הבנה של מפות טופוגרפיים ואת קו המחוונים שלהם

מפות טופוגרפיים הן בין הכלים התכליתיים ביותר במדעי כדור הארץ, המספקות ייצוג דו-ממדי של שטח תלת-ממדי.בניגוד למפות כביש סטנדרטיות, מפות אלה ללכוד את הצורה והרמת של פני הקרקע דרך קווי מתאר, גבהים של נקודה ותכונות הקלה מפוספסות.כל קו קו קו קו קו קו קו קו קו קו קו קו קו קו קו קו קו קו קו קו קו מתאר מחבר נקודות של גובה שווה, המאפשר לקוראים לפרש את התלות, אוריינטציה, צורה של מדרונות, , , , טמפרטורות, , , , , , , , טמפרטורות, , , , טמפרטורות, , , , , , , , , , , , , , , טמפרטורות , טמפרטורות , , , , , , , , , טמפרטורות , , , , , , , , טמפרטורות , , , טמפרטורות , , טמפרטורות , , , דיכאון, , טמפרטורות טמפרטורות , דיכאון, דיכאון, דיכאון, דיכאון , דיכאון, דיכאון ,

מרווח הקונור הסטנדרטי ו-#8212; המרחק האנכי בין קווי קו קווי מתאר סמוכים ו-#8212; הוואלות בהתאם לגודל המפה ואת החוספס של השטח.מפת של מישורים שטוח יחסית עשויה להשתמש מרווח של 5 מטרים, בעוד מפה של רכס הרים עשויה להשתמש 50 רגל או 100 רגל מרווחים. כאשר קווים הם ארוזים קרוב, הם מצביעים על שטח תלול; כאשר הם מופיעים תחת פשטות, כמעט, הם מופיעים תחת כל מדרונות פשוטים.

מעבר לקווי קוטור, מפות טופוגרפיים כוללות גם תכונות הידרולוגיות כגון נהרות, אגמים וזרמים; סוגי כיסוי צמחיים; תכונות תרבותיות כמו כבישים ובניינים; ומערכות רשת גיאוגרפיות כגון קואורד רוחב או קואורדינטות UTM. יחד, אלמנטים אלה יוצרים תמונה מקיפה של הנוף שניתן להשתמש בו כדי להעריך בעבר, בהווה ובפעילות גיאולוגית עתידית.

כיצד מפות טופוגרפיים מציגות את דפוסי האירוסין

האירוניה היא הלבוש ההדרגתי של כדור הארץ & #8217; על פני השטח של כוחות טבעיים כולל מים, רוח, קרח וכוח הכבידה. בעוד שחיקה מתרחשת בדרך כלל בקנה מידה ארוך, מפות טופוגרפיים מאפשרות לגולוגים לזהות אזורים של שחיקה פעילה ולתעד את ההתקדמות שלה עם סקרים חוזרים.

גואל וריאל ארוסיון

שחיקה גולית היא אחת הצורות הגלויות ביותר של שחיקה שנלכדה על ידי מפות טופוגרפיים.גלסליות הן ערוצים עמוקים לחתוך לתוך הקרקע על ידי זרימת מים מרוכזת.על המפה טופוגרפית, גלימות פעילות מופיעות כקווי קו מתאר מתפתל הדוקים עם מנדרות חדות או דפוסים בצורת V מצביעים במעלה ההר שבו מים מתרכזים.השוואה בין מפות משנים לעתים קרובות מגלה כי קווי מתאר סביב גלימות משתנות, כמו ערוצי רחבים ולהעמיק את זה עוזר חישובים.

שחיקה ריבל, הכוללת ערוצים קטנים ורדודים רק כמה סנטימטרים עמוק, קשה יותר לזהות על מפות טופוגרפיים סטנדרטיות, אך הופכת גלויה עם נתונים ברזולוציה גבוהה כגון דגמי ההתעלות הדיגיטלית של לידרדר (DEMs) אלה נתונים בקנה מידה בסדר גודל בסדר גודל בסדר גודל בסדר, שמניחים תכונות מיקרוטופוגרפיה שמסמן שחיקה בשלב מוקדם לפני שהיא מתפתחת לגיעת רצינית יותר.

Sheet Erosion

שחיקה של שט מסיר שכבת אדמה אחידה יחסית מדרדר, לעתים קרובות לא מוצפנת עד שהיא הופכת חמורה.על מפות טופוגרפיים, שחיקה של גיליון מופיעה כחדירה כללית של דפוסי קוטור לאורך זמן & #8212; lopes שפעם היו תלולים הופכים יותר הדרגתיים.הטבע העדין של שינוי זה הופך אותו לאחד מסוגי השחיקה מאתגרים יותר לעקוב, אבל כאשר בשילוב עם מפומה ותצפיות שדהיות, חוזר על המולקולה.

