C 3. Wirkung graphischer Elemente und Kartenmuster (Untersuchung U1)

 

 

 3. Wirkung graphischer Elemente und Kartenmuster (Untersuchung U1)

Für die folgende, allein auf graphische Elemente und Strukturen bezogene Untersuchung,  lässt sich die Funktion und Wirkung einer Karte zum einen am Gelingen des visuell-kognitiven Erreichens eines bestimmten Wahrnehmungsziels festmachen und zum anderen an der Form, in der der Wahrnehmungsprozess verläuft, der zum Erreichen dieses Ziels führt. So lassen sich erfolgreiche Prozesse besonders kennzeichnen durch die Direktheit des visuell-gedanklichen Annäherns an Zielorte, der Raschheit und Sicherheit des Ableitens ortsbezogener Elemente und Relationen sowie der verwertbaren Zusammenfassung von gewonnenen Detailelementen zu standortbezogenen Aussagen. Insgesamt können diese Größen mit den Begriffen der Effektivität und Effizienz bewertet werden. Dabei verläuft ein Wahrnehmungsprozess effektiv, wenn aufgrund von erforderlichen Wahrnehmungsoperationen ein angestrebtes Ziel erfolgreich erreicht wird. Ein Prozess verläuft effizient, wenn dies aufgrund von besonders wirksamen, zeitsparenden, angemessenen oder auch zweckmäßigen Vorgängen stattfindet. Beide Aspekte werden – so ist die These der vorliegenden Arbeit – von der graphischen Struktur der jeweiligen Kartographischen Modellform mitbeeinflusst.
gestufte-gittersignaturendiskrete-niveauflächen flächendiagramm  choroplethenModellform mit direkter Graphikzuordnung
schattierungstetige-niveauflächenisarithmen
Abb. 30.1 Modellformen mit indirekter Graphikzuordnung
Die Untersuchung hat also das Ziel, für sieben Modellformen, denen kein inhaltliches Thema zugeordnet ist und für die sich daher unmittelbar auch keine inhaltlichen Fragestellungen ergeben (Abb.30.1), herauszufinden, inwieweit  den Graphikmustern der Karten eigenständige und sich unterscheidende  Funktions- und Wirkungsunterschiede zukommen. Die Untersuchung zielt auf den Zusammenhang, inwieweit Modellformen generell Wahrnehmungsprozesse beeinflussen und in welcher Form Prozessverläufe durch bestimmte graphische bzw. optisch wirkende Elemente der Modellformen beeinflusst werden. Dabei ergeben sich mindestens zwei Faktoren und Fragen, die den Wahrnehmungsprozess unter Umständen mitprägen, die aber nicht unmittelbar empirisch erfasst werden sollen:
  • Inwieweit wird die angebotene Struktur der Kartengraphik von den Versuchspersonen unbewusst aufgenommen und verarbeitet?
  • Inwieweit besteht die Tendenz, angebotene graphische Kartenszenerien mit nicht repräsentierten aber individuell gedanklich verfügbaren Inhalten zu assoziieren und den Wahrnehmungsvorgang dadurch  mit zu beeinflussen?
Der erste Sachverhalt ist ein relativ neu diskutiertes Thema der Neurowissenschaften (u.a. Kuerschner 2014, Herzog et al. 2016). So wird davon ausgegangen, dass Reize erst unbewusst aufgenommen werden und mit Hilfe grundlegender mentaler Funktionen bewusste Aktionen und Entscheidungen aktivieren. Dies wird u.a. damit begründet, dass Entscheidungen häufig so schnell getroffen werden, dass das Bewusstsein aufgrund seiner begrenzten Ressourcen dafür nicht hinreichend genutzt werden kann. Das bedeutet, dass bewusste als auch nicht bewusste reizbezogene Aktionen im Vorfeld unbewusst vorstrukturiert und erst durch die gezielte Steigerung der Aufmerksamkeit wirksam werden. Für die im Folgenden dargestellten Experimente und Befragungen ergeben sich daraus gewisse Unsicherheiten in der Bewertung ermittelter empirischer Erkenntnisse. Allerdings ist generell nicht geklärt, inwieweit sich bewusste und unbewusste  Wahrnehmungsaktionen überhaupt in ihren Ergebnissen voneinander unterscheiden und dies somit bei den in der Untersuchung gestellten Fragen eine Rolle spielen würde.
Für die Frage nach der unbewussten Assoziation von inhaltlichen mit graphischen Elementen im kartographischen Wahrnehmungsprozess ergibt sich aus Untersuchungen und Beobachtungen die Erkenntnis, dass diese Vorgänge tatsächlich im unterschiedlichen Ausmaß erfolgen. Auch bei Nachfragen konnte allerdings von Versuchspersonen nicht eindeutig ermittelt werden, ob ihr durchgeführter Wahrnehmungsvorgang allein auf graphikorientierten Überlegungen erfolgte oder dabei auch unbewusst inhaltliche Aspekte eine Rolle gespielt haben.
Wie vielleicht schon nach diesen Ausführungen deutlich wird, beziehen sich die Fragestellung von U1: Wirkung von Graphikmustern unmittelbar auf die Fragestellung der Untersuchung U2: Wirkung von Informationsmustern. Die folgenden Ausführungen werden allerdings noch unabhängig von diesem Zusammenhang erörtert und erst in den Ausführungen zu U2 wird unmittelbar auf diesen Sachverhalt eingegangen.
Im Folgenden werden, im Gegensatz zum tatsächlichen Ablauf der Teiluntersuchungen, zuerst die Ergebnisse der Befragungen und im Anschluss die umfangreichen Ergebnisse zur Blickbewegungsregistrierung präsentiert und diskutiert.

3.1 Erhebungen und Befragungen

Die Versuchspersonen sämtlicher Untersuchungen wurden durch persönliche Ansprache im Rahmen des Universitätsbetriebs gewonnen. Bis auf wenige Ausnahmen verfügen die VPn, wie schon ausgeführt, über Grundkenntnisse der universitären Kartographie und waren über die Einrichtungen und Aufgaben der Empirischen Kartographie in Trier informiert bzw. waren an vergleichbaren Untersuchungen beteiligt. Somit konnte bei Einführung in die Untersuchungen auf einen relativ sicheren Wissensfundus zurückgegriffen werden. Als Eingangsinstruktionen wurde ein unmittelbar auf die dann folgenden Experimente und Befragungen ausgerichteter Text am Bildschirm präsentiert:      Reihenfolge der Teiluntersuchungen in U1:

  • Instruktionen
  • Blickbewegungsregistrierung,
  • Affektivbetonte Befragung,
  • Offene Befragung,
  • Strukturierte Befragung
  • Herzlich Willkommen. Bei dem folgenden Experiment bekommen Sie mehrere Karten vorgelegt. Sehen Sie sich bitte in den Karten besonders die graphischen Formen, Ausprägungen und Verteilungen der abgebildeten grün-violetten Farbtöne an! Sie sollen im Anschluss an dem Test einige konkrete Fragen zur graphischen Struktur der Karten beantworten.“
Mit dieser „Einstimmung“ auf die verschiedenen Fragestellungen der Untersuchung hat sich bei den Versuchspersonen eine motivationale Ausrichtung gezeigt, aus der ein durchaus aktives und verwertbares Antwortverhalten resultiert. Insgesamt muss zu den Fragen und den sich daraus ergebenden Ergebnissen der Untersuchung festgehalten werden, dass ihre Auswertungen und Interpretationen, obwohl im Vorfeld eine zum Teil aufwendige quantitative Datenmodulierungen erfolgte, auf ein angemessenes hohes qualitatives Niveau ausgerichtet ist. Die sich daraus ergebende Beurteilung der Kartographischen Modellformen in ihren Wirkungen und Funktionsmöglichkeiten sowie in der Einschätzung des auf Einzelfaktoren der Modellformen ausgerichteten  Blick- und Wahrnehmungsverhalten sind somit auch unter dieser Prämisse zu sehen.

3.1.1 Affektbetonte Befragung (Semantisches Differenzial)

Karten, auch thematische Karten, werden häufig unter kaum zu definierenden alltäglichen Bedingungen genutzt, wie die Situation der weltweiten Coronapandemie (2020/2021) zeigt. So ist es naheliegend, dass bei Untersuchung von kartographischen Wirkungseigenschaften und -mechanismen die Einstellung von Kartennutzern zum jeweiligen Kartengebrauch berücksichtigt werden sollte. Es ist zu erwarten, dass Kartennutzer eine bestimmte Karte oder den damit zusammenhängenden Gebrauchsvorgang beispielsweise als „finde ich gut“ oder abgestuft „nicht gut“ klassifizieren würden, wobei sich allerdings bei „Nachfragen“ eine mehr oder weniger differenziertere Einstellung ergeben würde. Ein solch „erster“ oder auch schon im Vorfeld geprägter Eindruck, ruft  Affekte hervor, die den Gebrauch von Karten mitbestimmen.  Um einen ersten Einblick in diesen kartographischen Sachverhalt zu gewinnen, kann mit Hilfe eines heute besonders in der Semantik, Psychologie und Werbepsychologie gebräuchlichen, maßgeblich von C. E. Osgood  entwickelten Skalierungsverfahren gearbeitet werden. Mit Hilfe dieses Verfahrens, als sogenanntes Semantisches Differenzial oder auch Polaritätsprofil, sollen VPn Adjektivpaare, die bipolar einander gegenüber gestellt sind, als affektive Stimuli einer betrachteten Karte zuordnen und aufgrund dieser Zuordnung eine spontane Einstellung gewinnen. Die gebräuchlichen Adjektive führen gelegentlich zu Akzeptanzproblemen bei den VPn, da es zunächst unverständlich erscheint, aus welchem Grund eine Karte etwas mit “stark” oder “schwach” zu tun haben sollte. Das Verfahren soll aber gerade das emotionale Umfeld, den konnotative Raum, also Einstellungen, Emotionen und Motivationen erfassen, die mit dem Eindruck oder der vermuteten Funktion der entsprechenden Karte im Zusammenhang stehen. Dabei wird die konnotative Ähnlichkeit zwischen den Adjektivpaaren durch Distanzen bzw. Wertabständen in dem jeweiligen Raum intervallskaliert repräsentiert.  Semantische DifferenzialAbb. 31.1 Bipolare Adjektivpaare
Die für die vorliegende Befragung verwendete Skalierung von Adjektiven ist in vorher durchgeführten Trierer Untersuchungen für vergleichbare kartographische Fragestellungen entwickelt worden (vgl. Abb. 26.2 u. Abb. 31.1). In allgemeinen Untersuchungen wurden große Sammlungen semantischer Differenzialskalen analysiert, aus der sich drei wiederkehrende Faktoren von Einstellungen ergaben, die für der Bewertung von Wörtern und Phrasen verwendet wurden. Dem Faktor Potenz werden u.a. die Adjektivpaare „stark – schwach“ zugeordnet, dem Faktor Bewertung  „gut – schlecht“ und dem Faktor Aktivität „aktiv – passiv“. Diese drei Dimensionen affektiver Bedeutung erwiesen sich als interkulturelle Universalien. Allerdings ergaben sich weitere universelle Faktoren, wie etwa Organisation, Typizität oder Komplexität, so dass es sinnvoll erscheint, auch für den kartographischen Bereich spezifische oder ergänzende Adjektive zu entwickeln, um eine  affektive Typisierung von kartographischen Elementen oder Szenerien zu ermöglichen.
S.D. Graphikwirkung  Tabelle s.DTab. 31.1 Daten zum Semantischen Differenzial
 Abb. 31.2  Wirkungstendenz bei Kartographischen Modellformen
Die Ergebnisse der Befragung, nach denen die Kartographischen Modellformen durch 14 Versuchspersonen wahrgenommen und eingeschätzt wurden, zeigen relativ deutliche Tendenzen. Berechnet und dargestellt sind Mittelwerte der Ergebnisse, die sich aus den in sechs Abschnitte geteilter (bipolarer) Attributdistanzen ergeben haben (vgl. Abb. 26.2). So können Einzelwerte herausgefunden und interpretiert werden, z.B. der berechnete Mittelwert des Attributpaars „sicher/unsicher“ für die Modellform Isarithmen (rote Linie, s. Abb.31.2), als höchsten Wert mit der Ausprägung 4.43, das heißt, als „unsicherste“ emotionale Einstellung“ im Verhältnis zu den affektiven Einstellungen bei den anderen Modellformen (s. Tab 31.1). Beim Vergleich von Attributpaaren derselben Modellform ergibt sich beim Attributpaar „positiv/negativ“ der Wert  3.0, das heißt, die Modellform wurde im Verhältnis zu den anderen Modellformen relativ „positiv“ eingeschätzt.

