Mapa z wypukłym reliefem - Raised-relief map

Aby zapoznać się z przedstawieniem terenu na płaskich mapach papierowych, zobacz Kartografia terenu . Aby zapoznać się z wirtualnymi reprezentacjami 3D, zobacz Renderowanie terenu .
„Model terenu” przekierowuje tutaj. Nie należy go mylić z cyfrowym modelem terenu .
Ręcznie wykonana wypukła mapa Tatr Wysokich w skali 1:50 000

Mapa z wypukłym reliefem lub model terenu to trójwymiarowa reprezentacja, zwykle terenu, zmaterializowana jako fizyczny artefakt. W przypadku przedstawiania terenu wymiar pionowy jest zwykle wyolbrzymiony o czynnik od pięciu do dziesięciu; ułatwia to wizualne rozpoznawanie cech terenu.

Historia

Jeśli opis Sima Qiana (ok. 145-86 p.n.e.) w jego „Zapisach wielkiego historyka” okaże się słuszny po odkryciu grobowca Qin Shi Huanga , mapa wypukłych reliefów istnieje od czasów dynastii Qin (221-2006). p.n.e.) Chin. Joseph Needham sugeruje, że niektóre naczynia ceramiczne z dynastii Han (202 p.n.e. – 220 n.e.) przedstawiające sztuczne góry jako ozdoby wiekowe mogły mieć wpływ na mapę wypukłych reliefów.

Generał z dynastii Han, Ma Yuan, wykonał wypukłą mapę dolin i gór w modelu zbudowanym z ryżu z 32 roku n.e. Takie modele ryżu zostały wyjaśnione przez autora Jiang Fang z dynastii Tang (618–907) w swoim eseju o sztuce budowania gór z ryżem (ok. 845). Mapa plastyczna wykonana z drewna, reprezentujących wszystkie prowincje imperium i ułożyła jak olbrzymi 0,93 m 2 ( 10 ft 2 ) układanki został wynaleziony przez Xie Zhuang (421-466) podczas dynastii Liu Piosenki (420-479 ).

Shen Kuo (1031-1095) stworzył mapę wypukłego reliefu, używając trocin, drewna, wosku pszczelego i pasty pszennej. Jego drewniany model spodobał się cesarzowi Shenzongowi Songowi , który później polecił wszystkim prefektom zarządzającym regionami przygranicznymi przygotować podobne drewniane mapy, które można było wysłać do stolicy i przechowywać w archiwum.

W 1130 Huang Shang wykonał drewnianą mapę z wypukłym reliefem, która później zwróciła uwagę neokonfucjańskiego filozofa Zhu Xi , który próbował ją zdobyć, ale zamiast tego wykonał własną mapę z lepkiej gliny i drewna. Mapę, złożoną z ośmiu kawałków drewna połączonych zawiasami, mogła złożyć i nosić ze sobą jedna osoba.

Później Ibn Battuta (1304-1377) opisał mapę wypukłą reliefową podczas wizyty w Gibraltarze

W 1665 jego papieru dla Transakcje filozoficznych Royal Society , John Evelyn (1620/06) uważa, że woskowe modele imitujące naturę i bas relief map były czymś zupełnie nowa z Francji. Niektórzy późniejsi uczeni przypisywali pierwszą mapę z wypukłymi reliefami niejakiemu Paulowi Doxowi, który reprezentował obszar Kufstein na swojej mapie z wypukłymi reliefami z 1510 roku.

Budowa

Istnieje kilka sposobów na stworzenie mapy z wypukłym reliefem. Każda metoda ma zalety i wady pod względem dokładności, ceny i względnej łatwości tworzenia.

Układanie warstw

Rozpoczynając od mapy topograficznej , z jakiegoś materiału arkuszowego można wycinać kolejne warstwy, których krawędzie pokrywają się z warstwicami na mapie. Można je łączyć w stos, aby uzyskać przybliżone przybliżenie terenu. Ta metoda jest powszechnie stosowana jako podstawa dla modeli architektonicznych i zwykle jest wykonywana bez przesady pionowej . W przypadku modeli form terenu stos można następnie wygładzić poprzez wypełnienie materiałem. Model ten może być używany bezpośrednio lub dla większej trwałości można z niego wykonać formę. Formę tę można następnie wykorzystać do wykonania modelu gipsowego.

Plastikowe mapy formowane próżniowo

Połączenie komputerowego sterowania numerycznego (CNC) obróbki modelu wzorcowego i formowania próżniowego z tego kopii może być wykorzystane do szybkiego masowego wytwarzania map wypukłych wypukłych. Technika formowania próżniowego, wynaleziona w 1947 roku przez Army Map Service w Waszyngtonie, wykorzystuje formowane próżniowo plastikowe arkusze i ciepło, aby zwiększyć tempo produkcji tych map. Aby wykonać plastikowe mapy formowane próżniowo, najpierw tworzony jest model wzorcowy wykonany z żywicy lub innych materiałów za pomocą frezarki sterowanej komputerowo z wykorzystaniem cyfrowego modelu terenu. Następnie forma kopiowa jest odlewana przy użyciu formy wzorcowej i materiału odpornego na ciepło i ciśnienie. Drobne otwory są umieszczane w formie reprodukcyjnej, dzięki czemu powietrze może być później usunięte za pomocą podciśnienia. Następnie na formę nakłada się arkusz plastiku, aby były hermetyczne, a nad plastikiem umieszczany jest grzałka na około 10 sekund. Następnie stosuje się próżnię w celu usunięcia pozostałego powietrza. Po ostygnięciu plastiku można go usunąć i teren jest gotowy. Po tym kroku mapę kolorów można nałożyć/nadrukować na utworzone bazy, aby była realistyczna.

