Желим да знам све

Топографија

Pin
Send
Share
Send


Топографија (Грчки топос, "место" и грапхиа, „писање“) је проучавање површинских карактеристика Земље или оних планета, месеца и астероида.

У најширем смислу, топографија се бави локалним детаљима уопште, укључујући не само рељеф, већ и вегетативне и човекове особине, па чак и локалну историју и културу. Ово значење је мање уобичајено у Америци, где су топографске мапе са контурама висине учиниле „топографију“ синонимом за рељеф. Старији осећај топографије као проучавања места и даље има валуту у Европи.

За потребе овог чланка, топографија специфично укључује снимање рељефа или терена, тродимензионални квалитет површине и идентификацију специфичних облика земљишта. У савременој употреби то укључује генерисање података о надморској висини у електронском облику. Често се сматра да графички приказ копненог облика обухвата на карти разним техникама, укључујући контурне линије, хипсометријске нијансе и рељефно сенчење.1

Етимологија

Израз "топографија" настао је у древној Грчкој и наставио се у древном Риму, као детаљан опис места. Реч долази од грчких речи τοπος (топос, место) и γραφια (грапхиа, писање).2 У класичној се литератури то односи на писање о месту или местима, што се данас у великој мери назива „локална историја“. У Британији и Европи уопште, реч топографија се још увек понекад користи у свом изворном смислу, као што је Лондонско топографско друштво.3

Детаљна војна истраживања у Британији (почев од краја осамнаестог века) названа су Орднанце Сурвеис, а тај израз је коришћен у двадесетом веку као генерички за топографска истраживања и мапе.4 Најранија научна истраживања у Француској названа су Цассинијевим мапама по породици која их је произвела током четири генерације. Израз "топографска истраживања" изгледа да је америчког порекла. Најранија детаљна истраживања у Сједињеним Државама направила је „Топографски биро војске“, формиран током рата 1812. Након што је рад на националном мапирању преузео Амерички геолошки институт 1878, термин топографски остао је општи Термин за детаљна истраживања и програме за мапирање, а већина других земаља је усвојила као стандард.

У двадесетом веку, термин топографија је почео да се шири користи за описивање описа површина у другим областима где се користи мапирање у ширем смислу, посебно у медицинским областима као што је неурологија.

Циљеви

Циљ топографије је одредити положај било које карактеристике или опћенито било које тачке у погледу хоризонталног координатног система, као што су ширина и дужина, и надморска висина. Идентификација (именовање) карактеристика и препознавање типичних образаца облика земљишта такође су део поља. Једнако је важно тачно приказивање вишедимензионалних карактеристика, које су природно настали или су начињене од људи, у дводимензионалном облику. Пре развоја техника даљинског испитивања, коришћене су необичне технике. Дрвени резбарији су домаћи народи користили за приказ обала и узвишења; "штап-карте" креиране од стране Марсхаллових острва не само да мапирају растојања, већ и да бележе струје и таласне фронте (Соутхвортх и Соутхвортх 1982).

Топографска студија може се израдити из више разлога: војно планирање и геолошка истраживања су главни покретачи покретања програма истраживања, али детаљне информације о теренима и површинским карактеристикама су неопходне за планирање и изградњу било којег већег грађевинског инжењерског рада, јавних радова, или рекламациони пројекти. Истраживање животне средине, путовања и спорт су сви корисници тачних приказа терена и рељефа.

Технике топографије

Постоје различити приступи проучавању топографије. Најприкладнија метода која се користи зависи од обима и величине подручја које се проучава, његове приступачности и квалитета постојећих истраживања.

Директно истраживање

Геодетска тачка у Немачкој

Истраживање помаже да се тачно одреде земаљски или тродимензионални положај тачака и удаљености и углови између њих помоћу инструмената за геодирање.

Иако је даљинско испитивање увелике убрзало процес прикупљања информација и омогућило већу контролу тачности на великим даљинама, директно истраживање пружа основне контролне тачке и оквир за све топографске радове, било да су то ручни или Географски информациони системи (ГИС) - заснован.

