Overview
Quelle: Labor von Alan Lester - University of Colorado at Boulder
Topographische Karten sind "Draufsicht" Darstellungen der Erdoberfläche dreidimensional. Sie sind ein Standardtyp der Kartenansicht, die Sicht der Overhead oder Antenne, bereitstellt.
Die definierenden Eigenschaften einer topographischen Karte gehören die Konturlinien, die Standorte der konstanten Höhe angeben. Die Höhe Intervall zwischen den Höhenlinien ist der Detaillierungsgrad zur Verfügung gestellt von der Karte und die Art der vorliegenden Topographie abhängig. Beispielsweise erfordern Regionen mit deutlichen topographischen unterschieden Höhenlinien getrennt von 40-100 ft., während in der Regel flach anliegende Regionen mit wenig topographische Variation im weiteren Sinne 10-20 ft. Konturen getrennt haben könnte.
Für einen erfahrenen Benutzer solcher Karten sind die Muster gemacht durch die topographischen Linien Vertreter der verschiedenen Landform Muster, z. B. Grate, Täler, Hügel und Hochebenen.
Principles
Obwohl moderne dreidimensionale Bilder (z. B. digitale Höhenmodelle, Google Earth) kann nützlich sein, als ein Mittel, um eine schnelle und allgemeine Eindruck einer Landschaft zu erhalten, diese Bilder unterliegen Verzerrungen und können nicht verwendet werden, um quantitative Höhendaten zu extrahieren. Im Gegensatz dazu bieten eine topografische Karte eine verzerrungsfreie Quelle für Informationen über Höhen für diskrete Punkte über den ganzen Kartenbereich.
Die Möglichkeit, zuverlässige Höhendaten für jeden Punkt auf der topographischen Karte extrahieren für den Bau von topographische Profile. Dies sind Querschnittansichten (senkrecht zur standard Draufsicht oder Kartenansicht), die eine kontinuierliche Reihe von Höhen entlang einer Linie zwischen zwei Punkten auf der Karte zu definieren. Das topographische Profil ist ein Diagramm der Höhe (y-Achse) versus Distanz (x-Achse) zwischen zwei definierten Punkten auf der topographischen Karte. Dieses grafische Profil erlaubt es, effektiv die Landoberfläche aus einer "Kantenansicht" zu sehen, die zeigt, wie die Landoberfläche steigt und fällt auf eine hypothetische Linie, zwei Punkte auf der Karte. Die Perspektive des topographischen Profils ist sehr nützlich; Es bietet einen Ausgangspunkt für die geologische Querschnitte dieses Projekt Felsstrukturen oder Schichten in den Untergrund.
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Procedure
- Besorgen Sie eine topographische Karte.
- Etablieren Sie eine Linie zwischen zwei bestimmten Punkten auf der Karte. Rufen Sie diese Punkte, A-A', oder X-X ", oder Y-Y".
- Legen Sie den Rand von einem Papierstreifen entlang der Querschnitt, markieren die beiden Punkte, A-A', mit Teilstrichen.
- Ort ein Häkchen markieren, wo jeder der Höhenlinien schneidet die Linie des Querschnitts. Fügen Sie Notationen hinzu, die angeben, die Höhen der diese Höhenlinien.
- Wenn es erhebliche topographische Unterschiede entlang der gewählten Linie gibt A-A', nur markiert den Schnittpunkt der geraden mit der Haupthöhenlinien starten. Die Haupthöhenlinien (auch genannt Index Konturen) sind diejenigen, die zeigen sich auf der Karte als Fett, etwas schwerer Linien.
- Beispielsweise dienen Haupthöhenlinien auf ein 7,5-Minuten-Viereck-Karte in der Regel 200 ft Abständen auf der Karte mit den standard Höhenlinien repräsentieren 40-Fuß-Intervallen angeben. Dies bedeutet, dass zwischen jedem großen Kontur gibt es 4 standard Konturen (entspricht 5 Schritte in Höhe von einem großen Kontur zum nächsten bewegen).
- Auf bestimmte Teile der Querschnitt Linie möglicherweise steile topographische Variation, und daher eng beieinander liegender Höhenlinien. Markieren Sie hier nur die wichtigsten Konturen. Wo es wenig topographische Variation, markieren Sie alle Konturen (wo sie die Querschnitt Linie schneiden).
- Wenn es erhebliche topographische Unterschiede entlang der gewählten Linie gibt A-A', nur markiert den Schnittpunkt der geraden mit der Haupthöhenlinien starten. Die Haupthöhenlinien (auch genannt Index Konturen) sind diejenigen, die zeigen sich auf der Karte als Fett, etwas schwerer Linien.