Plastikowe mapy formowane próżniowo mają wiele zalet i wad. Można je szybko wyprodukować, co może być korzystne w czasie wojny lub katastrofy. Jednak dokładność niektórych punktów w modelu może się różnić. Punkty, które dotykają formy jako pierwsze, są najdokładniejsze, natomiast punkty, które dotykają formy jako ostatnie, mogą zostać wybrzuszone i lekko zniekształcone. Również skuteczność tej konkretnej metody budowy różni się w zależności od reprezentowanego terenu. Nie są one dobre w reprezentowaniu form terenu o ostrych krawędziach, takich jak wysokie pasma górskie lub obszary miejskie.

drukowanie 3d

Model STL Marsa z 20-krotną przeskalowaniem elewacji do druku 3D

Inną coraz bardziej popularną metodą jest wykorzystanie druku 3D . Wraz z szybkim rozwojem tej technologii jej stosowanie staje się coraz bardziej ekonomiczne. W celu stworzenia mapy wypukłego reliefu za pomocą drukarki 3D, cyfrowe modele elewacji (DEM) są renderowane na komputerowy model 3D, który można następnie przesłać do drukarki 3D. Większość drukarek 3D na poziomie konsumenckim wytłacza plastik warstwa po warstwie, aby stworzyć obiekt 3D. Jeśli jednak mapa jest potrzebna do zastosowań komercyjnych i profesjonalnych, można użyć drukarek wyższej klasy. Te drukarki 3D wykorzystują kombinację proszków, żywic, a nawet metali do tworzenia modeli o wyższej jakości. Po utworzeniu modelu można dodać kolor, aby pokazać różne cechy pokrycia terenu, zapewniając bardziej realistyczny widok obszaru. Niektóre zalety korzystania z modelu drukowanego 3D obejmują technologię i DEM, które są bardziej powszechne, łatwiejsze do znalezienia i łatwiejsze do zrozumienia niż typowa mapa topograficzna.

Utworzone mapy papierowe DEM/TIN

Tworzenie wypukłej mapy reliefowej z papieru za pomocą cyfrowego modelu wysokości (DEM) jest tanią alternatywą dla wielu innych metod. Metoda polega na przekształceniu DEM w trójkątną nieregularną sieć (TIN), rozłożeniu TIN, wydrukowaniu rozłożonego TIN na papierze i złożeniu wydruku w fizyczny model 3D. Metoda ta pozwala na konstruowanie wypukłych map reliefowych bez konieczności posiadania specjalistycznego sprzętu lub intensywnego szkolenia. Stopień realizmu i dokładności otrzymanych map jest podobny do modeli z układaniem warstw. Jednak jakość ostatecznej mapy w dużym stopniu zależy od charakterystyki użytego numeru TIN.

Zastosowania inne niż terenowe

W przypadku odpowiednich funkcji matematycznych, a zwłaszcza dla niektórych typów wyświetlaczy statystycznych , podobny model może być skonstruowany jako pomoc w zrozumieniu funkcji lub jako pomoc w badaniu danych statystycznych.

Godne uwagi przykłady

Wielka polska mapa Szkocji jest uważana za największą ulgę modelu terenu, zbudowany z cegły i betonu na terenie hotelu w pobliżu Peebles , Szkocja . Mierzy 50 na 40 metrów (160 stóp × 130 stóp).

Mapa Relief Gwatemali , w Gwatemali, jest podobnej wielkości jak w Wielkiej polskiego Mapa Szkocji. Został zbudowany w latach 1904-05.

Jednak stanowisko w prowincji Ningxia w Chinach na 38°15′57″N 105°57′4″E / 38,26583°N 105,95111°E / 38.26583; 105.95111 zostało zauważone w 2006 roku przy użyciu zdjęć satelitarnych. Mierzyła 900 na 700 metrów (3000 stóp x 2300 stóp), miała obwód 3 km (1,9 mil) i wydawała się być wielkoskalowym modelem reliefowym (1:500) Aksai Chin , spornego terytorium między Chinami a Indiami.

Zobacz też

Bibliografia

Dalsza lektura

  • de Crespigny, Rafe . (2007). Słownik biograficzny późniejszego Han do Trzech Królestw (23-220 AD) . Leiden: Koninklijke Brill. ISBN  90-04-15605-4 .
  • Ebrey, Patricia Buckley, Anne Walthall, James B. Palais (2006). Azja Wschodnia: historia kulturalna, społeczna i polityczna . Boston: Firma Houghton Mifflin. ISBN  0-618-13384-4 .
  • Needham, Józefie. (1986). Nauka i cywilizacja w Chinach : Tom 3, Matematyka i nauki o niebie i ziemi . Tajpej: Jaskinie Książki, Ltd.
  • Sivin, Nathan (1995). Nauka w starożytnych Chinach: badania i refleksje . Brookfield, Vermont: VARIORUM, wydawnictwo Ashgate.

Linki zewnętrzne