У областима у којима постоји опсежан програм директних истраживања и мапирања (на пример, већина Европе и континенталне Америке), састављени подаци представљају основу основних скупова података о дигиталној надморској висини, као што су подаци дигиталног модела елевације Сједињених Држава. Ови се подаци често морају уређивати како би се уклониле разлике између анкета, али и даље представљају вриједан скуп информација за анализу великих размјера.

Оригиналне америчке топографске анкете (или британске анкете „Орднанце“) укључивале су не само снимање рељефа, већ и идентификацију значајки и вегетативног покривача.

Даљинско истраживање

Синтетички радарски снимак Долине смрти обојен помоћу полариметрије.

У најширем смислу, даљинско истраживање је кратко или у великом обиму прикупљање информација о објекту или појави, коришћењем уређаја за снимање или сензора у стварном времену који нису у физичком или интимном контакту са објектом ( као што су авиони, свемирске летелице, сателити, плутаче или бродови). Методе даљинског испитивања су:

Зрачне и сателитске снимке

Поред њихове улоге у фотограметрији, ваздушне и сателитске снимке могу се користити за идентификацију и разграничење карактеристика терена и опћенитијих карактеристика покривања копна. Ове врсте слика све више постају део геовизуализације, било као мапе или као ГИС прикази. Снимање лажних боја и невидљива спектра могу такође помоћи да се утврди лаж земље тако што ће јасније разграничити вегетацију и друге информације о кориштењу земљишта. Слике могу бити у видљивим бојама и у другим спектрима.

Фотограмметрија

Фотограметрија је техника мерења за коју су координате тачака вишедимензионалног објекта одређене мерењима начињеним у две фотографске слике (или више) снимљених почевши од различитих положаја, обично из различитих прелаза лета из ваздушне фотографије. У овој се техници на свакој слици идентификују заједничке тачке. Линија вида (или зрака) може се одредити од локације камере до тачке на објекту. Пресјек ових зрака (троугласта регулација) одређује релативни тродимензионални положај тачке. Познате контролне тачке могу се користити за давање тих релативних положаја апсолутних вредности. Софистициранији алгоритми могу искористити друге информације на сцени већ познате.

Радар и сонар

Сателитско радарско мапирање једна је од главних техника генерирања дигиталних модела надморске висине. Сеизмографске информације могу бити корисне за мапирање подповршинских структура. Сличне технике се примењују у батиметријским истраживањима помоћу сонарних или дубинских сондирања за одређивање терена океанског дна.

Облици топографских података

Терен се обично моделира коришћењем векторских (трокутаста неправилна мрежа или ТИН) или умрежених (растринска слика) математичких модела. У већини употреба у наукама о животној средини, површина земљишта је представљена и моделирана помоћу решеткастих модела. На пример, у грађевинарству, већина репрезентација површине земљишта користи неку варијанту ТИН модела. У геостатистикама се површина земљишта обично моделира као комбинација два сигнала - глатког (просторно корелираног) и грубог (бучни) сигнала.

У пракси, геодети прво узоркују висине у неком подручју, а затим их користе за производњу дигиталног модела површинске површине (такође познат као дигитални модел елевације). ДЛСМ се затим може користити за визуелизацију терена, драпирање даљинских сензорских слика, квантификацију еколошких својстава површине или за вађење копнених површинских објеката. Имајте на уму да подаци контуре или било који други узорковани скупови података о надморској висини нису ДЛСМ. ДЛСМ подразумева да је надморска висина доступна непрекидно на свакој локацији у испитиваном подручју, тј. Да карта представља комплетну површину. Дигиталне површинске моделе не треба бркати са дигиталним површинским моделима, који могу бити површине надстрешнице, зграда и сличних објеката. На пример, у случају површинских модела произведених коришћењем ЛИДАР технологије, може се имати неколико површина - почев од врха надстрешнице до стварне чврсте земље. Разлика између два површинска модела може се затим користити за добијање волуметријских мера (висина дрвећа итд.).

Сирови подаци анкете

Информације о топографским снимцима се историјски заснивају на биљешкама геодета који су можда добили податке о именовању и култури из других локалних извора (на пример, гранична граничења могу бити изведена из локалног катастарског мапирања). Иако су од историјског интереса, ове теренске белешке неминовно укључују грешке и контрадикције које касније фазе израде карата решавају.