- Legen Sie das Papier mit der Zecke Markierungen entlang der x-Achse ein Stück Zeichenpapier mit Maßeinteilung. Übertragen Sie die Höhe-Markierungen auf der y-Achse mit einem Punkt.
- Dies erzeugt ein Diagramm der Höhe (y-Achse) versus Abstand entlang der A-A "Linie.
- Die Skala der x-Achse wird durch die Karte selbst definiert. Die Skala der y-Achse kann als gleichwertig zu den Kartenmaßstab (was keine vertikale Überhöhung) gewählt werden, oder es kann gewählt werden, so dass die kleinen Anhöhe Variationen effektiv "" ausgestreckt werden (was in vertikale Überhöhung).
- Glätten Sie das Profil durch die Verbindung der Punkte, in der Erkenntnis, dass die meisten topographischen Variation in der realen Welt in abrupten Schritten nicht vorhanden ist.
Topographische Profile geben einen Blick seitlich auf das Gelände ein Bereich von Interesse.
Topographische Karten sind eine standard Kartenansicht, die Luftperspektive und dreidimensionale Darstellung der Erdoberfläche bietet. Diese können verwendet werden, um seitlich Blick auf das Land, auch bekannt als topographische Profile zu generieren.
Bei der Planung von Straßen, Eisenbahnen, Rohrleitungen oder Wanderwege können topographische Profile ein wertvolles Instrument, um den Profi oder Freizeit Benutzer über das Gelände in einen Zielbereich informieren werden.
Dieses Video wird den Prozess der Herstellung topographische Profile von topographischen Karten illustrieren.
Unter die definierenden Eigenschaften der topographischen Karten sind die Höhenlinien, die Höhe zu notieren. Diese Zeilen dreidimensionale Informationsvermittlung und können die Karte Benutzer verschiedener Landform Muster, wie z. B. Grate, Täler, Hügel oder Plateaus informieren.
Topographische Zuordnung können Karten im Detail und Skala, oft abhängig von dem Thema Gelände variieren. Die Höhe Intervall zwischen den Höhenlinien ist ein Aspekt, der variieren kann. Beispielsweise können Karten in Regionen mit deutlichen topographischen unterschieden, Höhenlinien von 40 bis 100 Fuß. In Gebieten mit in der Regel flach anliegende mit geringen Abweichungen, können Karten mehr weitgehend getrennte 10 bis 20 Fuß-Konturen.
Bau von topographische Profile ermöglicht die genaue Zusammensetzung und die Fähigkeit, zuverlässige Höhendaten für jeden Punkt auf der topographischen Karte zu extrahieren. Diese "seitlich" Querschnittansichten werden unter Verwendung einer Linie zwischen Punkten und Aufnahme Konturen diese Trennungslinie konstruiert.
Die nachfolgenden Daten werden als ein Diagramm der Höhe, mit Erhebung auf der Y-Achse und die Konturen Kreuzungen entlang der X-Achse gezeichnet gezeichnet. Wenn diese Punkte miteinander verbunden, ermöglicht dies dem Benutzer zu sehen, wie die Oberfläche steigt und fällt auf diese hypothetische Linie.
Je nach Verwendungszweck der Karte kann vertikale Überhöhung auf der Y-Achse angewendet werden. Dies kann in Szenarien hilfreich sein, wo das topographische Profil genutzt wird, um die Robustheit des Geländes zu zeigen. In Szenarien, wo der Hauptverwendungszweck das topographische Profil ist, geologische Merkmale oder Querschnitte zu projizieren, ist vertikale Überhöhung am besten vermieden werden.
Topographische Profile können sehr nützlich sein, und bieten einen Ausgangspunkt für geologische Querschnitte dieses Projekt Felsstrukturen oder Schichten in den Untergrund. In einem sehr allgemeinen Sinn finden wir, dass Grate aus beständigen Felsen bestehen und Tälern aus weniger widerstandsfähig, leicht erodierten Felsen bestehen.
Nun, da wir mit topographischen Karten und topographische Profile machen vertraut sind, werfen wir einen Blick auf wie dies durchgeführt wird.
Der erste Schritt bei der Herstellung eine topografische Profil soll eine topografische Karte zu erhalten. Diese können generiert durch die Wissenschaftler, oder aus einer geologischen Agentur gesammelt. Nachdem Sie eine entsprechende Karte ausgewählt hat, kann topographische Profilerstellung gestartet werden.