Für die Modellform Isarithmen hat sich eine „unsichere“

aber

 „positive“  Einstellung ergeben.

Diese Beispiele zeigen, dass Einzelwerte zwar interpretiert werden können, ihre Bedeutung und ihr Stellenwert aber nicht überbewertet werden sollte. So ist es nicht unmittelbar zu erklären, aus welchem Grund die Modellform Isarithmen einerseits als eher „unsicher“ bewertet und andererseits mit dem Status eher „positiv“ belegt wird. Sicherlich kann dies spekulativ begründet werden, es zeigt aber zum anderen die Bedeutungslast, die sich hinter den Begriffen verbergen kann. Insofern ist es sicherlich sinnvoller, und so soll im vorliegenden Fall verfahren werden, die Auswertung der Daten vor allem auf den visuellen Vergleichen der Modellformen insgesamt mit statistischen Absicherungen zu konzentrieren (Abb. 31.2).

Wie in Abb.31.2 leicht zu verfolgen ist, reichen die gemittelten Nennungen von 2.0 bis 4.5 der Punktskala, mögliche Extremwerte kommen also nicht vor, bzw. sind nicht berechnet worden (wie 1 und 5, 6). Die relativ unruhig wirkenden Profillinien werden im Wesentlichen durch die Distanzen auf der waagerechten Achse verursacht. Ein relativ ruhiger Verlauf mit einer vermutlich „gefestigten Einstellung“ der VPn trifft besonders für die Modellform stetige Niveauflächen (3.29 und 3.86) zu. Für die Modellform Flächendiagramme dagegen, mit Werten zwischen 2.86 und 4.43, sind die affektiven Einstellungen der VPs im Mittel relativ ungleichartig und damit gegebenenfalls „unstabil“.
Für die Gesamtbeurteilung der erfolgten Nennungen müssen zwei Kriterien besonders berücksichtigt werden. Das erste Kriterium ist die individuelle, affektive Auslegung der Attributpaare, in ihren übertragenden Bedeutungen auf die angebotenen bzw. schon im Vorfeld genutzten Kartenszenerien. Sowohl die Wirkung der Attribute als auch die der Modellformen sollte nicht im Einzelnen, sondern im Zusammenhang ihrer Zuordnung interpretiert werden. Bei sämtlichen Attributpaaren wird eine „positive“ und eine „ negative“ Kennzeichnung der Beurteilung der Modellformen impliziert, was auch dem Ziel der Befragung sowie der Auswahl und der Zusammenstellung der Attributpaare entspricht. Das zweite Kriterium, das einen Einfluss auf die Bewertung der Modellformen durch die Attributpaare hat, ist die optische „Tabellenstruktur“ der Attributpaare (vgl. Abb.26.2), die den VPn präsentiert wird. Die übereinander angeordnete Zeilenstruktur mit angenommener „positiv- negativ“ Ausrichtung beeinflusst vermutlich unbewusst die VPn, die danach vermutlich relativ rasch gedeutet und angenommen wird.
Unabhängig von den verschiedenen Faktoren und Kriterien die genannt wurden, ergibt sich aus den numerischen und optischen Daten eine  interpretierfähige Tendenz in der Beurteilung der Modellformen, die natürlich mit den Ergebnissen der weiteren Teiluntersuchungen verglichen werden sollen. Zwei Ergebnisse sind deutlich abzugrenzen: Einmal die schon erwähnte, im „positiven Bereich“ zwischen 2 und 3 verlaufende blaue Kurve für die Diskreten Niveauflächen. Ihre Nennungen grenzen sich deutlich zu den andern Modellformen ab. Im mehr „mittleren Bereich“ lassen sich, nicht so deutlich, die Modellformen Choroplethen (schwarze Linie) und Isarithmen (grüne Linie) abgrenzen, die im Wesentlichen ähnlich gekennzeichnet sind bzw. deren Linien relativ parallel verlaufen. In den Bereichen 3.5 bis 4.5 mit „negativeren Vorzeichen“ lassen sich Gestufte Gittersignaturen (graue Linie) und Flächendiagramme (braune Linie) abgrenzen, allerdings weniger deutlich, als bei den anderen genannten Modellformen.

Natürlich ließen sich die Ergebnisse noch differenzierter (statistisch) auswerten. Es soll aber darauf verzichtet werden, da mit den beiden folgenden Befragungen konkretere Ergebnisse zu erwarten sind und diese durch die bisherigen Ergebnisse der gefühlsbetonten Befragung anschaulich unterlegt werden sollen.

 Affektive Moellformen

3.1.2 Offene Befragung

Im Rahmen der kartographischen Lehre und Forschung in Trier hat sich gezeigt, dass der graphische Aspekt von Kartenmodellen nicht immer leicht zu vermitteln ist und teilweise nur bedingt auf Interesse stößt. Daraus entsteht die Frage, ob im Rahmen der Kartographie dieser graphische Aspekt generell nur noch eine geringe Rolle spielt, da beispielsweise in den kartographischen Anwendungsbereichen, wie etwa der Geographie, Planung und Geoinformatik sowie in der angewandten und praktischen Kartographie im Wesentlichen mit Hilfe von Modellen und Systemen gearbeitet wird, bei denen graphische Strukturen häufig vorgegeben sind und diese einer zu konstruierenden Karte automatisch zugeordnet werden. Daran entsteht weiterhin die Frage, ob dieser optische  Aspekt grundsätzlich bei der Betrachtung und Auswahl, also der Nutzung von Karten eine Rolle spielt? Unabhängig davon, wird natürlich für diese Befragung und im Rahmen der gesamten Untersuchung vorausgesetzt, dass für die Wahrnehmung und Nutzung von Karten Graphikstrukturen bewusst oder unbewusst ein großer Stellenwert zukommt.

3.1.2.1 Äußerungen der Versuchspersonen

Im Rahmen der Offenen Befragung wird von den VPn erwartet,  dass Sie sich zu den aus den Blickbewegungsexperimenten bekannten Kartenmodellen, hinsichtlich wahrgenommener graphischer Elementstrukturen äußern. Um dies zu unterstützen, wird  als Einführung ein erläuternder Text präsentiert, an dem sie sich die VPn orientieren können:

„Beschreiben Sie das graphische Muster der gezeigten Karte mit eigenen Worten“

und

„Sind Ihnen graphische Teilmuster aufgefallen? Welche Farbverläufe waren in der Karte zu sehen? Waren die Farbverläufe klar voneinander abgegrenzt?“

Die Betrachtung der Modellformen erfolgt jeweils für 30 Sekunden.

Die Antworten der Versuchspersonen sind natürlich vor allem auf die jeweilig am Bildschirm präsentierte Modellform ausgerichtet, zum anderen aber auch, mit Fortschreiten der Präsentationen, auf den Bezug oder Vergleich mit den vorhergehenden Modellformen. Es ist relativ schwer, eine allgemeine Struktur der Antworten abzuleiten. Die sinnvollste Interpretation zielte auf die Registrierung der Häufigkeit verwandter Antworten und danach auf deren begriffliche Verallgemeinerung (vgl. Abb. 36.2). Dabei wird berücksichtigt, ob die Antworten allgemeine Merkmale beschreiben, also unabhängig von der jeweiligen Modellform sind oder sich explizit auf deren graphischen Merkmale beziehen. Weiterhin wird versucht, Bewertungen von graphischen Elementen oder von spezifischen Elementen der jeweiligen Modellform zu isolieren, was allerdings nur selten erfolgt und daher nur bedingt möglich ist.
Zusammenfassungen ID Versuchsperson ProtolollAbb. 31.4 Offene Befragung, Antworten VP10
 Abb.31.3 Offene Befragung, Zusammenfassung von Äußerungen
Das besondere Interesse an offenen Befragungen zielt auf die individuell strukturierten Ergebnisse, die sich im vorliegenden Fall vermutlich zunächst an den präsentierten Modellformen orientieren. Dabei geben die einzelnen Ausführungen der VPn gedankliche Repräsentationen wider, die sich aus identifizierten und bewerteten Elementen und Eigenschaften der angebotenen Kartenszene sowie zusätzlich aus unterstützenden Vorstellungen und Erfahrungen ergeben. Gegebenenfalls repräsentieren die einzelnen Vorgänge gemeinsam einen gedanklichen Zusammenhang, der in der Abfolge der vermerkten Sachverhalte als gedanklicher Prozess gesehen werden kann, mit dem Ziel,  durch einen angemessenen Ablauf der einzelnen Prozessschritte die jeweilige Modellform sowie ihre typischen Merkmale zu erfassen. Natürlich können die Prozessabschnitte in ihrer Folge auch zufällig stattfinden oder nicht unmittelbar dem visuellen Zusammenhang angehören. Diese ist allerdings nicht so einfach festzustellen und zu interpretieren, so dass es an dieser Stelle, z.B. mit Hilfe statistischer Verfahren, noch nicht untersucht werden soll. Was dagegen im Folgenden ausgeführt wird, sind die schon oben angeführten Faktoren der Befragung.

