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지형 맵을 사용한 지형 프로파일 생성
 
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지형 맵을 사용한 지형 프로파일 생성

Overview

출처: 앨런 레스터 연구소 - 콜로라도 볼더 대학교

지형지도는 지구의 3차원 표면의 "계획 보기" 표현입니다. 오버헤드 또는 공중 원근을 제공하는 표준 유형의 맵 뷰입니다.

지형 맵의 정의 기능 중에는 일정한 표고 위치를 나타내는 등고선이 있습니다. 등고선 사이의 고도 간격은 맵에서 제공하는 세부 수준과 현재의 지형 종류에 따라 달라집니다. 예를 들어 지형 변동이 큰 영역은 40-100ft.로 구분되는 등고선이 필요할 수 있지만 일반적으로 지형 변동이 거의 없는 평평한 영역은 10-20ft. 윤곽을 더 광범위하게 분리했을 수 있습니다.

이러한 지도의 숙련 된 사용자에게, 지형 선에 의해 만들어진 패턴은 능선, 계곡, 언덕, 고원과 같은 다양한 지형 패턴을 대표한다.

Principles

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현대의 3차원이미지(예: 디지털 고도 모델, Google 어스)는 풍경에 대한 신속하고 일반적인 인상을 얻기 위한 수단으로 유용할 수 있지만, 이러한 이미지는 왜곡의 대상이 되며 정량적 고도 데이터를 추출하는 데 사용할 수 없습니다. 반면, 지형맵은 전체 맵 영역에 걸쳐 개별 지점에 대한 고도에 관한 왜곡없는 정보 소스를 제공할 수 있습니다.

지형 맵의 모든 지점에 대해 신뢰할 수 있는 입면 데이터를 추출하는 기능을 통해 지형 프로파일을 구성할 수 있습니다. 이는 선을 따라 연속 적인 일련의 표고를 정의하는 단면 뷰(표준 계획 보기 또는 맵 뷰에 수직)로 맵의 두 점을 연결합니다. 지형 프로파일은 지형 맵에서 정의된 두 점 사이의 고도(y축) 대 거리(x축)의 그래프입니다. 이 그래픽 프로파일을 사용하면 지표면이 가설선을 따라 상승하고 떨어지는 방식을 보여주는 "엣지 온" 뷰에서 토지 표면을 효과적으로 볼 수 있으며, 맵에서 두 점을 결합할 수 있습니다. 지형 프로파일의 관점은 매우 유용합니다. 그것은 지하면에 바위 구조 또는 층을 투영 지질 횡단 면을 만들기위한 출발점을 제공합니다.

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Procedure

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  1. 지형 맵을 가져옵니다.
  2. 맵에서 지정된 두 점 사이에 선을 설정합니다. 이 점, A-A'또는 X-X'또는 Y-Y'를 호출합니다.
  3. 단면 선을 따라 용지 스트립의 가장자리를 놓고 두 점인 A-A'를 틱 마크로 표시합니다.
  4. 각 윤곽선이 단면의 선과 교차하는 틱 마크를 놓습니다. 이러한 등고선의 표고를 나타내는 표기서를 추가합니다.
    1. 선택한 선인 A-A'를 따라 지형 변화가 상당한 경우 주요 윤곽선과 선의 교차점만 표시합니다. 주요 윤곽(인덱스 윤곽이라고도 함)은 맵에 굵고 약간 무거운 선으로 표시됩니다.
      1. 예를 들어 7.5분 쿼드랭글 맵의 주요 윤곽선은 일반적으로 맵의 200ft 간격을 나타내는 데 사용되며 표준 등고선은 40ft 간격을 나타냅니다. 즉, 모든 주요 윤곽 사이에는 4개의 표준 윤곽이 있습니다(한 주요 윤곽에서 다음 단계로 이동하는 5단계의 고도를 나타냅니다).
      2. 단면 선의 특정 부분을 따라 지형 변화가 가파르기 때문에 밀접하게 간격이 있는 등고선이 있을 수 있습니다. 여기에, 단지 주요 윤곽을 표시합니다. 지형 변형이 거의 없는 경우 모든 윤곽선(단면 선을 교차하는 위치)을 표시합니다.
  5. 그래프 용지의 x축을 따라 용지를 틱 마크로 설정합니다. 도면 마크를 점으로 y축으로 옮기습니다.
    1. 이렇게 하면 A-A 선을 따라 표(y축) 대 거리 그래프가 생성됩니다.
    2. x축의 축은 맵 자체에 의해 정의됩니다. y축의 축은 맵 배율(수직 과장 없음)과 동일하도록 선택되거나, 작은 고도 변화가 효과적으로 "뻗어"(수직 과장의 결과)하도록 선택할 수 있다.
  6. 점을 연결하여 프로파일을 부드럽게 하여 실제 세계의 대부분의 지형 변형이 갑작스러운 단계에 존재하지 않는다는 것을 인식합니다.