Etablieren Sie eine Linie zwischen zwei Punkten, die die Region auf der Karte schneidet. Diese sollten gekennzeichnet als A-A'. Nehmen Sie einen Streifen Papier und legen Sie ihn entlang der Querschnitt zwischen den beiden Punkten. Versehen Sie auf dem Streifen Papier mit einem Tick wo jeweils der Höhenlinien schneidet die Linie von der Papier-Querschnitt. Fügen Sie Notationen, die Angabe der Erhebungen die Höhenlinien hinzu. Wo es wenig topographische Variation, markieren Sie alle Konturen. Wenn gibt es erhebliche topographische Unterschiede entlang der gewählten Linie zunächst nur Kennzeichnung der Kreuzung der großen oder "Index" Konturen. Diese sind in Fett auf der Karte zu sehen.
Zeichnen Sie auf Zeichenpapier mit Maßeinteilung die Region von Interesse. Wählen Sie einen Maßstab für die y-Achse mit oder ohne Übertreibung. Setzen Sie das Häkchen Marken entlang der x-Achse und übertragen Sie jedes Ansichtsmarkierung auf das Diagramm mit einem Punkt zu. Dies erzeugt ein Diagramm der Höhe im Vergleich zu Abstand entlang der A-A "Linie. Schließen Sie diese Punkte, um eine durchgehende Linie bilden.
Die Karte definiert den Maßstab der x-Achse, aber die Y-Achse kann gewählt werden, zu zeigen, eine realistische Sicht, oder eine, die die lokale Topographie demonstrieren zerklüftete Gelände akzentuiert.
Die Fähigkeit, lokale Gelände zu visualisieren ist wichtig in einer Vielzahl von Anwendungen.
Bewertung der Robustheit oder die Steilheit des Terrains kann bei der Beurteilung der Schwierigkeit, ein bestimmtes Gebiet zu durchqueren. Dies kann auf verschiedene Arten für verschiedene Verkehrsträger wie Wandern, Radfahren oder Autofahren sein. Feldarbeit für geologische oder biologische Untersuchungen erfordern eine Transekt durch ein Gebiet für die Zwecke der Durchführung von Messungen oder Proben zu machen. Topographische Profile informieren Bereich Wissenschaftler der Machbarkeit und Schwierigkeit der Probenahme in verschiedenen Regionen und von einer entsprechenden Transekt Planung erleichtern.
Topographische Profile sind die Landoberfläche Basis für den Bau von geologische Querschnitte. Diese Abschnitte sind eine graphische Projektion der Oberfläche Rock oder Bodenschichten in den Untergrund und bieten eine Seitenansicht des Innerens der Masse entscheidend für alle Arten von geologischen Eigenschaften zu interpretieren. Diese können für viele Anwendungen, einschließlich Ortung mögliche Quellen von Grundwasser Stauseen, mögliche Öl- und Gas-Taschen oder Regionen von Falten oder fehlgeschlagenes verwendet werden.
Die meisten Topographie auf der Erde ist eine Folge des Zusammenspiels zwischen Erosion und Auftrieb, die durch Vulkanismus, Tectonism, Gezeiten-zwingen und Auswirkungen verursacht wird. Detaillierte Analysen der topographischen Variationen sind ein wichtiger Bestandteil der Beurteilung Gelände Evolution.
Sie sah nur Jupiters Einführung in topographischen Karten und Profilen. Sie sollten jetzt verstehen die Bedeutung der topographischen Karten, wie topographische Profile machen und wie diese Profile, Geologen und Gemeinden als Ganzes können nützlich sein.
Danke fürs Zuschauen!
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Results
Einmal richtig geglättet und die Karte selbst (für Höhendetails zwischen Punkten), die daraus resultierenden verglichen ist topographische Profil eine Darstellung der Höhen und Tiefen einer Landschaft zwischen den definierten Punkten.
Als topographische Profile als Basis für Prognosen der geologischen Eigenschaften in den Untergrund verwendet werden, es empfiehlt sich im Allgemeinen um vertikale Überhöhung zu vermeiden - in anderen Worten, die horizontalen und vertikalen Achsen müssen der gleichen Größenordnung. Wenn sehr wenig vertikale Variation über die topographischen Profillinie, es könnte nützlich sein (um Topographie sichtbar zu machen), eine unterschiedliche vertikale Skala, effektiv erstreckt sich die vertikale topographischen Variationen zu haben.
