenzierung mit QGIS | Garmin Custom Maps (KMZ) | Smartphone Kartenapps |

Scannen der gedruckten Karte

Bei kleinen Kartenausschnitten bis DIN A4 oder DIN A3 können gewöhnliche Flachbettscanner verwendet werden. Es empfiehlt sich, den Scan mit einer Auflösung von 300 DPI zu erstellen und anschließend mit einem Bildbearbeitungsprogramm wie GIMP, Affinity Photo oder Photoshop freizustellen, zu schärfen und im TIFF-Format abzuspeichern. Für größere Formate kommen professionelle Einzugsscanner zum Einsatz, die es ermöglichen, die gesamte gedruckte Karte in einem einzigen Durchgang zu digitalisieren. Alternativ können Scans auch per Smartphone durchgeführt werden, theoretisch sogar bei größeren Formaten. Dies ist jedoch eher für den Hobbygebrauch geeignet. Insgesamt ist der Digitalisierungs- und Georeferenzierungsprozess bei größeren Karten oder mehreren Kartensätzen deutlich anspruchsvoller als bei kleineren Ausschnitten.

• Smartphone
  z.B per 'Genius Scan' App oder App-intern bei Locus Map
• Flachbettscanner
  bis DIN A3, darüber aufwändiger Scan und Digitalisierungsprozess
• Großformatscanner
  Profi-Gerät, -Software und Fachwissen notwendig

Georeferenzierungs-Software

GIS-Software (PC)

Um eine eingescannte Karte zur Tourenplanung am PC oder auf einem GPS-Gerät verwenden zu können, muss sie georeferenziert werden. Häufig wird dafür im professionellen Bereich kostenintensive Software wie Global Mapper oder ArcGIS verwendet. Die freie Software QGIS bietet jedoch ähnliche Funktionen.

• ArcGIS (Esri)
• Global Mapper
• QGIS (freie Software)

Karten-Software (PC)

Klassische Rasterkartensoftware für den PC, wie zum Beispiel Quo Vadis, bietet ebenfalls Kalibrierungsfunktionen. Die damit referenzierten Karten werden für die Tourenplanung und sogar für die Navigation verwendet. Kleinere Karten (oder Kartenausschnitte) können auch ohne tiefgehendes Profiwissen erstellt werden, jedoch ist eine gründliche Einarbeitung notwendig.

• Quo Vadis (ehemals Touratech QV bzw. TTQV)
• Twonav Land (ehemals CompeGPS Land)
• OziExplorer
• Qmapshack (freie Open-Source-Software)

Google Earth Pro

Einen etwas anderen Ansatz verfolgt Google Earth: Eine Rasterkarte wird als Bild-Overlay in Größe, Ausrichtung und Verzerrung (beschränkt auf ein Rechteck) mit den Satellitenaufnahmen überlagert. Diese Methode ist in der Regel weniger genau als die Kalibrierung per Passpunkte, kann jedoch gerade bei bestimmten Kartentypen, wie solchen mit typischen Straßen- und Flussverläufen und ohne einzelne Punkte, die praktikablere Variante sein.

Locus Map (Android)

Locus Map 3 classic/4 Premium verfügt über einen integrierten 'Kalibrator für Bilder'. Damit hast du mit deinem Smartphone die einzigartige Möglichkeit, Karten abzufotografieren, zu kalibrieren und anschließend für die Navigation zu nutzen.

Online-Tool MapWarper

MapWarper.net ist ein Online-Tool zur Georeferenzierung von gescannten oder gezeichneten Karten. Es ermöglicht, historische Karten mit geografischen Koordinaten zu verknüpfen, sodass sie in modernen digitalen Karten und GIS-Systemen verwendet werden können. Der Export von Karten ist im GeoTIFF- oder TMS (Tile Map Service)-Format möglich, wobei letzteres z.B. für die Nutzung in Apps wie Gaia GPS geeignet ist.

Georeferenzierung

anhand von Passpunkten

Diese Art der Georeferenzierung von Rasterkarten ist auch für interessierte Anwender ohne tiefgreifende Kartografie-Kenntnisse durchführbar, wenn sie sich auf einzelne Karten-Overlays beschränkt. Das Prinzip ist einfach: Man verwendet eine aktuelle Karte, idealerweise Satellitenaufnahmen oder Karten der Vermessungsämter, als Vorlage. Mithilfe von Passpunkten – klar erkennbaren Orten, die sowohl auf der Vorlage als auch auf der zu georeferenzierenden Karte vorhanden sind – wird die (historische) Karte in das moderne System übertragen. Für historische Karten eignen sich insbesondere Kirchtürme als Passpunkte, da sie oft unverändert geblieben sind. Es sollten mindestens vier solcher Punkte verwendet werden, vorzugsweise in den Ecken der zu referenzierenden Karte, um eine möglichst präzise Anpassung zu gewährleisten. Die Genauigkeit hängt stark von der Qualität und Anzahl der Passpunkte ab.

anhand eines Koordinatengitters

Die Referenzierung anhand der Gitter-Schnittpunkte erfordert deutlich mehr kartografisches Wissen über Koordinatengitter, Kartenbezugssysteme und Projektionen. Dies ist natürlich nur möglich, wenn die zu referenzierende Karte über ein solches Gitter verfügt. Historische Messtischblätter mit Gauß-Krüger-Gitter beziehen sich beispielsweise auf ein anderes Kartenbezugssystem, einen anderen Ellipsoiden und eine andere Projektion als moderne WMS-Online-Karten.

Digitale Rasterkarten auf Garmin-Geräten

Die vektorkartenbasierten Garmin-Outdoor-Navis (GPSmap, Oregon, Dakota, eTrex, Montana) können mittlerweile auch mit Rasterkarten umgehen. Bei selbst gescannten und z. B. mit Google Earth referenzierten Kartenkacheln kannst du die KMZ-Overlay-Datei relativ einfach in den Ordner Garmin/CustomMaps kopieren. Größere Kartensätze sind zwar möglich (z. B. als JNX-Datei), allerdings sind die Garmins aus verschiedenen Gründen dafür suboptimal.

Rasterkarten auf dem Garmin-GPS-Gerät

Die Darstellung von KMZ-Rasterkarten-Overlays ist auf Outdoor-Garmins mit etwas höherer Auflösung (mindestens 240 x 400, wie beim Oregon 700 oder GPSmap 66/67) auch ganz okay, kann allerdings selbst mit günstigen Smartphones nicht mithalten.

Smartphone Kartenapps

Oft kommt die referenzierte Karte als Overlay zum Live-GPS-Einsatz auf dem Smartphone oder Tablet zum Einsatz, dabei liegt die KMZ-Datei (am besten halbtransparent) über einer OSM- oder Satellitenkarte. Bei mir hat sich die Locus Map 3 Classic-App diesbezüglich etabliert. Bei kompletten Kartensätzen (z. B. RK75 Saarland) stößt das KMZ-Format an seine Grenzen. Hier hat sich als Offline-Karte das SQLite-Format bewährt, d.h. deine Papierkarten sollten vom Kartografie-Profi in eine .sqlitedb-Datei umgewandelt werden.

• Locus Map 3 Classic* / Locus Map 4*
  SQLite, KMZ-Overlay, Bild kalibrieren
  
• All-In-One Offline Maps*
  SQLite, GeoTIFF, KMZ, Geopackage, Bild kalibrieren
• Avenza Maps
  GeoTIFF
• OruxMaps*
  SQLite, KMZ, Bild kalibrieren
• Google Earth App
  KMZ
(*nur Android)