지형 프로파일은 관심 영역의 지형을 측면에 볼 수 있습니다.

지형지도는 공중 원근과 지구 표면의 3차원 표현을 제공하는 표준 지도 보기입니다. 지형 프로파일이라고도 하는 토지의 측면 뷰를 생성하는 데 사용할 수 있습니다.

도로, 철도, 파이프라인 또는 하이킹 트레일을 계획할 때 지형 프로파일은 대상 지역의 지형전문 또는 레크리에이션 사용자에게 알려주는 귀중한 도구가 될 수 있습니다.

이 비디오는 지형맵에서 지형 프로파일을 만드는 과정을 보여 줍니다.

지형 맵의 정의 기능 중에는 고도를 노티피하는 등고선이 있습니다. 이러한 선은 3차원 정보를 전달하며, 능선, 계곡, 언덕 또는 고원과 같은 다양한 지형 패턴을 맵 사용자에게 알릴 수 있다.

지형 매핑에서 생성된 맵은 피사체 지형에 따라 세부 및 배율이 다를 수 있습니다. 등고선 사이의 표고 간격은 다를 수 있는 한 가지 측면입니다. 예를 들어 지형 변동이 큰 지역에서는 맵이 40~100피트의 등고선을 사용할 수 있습니다. 일반적으로 약간의 변화가있는 평평한 지역에서는 지도가 10 ~ 20 피트 윤곽을 더 넓게 분리하여 사용할 수 있습니다.

지형 맵의 모든 지점에 대해 신뢰할 수 있는 입면 데이터를 추출하는 정확한 구성 과 능력은 지형 프로파일을 생성할 수 있습니다. 이러한 "사이드온" 단면 뷰는 점 사이에 설정된 선을 사용하여 구성되며 이 선을 가로지르는 윤곽을 기록합니다.

후속 데이터는 입면 그래프로 플로팅되며, 표고는 Y축에 플롯되고 X축을 따라 윤곽선이 교차합니다. 이러한 점이 결합되면 사용자가 이 가상선을 따라 표면이 어떻게 상승하고 떨어지는지 확인할 수 있습니다.

맵의 의도된 사용에 따라 수직 과장이 Y축에 적용될 수 있습니다. 지형의 견고성을 보여주기 위해 지형 프로파일을 활용하는 시나리오에서 도움이 될 수 있습니다. 지형 프로파일의 기본 사용이 지질 학적 피처 또는 단면을 투영하는 시나리오에서 수직 과장은 피하는 것이 가장 좋습니다.

지형 프로파일은 매우 유용할 수 있으며 바위 구조 또는 레이어를 지하면으로 투영하는 지질 학적 단면을 만들기위한 출발점을 제공합니다. 매우 일반적인 의미에서, 우리는 능선이 저항하는 바위로 구성되어 있으며 계곡은 저항력이 적고 쉽게 침식 된 바위로 구성되어 있음을 발견합니다.

이제 지형 맵과 지형 프로파일 제작에 익숙해졌으니 어떻게 수행되는지 살펴보겠습니다.

지형 프로파일을 만드는 첫 번째 단계는 지형맵을 얻는 것입니다. 이들은 과학자에 의해 생성될 수 있습니다, 또는 지질 조사 기관에서 수집. 적절한 맵을 선택하면 지형 프로파일링을 시작할 수 있습니다.

