Bivariate Farbschemata ermöglichen die gleichzeitige Visualisierung von zwei Variablen auf einer thematischen Karte. In diesem Beitrag zeigen wir Ihnen, wie solche Farbschemata aufgebaut werden und wie Farben gezielt eingesetzt werden, um Muster und Zusammenhänge sichtbar zu machen.
Verfügt man über einen Layer mit umfangreichen Attributinformationen und steht vor der Entscheidung, welche Variable dargestellt werden soll, oder besteht der Wunsch, zwei Variablen gemeinsam zu visualisieren, kann eine bivariate Karte eine geeignete Lösung darstellen.
Da geografische Phänomene häufig von mehreren Faktoren beeinflusst werden, handelt es sich bei einer bivariaten Karte um eine thematische Karte, die zwei unterschiedliche Variablen gleichzeitig abbildet. Solche Karten ermöglichen ein besseres Verständnis der Zusammenhänge und Wechselwirkungen der dargestellten Inhalte, sodass Muster und Trends unmittelbar erkennbar werden.
Bivariate Karten nutzen gemischte Farbwerte als zentrales Visualisierungselement. Dadurch werden Vergleiche erleichtert, bislang unbekannte räumliche Beziehungen sichtbar gemacht sowie Korrelationen oder Anomalien identifiziert.
Gestaltung des Farbschemas
Das Farbschema ist als Raster aufgebaut, in der Regel mit drei oder vier Feldern pro Seite. Eine höhere Anzahl ist zwar möglich, jedoch wird es mit zunehmender Differenzierung schwieriger, klar unterscheidbare Farben zu erzeugen.
In diesem Raster werden zwei quantitative Variablen miteinander kombiniert, um darzustellen, wie sie zusammenwirken.
Mengen- oder Wertausprägungen werden über den Farbton beziehungsweise die Helligkeit dargestellt. Niedrige Werte erscheinen hell, hohe Werte dunkel. Bei der Verwendung eines dunklen Hintergrunds kann diese Zuordnung entsprechend umgekehrt werden.
Die beiden Variablen werden durch unterschiedliche Farben repräsentiert.
Im Idealfall sollten die hohen und niedrigen Werte als Mischfarbe erscheinen.
Dabei ist keine exakt rechnerische Farbmischung erforderlich, wie die nachfolgenden Beispiele zeigen. Gegebenenfalls können Anpassungen vorgenommen werden; entscheidend ist jedoch, dass der visuelle Eindruck einer Farbmischung entsteht.
Die Zwischenfarben sollten einen Farbverlauf zwischen diesen Extremwerten bilden. Auch hier können die Farben so angepasst werden, dass ein stimmiger Verlauf visuell wahrgenommen wird, ohne dass exakt berechnete Zwischenwerte verwendet werden müssen.
Weitere Informationen zur Erstellung von Farbverläufen finden sich im entsprechenden Blogbeitrag.
Die finale Farbpalette funktioniert folgendermaßen:
Es empfiehlt sich, die Farbpalette nach der Anwendung auf die Karte gegebenenfalls anzupassen. Erst im konkreten Kartenkontext zeigt sich, ob die gewählte Farbgestaltung zu einem überzeugenden Ergebnis führt.
Arbeiten in ArcGIS
In ArcGIS Online sind bivariate Farbpaletten nicht editierbar. Es stehen jedoch etwa 25 bis 30 verschiedene Optionen zur Verfügung, sodass in der Regel eine passende Auswahl getroffen werden kann.
In ArcGIS Pro besteht hingegen die Möglichkeit, eine eigene bivariate Farbpalette zu erstellen. Dazu wird im Bereich Symbologie die Option „Bivariate Farben“ ausgewählt und anschließend „Eigenschaften des Farbschemas“ geöffnet. Danach können die einzelnen Felder nacheinander ausgewählt und mit individuellen Farben versehen werden.
