Mapa se zvýšeným reliéfem - Raised-relief map - Wikipedia

Zobrazení terénu na plochých papírových mapách viz Kartografie terénu.
„Terénní model“ přeadresuje tady. Nesmí být zaměňována s Digitální model terénu.
Ručně vyrobená mapa reliéfu vyvýšeného reliéfu Vysoké Tatry v měřítku 1:50 000

A mapa se zvýšeným reliéfem nebo model terénu je trojrozměrná reprezentace, obvykle terénu, zhmotněná jako fyzický artefakt. Při představování terénu je vertikální dimenze obvykle přehnaná faktorem mezi pěti a deseti; to usnadňuje vizuální rozpoznávání prvků terénu.

Dějiny

Pokud účet Sima Qian (kolem 145–86 př. n. l.) v jeho Záznamy velkého historika se ukázalo jako správné po odhalení Qin Shi Huang Hrobka, mapa se zvýšeným reliéfem existuje od doby Dynastie Čchin (221–206 př. N. L.) Číny. Joseph Needham naznačuje, že některé hrnčířské nádoby z Dynastie Han (202 př. N. L. - 220 n. L.) Zobrazující umělé hory jako ozdoby víka mohly ovlivnit mapu se zvýšeným reliéfem.[1]

Generál dynastie Han Ma Yuan vytvořil mapu reliéfu údolí a hor v modelu rýže postaveného roku 32 n. l.[2] Tyto rýžové modely byly vysvětleny Dynastie Tchang (618–907) autor Jiang Fang v jeho Esej o umění stavby hor s rýží (kolem 845). Vyvýšená reliéfní mapa ze dřeva představující všechny provincie říše a sestavená jako obr 0,93 m2 (10 stop2) skládačka byl vynalezen Xie Zhuangem (421–466) během Dynastie Song Liu (420–479).

Shen Kuo (1031-1095) vytvořil mapu reliéfu pomocí pilin, dřeva, včelího vosku a pšeničné pasty.[3][4] Jeho dřevěný model potěšil Císař Shenzong Song, který později nařídil, aby si všichni prefekti spravující příhraniční oblasti připravili podobné dřevěné mapy, které by mohly být zaslány do hlavního města a uloženy v archivu.[5]

V roce 1130 vytvořil Huang Shang dřevěnou mapu se zvýšeným reliéfem, která později upoutala pozornost Neokonfucian filozof Zhu Xi, který se ho pokusil získat, ale místo toho vytvořil svou vlastní mapu z lepkavé hlíny a dřeva.[5] Mapu vyrobenou z osmi kusů dřeva spojených závěsy bylo možné složit a nosit jednou osobou.[5]

Později, Ibn Battuta (1304–1377) popsal při návštěvě mapu se zvýšeným reliéfem Gibraltar[6]

V jeho 1665 papíru pro Filozofické transakce královské společnosti, John Evelyn (1620–1706) věřil, že voskové modely napodobující přírodu a mapy reliéfu jsou z Francie něčím zcela novým.[7] Někteří pozdější učenci připisovali první mapu se zvýšeným reliéfem jednomu Paulu Doxovi, který představoval oblast Kufstein na jeho mapě se zvýšeným reliéfem z roku 1510.[7]

Konstrukce

Existuje řada způsobů, jak vytvořit mapu se zvýšeným reliéfem. Každá metoda má výhody a nevýhody, pokud jde o přesnost, cenu a relativní snadnost vytvoření.

Stohování vrstev

Počínaje a topografická mapa, je možné vystřihnout postupné vrstvy z nějakého listového materiálu, s hranami za vrstevnice na mapě. Ty mohou být sestaveny do stohu, aby se získala hrubá aproximace terénu. Tato metoda se běžně používá jako základ pro architektonické modely a obvykle se provádí bez vertikální přehánění. U modelů reliéfu lze pak stoh vyhladit vyplněním nějakým materiálem. Tento model lze použít přímo, nebo pro větší odolnost z něj lze vyrobit formu. Tuto formu lze poté použít k výrobě sádrového modelu.

Vakuově formované plastové mapy

Kombinace počítačové numerické řízení (CNC) obrábění hlavního modelu a vakuové tváření jeho kopie lze použít k rychlé hromadné výrobě reliéfních map. Technika vakuového tváření, kterou v roce 1947 vynalezla armádní mapová služba ve Washingtonu, DC, využívá vakuově tvarované plastové fólie a teplo ke zvýšení rychlosti výroby těchto map. Pro vytvoření vakuově tvarovaných plastových map je nejprve vytvořen hlavní model vyrobený z pryskyřice nebo jiných materiálů pomocí frézky s počítačem vedenou pomocí digitálního modelu terénu. Poté se pomocí hlavní formy odlévá reprodukční forma a materiál odolný vůči teplu a tlaku. Do reprodukční formy se vkládají jemné otvory, aby bylo možné vzduch později odstranit vakuem. Dále se na formu aplikuje plastová fólie tak, aby byla vzduchotěsná, a na asi 10 sekund se nad plast umístí ohřívač. Poté se aplikuje vakuum, aby se odstranil zbývající vzduch. Poté, co necháte plast vychladnout, lze jej odstranit a terén je hotový. Po tomto kroku lze barevnou mapu překrýt / vytisknout na základny, které byly vytvořeny, aby byla realistická. [8]

Vakuově tvarované plastové mapy mají mnoho výhod a nevýhod. Mohou být rychle vyrobeny, což může být výhodné v době války nebo katastrofy. Přesnost určitých bodů v celém modelu se však může lišit. Body, které se nejdříve dotknou formy, jsou nejpřesnější, zatímco body, které se dotknou formy naposledy, mohou být vypouklé a mírně zkreslené. Účinnost této konkrétní konstrukční metody se také liší podle zastoupeného terénu. Nejsou dobří v reprezentaci ostrých forem půdy, jako jsou vysokohorská pásma nebo městské oblasti. [8]