맵에서 관심 영역을 교차하는 두 점 사이의 선을 설정합니다. 이들은 A-A'로 표시되어야 합니다. 종이 스트립을 가지고 두 점 사이의 단면 선을 따라 놓습니다. 용지 줄에 각 윤곽선이 용지 단면의 선과 교차하는 체크 마크를 놓습니다. 이러한 등고선의 표고를 나타내는 표기서를 추가합니다. 지형 변형이 거의 없는 경우 모든 윤곽을 표시합니다. 선택한 선을 따라 지형 변동이 있는 경우 주 또는 "인덱스" 윤곽의 교차점만 표시합니다. 맵에서 굵게 표시됩니다.

그래프 용지에 관심 영역을 그립니다. 과장 여부에 관계없이 y축에 대한 축을 선택합니다. x축을 따라 틱 마크를 설정하고 각 표고 마크를 점으로 그래프로 옮길 수 있습니다. 이렇게 하면 A-A 선을 따라 표고와 거리 그래프가 생성됩니다. 이러한 점을 연결하여 연속 선을 만듭니다.

맵은 x축의 배율을 정의하지만 Y축을 선택하여 사실적인 뷰또는 거친 지형을 보여 주기 위해 로컬 지형을 강조하는 뷰를 표시하도록 선택할 수 있습니다.

로컬 지형을 시각화하는 기능은 다양한 응용 분야에서 중요합니다.

지형의 견고성 또는 가파르도를 평가하는 것은 특정 영역을 통과하는 어려움을 평가하는 데 유용할 수 있습니다. 이는 하이킹, 자전거 또는 운전과 같은 다양한 교통 수단에 대해 다양한 방식으로 적용할 수 있습니다. 지질학적 또는 생물학적 조사를 위한 현장 작업은 측정을 하거나 샘플을 수집하기 위해 지역을 통과하는 것을 요구할 수 있습니다. 지형 프로파일은 필드 과학자에게 다른 지역에서 샘플링의 타당성과 어려움을 알리고 적절한 일시적 시체 를 계획할 수 있습니다.

지형 프로파일은 지질학적 단면을 구축하기 위한 지표면 기반입니다. 이 섹션은 표면 바위 또는 토양 층의 그래픽 투영으로 지하면으로 들어가며, 모든 종류의 지질학적 특징을 해석하는 데 중요한 지구의 내부를 볼 수 있습니다. 이 것들은 지하수 저수지, 가능한 석유 및 가스 포켓 또는 접이식 또는 결함 영역의 가능성이 있는 소스를 찾는 것을 포함하여 많은 응용 분야에 사용될 수 있습니다.

지구상의 대부분의 지형은 화산, tectonism, 조수 강제 및 충격으로 인한 침식과 고양 사이의 상호 작용의 결과입니다. 지형 변화에 대한 자세한 분석은 지형 진화를 평가하는 데 중요한 부분입니다.

방금 JoVE가 지형지도와 프로필에 대한 소개를 시청했습니다. 이제 지형 맵의 중요성, 지형 프로파일 제작 방법, 지질학자 및 커뮤니티 전체에 어떻게 유용할 수 있는지 이해해야 합니다.

시청해 주셔서 감사합니다!

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Results

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일단 제대로 부드럽게하고 맵 자체에 대해 확인 (점 사이의 고도 세부 사항), 결과 지형 프로파일은 정의된 점 사이의 풍경의 최고와 최저를 표현한다.

지형 프로파일이 지표면에 지질 학적 피처의 투영을위한 베이스로 사용되는 경우 일반적으로 수직 과장을 피하는 것이 가장 좋습니다 - 즉, 수평 및 수직 축은 동일한 배율을 가져야합니다. 그러나 지형 프로파일 선 에 걸쳐 수직 변화가 거의 없는 경우(지형을 시각화하기 위해) 수직 배율을 다른 세로 배율을 가지며 수직 지형 변화를 효과적으로 확장하는 것이 유용할 수 있습니다.