3.1.2.2 Bewertung der Äußerungen

Wie sich herausgestellt hat, lassen sich die Ergebnisse der Befragung in mehrere Antwortkategorien unterteilen, die einmal graphische Kriterien unabhängig von Merkmalen der Modellformen betreffen sowie andere, die diese unmittelbar zum Gegenstand haben. Die erste Sichtweise spiegelt zwar keine unmittelbaren Einstellungen wieder, aus denen sich Bewertungen oder Prioritäten ablesen lassen, sie zeigen aber auf, welche Elemente oder Szenen auffallend sind oder in graphischer Hinsicht Interesse geweckt haben. Die zweite Sichtweise setzt sich mit den Modellformen in unterschiedlicher Weise auseinander, was wiederum auf gedankliche Entscheidungen hinweist, die visuelle und funktionale Beurteilungen bzw. Vorlieben zum Ziel haben. Zur Interpretation der Ergebnisse werden aufgrund dieser Situation sieben Kategorien unterschieden, nach denen versucht wird, die Modellformen aus der Sicht der VPn zu beurteilen (Abb. 31.5).

Allgemeine Merkmale: Die Unterscheidbarkeit und Abgrenzbarkeit von graphischen Elementen und Mustern scheint bei den VPn im Vordergrund bei der Identifizierung von Kartenszenerien zu stehen. Dies gilt weniger für die Modellformen Schattierungen und Isarithmen, da bei Ihnen keine Elemente unmittelbar angeboten werden, die es als visuell zu differenzieren gilt. Dies liegt vermutlich an dem stetigen Verlauf der abgebildeten Oberflächenflanken, bei denen die genannten  Eigenschaften der diskreten Elemente keine unmittelbare Rolle spielen. Diese Aussage steht im gewissen Widerspruch zu der Modellform Stetige Niveaufläche, bei der gleichfalls Oberflächenflanken eine Rolle spielen, die allerdings durch die zugeordnete Farbreihe „Violett bis Grün“ eine gewisse Ordnungsstruktur aufweisen. Insgesamt lässt sich festhalten, dass Die VPn als Basis der Betrachtung sich auf „Unterscheidbarkeiten“ stützen, um eine Szenerie visuell ordnen und gedanklich aufnehmen zu können.

Bewertung von Merkmalen: Diese Kategorie scheint unmittelbar auf die Entdeckung und Strukturierung von graphischen Elementen und Mustern zu folgen, das heißt, die Eignung oder Qualität der Funktionalität der jeweiligen Modellform beurteilen zu können. Dies geschieht bei den genannten Aussagen allerdings ohne direkten Bezug zur jeweiligen Modellform, wobei nicht deutlich wird, inwieweit dies bewusst erfolgt ist. Kriterien sind – formal definiert –  „Verteilungen des Auftretens von Elementen“, die „Position  einer bestimmten Ausprägung in einer Szene“ oder die „Zuordnung visuell ermittelter Elementausprägung zu der Intensität eines Farbtons“. Meistens sind dies Feststellungen zu der visuellen Grundfunktion der beobachteten Modellform, ohne dass dies ausdrücklich angemerkt bzw. identifiziert wurde. Insgesamt kann schon resümiert werden, dass schon bei vier Modellformen wichtige Funktionsvoraussetzungen erkannt wurden.

Nennung von allgemeinen Merkmalen:

 

für Stetigen Niveauflächen und  Schattierungen werden „fließenden Übergänge“ genannt;

für Choroplethen und Isarithmen wurden optische Merkmale genannt, die nicht das Konstruktionsprinzip betreffen;

für Flächendiagramme wurden modellbildende Kriterien genannt –  abgestufte Kreisgrößen mit unterschiedlichen Farbtönen.

Zusammenkopie o.b.
Abb. 31.5  Zuordnung zu  Antwortkategorien
Merkmale durch Inhalte erklärt: Bei dieser Kategorie werden die Überlegung deutlich, die schon in den einleitenden Ausführungen angesprochen wurden. Allerdings wurden nur bei relativ wenigen Modellformen graphische Aspekt von Karten mit Inhalten belegt. Am deutlichsten zeigt es sich für Choroplethen, bei denen als Erläuterungen für Merkmale von Farbreihen –  als typischer Aspekt des Gebrauchs – Dichtewerte genannt wurden. Bei Schattierungen und Isarithmen wurden beispielhaft Geländeobjekte für die Wirkung von Schattenbildungen bzw. Linienscharungen genannt. Diese Anmerkungen sind dabei fast schon verständlich, da ihre Konstruktionsformen, zumindest in Europa, überwiegend mit Geländemerkmalen verbunden und graphische bzw. optische Beschreibungen unabhängig davon eher schwierig sind.
Typische Merkmale der Modellformen: Diese zentrale Kategorie wurde für sechs Modellformen ausgeführt und lediglich nicht für die Diskrete Niveauflächen. Allerdings treffen die erfolgten Anmerkungen zur Hälfte das wichtigste Funktionsmerkmal der jeweiligen Modellform, die andere drei stellen sekundäre Anmerkungen dar, aber mit richtigem begrifflichem Gehalt. Besonders für die Stetigen Niveauflächen und die Schattierungen sind ihre „fließenden Übergänge“ erkannt worden, was z.B. im Wahrnehmungsprozess die Identifizierung von dazwischen liegenden Abständen erschwert und damit indirekt ein wichtiges Funktionsproblem der Modellformen anspricht. Bei Choroplethen und Isarithmen wurden optische Merkmale erkannt, die aber z.B. nicht das Konstruktionsprinzip oder das typische Wirkungsmerkmal repräsentieren. Allein bei der Modellform Flächendiagramm wurden von den VPn häufiger die modellbildenden Kriterien genannt, nämlich „abgestufte Kreisgrößen mit unterschiedlichen Farbtönen“.
Vergleich zwischen Modellformen: Dieser Ansatz der Modellbetrachtung wurde  nicht vorgegeben oder angedeutet, sondern scheint aus einem gewissen Konstruktionsverständnis der VPn zu resultieren.  Dabei ist der Vergleich zwischen Stetiger Niveaufläche und Quadratrasterkarte (Gestufte Gittersignaturen) nur im Bezug zur (nicht genannten) Farbreihe sinnvoll, da sich hinter den Begriffen stetig und gestuft, als zweites Merkmal, ein prinzipieller Unterschied verbirgt. Dagegen sind die beiden anderen Vergleich durchaus sinnvoll, da die Anmerkungen zu den drei verglichenen Modellformen durchaus graphische und konstruktive Beziehungen aufweisen.
Merkmale der Modellformen (unklar/falsch); Bewertung der Modellformen (negativ/positiv): Diese beiden Kategorien stehen in einem Zusammenhang, indem „falsche“ Merkmale unmittelbar zu einer „negativen“ Bewertung der entsprechenden Modellform führen könnten. Diese Abhängigkeiten wären natürlich zum einen bei identischen VPn zu erwarten oder aber auch bei Gruppemeinungen. Der Unterschied ist nicht weiter berücksichtigt worden, es ergaben sich aber unabhängig davon deutlich negative Kritiken an den Modellformen Gestufte Gittersignaturen und besonders Schattierung sowie positiv Kriterien bei der Modellform Diskrete Niveauflächen. Diese letztere positive Bewertung wiederholt sich – um spätere Ergebnisse vorwegzunehmen – bei den folgenden Untersuchungen in auffälliger Weise.

3.1.2.3 Strukturierte Befragung

Mit Hilfe strukturierter Befragungen werden nach selbst erfahrenen Wahrnehmungsprozessen im Rahmen der Blickbewegungsregistrierung Merkmale  angebotener Kartenszenen bewertet. Durch die Aufzeichnung der Blickbewegungsprozesse selbst, werden diese Befragungsergebnisse dann in den Zusammenhang mit den gemessenen Fixations- und Sakkadenstrukturen gestellt. Dabei stützt sich die gesamte empirische Untersuchung auf zwei kartographische Wahrnehmungsansätze: Zum einen auf die Wahrnehmung von graphischen Elementszenen im Rahmen der sieben Kartographischen Modellformen und zum anderen auf die Wahrnehmung der Verteilung dieser  Elementszenen in der Kartefläche und ihrer optische Bildung von Mustergrundrissen
Mit dem ersten Wahrnehmungsansatz soll also ermittelt werden, wie sich die graphisch/optische Struktur elementarer graphischer Elemente in ihren Wirkungen und Funktionen unterscheiden. Allein schon diese Elemente führen  zu unterschiedlichen Voraussetzungen bei der optischen Orientierung und visuellen Gliederung der verschiedenen Modellszenerien. Wie in Abbildung 30.1 angemerkt und in den sieben Ausschnitten gezeigt wird, unterscheiden sich die Modellformen vor allem in der Beziehung der im Kartenraum verorteten Daten mit der zugeordneten Graphik. Allein bei der Modellform Choroplethen liegt eine strukturelle Übereinstimmung zwischen Dateneinheit, als abgegrenzte Flächenszene, und Graphikeinheit, als entsprechend strukturierte Helligkeits- oder Farbtonfläche vor. Unabhängig davon, ob die Dateneinheit (z.B. als Verwaltungseinheit) in dieser Form sinnvoll angeboten wird, kann im Wahrnehmungsprozess eine unmittelbare visuell/gedankliche Verknüpfung von Informationen erfolgen. Bei den sechs anderen Modellformen sind diese Voraussetzungen in unterschiedlicher Weise nicht gegeben, Besonders bei den Flächendiagrammen findet sogar eine „szenische Täuschung“ statt, indem „punktförmig“ wirkende Diagramme angeboten werden, die sich auf eine „flächenförmige“ Dateneinheit beziehen, wobei diese auch noch zusätzlich durch eine linienhafte Abgrenzung gekennzeichnet ist. Ohne dass an dieser Stelle auf diese und weitere graphische Merkmale weiter eingegangen werden soll, wird vielleicht schon deutlich, dass der Wahrnehmende bei der Informationsgewinnung zum Teil vor völlig unterschiedlich strukturierte Aufgaben gestellt ist und damit schon auf dieser Ebenen der Untersuchung differenzierte empirische Ergebnisse zu erwarten sind.  Schema strukturierte befragung A
Mit dem zweiten Wahrnehmungsansatz soll ermittelt werden, wie angebotene graphische Szenerien im Rahmen von abgegrenzten elementaren Aufgabenstellungen und daraus sich ergebenden Wahrnehmungsprozessen verarbeitet werden. So wird davon ausgegangen, dass bei den verschiedenen Aufgaben und visuell/gedanklichen Abläufen durch die angebotenen optischen Szenerien unterschiedliche visuelle Unterstützungen oder Hemmnisse auftreten und dadurch die Effizienz und Effektivität der Prozesse und Ergebnisse beeinflusst werden. Um die Methoden und Untersuchungsbedingungen sinnvoll abzugrenzen, werden im Rahmen der vorliegenden Untersuchung elementare Fragestellungen untersucht. So werden als dynamische Komponenten räumliche Verteilungen bei identischen und sich unterscheidenden Elementen sowie die Identifizierung von räumlichen Grundrissen und die Ausbreitung von Elementmustern einer Klasse und und die Verbindung zu verschiedenen Klassen untersucht.
Strukturierte Befragung Strukturierte Befr. Tabelle    Daten zur Strukturierten Befragung
Abb. 31.6 Strukturierte Befragung – Graphikrelationen der Modellformen
Die Ergebnisse der Strukturierten Befragung sollten an dieser Stelle lediglich in der Gesamtschau bewertet werden. Es wäre nicht sinnvoll, einzelne Antworten zu interpretieren, da bei einer solchen Interpretation durchaus neue Fragen entstehen würden und somit der vorliegende Wert nicht aussagekräftig genug wäre. Wie bei sozialwissenschaftlichen Befragungen üblich, muss außerdem die Frage gestellt werden, ob sich tatsächlich die gedanklich ergebenden Eindrücke und Erfahrungen der VPn in der vorgegebenen Antwortskala widerspiegeln oder ob nicht vielmehre andere Faktoren dabei eine zusätzliche Rolle spielen. Dieses Phänomen kann unter „Systematische Antworttendenzen“ zusammengefasst werden, nach denen potentielle Fehlerquellen in Untersuchungen auftreten können (vgl. Bogner et al. 2015). In der vorliegenden Befragung fällt auf, dass sich die Antworten durchaus in der Mitte der Skala häufen. Dies kann u.a. damit erklärt werden, dass die VPn dazu neigen, unter den vorliegenden Bedingungen eine mittlere Antwort zu wählen. In den Sozial-und Wirtschaftswissenschaften wird dies unter dem Begriff „Zufriedenstellend“ („Satisficing“ nach H. A. Simon 1955) diskutiert und erklärt, dass bei VPn die „Tendenz zur Mitte“ bestehen kann, um den kognitiven Aufwand für die Beantwortung einer Frage so gering wie möglich zu halten.
Die meisten positiven Antworten fallen auf die Modellform Choroplethen (Mittel 2.5). Auch die Unterschiede in den Antworten sind, mit Ausnahme zur Frage der „Helligkeit“ (3.33), relativ gering (1.86 bis 2.86). Besonders die vier dynamischen Fragen sind im Mittel überdurchschnittlich positiv bewertet worden (Mittel 2.29). Insgesamt scheinen neben der konkreten Erfahrung mit der Modellform längerfristig wirkende Kompetenzen  und fundiertes Wissen aus dem Zusammenhang der Lehre eine Rolle zu spielen, da diese Modellform dort am häufigsten verwendet wird. Eine gleiche Tendenz  zeigt sich auch bei der „Affektbezogenen Befragung“, bei der die Choroplethen ebenfalls am positivsten eingeschätzt werden. Es ist aber noch interessant zu vergleichen, wie die Ergebnisse der Blickbewegungsregistrierung ausfallen, ob sich bei der Durchführung von visuellen Operationen am Bildschirm ähnlich Tendenzen zeigen.
Die Modellform Stetige Niveauflächen wird am negativsten eingeschätzt (Mittel 3.88), wobei der Abstand zu den  Gestuften Gittersignaturen nur relativ gering ist (3.45). Was aber auffällt, ist die relativ große Spanne der Werte (2.86 bis 5.00) und der Mittelwert  für den Bereich der vier dynamischen Fragen (Mittel 4.29), der eine auffallend negative Tendenz zeigt. Gerade bei diesem Fall zeigt sich, dass zur weiteren Bewertung der Modellformen die Ergebnisse der Blickbewegungsregistrierung erforderlich sind bzw. am sinnvollsten im Zusammenhang interpretiert werden müssen.