חוף Erosion

לאורך חופי החוף, מפות טופוגרפיים הן הכרחיות למעקב אחר נסיגת החוף ושחיקה bluff. סקרים טופוגרפיים היסטוריים מסקר הגיאולוגי של ארה"ב וסוכנויות אחרות מספקות קו בסיס נגד אילו מפות מודרניות משווים.במקום צוקים ו-bluffs פוגשים את האוקיינוס, קווי קווי קווי קווי קווי קווי קווי קווי קווי קווי קווי קווי קווי קווי קווי קווי קווי קווי המתאר שפעם עקבו אחר קו החוף יציב עכשיו מראים עקירה משמעותית של הקרקע.

גיאולוגים העובדים עם נתונים טופוגרפיים החוף לעתים קרובות מעכבים מפות היסטוריות עם סקרים עדכניים של LiDAR כדי ליצור מפות שער שחיקה מפורטות.מפות אלה מדגישות נקודות חמות שבהן הנסיגה עולה על הממוצעים האזוריים ומסייעות לתעד אזורים עבור התערבויות הנדסיות או נסיגה מוצלחת.

גילוי קרקעי ובדיקה עם נתונים טופוגרפיים

מפולות אדמה מייצגות חלק מהתהליכים הדרמטיים והמסוכנים ביותר.הם כרוכים בתנועת המורדות המהירה של סלע, אדמה והריסות, המופעלת לעיתים קרובות על ידי גשם כבד, רעידות אדמה, פעילות געשית, או שינוי אנושי של מדרונות.מפות טופוגרפיים מספקות בסיס לזיהוי אזורים רגישים כדי לזייף ולעקוב אחר שינויים בשטח לפני, ולאחר אירועים מפולת אדמה.

זיהוי קרקעות מפולות-פרון

השימוש הבסיסי ביותר של מפות טופוגרפיים במדעי המפלה הוא מיפוי רגיש.על ידי ניתוח דפוסי contour, חישובים זווית מדרון, היבט מדרונות, ואת נוכחות של concave או convex הילסlope פרופילים, גיאולוגים יכולים להקצות דירוגים בסיכון יחסי לחלקים שונים של נוף. Steep מדרונות עם קטעים גבוהים convex או concave נמוך לעתים קרובות להצביע על מפולות עמוקות של הקרקעות נטושות במקום שבו ניתן להגיב צינורות קמצמים ישנים או צינורות.

מפות טופוגרפיים גם מציג תכונות כגון צלקות, ספסלים, ו- toe bulges כי הם אינדיקטורים ישירים של פעילות מפולטת הקרקע. a צעיף מופיע כתכונה תלולה, arcuate שבו פני הקרקע ירד יחסית אל השטח שמסביב. Benches הם אזורים שטוחים על מדרון תלול אחרת, לעתים קרובות מייצג את הגוף הראשי של מפולת אדמה.

תנועת לנדפולת מעל הזמן

בדיקה טופוגרפית חוזרת היא השיטה הישירה ביותר למדידת תנועת מפולת הקרקעות.על ידי השוואת מפות שנוצרו לפני ואחרי אירוע מפולת אדמה, או על ידי ביצוע סקרים שנתיים של שקופיות פעילה, גיאולוגים יכולים לקבוע את האזור של המסה העקורים, המרחק נסע, ואת נפח החומר המעורב. המדידות האלה להאכיל מודלים החיזוי מרחק, השפעה שטח, ואת הפוטנציאל לתנועה עתידית.

תוכניות ניטור מודרניות יותר ויותר להשתמש סורקים לידר יבשתיים ו photogrammetry מבוסס מזל"ט כדי לייצר מפות טופוגרפיים עם דיוק ברמת סנטימטר.מפות ברזולוציה גבוהה אלה מאפשרות לזהות חיץ עדין כי precedes קטסטרופלי כישלון, מתן התראה מוקדמת לקהילות ובתשתיות באזורים מפולנים.

הממציאים המפלים של לנדראט תלויים גם בפרשנות הזהירה של שינוי טופוגרפי.הקונסורציונל הבינלאומי על מפולות וארגונים כגון הסקר הגיאולוגי הבריטי, שמבוססים על מסדי נתונים היסטוריים וזרם הטופוגרפיה לקטלוג אירועים מפולת ברחבי העולם.ללא מפות אלה, הדפוסים המרחביים והזמניים של פעילות מפולת הקרקע יישארו מובנים.