수직 과장의 정도는 수평 분수 배율로 나눈 수직 분수 배율과 같습니다. 예를 들어, 1:24,000(1)의 수평 척도가 있는 전형적인 미국 지질조사 지형지도를 사용하는 경우. 맵에서 24,000인을 나타내고 1:24,000(수직 척도에서 1in.2,400)의 선택된 수직 스케일은 수직 적변의 2,400을 나타내며, 수직 과장은 1/24,000로 나뉘며 10배 수직 과장과 같습니다.

일부 수직 과장은 지형 프로파일이 지형의 견고성을 보여주기 위해 주로 사용되는 경우에 특히 유용합니다. 이전 예에 따르면, 1:24,000 맵(일반적으로 표준 USGS 7.5분 쿼드랭글 맵에서 사용되는 배율)에서 지형 프로파일의 측면 x축에서 1인치는 2,000피트를 나타내며, 이러한 맵(위도에 따라)은 총 6 x 8mi.입니다. 그러나 많은 지도 지역에서는 전체 지도 영역에 걸쳐 수직 릴리프가 2,000피트(즉, 1인치) 미만입니다. 따라서 과장되지 않은 프로파일은 y축에서 거의 변형되지 않으며 과장된 프로파일이 필요할 수 있습니다.

지질학적 단면을 만들기 위해, 주요 관심사는 바위 층을 지하로 투영하는 것입니다 (그리고 서핑 지형 변화에 덜 의미가 주어짐), 예측을 만들기 위한 기지로 과장되지 않은 지형 프로파일을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 과장되지 않은 프로파일을 사용하면 암석 층 딥 앵글을 수정할 필요가 없습니다. 이것은 "지질 횡단 면 만들기" 비디오에서 더 자세히 설명되어 있습니다.

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Applications and Summary

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지형 프로파일은 맵의 선 세그먼트에서 한 지점에서 다른 지점까지 지형 최고와 최저점을 시각적으로 표현합니다. 이러한 프로파일은 여행의 어려움을 평가하는 데 유용한 지형의 "견고성"을 평가하는 데 사용됩니다 (현장 작업을위한 교통 모드로 운전, 자전거 타기 또는 하이킹)(그림1). 때때로 현장 작업은 샘플을 수집하거나 지구 물리학 측정을 하기 위해 지역을 통과하는 것을 요구합니다. 지형 프로파일은 현장 과학자에게 이러한 통과의 어려움과 타당성에 대해 뭔가를 알 수 있습니다.

지구상의 거의 모든 지형은 고양(화산, tectonism, 조수 강제, 충격 등)과 침식 사이의 상호 작용의 결과입니다. 따라서 지형 변화에 대한 자세한 분석은 지형 진화와 관련된 지형 모델을 평가하는 데 중요한 부분입니다. 예를 들어, 지질학자가 강이나 빙하 시스템이 왜 강이나 빙하 시스템이 그 과정을 따라 상당한 그라데이션 변화를 나타내는지 알고 싶다면 지형 프로파일은 이러한 변화를 정량화하는 주요 수단입니다(그림2). 지형 단계 및 변형은 침식에 바위와 토양의 상대적 저항을 나타내는 데 사용할 수 있습니다; 낮은 지역은 침식에 더 큰 감수성존재.

지형 프로파일은 지질 학적 단면을 만들기위한 지표면 베이스입니다 (지질 횡단 면 만들기비디오 참조). 단면은 표면 바위 또는 토양 층의 그래픽 투영이다. 지구 내부의 측면 보기는 모든 종류의 지질 학적 특징을 해석하는 데 중요합니다. 지질학자들은 지하수 저수지및 유량 정권의 위치를 해석하고, 가능한 석유 및 가스 주머니를 식별하고, 암석 변형(접기 및 결함)을 위한 모델 메커니즘을 해석하기 위해 지하면의 단면 뷰를 사용합니다.

Figure 1
그림 1. 지형 평가가 필요한 지형의 예입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

Figure 2
그림 2. 알래스카 마타누스카 강과 함께 깊고 침식되는 빙하 퇴적물이 있습니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭하십시오.

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Transcript

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