3.2  Blickbewegungsuntersuchung

Die vorliegenden Ergebnisse der Blickbewegungsuntersuchung erfordern eine aufwendige Erläuterung und Bewertung. Im Vorfeld der Ausführungen sind in anderen Zusammenhängen der vorliegenden Arbeit  Einführungen und Erläuterungen zu dieser Thematik erfolgt. In Kapitel A3.3 werden u.a. die Zusammenhänge zwischen  visueller Wahrnehmung, Augenbewegungen, Blickbewegungen, Aufmerksamkeit und Objektsuche dargestellt und erläutert. Besonders in den Kapitele C1.5.1 und C1.5.2.4 werden Erkenntnisse zur Aufmerksamkeitsverteilung und zum Stellenwert der Blickbewegungen im Rahmen von Wahrnehmungsprozessen diskutiert. Insgesamt sind die Instrumente der Blickbewegungsregistrierung in unterschiedlicher Form und Technik weit verbreitet, führen aber, vor allem im Wissenschaftsbereich und wie in den aufgeführten Ausführungen dargestellt, zu kritischen Anmerkungen hinsichtlich der Bewertung der Methoden und ermittelten Ergebnissen. Insofern werden in den folgenden Ausführungen nicht nur die gefundene Ergebnisse dargestellt, sondern darüber hinaus die eingesetzten Methoden und Verfahren sowie gegebenenfalls Einschränkungen ihrer angenommenen Funktionalität erläutert.

3.2.1 Diskussion der Blickbewegungsergebnisse

 Abbildung 32.0 zeigt, als Einführung in die Untersuchungsergebnisse, am Beispiel der Modellform Schattierung ein konkretes Blickbewegungsergebnis. Die spezielle Aufgabenstellung bei diesem Beispiel bestand für die Versuchsperson darin, sämtliche maximalen Ausprägungen des „Schattierungsreliefs“ innerhalb von 30 Sekunden auf dem Bildschirm visuell zu identifizieren. Im Betrachtungsfeld zwischen Versuchsperson und Bildschirm befindet sich ein stationäres Remotesystem mit  einer Videokamera und einem Infrarotstrahler, die auf die Augen der Versuchsperson ausgerichtet sind (vgl. Abb.26.3). Durch Kalibrierung von fünf Punkten auf dem Bildschirm wird als Grundlage eine optische Beziehung  zwischen Blickpunkten auf der Hornhaut und Lagepunkten auf dem Bildschirm bzw. der betrachteten Karte geometrisch fixiert. Dabei wird ein von der Infrarotlichtquelle ausgehender Lichtstrahl von der Oberfläche der Hornhaut des Auges (Cornea), die auf fixierte Punkte des Kartenbildes ausgerichtet ist, punktförmig reflektiert und von der Kamera aufgezeichnet. Da eine Bewegung des Auges auch eine Änderung des Ausfallwinkels der Reflexion bedeutet, kann aus dem Videobild die relative Distanz und Lage der Corneareflexion zur Mitte der Pupille und somit der Blickwinkel berechnet werden. (Servatius 2009, S. 41).
Schattierung Fixationen Beispiel 3.3.  Schattierung Beispiel ausschnitt

Fixationshäufungen, mehrfache Fixationen

Abb. 32.0 Beispiel: Schattierung (1 VP, 30 sek.): Blickverläufe (Sakkaden), Folge der Blickverläufe, Fixationsdauer,
Die unterschiedlich großen blauen Punkte in Abbildung 32.0 repräsentieren Blickpunkte oder Ruhepunkte des Auges als Fixationen, die zur Aufnahme von Informationen führen. Die Verbindungen der Blickpunkte repräsentieren Blickbewegungen bzw. Sakkaden. Im Wahrnehmungsprozess wird das Kartenbild am Bildschirm sukzessive visuell abgetastet und mit Hilfe der Registrierung der Blickbewegungen werden sich die daraus ergebenden Positionen, Fixationsabfolgen (Zahlangabe in den Punkten) sowie die Dauer der einzelnen Fixationen (Größe der Punkte) registriert und berechnet. Wie die Abbildung zeigt, ist eine große Anzahl von Fixationen über das Kartenbild verteilt, die allerdings in ihren Positionszuordnungen und Verbindungen nicht immer eindeutig zu interpretieren sind. Auch im Ausschnittsbeispiel fallen besonders  Zusammenhänge von Fixationen auf, deren Verknüpfungen eine unterschiedliche Deutung zulassen.

 Blickbew. Abb 32

 

Fixationsdichte 6Abb.32.2 Blickdichteverteilung
 Abb. 32.1  Blickdichteverteilung bei Schattierungen (30 sek Präsentationszeit, Mittel von sieben VPn (0 Fix  –  5 Fix;  Fix=Fixationen)

Zur Unterstützung der Interpretation von Fixations- und Sakkadenmustern, wie sie in Abbildung 32.0 präsentiert sind, bestehen methodische und technische Möglichkeiten, ermittelte Werte durch statistische Analysen und Darstellungen in Form von bildlichen Oberflächen den Fragestellungen der Auswertungen anzupassen. Die Zusammenfassung und Interpolation von Werten und Positionen der Blickbewegungen werden dabei zu visualisierten „Blickdichteverteilungen“ verarbeitet, die die Grundlage  einer visuellen Auswertung bilden können  (Abb. 32.1 und 32.2). Da in der Kartographie mit Hilfe von Blickbewegungsuntersuchungen einerseits Reiz- und Aufmerksamkeitsphänomene in Kartenvorlagen erkannt und zum anderen gegebenenfalls daraus kognitive Prozesse abgeleitet werden sollen, ist es erforderlich,  auch die abgebildeten „Dichteverteilungen“ durch weitere Blickbewegungsstrukturen systematisch in Beziehung zu den mit den Blicken betrachteten Kartenvorlagenstrukturen zu stellen. Die präsentierten Ergebnisse ergeben dabei erste Auswertungsmöglichkeiten, die etwa wie folgt zusammengefasst werden können:

Besonders bei den Choroplethen und den gestuften Gittersignaturen fällt auf, dass die Blicke extrem über das ganze Bild streuen. Bei der Flächendiagrammkarte häufen sich die Fixationen meist dort, wo mehrere Diagramme eng beieinander liegen. Bei Schattierungskarte und diskreter Niveauflächenkarte liegen die meisten Fixationen an den Positionen der Maximalwerte, die Verteilung ist hier wesentlich konzentrierter.