Подаци даљинског испитивања

Као и код теренских бележака, подаци на даљинско снимање (на пример ваздухопловне и сателитске фотографије) су сирови и неразумевани. Може да садржи празнине (на пример због облачног покривача) или недоследности (због временских ограничења специфичних слика). Већина модерних топографских пресликавања укључује велику компоненту даљински осјетилих података у процесу компилације.

Топографско мапирање

Карта Европе која користи моделирање елевација.

У својој савременој дефиницији топографско мапирање показује олакшање. У Сједињеним Државама топографске мапе УСГС-а приказују рељеф користећи контурне линије. УСГС мапе назива на основу топографских истраживања, али без контура, "планиметријским мапама".

Ове планиметријске карте показују не само обрисе, већ и све значајне водотоке или друга водна тијела, шумски покривач, изграђене области или поједине зграде (у зависности од обима) и друге карактеристике и тачке интереса.

Иако нису званично „топографске“ мапе, национална истраживања других нација деле многе исте карактеристике, па се оне најчешће називају „топографске карте“.

Постојеће мапе топографских истраживања, због њиховог свеобухватног и енциклопедијског обухвата, чине основу за много изведен топографски рад, на пример, тематске мапе. На пример, дигитални модели надморске висине често су створени не из нових података даљинског испитивања, већ од постојећих папирних топографских карата. Многи владини и приватни издавачи користе уметничка дела (посебно линије контура) са постојећих листова топографске мапе као основу за сопствене специјализоване или ажуриране топографске мапе.5

Топографско мапирање не треба мешати са Геолошким мапирањем. Потоњи се односи на темељне структуре и процесе испод површине, а не на препознатљиве карактеристике површине.

Дигитално моделирање елевација

3Д приказивање ДЕМ-а који се користи за топографију Марса.

Дигитални модел елевације (ДЕМ) је растрски заснован дигитални скуп података топографије (алтиметрије и / или батиметрије) целе или дела Земље (или планетарне планете). Сваком се пикселу скупа података додјељује вриједност надморске висине, а дио заглавља скупа података дефинира подручје покривања, јединице које сваки пиксел покрива и јединице надморске висине (и нулте точке). ДЕМ-ови могу бити изведени из постојећих папирних мапа и података из истраживања, или могу бити генерисани из нових сателита или других радарских или сонарних података на даљину.

Тополошко моделирање

Географски информациони систем (ГИС) може препознати и анализирати просторне односе који постоје унутар дигитално похрањених просторних података. Ови тополошки односи омогућавају сложено просторно моделирање и анализу. Тополошки односи између геометријских ентитета традиционално укључују суседност (шта се придружује чему), обуздавање (шта обухвата шта) и близину (колико је нешто блиско нечему другом). Користе се за:

  • реконституисати поглед у синтетизованим сликама земље,
  • одредити путању прелетања тла,
  • израчунати површине или запремине,
  • пратити топографске профиле,
  • квантитативно обрадити испитивано тло.

Топографија у другим областима

Топографија је примењена на различитим пољима науке. У неурознаности, дисциплина неуроимагинг користи технике као што је ЕЕГ топографија за мапирање мозга. У офталмологији се топографија рожнице користи као техника за мапирање површинске закривљености рожнице.

Такође видети

  • Картографија
  • Геоморпхологи

Напомене

  1. Мицхиган Центер фор Геограпхиц Информатион. Шта је топографија? Приступљено 17. марта 2008.
  2. Онлине етимолошки речник. Онлине етимолошки речник - топографија Преузето 17. марта 2008.
  3. ↑ Лондонско топографско друштво преузето 17. марта 2008.
  4. ↑ Окфорд Енглисх Дицтионари "Орднанце Сурвеи"
  5. ↑ Погледајте на пример публикације Националних географских стаза илустроване мапе и производе Делорме. Приступљено 17. марта 2008.

Референце

  • Робинсон, А. Р. Сале и Ј. Моррисон. 1978. Елементи картографије. Јохн Вилеи анд Сонс: Нев Иорк. ИСБН 0471017817
  • Соутхвортх, М. и С. Соутхвортх. 1982. Мапе: Водич за визуелну анкету и дизајн. Литтле, Бровн анд Цо: Бостон. ИСБН 0821215035

Pin
Send
Share
Send