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„dePlzMap“: Ein R-Paket zur Erstellung von Chroroplethenkarten auf Basis von PLZ-Regionen
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| Published: | September 15, 2023 |
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Einleitung: Bei sogenannten Choroplethenkarten handelt sich um Karten, auf denen Flächen mittels regionaler Daten farblich gekennzeichnet werden. Im Kontext der Medizin sind diese Karten beispielsweise nützlich zur Analyse der räumlichen Verteilung von Erkrankungen oder zur Darstellung des Einzugsgebietes eines Krankenhauses. Als räumliche Regionen sind dabei die Postleitzahl-Regionen besonders interessant, da Postleitzahlen einfach über die Adresse von Patienten gewonnen werden können und darüber anonymisierte Auswertungen möglich sind.
Zusätzlich zu den geographischen Informationen sind Daten über die Bevölkerung nötig, wenn es darum geht bevölkerungsrelative Werte darzustellen, was in vielen Anwendungsfällen im Gesundheitswesen wichtig ist. Ein Beispiel dafür ist die Ermittlung des relativen Anteils von Erkrankten an der Bevölkerung.
Methodik: Die Geodaten zu den Grenzen von Deutschland, der Bundesländer und der PLZ-Regionen sind in OpenStreetMap frei verfügbar und stehen auch auf anderen Plattformen zur Verfügung, die die Daten mit weiteren Informationen wie der Bevölkerungsdichte anreichern [1]. Die aktuellsten frei verfügbaren Zahlen über die Bevölkerung pro PLZ-Gebiet stammen aus dem Registerzensus von 2011. Das statistische Bundesamt stellt zwar auch jahresaktuelle Daten zur Verfügung, allerdings werden diese aus lizenzrechtlichen Gründen nicht auf Ebene der Postleitzahlen veröffentlicht.
Für die Programmiersprache R stehen bereits Pakete zur Darstellung von Karten zur Verfügung, die als Eingabe die Geodaten der relevanten Regionen benötigen [2]. Weitere Pakete können zur nötigen Vorverarbeitung von Geodaten verwendet werden. Zusammen mit den Daten aus OpenStreetMap können damit Choroplethenkarten erstellt werden.
Ergebnisse: Im Paket „dePlzMap“ sind alle Geoinformationen zu den Grenzen der PLZ-Regionen und der Bundesländer in der passenden Struktur enthalten. Damit genügt ein einfacher Funktionsaufruf, um eine Karte basierend auf einer Tabelle mit Postleitzahlen und dazugehörigen Werten zu erstellen. Auf den generierten Karten kann das ganze Bundesgebiet gezeigt werden oder nur ausgewählte Bundesländer. Integrierte Bevölkerungsdaten ermöglichen es, die Eingabedaten auch relativ zur Bevölkerung darzustellen. Bereits die Standard-Einstellungen führen zu einer grafisch ansprechenden Darstellung. Gleichzeitig lässt sich die Optik einfach anpassen, da es sich bei dem Resultat der Funktion um ein manipulierbares Objekt handelt. Das Paket ist als Open-Source-Software verfügbar und kann über GitHub (https://github.com/stefan-m-lenz/dePlzMap) bezogen werden.
Diskussion: Es gibt bereits Programme für die Erstellung von Choroplethenkarten mittels graphischer Benutzeroberflächen, auch als Open-Source-Software [3]. Auch für die interaktive webbasierte Darstellung gibt es Möglichkeiten in JavaScript [4]. Diese Werkzeuge können für die Erstellung beliebiger Karten verwendet werden. Die nötigen Karteninformationen müssen dazu aber separat beschafft und integriert werden.
Das Python-Paket pyGeoDb [5] hat ebenso wie „dePlzMap“ die Zielsetzung mit einem einfachen Befehl Choroplethenkarten mit PLZ-Regionen zu erstellen. Das Paket ist allerdings veraltet und die Geoinformationen der PLZ-Regionen werden hier nur approximiert. Die Darstellung von Bundesländern und deren Grenzen ist aufgrund der ausgeprägten föderalen Struktur von Deutschland sehr wichtig, fehlt aber in pyGeoDb. Zudem können damit lediglich diskrete Werte dargestellt werden, keine kontinuierlichen Skalen, wie sie für bevölkerungsrelative Werte benötigt werden.
Schlussfolgerung: Mit dem Paket „dePlzMap“ steht ein einfach anzuwendendes Open-Source-Werkzeug zur Verfügung, um automatisiert druckreife Karten von Deutschland oder deutschen Bundesländern auf Basis von PLZ-Regionen zu erstellen, beispielsweise um die Anzahl von Patienten im Einzugsgebiet einer Klinik oder einen Anteil von erkrankten Personen an der Bevölkerung darzustellen.
Die Autoren geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht.
Die Autoren geben an, dass kein Ethikvotum erforderlich ist.
Literatur
- 1.
- Schowochow M. Postleitzahlen als Liste und Karte [Internet]. [cited 2023 Mar 27]. Available from: https://www.suche-postleitzahl.org/downloads
- 2.
- Kahle D, Wickham H. ggmap: Spatial Visualization with ggplot2. R J. 2013;5(1):144–61.
- 3.
- QGIS Development Team. QGIS Geographic Information System [Internet]. [cited 2023 Mar 27]. Available from: https://www.qgis.org
- 4.
- Agafonkin V. Leaflet — an open-source JavaScript library for interactive maps [Internet]. 2022 [cited 2023 Mar 27]. Available from: https://leafletjs.com/
- 5.
- Dornseif M. pyGeoDb: distance calculation based on ZIP codes and map generation [Internet]. 2013 [cited 2023 Mar 27]. Available from: https://pypi.org/project/pyGeoDb/