Farbauswahl
Bivariate Karten können schnell visuell komplex werden, da zwei Variablen gleichzeitig interpretiert werden müssen. Die Investition in die Wahl intuitiver Farben reduziert den mentalen Aufwand für Betrachter:innen, indem sie diese gezielt zur beabsichtigten Aussage der Karte führen, anstatt sie ständig die Legende entschlüsseln zu lassen. Im Folgenden werden drei Beispiele bivariater Karten gezeigt, die Farbe bewusst einsetzen, um Zusammenhänge leichter verständlich zu machen. Alle drei Karten wurden in ArcGIS Pro (im Store erhältlich) erstellt und verwenden Daten aus dem Living Atlas.
Die erste Karte von Los Angeles stammt aus Jack Dangermonds Buch The Power of Where und nutzt Farbsymbolik, um die Aussage zu unterstreichen. Grün steht für eine ökologisch orientierte Kombination aus hoher Erreichbarkeit durch öffentliche Verkehrsmittel und geringer Autonutzung, wodurch Downtown Los Angeles und Koreatown als fußgängerfreundliche, transitreiche Gebiete hervorgehoben werden. Orange symbolisiert Abgase und Umweltbelastung und zeigt Viertel mit höherem Autoverkehr und weniger Transitmöglichkeiten. Ziel der Karte war es, die Vorstellung eines durchgehend autozentrierten Los Angeles infrage zu stellen und stattdessen einen lebendigen urbanen Kern aufzuzeigen, der durch Transitfreundlichkeit und Fußgängerfreundlichkeit geprägt ist.
Die zweite Karte zur Häufigkeit und Dauer von Stürmen verwendet eine wasserinspirierte Farbpalette aus Blau-, Türkis- und Lilatönen, wobei gemischte Farben die Beziehung zwischen Sturmverhalten, Niederschlag und Überflutungsrisiko visuell verknüpfen. Mit zunehmender Häufigkeit und Intensität verschmelzen die Farben und vertiefen sich, sodass Bereiche mit überlappendem Risiko auf der Karte auf natürliche Weise hervortreten.
Das dunkelste Lila signalisiert die gefährlichste Kombination – Stürme, die sowohl häufig als auch intensiv sind – und zieht sofort die Aufmerksamkeit des Betrachters auf sich. Dies verdeutlicht den Vorteil der Farbvermischung auf bivariaten Karten: Sie lässt die Wechselwirkungen zwischen zwei Variablen als ein einziges, gut lesbares räumliches Muster sichtbar werden.
Die dritte bivariate Karte kombiniert den projizierten Brutto-Wasserbedarf mit der Verfügbarkeit von blauem Wasser, um zukünftigen Wassermangel sichtbar zu machen. Die Farbpalette setzt auf Kontraste: Orange hebt Gebiete hervor, in denen hoher Bedarf auf geringe Verfügbarkeit trifft, Lila kennzeichnet Regionen mit sowohl hohem Bedarf als auch reichlich Wasser, Hellblau zeigt niedrigeren Bedarf bei höherer Verfügbarkeit, und Beige markiert Gebiete mit vergleichsweise geringem Druck.
Der Unterschied zwischen warmen, trockenen Tönen und kühleren, wasserreichen Farben erleichtert die Interpretation von Mustern von Stress und Ausgeglichenheit und verwandelt komplexe hydrologische Projektionen in eine verständliche Darstellung des zukünftigen Wasserrisikos.
Bivariate Karten können sehr wirkungsvoll sein, und es ist durchaus möglich, dass beim erstmaligen Anwenden des Effekts unerwartete Ergebnisse auftreten. Es empfiehlt sich, die Einstellungen anzupassen, während die Karte Gestalt annimmt. Ziel ist es, die erzielten Resultate bestmöglich zu nutzen, wobei die gewählten Farben einen wesentlichen Teil davon ausmachen.
Dieser Beitrag ist eine Übersetzung des amerikanischen Originalbeitrags.
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