 3.2.1.1 Fixations- und Sakkadenwerte

Wie oben mehrfach angedeutet, lassen sich aufgrund der digitalen Form gemessener Fixationen und Sakkaden eine große Anzahl geometrischer und zeitlicher Größen ableiten und berechnen. Für kartographische Fragestellungen stellen sich dabei hohe Anforderungen, denen z.B. im Bereich der Textanalyse oder der Werbegraphik in dieser speziellen Form vermutlich kein oder nur ein geringer Stellenwert zukommt. Besondere Anforderungen zeigen sich vor allem bei georäumlichen Elementen in Karten, die eine Auflösung von bis zu 1/10 Millimeter aufweisen und die damit teilweise unter dem Auflösungsvermögen  des verwendeten Aufnahmesystems liegen. Außerdem ergeben sich spezifische topologische und euklidische Merkmal in Karten, mit deren Hilfe georäumliche Größen logisch eindeutig beschrieben werden und die mit den Blicken visuell/kognitiv aufgenommen und verarbeitete werden müssen. Diese Fixations- und Sakkadenstrukturen stellen allerdings nur einen Aspekt der Analyse von Blickbewegungsmustern dar. Ein weiterer Gesichtspunkt der Analyse ist der Zusammenhang zwischen wahrgenommenen Mustern in der Kartenvorlage und die zur visuellen Aufnahme erfolgten Blickbewegungen des Wahrnehmenden. Um die Wirkung und Aufmerksamkeitsstimulanz der erfassten optischen Kartenmuster sowie die beim Betrachter entstandenen gedanklichen Informationen empirisch zu ermitteln, muss einerseits ein Schema (Regelwerk) logisch unterscheidbarer Blickbewegungsstrukturen und andererseits ein Katalog mit ihnen zuordbarer Kriterien der Informationsbildung vorliegen. In Abbildung 32.2 ist, als erster Schritt, ein formales Schema von Blickbewegungen angelegt worden, das Einheiten von Fixations- und Sakkadeneigenschaften in geometrischer, topologischer und zeitlicher Hinsicht erfasst.

Bei der Analyse der Wirkung und Funktion konkreter Modellformen, wie es in dieser Arbeit angestrebt wird, müssen im Abgleich mit den aufgeführten Einheiten des formalen Schemas identifizierte Ergebnisse der Blickbewegungsmessung digital gekennzeichnet, berechnet und optisch präsentiert sowie der visuell-empirischen Interpretation zugänglich gemacht werden. Dabei bestehen mindestens zwei Problembereiche, die die Interpretation erschweren. Zum einen bestehen noch keine eindeutigen Kenntnisse, welche visuell/gedanklichen Repräsentationen bei bestimmten Blickbewegungsstrukturen entstehen und damit den Einheiten eines formalen Schemas zugeordnet werden können.  Wie schon angedeutet, sind dies besonders geräumliche und geometrische Strukturen in Karten, die in dieser Form in keiner anderen Darstellungsform oder in Bildern eine vergleichbare Rolle spielen. Zum anderen muss aus wahrnehmungstheoretischer Sicht konstatiert werden, dass Blickbewegungen zwar zu  gedanklichen Repräsentationen führen, es aber Einflüsse gibt, wie etwa periphere und parafoweale Effekte (vgl. Kap.1.5.2) sowie individuelles gedankliches Wissen, die bei der gedanklichen Informationsbildung eine zusätzliche Rolle spielen. Außerdem beeinflussen langfristig angelegte Faktoren der Wahrnehmung, wie etwa motivationale, ästhetische oder konventionelle Einflüsse, wie sie in Kapitel 1.6 dargestellt wurden, Eindrücke und Bewertungen bei der Informationsgewinnung.

        Fixationen B     Abb. 32.2 Formales Schema von Blickbewegungsstrukturen

3.2.1.2 Anzahl und Dauer von Fixationen

Die im Folgenden dargestellten ersten Berechnungsergebnisse, können nur begrenzt etwas über die Unterschiede in der Wirkungen und Funktionen der untersuchten Modellformen aussagen. Es ist dabei zu berücksichtigen, dass den VPn als Untersuchungsgegenstand die sieben Modellformen im Rahmen der Blickbewegungsregistrierung am Bildschirm präsentiert wurden und sie die Aufgabe haben, sich diese „Vorlagen nacheinander hinsichtlich Ihrer graphischen Struktur genau anzusehen“. Es wurden also keine konkreten Aufgaben gestellt, die erst im Rahmen der zweiten und dritten Untersuchung thematisiert werden.
C1 4gesamtanzahl Fixationen  Text AAA
C1 3C1 6  Text BBB
 C1 1C1 2  Text C
Abb. 32.2 Anzahl und Dauer von Fixationen
Bei den Diskreten Niveauflächen ist die durchschnittliche Dauer einer Fixation am geringsten. Da bei dieser Modellform aber relativ lange Gesamtfixationszeiten festgestellt wurden, müssen extrem viele kurze Fixationen aber wenig lange Fixationen erfolgt sein. Die längsten durchschnittlichen Fixationszeiten ergeben sich bei den Modellformen Flächendiagramm und Schattierung.
Daraus könnten zwei Schlüsse gezogen werden. Erstens, die Modellformen Flächendiagramm und Schattierung sind so schwer zu identifizieren, dass hier längere Fixationen nötig sind, um die Modellform zu verstehen (hohe kognitive Belastung), folglich würden bei den Diskreten Niveauflächen mit mehreren kürzeren Fixationen mehr Informationen aufgenommen werden können, da die Modellform einfacher zu verstehen ist. Oder zweitens, bei den Diskreten Niveauflächen kann es aufgrund der kurzen Fixationszeiten zu keiner qualifizierten Informationsaufnahme kommen, so dass bei den Flächendiagrammen und der Schattierung mehr Informationen aufgenommen werden.
StatistikTab. 32.1 Fixationsanzahl und Verteilung der Fixationsdauer
Die mittlere Fixationsdauer zeigt an, wie hoch der Anteil an Fixationen an der Gesamtbetrachtungsdauer einer Vorlage im Durchschnitt ist. Bei den Flächendiagrammen entfallen fast 24 von 30 Sekunden auf Fixationen, bei den Gestuften Gittersignaturen nur 19 Sekunden
Auch bei der Fixationsdauer gibt es große Unterschiede zwischen den Versuchspersonen. Bei VP 1 und 5 sind die Streuungen sehr groß, bei VP 4 verhältnismäßig gering

3.2.1.3 Fixationslängenverteilung

Bei einer Fixationsdauer von 60 – 100 ms wird von “ Expressfixationen“ gesprochen, hier können bereits Informationen aufgenommen werden. Bei einer Dauer von 100 – 300 ms spricht man von „Suchfixationen“ bzw. „Orientierungsfixationen“ und erst bei einer Dauer >300 ms von „Verarbeitungsfixationen“.

Für die Berechnung wurden die Fixationen der einzelnen Versuchspersonen analysiert und gemittelt. Zunächst wurden nur die Absolutwerte berechnet. Da aber die Anzahl von Fixationen sowohl innerhalb der Testvorlage als auch innerhalb der Versuchspersonen stark schwankte wurden diese Werte normiert (Normierte Fixationslänge: Anzahl Expressfixationen/Gesamtanzahl Fixationen * 100 usw.)

 Fixationslängenverteilung  Statistik aExpress-, Such-/Orientierungs- und Verarbeitungsfixationen
Abb. 32.3 Verteilung von Fixationslängen
  •  Flächendiagramme  und Schattierungen haben geringsten Anteil an Expressfixationen und höchsten Anteil an Verarbeitungsfixationen
  •  die beiden Niveauflächen und die Gestufte Gittersignaturen haben den höchsten Anteil an Expressfixationen und einen geringen Anteil an Verarbeitungsfixationen.

Ein hoher Anteil an Express- und Suchfixationen und ein geringer Anteil an Verarbeitungsfixationen deuten darauf hin, dass die Aufgabenbearbeitung eher unstrukturiert ablief. Da jedoch keine konkrete Aufgabe gelöst werden musste, ist dies nicht weiter verwunderlich. Weiterhin könnte daraus geschlossen werden, dass Informationen aus dem peripheren Sehfeld aufgenommen wurden.

 3.2.2.4 Interfixationen (Sakkaden)

geben die Abstände in ms zwischen dem zeitlichen Ende und dem Beginn der folgenden Fixation an und werden als Ersatz für Sakkadenlängen berechnet.

Abstände über 500 ms wurden aus den Rohdaten entfernt, da diese Abstände unwahrscheinlich sind und auf Registrierungsprobleme schließen lassen (z.B. durch Lidschläge, Kopfbewegungen)

 Interfixationen A  Mittel MaxStreuungsbereich von Intefixationslängen
Abb.32.4  Mittlere Interfixationslängen und Streuung (Max- Min)
Bildschirmdistanz pro 20 smWerte zur Bildschirmdistanz
Abb. 32.5 Zurückgelegte Bildschirmdistanz (Mittel 7 VPn)
Die Abb. 32.4 zeigt die mittleren Interfixationslängen als Säulen und die Streuung in Form von Maximalwert- und Minimalwertlinien. Die niedrigsten zeitlichen Abstände zwischen Fixationen sind bei den Flächendiagrammen zu finden. Die längsten Abstände bei Isarithmen, Gestuften Gittersignaturen und Stetigen Niveauflächen. Generell schwanken die Werte zwischen den Modellformen aber um weniger als 20ms.Es wird davon ausgegangen, dass je schwieriger und komplizierter eine Testvorlage ist, desto kürzer werden die Abstände zwischen Fixationen.
Die durchschnittliche, gesamte zurückgelegte Bildschirmdistanz ist ebenfalls bei der Modellform Flächendiagramm am geringsten und bei der Choroplethen am höchsten (Abb. 32.5). Dies korreliert auch mit der Feststellung, dass in Kartenvorlagen die Blicke bei Choroplethen mehr streuen.

Dies könnte folgendermaßen gedeutet werden:

  • die zurückgelegte Strecke könnte ein Maß für die Strukturiertheit der Aufgabenbearbeitung sein, je länger die Strecke ist, desto unübersichtlicher ist der Blickverlauf, je kürzer er ist, desto strukturierter und konzentrierter ist er;
  • je länger die Strecke ist, desto mehr Orte der Karte wurden betrachtet, je kürzer sie ist, desto mehr Bereiche der Karte wurden vernachlässigt;
  • Dies könnte auch ein Maß für den „Entropiegrad“ (vgl. A Kap. 5.3.2) der Modellform sein: Je länger eine Strecke ist, desto komplexer ist die Karte.