Der Grad der vertikalen Übertreibung ist gleich der vertikalen gebrochene Skala geteilt durch die gebrochene horizontale Skalierung. Zum Beispiel, wenn man eine typische US Geological Survey topografische Karte mit einer horizontalen Skala von 1:24,000 (1 Zoll auf der Karte entspricht 24.000 Zoll in der realen Welt) und dem gewählten vertikalen Maßstab 01:24, ist 00 (1 Zoll auf der vertikalen Skala entspricht 2.400 Zoll der vertikale Veränderung), dann die vertikale Überhöhung einfach 1/2.400 geteilt durch 1/24.000 entspricht 10 X vertikale Überhöhung.
Einige vertikale Überhöhung ist oft nützlich, besonders wenn das topographische Profil verwendet wird in erster Linie auf die Robustheit des Geländes zu zeigen. Wie pro das vorherige Beispiel auf einer 1:24,000 Karte (der Maßstab in der Regel auf Standard, den USGS-7,5-Minuten-Viereck Karten verwendet), 1 Zoll auf der seitlichen x-Achse das topographische Profil 2.000 ft, und diese Karten (je nach Breitengrad darstellt) sind rund 6 von 8 mi. insgesamt (Ost-West und Nord-Süd) Dimension. Aber in viele Kartenregionen, gibt es deutlich weniger als 2.000 ft (d.h., 1 Zoll) der vertikalen Erleichterung über die gesamte Karte Gebiet; daher ein nicht übertrieben Profil zeigt sehr wenig Variation auf der y-Achse, und möglicherweise eine übertriebene Profil gewünscht.
Für den Zweck der geologische Querschnitte, dem das Hauptinteresse Projekt Gesteinsschichten in den Untergrund (und weniger Bedeutung erhält der surficial topographische Variation), empfiehlt es sich, ein nicht übertrieben topographische Profil zu verwenden, als der Ausgangspunkt, um die Projektionen zu machen. Mit einem Profil nicht übertrieben müssen die Felsen Schicht Dip-Winkel nicht geändert werden. Dies ist in der "macht ein geologischer Querschnitt" video näher erläutert.
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Applications and Summary
Eine topographische Profil bietet eine visuelle Darstellung der topographischen Hochs und Tiefs über ein Liniensegment auf einer Karte von einem Punkt zum anderen. Solche Profile werden verwendet, um die "Robustheit" des Geländes, die nützlich bei der Beurteilung der Schwierigkeit der Reise (fahren, Radfahren oder Wandern als Verkehrsträger für die Feldarbeit) bewerten ()Abbildung 1). Feldarbeit erfordert manchmal eine Transekt durch eine Region zum Zwecke der Proben oder geophysikalische Messungen zu machen. Eine topographische Profil kann dem Feld-Wissenschaftler etwas über die Schwierigkeit und die Machbarkeit eines solchen Polygonzugs erzählen.
Fast alle Topographie auf dem Planetenerde ist eine Folge des Zusammenspiels zwischen Hebung (ob erzeugt durch Vulkanismus, Tectonism, Gezeiten-zwingen, Wirkung, etc.) und Erosion. So sind detaillierte Analysen der topographischen Variationen ein wichtiger Bestandteil der Bewertung von geomorphologischen Models, die im Zusammenhang mit Gelände-Entwicklung. Beispielsweise wenn ein Geologe will wissen, warum eine Fluss oder Gletscher System weist signifikante Steigung Variation entlang seinem Kurs, sind topographische Profile das wichtigste Mittel, diese Änderungen (Abbildung 2) zu quantifizieren. Topographische Schritte und Variationen können verwendet werden, um die relative Resistenz von Gesteinen und Böden zu Erosion anzugeben; niedrige Bereiche als der größere Anfälligkeit zu Erosion.
Topographische Profile sind auch die Landoberfläche Basis für die Herstellung von geologische Querschnitte (siehe video machen einen geologischen Querschnitt). Ein Querschnitt ist eine graphische Projektion der Oberflächenschichten Fels oder Boden in den Untergrund. Diese Seitenansicht des Innerens der Masse ist entscheidend für alle Arten von geologischen Eigenschaften zu interpretieren. Geologen verwenden Querschnittansichten des Untergrundes zu interpretieren den Speicherort der Grundwasser Stauseen und fließen Regime, identifizieren mögliche Öl- und Gas-Taschen und Modell Mechanismen für Rock Verformung (Falten und bemängeln).
Abbildung 1. Ein Beispiel für Gelände, die topographischen Bewertung erfordern würde. Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.
Abbildung 2: Tief, Erodieren glazifluvialen Ablagerungen neben den Matanuska River, Alaska. Klicken Sie bitte hier, um eine größere Version dieser Figur.
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