3D tisk

Model STL Marsu s 20 × zvětšením výšky pro 3D tisk

Další metodou, která se stále více rozšiřuje, je použití 3D tisk. S rychlým rozvojem této technologie je její použití stále ekonomičtější. Chcete-li pomocí 3D tiskárny vytvořit mapu se zvýšeným reliéfem, Digitální výškové modely (DEM) jsou vykresleny do 3D počítačového modelu, který lze poté odeslat na 3D tiskárnu. Většina 3D tiskáren na úrovni spotřebitele vytlačuje plastovou vrstvu po vrstvě a vytváří 3D objekt. Pokud je však mapa nutná pro komerční a profesionální použití, lze použít tiskárny vyšší třídy. Tyto 3D tiskárny používají k vytváření kvalitnějších modelů kombinaci prášků, pryskyřic a dokonce i kovů. Po vytvoření modelu lze přidat barvu, aby se zobrazily různé charakteristiky krajinného pokryvu, což poskytuje realističtější pohled na oblast. Mezi výhody použití 3D tištěného modelu patří technologie a DEM, které jsou častěji vyhledávány a jsou srozumitelnější než typická topografická mapa.[9]

Mapy DEM / TIN formované Papercraft

Vytvoření mapy reliéfu se zvýšeným papírem pomocí a Digitální výškový model (DEM) je nízkonákladová alternativa k mnoha dalším metodám. Metoda zahrnuje převod DEM na a trojúhelníková nepravidelná síť (TIN), rozložení TIN, tisk rozloženého TIN na papír a sestavení výtisku do fyzického 3D modelu.[10] Tato metoda umožňuje konstrukci vyvýšených reliéfních map bez nutnosti speciálního vybavení nebo rozsáhlého školení. Míra realismu a přesnosti výsledných map je podobná jako u modelů skládání vrstev. Kvalita konečné mapy však silně závisí na vlastnostech použitého TIN.

Terénní aplikace

Podle potřeby matematické funkce a zejména pro určité typy statistika displeje, podobný model může být konstruován jako pomůcka pro pochopení funkce nebo jako pomůcka pro studium statistických údajů.

Pozoruhodné příklady

The Velká polská mapa Skotska je považován za největší model reliéfu terénu, postavený z cihel a betonu v areálu blízkého hotelu Peebles, Skotsko. Měří 50 na 40 metrů (160 ft × 130 ft).[11]

Místo v Provincie Ningxia, Čína na 38 ° 15'57 ″ severní šířky 105 ° 57'4 "E / 38,26583 ° N 105,95111 ° E / 38.26583; 105.95111 byl spatřen v roce 2006 pomocí satelitních snímků. Měří 900 krát 700 metrů (3000 stop × 2300 stop), má obvod 3 kilometry (1,9 mil) a jeví se jako model reliéfu ve velkém měřítku (1: 500) Aksai Chin, sporné území mezi Čínou a Indií.[12]

Viz také

Reference

  1. ^ Needham (1986), svazek 3, 580–581.
  2. ^ Crespigny (2007), 659.
  3. ^ Sivin (1995), III, 22.
  4. ^ Needham (1986), svazek 3, 579–580.
  5. ^ A b C Needham (1986), svazek 3, 580.
  6. ^ Needham (1986), svazek 3, 579
  7. ^ A b Needham (1986), svazek 3, 579.
  8. ^ A b "Termoplastické reliéfy". Terénní modely. Curych: Institut kartografie a geoinformací, ETH Curych. Citováno 16. září 2014.
  9. ^ Horowitz, Seth; Schultz, Peter (26. února 2014). „Printing Space: Using 3D Printing of Digital Terrain Models in Geosciences, Education and Research“ (PDF). Journal of Geoscience Education. Sv. 62 č. 1. Národní asociace učitelů geověd. str. 138–145. ISSN  1089-9995. Citováno 30. července 2018.
  10. ^ Dugge, Juernjakob; Dugge, Johann (2016-04-28). „Metoda pro vytváření mapových reliéfních map z digitálních výškových modelů“. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  11. ^ Bruce Gittings; Královská skotská geografická společnost. „Polská mapa Skotska“. Místopisný slovník pro Skotsko. Redaktoři místopisného časopisu pro Skotsko. Citováno 2012-07-11.
  12. ^ „Čínský soubor X není koneckonců tak záhadný“. Věk (Melbourne). 23. července 2006. Citováno 2012-07-26.
    KenGrok (29. června 2006). „Čína - Huangyangtan - zmenšený model krajiny?“. productforums.google.com. Citováno 25. ledna 2019.
    Hutcheon, Stephen (14. srpna 2006). „Hádanka o čínské oblasti 51“. Sydney Morning Herald. Citováno 25. ledna 2019.
  • de Crespigny, Rafe. (2007). Biografický slovník pozdějšího Han ke třem královstvím (23–220 n. L.). Leiden: Koninklijke Brill. ISBN  90-04-15605-4.
  • Ebrey, Patricia Buckley, Anne Walthall, James B. Palais (2006). Východní Asie: Kulturní, sociální a politické dějiny. Boston: Houghton Mifflin Company. ISBN  0-618-13384-4.
  • Needham, Joseph. (1986). Věda a civilizace v Číně: Volume 3, Mathematics and the Sciences of the Nebes and the Earth. Taipei: Caves Books, Ltd.
  • Sivin, Nathan (1995). Science in Ancient China: Researches and Reflections. Brookfield, Vermont: VARIORUM, vydavatelství Ashgate.

externí odkazy