3.2.2 Fixationscluster und Interessengebiete (AOIs)

Bei den bisher berechneten und interpretierten Ergebnissen haben sich noch keine eindeutigen Folgerungen für die Unterscheidung von optischen Eindrücken und Bewertungen der sieben Kartographischen Modellformen ergeben. Besonders die nicht einfach zu bewertenden unterschiedlich verteilten Fixationen und Sakkaden und deren zum Teil ungeordnet wirkenden Verbindungen und Verknüpfungen erfordern für weitere Interpretationen Unterstützung durch ordnende Strukturierungen. Besonders relevant ist die Verteilung von Fixationen, die häufig eine unterschiedliche Dauer aufweisen und die im unterschiedlichen räumlichen Umfang an Zielorte auftreten. Zielorte sind in dieser 1. Untersuchung etwa  intensiv wirkende Farbflecken, geometrisch komplexe Formen oder besonders stimulierende optische Szenerien, deren abgestufte Wirkung sich als entsprechende Ausprägungen von Fixationsdauer und Fixationsmengen zeigen. Da bei einer zentriert platzierten Anzahl von Fixationen mit auffällig erhöhter Verweildauer auf vermehrte Aufmerksamkeit und erhöhtes Interesse geschlossen werden kann, ist es sinnvoll, diese Zielorte in ihren Umgebungen mit ihren Fixationsstrukturen mathematisch zu analysieren und damit eine visuelle Interpretation zu unterstützen.
Dazu wurde eine Clusteranalyse mit den Rohdaten (Koordinaten alle 20ms) nach dem DBSCAN-Algorithmus durchgeführt. Der DBSCAN-Algorithmus wurde erstmals von Ester et al. (1996) veröffentlicht und stützt sich auf dichtebasierte Vorstellungen von Clustern. Cluster werden durch Betrachtung der Punktdichte identifizier. Regionen mit einer hohen Punktdichte stellen die Existenz von Clustern dar, während Regionen mit einer geringen Punktdichte auf Rauschen oder Ausreißer hinweisen. Dieser Algorithmus ist besonders geeignet für große Datensätze, für Rauschen und zur Identifizierung von Clustern verschiedener Größen und Formen. Bei diesem Berechnungsverfahren muss die Variable K definiert werden. K steht für die Anzahl der Punkte, die als nächste Punkte zu jedem Punkt im Datensatz berechnet werden. Diese werden als Wert für die Dichte in der Ergebnistabelle ausgegeben. Es wurden die Varianten K=5, K=6 und K=7 ausprobiert und die Variante K=6 beibehalten. Aufbauend auf den Ergebnissen dieser Analyse wurden Areas of Interest (AOIs) definiert und die Ergebnisse der Blickbewegungsregistrierung für diese AOIs analysiert.

Für die Herstellung der Präsentationen wurden folgende Verfahren gewählt: Berechnung der Cluster in Access-Datenbank; Export der Ergebnisse als TXT-Datei; Auto-it-Skript liest TXT-Datei und Hintergrundbild ein und schreibt SVG-Bild; SVG Bild mit Inkscape in PNG umgewandelt.

 Schattierung Cluster 1A

Abb.32.6 Clusteranalyse nach dem DBSCAN-Algorithmus (Schattierung)

Einfache Clusterdarstellung, bei der die Clusterpunkte, die nicht zum direkten Clusterkern gehören, entfernt sind (Core-Darstellung)

Schattierung cluster 2 Schattierung Cluster fixationsdauerMittel der Fixationsdauer in Clustern
Abb.32.7 Clusterbildung mit farbigen, abgestuft großen Cluster (Schattierung)

Bei der Abbildung handelt sich um zusammengehörige, farbig unterschiedene Cluster incl. Density-Darstellung (Maximalwert = 6 Nachbarn): es sind sämtliche Clusterpunkte enthalten mit sechs verschiedene Kreisgrößen, wobei der größte Kreis bedeutet, das dieser mit sechs Nachbarpunkten korreliert, was die Existenz eines Clusters an dieser Stelle bestätigt. Die kleinsten Kreise stehen für eine geringe Dichte an benachbarten Clusterpunkten und können als „Rauschen“ interpretiert werden.

Abb. 32.8  Schattierung: Verteilung  von „Interessengebieten“ –  Areas of Interest (AOI’s)
Ein Problem in der Eyetracking-Forschung ist die Auswahl und Berechnung von Interessengebieten (AOIs): es werden häufig unterschiedliche AOIs für ähnliche Stimuli verwendet, was Vergleiche zwischen Studien schwierig oder sogar unmöglich macht. Subjektive Entscheidungen bei der Auswahl von AOIs führen zu Unterschieden in Form, Größe und Position der AOI. Andererseits sind nicht viele Richtlinien für die Erstellung von AOIs oder Vergleiche zwischen AOI-Produktionsmethoden verfügbar.

3.2.2.1 Graphischer Vergleich der Clusterberechnungen

Mit den bisher gezeigten Messwerten und den Werten zur Clusteranalyse, einschließlich der konstruierten Interessengebiete (AOIs), liegt die Gesamtanzahl der in dieser Arbeit berechneten Auswertungsgrößen für die Blickbewegungsanalyse vor (Tab. 32.1). Ihr Umfang führt allerdings zu der Frage, ob der damit verbundene Aufwand im angemessen Verhältnis zu den sich daraus ergebenen Interpretationsergebnissen steht. Es lassen sich dazu mehrere Bewertungsaspekte unterscheiden, die aus forschungsmethodischen Erwägungen diskutiert werden sollen.
alle Cluster  

 

 

Zusammenfassung. Tab. 32.1 Statischer Gesamtvergleich der Clusterberechnungen

 

 

 Abb. 32.9  Vergleich der Clusterberechnungen
Wird das Ergebnis der Clusterberechnung der einzelnen Modellformen miteinander verglichen, fällt auf, dass bei Choroplethen und Gestufte Gittersignaturen Cluster mit einer Fixationssumme von über 100 in einem einzelnen Cluster vorhanden ist. Bei den Choroplethen liegen 33,18% aller Fixationen in einem Cluster. Im Gegensatz dazu liegen bei den Flächendiagrammen nur 34 Fixationen, also 7,93% der Gesamtfixationen innerhalb eines Clusters. Dies könnte auch in diesem Fall ein Maß für den Entropiegrad der Karte sein. Außerdem liegen bei den Choroplethen im Durchschnitt 18,21 Fixationen in einem Cluster, bei den Flächendiagrammen nur 10,46 Fixationen.

3.2.2.2 Vergleich der AOI-Berechnungen

Den einzelnen, in einem Tabellenzusammenhang und im Textverlauf präsentierten Größen, kommt ein unterschiedlicher Stellenwert für die Interpretation des Blickverlaufs zu. Besonders gilt dies für die als Cluster zusammengefassten Werte, deren lagegerechte Zuordnung zur Struktur der wahrgenommenen Vorlage nicht in jedem Fall möglich ist. Als Interpretationshilfe können die konstruierten AOIs gesehen werden, mit deren Hilfe einmal die Grenzen zwischen in der Nachbarschaft liegenden  Fixationshäufungen und zum anderen eine eindeutige Ansprache mit der entsprechenden Zuordnung von Clustermerkmalen möglich wird. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der angewandte Berechnungsalgorithmus nicht in jedem Fall eine an dem Blickverlauf nachvollziehbare Flächenbildung der AOIs anbietet. Dies macht gleichfalls die eingeschränkte Funktion der AOIs für kartographische Vorlagen und Interpretationen deutlich. Sie können nicht etwa die Abgrenzung der Lageverteilung von Fixationen und Sakkaden ersetzen und ergänzen, wie es in anderen Anwendungsbereichen eher der Fall ist, etwa der Gesichtserkennung oder bei manuell konstruierten AOIs der Werbung oder Raumanalyse (vgl. Hessels et al. 2016). FixationsübersichtTab 32.2 Verwertete Blickbewegungsdaten
                        Choroplethen                                                                                       Gestufte Gittersignaturen Schattierung
                        Stetige Niveauflächen                                                                 Flachendiagramme
                              Isarithmen                                                                     Diskrete Niveauflächen
Tabelle cluster Gest. Gitters.   Text 11Tabelle cluster Choropleth. Schattierung Custer FixationenSchattierung
Tabelle cluster stetige. NiveauflText 22 Tabelle cluster Flächend..
       Text 33Tabelle cluster Diskr. Niveaufl.Tabelle cluster Isarithmenka
Es ist immer wieder festzuhalten, ob aus konkret gemessenen Blickverläufen, die in kartographischen Szenerien erfolgen, visuell/gedankliche Prozesse nachvollziehbar und überprüfbar abgeleitet werden können. Dies gilt vor allem für die aktuelle Untersuchung und Fragestellung, bei denen  keine Direktiven für die Versuchspersonen vorgegeben sind und bei denen sich gezeigt hat, dass der Verlauf des Fokusblicks auffallend durch parafoveale und periphere Einflüsse mitgeprägt wird. Dies zeigt sich bei den im Wesentlichen unbearbeiteten Daten (Abb. 32.10), bei denen ein nicht allein auf die jeweilige Struktur der graphischen Szene zu beziehender Blickverlauf zu beobachten ist. Die Abbildung macht außerdem den Stellenwert der verwendeten analytischer Verfahren und Abbildungen deutlich (Tab.32.2), ohne deren Hilfe eine Interpretation der vorliegenden Messdaten kaum möglich erscheint.  OriginaldatenAbb. 32.10 Beispiel: originale Messdaten

3.2.3 Bewertung der Blickbewegungsergebnisse

Für die kartographische Analyse der vorliegenden Blickbewegungsergebnisse stehen keine digitalen Modelle bzw. Algorithmen zu ihrer Auswertung zur Verfügung, so dass die folgenden Bewertungen in manueller bzw. visueller Form durchgeführt werden müssen. Im Bereich der Mustererkennung existieren allerdings mathematisch-statistische Algorithmen wie z.B. für die Klassifizierung von Bildern und Bildsequenzen mit Hilfe von Hidden-Markov-Modellen (vgl. Müller 2001), die u.a. für Anwendungen in der automatischen Text-, Gesichts-, Bild- und generell Objekterkennung entwickelt werden. Für die vorliegende Arbeit lässt sich vorstellen, dass auf der Grundlage klassifizierter Blickbewegungsmustern Beziehung zu entsprechend klassifizierten Mustern der untersuchten Modellformen hergestellt werden. Auf der Basis von  Übereinstimmungen zwischen den Mustern könnte dann gegebenenfalls auf den Grad der gedanklich erfassten Musterinformationen geschlossen und daraus eine Leistungsbilanzierung von Modellformen abgeleitet werden.
Die bisherige Diskussion zu den Ergebnissen der Blickbewegungsregistrierung haben gezeigt,  dass sich zur wahrnehmungstheoretischen Unterscheidung von Kartographischen Modellformen als erste Interpretationsebene zweidimensionale Musterstrukturen anbieten, die sich durch die räumliche Verteilung von Fixationen und Sakkaden gebildet haben. Diese Muster repräsentieren zwar gemessene Blickbewegen, lassen aber noch keine unmittelbaren Rückschlüsse auf die visuell/gedanklichen Prozesse zu, die mit den Blickbewegungen im Zusammenhang stehen. Diese Prozesse werden zum großen Teil nicht bewusst gesteuert und dabei, wie schon mehrfach angemerkt, durch in der Peripherie und im Vorfeld des Blicks wirkenden Reize sowie durch zur Verfügung stehendes Wissen zielorientiert aber auch ablenkend beeinflusst. Unter dieser Annahme bilden Blickbewegungsmuster unabhängig von den verursachenden kartographischen Szenerien nur zum Teil verwertbare Interpretationsergebnisse. Sie müssen daher vor allem auf die von den VPn betrachteten Vorlagenstrukturen bezogen interpretiert werden.
Tab. 32.3 Zusammenfassende Parameter der Blickbewegungsuntersuchung
Mit Tabelle 32.3 wird ein Bewertungsmodell vorgestellt, mit dessen Hilfe ein Zusammenhang zwischen unterschiedlich rangskalierten Blickbewegungsergebnisse der Modellformen abgeleitet  wird. Die Werte der angeführten 12 Parameter sind  nach unterschiedlichen Rangskalierungen definiert. Dies resultiert aus den unmittelbar visuell zu identifizierenden Fixations- und Sakkadenstrukturen sowie deren Präsentationen in Form von Tabellen, Kurvendiagrammen und Verbreitungsbilder, die insgesamt eine unterschiedliche Mischung von ordinal  bis metrisch skalierten Größen ergeben. Verwendet wird daher eine begriffliche Skalierung mit unterschiedlichen sprachlichen Ausdrücken. So wird etwa weniger statt wenig, länger statt lang oder kürzer statt kurz verwendet, da mit Hilfe komparativer Ausdrucksformen, entsprechend des optisch repräsentierten und visuell zu ermittelnden Sachverhalte, eine weniger festlegende aber gleichwohl sachlich angemessene Bedeutung verbunden werden kann.
Die für die 12 Parameter des Bewertungsmodells verwendeten unterschiedlichen Skalierungen sind jeweils in drei Stufen unterteilt und einer Bewertung von „positiv bis negativ“ zugeordnet. In der Tabelle sind diese Bewertungen farblich mit „positiv – dunklerer“ bis „negativ – hellerer“ Farbton abgestuft. Dabei ist diese Bewertung den Versuchspersonen im Zusammenhang mit ihren Wahrnehmungsaufgaben nicht explizit bekannt gegeben.
Fixationen innerhalb u. außerhalb des Zielbereichs (1. u. 2. Parameter): Die beiden Parameter beschreiben die Fixationsstruktur, die sich für den jeweils vorgegebenen „Zielbereich“ der Kartenvorlagen ergeben hat. Unter Zielbereich werden Abschnitte in den Kartenvorlagen verstanden, die entsprechend der Fragestellung relevante Graphikelemente und -muster umfassen (also das eigentliche Kartenthema darstellen). Aufgrund des Vorwissens der VPn und der gesstellten Aufgabe wird vorausgesetzt, dass sich dieser Sachverhalt von selbst erklärt, so dass  bewertet wird, in welchem Umfang sich die Aufmerksamkeit bzw. das Blickverhalten auf die Zielbereiche der sieben Katenvorlagen konzentriert. Besonders ein Vergleich zwischen den Modellformen Gestufte Gittersignaturen und Isarithmen macht diesen Sachverhalt deutlich. Abbildung 32.11 zeigt, dass Blickverläufe im großen Umfang ohne Fixationen außerhalb des Zielbereichs erfolgen und unterscheidet sich von der Modellform Isarithmen (Abb. 32.10), bei der  fünf Fixationscluster bzw. AOIs außerhalb des Zielbereichs liegen.
Abdeckung u. Verbindung von Zielorten (3. u. 4. Parameter):  Es kann davon ausgegangen werden, dass die Ausrichtung des Blicks oder die Nähe des Blickverlaufs zu einem Zielpunkt etwas über die Gewinnung von Informationen aussagt. In Karten können „Zielpunkte“ auf die sich Versuchspersonen visuell eingestellt haben, in ihren Positionen und ihren optischen Ausdehnungen als Zeichen im Millimeterbereich liegen, aufgrund ihrer Konstruktion aber auch in diffuser oder gestreuter Form ausgedehnte Grundrisse bilden. Besonders mit dem 3. Parameter  wird dieser Sachverhalt thematisiert und als wichtiges Kriterium der Untersuchung herausgestellt. Als Ergebnis lassen sich auf der einen Seite Choroplethen und Schattierung mit deutlichen Abdeckungen, die aber nicht den ganzen Zielbereich erreichen, herausstellen. Geringere Abdeckungen sind bei Flächendiagrammen und Gestuften Gittersignaturen zu vermuten, mit kleinen Clusterhäufungen und weiten Fixationsverteilungen. Diese Interpretation berücksichtigt Kriterien, die durchaus nicht eindeutig sind und die, wie bei den Interpretationen der meisten Parameter, noch im Einzelnen diskutiert werden müsste.

Für den 4. Parameter unterscheiden sich hinsichtlich der Häufigkeit der von Zielorten durch Sakkaden besonders die Fixationen bzw. Cluster der Flächendiagramme von denen der Gestuften Gittersignaturen. Die AOIs der Flächendiagramme bilden im Wesentlichen isolierte Flächen, die zwar in ihrer Anzahl nur einen Teil des Zielbereichs erfassen, die angenommenen Zielorte aber zentriert abdecken. Vermutlich wird dies durch die Position und Dimension der Kreisscheiben (Diagramme) der Vorlage beeinflusst. Bei den Gestuften Gittersignaturen machen sich dagegen ausgedehnt AOIs  bemerkbar, die zum Teil keinen systematischen Zusammenhang ergeben. Bei den weiteren Modellformen ist durch die komplexe Struktur der Cluster oder AOIs eine visuell-gedankliche Interpretation nicht so eindeutig möglich, obwohl differenzierte Ergebnisse im Zusammenhang mit dieser Fragestellung durchaus interessante Erkenntnisse zur Wahrnehmung von komplizierten graphischen oder bildlichen Szenerien ergeben könnten.

 
Anzahl und Dauer von Fixationen (5. u. 6. Parameter): Es werden zur Fixationsdauer und -Anzahl, Sakkadenlängen sowie Blickbewegungsmuster  gewisse grundsätzliche Aussagen getroffen. So können  die „Anzahl der Fixationen“ im Zusammenhang mit der „Fixationsdauer“ ein Hinweis auf die aufgenommene Informationsmenge sein. Zudem können sie auch auf einen einfacheren und mehr zielgerichteten Prozess der Informationsgewinnung im Gegensatz zu  einem komplexen und eher ziellosen Prozess schließen lassen. Generell lässt die  Fixationsanzahl aber auf den Umfang der abgeleiteten Informationen schließen, so dass für den 5. Parameter besonders bei den Diskreten Niveauflächen ein größerer und bei den Gestuften Gittersignaturen und den Stetigen Niveauflächen ein geringerer Umfang an entnommenen Informationen zu vermuten ist. Es muss allerdings noch einmal darauf hingewiesen werden, dass es sich bei den gesamten Ergebnissen um „graphische Elemente als Informationen“ handelt, die wahrgenommen werden, es also nicht unbedingt deutlich wird, um welche Struktur von repräsentierten Informationen es sich handeln könnte.

Auch bei dem Parameter „ Fixationsdauer“ ist zu berücksichtigen, dass allein im Zusammenhang mit Fixationen Information aufgenommen werden und daher die Fixationsdauer Rückschlüsse auf den Grad der Informationsaufnahme geben kann. So kann angenommen werden, dass mit längeren Fixationen mehr Informationen aufgenommen werden und zur gedanklichen Verarbeitung zur Verfügung stehen, wie es die Ergebnisse der Modellformen Schattierung und Flächendiagramme vermutet lassen, im Unterschied beispielsweise zu den Choroplethen und Stetigen Niveauflächen, mit kürzere Fixationen. Andererseits können kürzere Fixationszeiten auch darauf hindeuten, dass Vorlagen eine schnellere Informationsentnahme ermöglichen als Vorlagen mit längeren Fixationszeiten.

 
Anzahl u. Dauer von Fixationen in Clustern (7. u. 8. Parameter): Die Bildung von Clustern weist auf die Dichte von Fixationshäufungen hin. Bei den sieben Modellformen reicht die Anzahl von 1  bis 145 Fixationen pro Clustern bzw. AOIs, das Mittel liegt bei 20 bis 30 Fixationen pro Cluster. Die Gesamtdauer der Fixationen pro Cluster reicht von rd. 0.180 sek bis rd. 37 sek (als Summe von  7 VPn!). Der Extremwert (37 sek) ist deutlich in der Modellform Choroplethen als AOI 1 zu identifizieren. Gerade bei diesem Wert wird deutlich, dass die Logik der Clusterberechnung nicht immer nachzuvollziehen ist. Es wird auch der generelle Trend deutlich, dass die Häufung von Clustern mit langer Fixationsdauer einmal die Aufmerksamkeit aufzeigt, den  ein Zielort oder der Teil eines Zielbereichs bewirkt, zum anderen aber auch die Häufigkeit von unterschiedlichen Blickverläufen und Fixationen zusammenfassen kann, was nicht extra ausgewiesen wird und damit den eigentlichen Wahrnehmungsprozessverlauf nicht erfasst. Eine größere Anzahl von Clustern ergibt sich vor allem bei den Flächendiagrammen und eine geringere Anzahl bei den Choroplethen. Es scheint damit relativ deutlich die graphische Struktur beider Modellformen mit „komprimierten Kreisen“ im Gegensatz zu relativ „großen abgegrenzten Flächen“ deutlich zu werden.

Der 8. Parameter mit „Durchschnittlicher Fixationsdauer in Clustern (AOIs)“ zeigt bei den oben genannten Modellformen deutlich, dass bei geringerer Anzahl Clustern die Verweildauer größer und bei mehreren Clustern geringer sein muss, da insgesamt nu 30 sek Wahrnehmungszeit zur Verfügung stehen. Allerdings zeigt die Gesamtanzahl der Fixationen ähnliche Werte bei den beiden Modellformen, was wiederum bei weniger Clustern mehr Fixationen zusammengefasst sind, also wahrscheinlich auch differenzierter wahrgenommen werden muss und bei mehreren Cluster schnellere und abschließende Blicke ausreichend sind.

 
Sakkadenlängen (9. u. 10. Parameter): Die Distanzen zwischen Zielorten und die Längen der Sakkaden (als berechnete „Interfixationen“)  im gesamten Zielbereich jeweils bei den einzelnen Modellformen  sind relativ ähnlich. Die Länge der Sakkaden gibt Aufschlüsse darüber, wie zielgerichtet der Blick zwischen den Fixationen wandert. Bei längeren Sakkaden irrt der Blick mehr umher, wird vielleicht durch graphische Inhalte oder fehlende Inhalte abgelenkt, ohne diese zu fixieren. Ein „unruhiges“ Blickbewegungsmuster mit vielen kurzen Fixationen und langen Sakkaden lässt also vermutlich darauf schließen, dass die Informationsaufnahme nicht so zielgerichtet und ausführlich im Hinblick auf ein konkretes Ziel erfolgt, als bei einem Muster mit wenigen, aber längeren Fixationen und kurzen Sakkadensprüngen.

Die Fragestellung der Untersuchung U1 lässt den VPn die Freiheit, graphische Informationen nach eigenen Vorstellungen aufzunehmen. Es kann daher davon ausgegangen werden, dass völlig unterschiedliche Elemente und Relationen der Modellformen bei den VPn Aufmerksamkeit erregen und andere nicht. Andererseits können bei VPn aufgrund von individuellen Interessen Fragestellungen entstehen, die zu ihrer Lösung im Wahrnehmungsvorgang zu gezielten und damit relativ kurzen Blickverläufen führen. In beiden Fällen werden Aufmerksamkeit und Interessen besonders durch die geometrische und graphische Struktur der Modellformen vielleicht aber auch durch ästhetische und konventionelle Ausrichtungen der VPn mitbestimmt. Konkret zeichnen sich die Messergebnisse der Flächendiagramme und Schattierung durch relativ kurze und u.a. bei Choroplethen durch relativ lange Sakkaden aus.

Fixationstyp u. Fixationszeit an Gesamtzeit (11. u. 12. Parameter): Der Umfang der Fixationsdauer und die Häufigkeit des Auftrens von Fixationen im Ablauf von Blickbewegungen sind wichtige Kennzeichen einer erfolgreichen Informationsverarbeitung. So wird vorausgesetzt, dass die Verarbeitung von Informationen von der Dauer der Fixationen abhängt und dass bei einer Fixationsdauer von mehr als 300 ms Elemente identifiziert und verarbeitet werden. Bei der unterschiedlichen graphischen Struktur der untersuchten Modellformen spielt das Kriterium der optischen Deutlichkeit oder Abgehobenheit von Elementen eine Rolle, da diese Elemente in der Regel als Informationsträger in Frage kommen. So wird für den 11. Parameter angenommen, dass die Menge vorkommenden Verarbeitungsfixationen auch auf eine ähnliche Menge von wahrgenommenen informationstragenden Elementen hinweist.

Mit dem 12. Parameter wird die Gesamtdauer von Fixationen in einem Wahrnehmungsvorgangs bewertet. Da im Wahrnehmungsprozess den sogenannten Express-, Orientierungs- und Suchfixationen wahrscheinlich eine unterstützende Rolle bei der Gewinnung von Informationen zukommt, wird davon ausgegangen, dass eine hohe Gesamtdauer von Fixationen in einem Wahrnehmungsvorgang in Verbindung mit einem hohen Anteil von Verarbeitungsfixationen ein positives Merkmal für die Intensität der Verarbeitung von Informationen ist. So ergibt sich aus den Ergebnissen der Untersuchung eine interessante Übereinstimmung beider Parameter, wonach den Modellformen Schattierung und Flächendiagramme jeweils eine eher positive und den Gestuften Gittersignaturen und Stetigen Niveauflächen eine eher negative Bewertung zukommt.

3.3 Zusammenfassung und Resümee

Das umfangreiche Datenmaterial der vorliegenden Untersuchung erfordert eine gezielte fragestellungsorientierte und systematische Bewertung. Wie die vorliegenden Ergebnisse zeigen, ist aufgrund ihrer konsequenten graphischen Ausrichtung ein Vergleich der untersuchten Modellformen hinsichtlich ihrer Wirkungen und Funktionen nur eingeschränkt möglich. Hinzu kommt das Problem, dass die Ergebnisse der Befragungen gegenüber den Messergebnissen der Blickbewegungsuntersuchung unterschiedliche Strukturen aufweisen. Außerdem ergibt sich die  Schwierigkeit, die ermittelten Ergebnisse auf bestimmte graphische Strukturen zu beziehen, für die zum großen Teil keine etablierten Definitionen zur Verfügung stehen. Der Versuch in Teil A und B dieser Arbeit, Elemente und Strukturen von Karten zu definieren, orientiert sich zum großen Teil an kartographischen Begrifflichkeiten, so dass die in den Modellformen auftretenden graphischen Faktoren, die besonders in gestalterischer und künstlerischer Hinsicht zur Wirkung kommen, nur bedingt wissenschaftlichen Definitionen entsprechen.
Die Ergebnisse der „Affektiven Befragung“  mit Hilfe des semantischen Differenzials müssen aufgrund der relativ unbestimmten Beziehungen zwischen angebotenen bipolaren Adjektiven und Modellformen als ein an den weiten Bereich von Empfindung gerichteten Fragestellungen betrachtet werden. Dies war auch beabsichtigt, da sowohl eine Offenheit als auch eine Konkretheit von Fragestellungen angestrebt wurde. Die anfallenden Ergebnisse sind nicht immer leicht zu interpretierenden. Die Befragungen führten zu einer relativ deutlich positiven Bewertung der Modellform Diskrete Niveauflächen. Mit negativen Vorzeichen lassen sich Gestufte Gittersignaturen  und Flächendiagramme im Semantischen. Differenzial abgrenzen.
Bei der „Offenen Befragung“ ergab sich eine konkretere Bewertung. Es sollte unter anderem herausgefunden werden, ob aus der Betrachtung von graphischen Merkmalen der jeweiligen Modellformen deren Konstruktionsprinzip abgeleitet werden konnte. Dazu wurden für Stetige Niveauflächen und Schattierungen „fließende Übergänge“ und  für Isarithmen „Linienscharungen“ genannt. Daneben ergaben sich zahlreiche interessante Beobachtungen, die in Kategorien zusammengefasst werden konnten, sich aber nicht als typisches Merkmal bestimmten Modellformen zuordnen lassen. Bewertet wurden die Choroplethen als eher negative und die diskreten Niveauflächen als eher positive kartographische Präsentationen.
Bei der „Strukturierten Befragung“ fällt auf, dass sich die Antworten in der Mitte der vorgegebenen Rangskalierung des Schemas häufen, was eventuell auf eine gewisse Unsicherheit in der Beantwortung der 10 Fragen schließen lässt. Diese sind  auf das Erkennen und Bewerten von graphischen Elementen und Relationen in Bezug auf die sieben Modellformen ausgerichtet und setzen relativ anspruchsvolle Kenntnisse bei den VPn voraus. Ein wichtiges zu vergleichendes Merkmal der Modellformen ist das Verhältnis zwischen geometrischem Bezug und graphischer Präsentation von verorteten Daten. Im vorliegenden Fall handelt es sich um Werte, denen für eine bestimmte Fläche (Verwaltungseinheit) Gültigkeit zukommt. Dieser Sachverhalt ist, außer bei den Choroplethen, bei keiner anderen Modellform unmittelbar optisch gekennzeichnet oder wahrnehmbar. Die VPn haben diesen, nicht explizit formulierten Sachverhalt, eventuell unbewusst durch die relativ negativen Kennzeichnungen von graphischen Faktoren berücksichtigt, da besonders bei den Stetigen Niveauflächen, Isarithmen und Schattierungen die graphische bzw. optische Gesamt- und Detailstrukturierung visuell nicht einfach zugänglich ist.
Zur „Blickbewegungsmessung“ lassen sich die ermittelten Ergebnisse in etwa wie folgt zusammen: Besonders bei den Modellformen Choroplethen und Gestuften Gittersignaturen fällt auf, dass die Blicke extrem über das ganze Bild streuen. Bei der Flächendiagrammkarte häufen sich die Fixationen meist dort, wo mehrere Diagramme eng beieinander liegen. Bei der Schattierungskarte und Diskreten Niveauflächen liegen die meisten Fixationen an den Positionen der Maximalwerte, die Verteilung ist hier wesentlich konzentrierter.
Neben diversen Einzelaussagen zu möglichen prozessualen Vorgängen, lassen sich gewisse grundsätzliche Aussagen zur Fixationsdauer und -Anzahl, Sakkadenlänge sowie zu Blickbewegungsmustern treffen. Die aufgenommene Informationsmenge wird mit großer Sicherheit von der registrierbaren Fixationsanzahl im Zusammenhang mit der Fixationsdauer beeinflusst. So lassen wenige aber längere Fixationen an einem Zielort auf einen einfacheren und mehr zielgerichteten Informationsentnahmeprozess schließen. Dagegen lässt eine höhere  Anzahl kürzerer Fixationen in Form von Clustern zwar auf mehr abgeleitete Informationen schließen, allerdings eher aufgrund eines ineffektiven Verarbeitungsvorgangs, so dass besonders bei den Diskreten Niveauflächen ein größerer und bei den Gestuften Gittersignaturen und den Stetigen Niveauflächen ein geringerer Umfang zu entnehmender graphischer Informationen zu vermuten ist. Andererseits muss grundsätzlich berücksichtigt werden, dass kürzere Fixationszeiten darauf hindeuten, dass Vorlagen eine schnellere Informationsentnahme ermöglichen als Vorlagen mit längeren Fixationszeiten.
Als Resümee kann festgehalten werden, dass nicht immer nachvollziehbare Ergebnissen zu den eigentlichen Fragestellungen, „welche kartographischen Modellformen über besonders gute oder weniger gute Funktionen und Wirkungen zur Inforrmationsgewinnung verfügen“, ermittelt werden. Unabhängig davon ergaben sich aber zahlreiche Hinweise zu Detailfragen, deren Interpretationen im Rahmern der vorliegenden Arbeit nicht geleistet werden konnten.

Die Erklärung der Ergebnisse lässt sich  u.a. wie folgt zusammenfassen: Als wichtigstes Kriterium ergibt sich die Erkenntnis, dass fehlende Instruktionen in graphischen Kartenszenerien zu einer großen Anzahl von Blickbewegungsmustern führen, die nicht ohne weiteres gedeutet werden können. Besonders das wiederholte Blickanfahren von Zielorten aus den unterschiedlichsten Richtungen bzw. Nachbarzielorten, wie es in den meisten Modellformen zu verfolgen ist, ist nicht eindeutig interpretierbar und wird gerade auch mit der Clusterberechnung und den AOIs nur indirekt erfasst. Hier fehlt u.a. die genauere Erfassung bzw. Berechnung von Folgen von Blickrichtungen an und zwischen Zielorten, deren Muster wahrscheinlich besser auf die zugrunde liegenden Wahrnehmungsprozesse schließen lassen. Zum anderen fehlt die Möglichkeit, eine eindeutige Zuordnung von Fixationshäufungen (Clustermustern) zu Zielorten sowie deren Positionen, flächigen Ausbreitung und näheren Umgebung eindeutig festzulegen. Dies muss durch visuelle Interpretationen vorgenommen werden, was aufgrund der häufig komplizierten Blickmuster und zuzuordnenden graphischen Strukturen kaum oder nur eingeschränkt möglich ist. Selbst für einen möglichen rechnergestützten Vergleich von Blickbewegungsmustern und Vorlagenstrukturen, das heißt einer automatischen Analyse  georäumlicher Strukturalgorithmen,  fehlen musterbeschreibende Datengrundlagen, um daraus Aufmerksamkeits- und Wirkungsverteilungen ableiten zu können.

Im Übrigen gelten diese Anmerkungen nicht im gleichen Umfang für die 2., 3. und 4. Untersuchung dieser Arbeit, da bei diesen Untersuchungen die Wahrnehmungsbedingungen strengen und besser zu verfolgen sind. Es wird versucht, die Ergebnisse der vier Untersuchungen aufeinander abzustimmen, um das eigentlich Ziel dieser Arbeit, die vorgegebenen sieben Kartographischen Modellformen hinsichtlich ihrer Vor- und  Nachteile für die Informationsgewinnung vergleichen zu können, zu erreichen.