תהליכים גאולוגיים אחרים עקבו אחרי Topographic Maps

בעוד ששחיקה ומפולות אדמה הן בין היישומים הנלמדים ביותר, מפות טופוגרפיים תומךות במעקב של תהליכים גיאולוגיים רבים אחרים.

פעילות געשית

וול געש הם עיוותים דינמיים שגדלו, קריסת ועיוות לאורך זמן.מפות טופוגרפיים ללכוד את השינויים האלה בבהירות יוצאת דופן.לפני התפרצות, מאגמה עולה מתחת לר הגעש יכול לנפח את ההטבעה, מה שגורם לרומם מופרזת שניתן למדידה המופיעה בסקרים טופוגרפיים כמו bulging של קווי מתאר סביב הפסגה.

סקר הגיאולוגי של ארה"ב ו-#8217; מצפה וולקני הוואי משתמש במיפוי טופוגרפי חוזר כדי לעקוב אחר הצמיחה של Kylauea & #8217; הפסגה caldera ואבולוציה של שדות זרימת הלבה שלה. נתונים אלה עוזרים הרי געש להעריך כרכים, להעריך סיכונים, ולתקשר סיכון לציבור.

תנועת ג'ורג'

הקרחון זורם תחת משקלם, גילוח עמקים בצורת U ופקדת מזכרות כפי שהם מתקדמים ונסיגה. מפות טופוגרפי של אזורים זוהרים להראות את היקף כיסוי הקרח בזמן נתון. השוואת מפות היסטוריות עם סקרים עכשוויים מגלה את שיעור הנסיגה או התקדמות, שהוא אחד האינדיקטורים הבולטים ביותר של שינוי האקלים.

שירות המעקב של הקרחון העולמי מסתמך על נתונים טופוגרפיים מרחבי העולם כדי לשמור על מסד הנתונים של מדידות איזון המוניות של הקרחון. המדידות הללו מראות כי רוב הקרחונים ההרים מאבדים מסה בקצב מאיץ מאז אמצע המאה ה-20, עם השלכות משמעותיות על אספקת מים, עלייה ברמת הים, ואת מערכות אקולוגיות ההר.

Geomorphology

נהרות כל הזמן משחזרים את הערוצים שלהם באמצעות שחיקה ופירוק.מפות טופוגרפיים מתעדות את השינויים האלה, מראה כיצד נודדים מעל פני הצפות, כיצד ערוצים רחבים או צרים, וכיצד טרסות מהוות כנהרות ההופכים לעמקים שלהם. חזור על סקרים טופוגרפיים לאורך נהרות כמו המיסיסיפי או ברהמפוטורה מודיעים על מיפוי סיכונים, שיקום בתי גידול, תשתיות ותכנון.

על ידי שילוב מפות טופוגרפיים עם נתונים על פריקה, תחבורה של סימנט, ותדירות הצפה, גיאולוגים פלוביאליים יכולים לחזות כיצד נהר יגיב לשינויים בשימוש הקרקע, בנייה סכרת, או שינויים מונעים על ידי אקלים בדפוסי משקעים.

כלים מודרניים: LiDAR, GIS, ומודלים של Digital Elevation

מפות טופוגרפיים מסורתיות עדיין בשימוש נרחב, אך הטכנולוגיה המודרנית הרחיבה באופן דרמטי את מה שניתן למעקב אחר תהליכים גיאולוגיים. Light Detection and Ranging (FLT:003FLT:1LiDAROVAFLT:2IRLT 3) משתמשת בפעמוני לייזר כדי למדוד את גובה הקרקע עם דיוק בקנה מידה ס"מ, אפילו באמצעות קאנופיית יער צפופה.

מערכות מידע גיאוגרפיות (ראה FLT:0irFLT:1GISIRLT:2GISIRLT 3:) לספק מסגרת אנליטית להשוואה בין מספר DEMs לאורך זמן ו חישוב שינויים נפחיים.זרימת ניתוח טיפוסי כוללת הבחנה בין שני DEMs & #8212; תוך הטמעת הערכים הישנים יותר של חדשים ו-#8212; כדי לייצר מפה של שינוי חיובי או שינוי גודל של שינוי שלילי.

מקורות נתונים פתוחים כגון USGS & #8217; תוכנית 3D אלביעה ואת מעבורת Radar Topography Mission (SRTM) לספק כיסוי עולמי התומכים במחקרים גיאולוגיים באזורים מרוחקים או בלתי נגישים. אלה קובעי נתונים מאפשרים לחוקרים לנתח תהליכים בקנה מידה יבשתי לזהות דפוסים רחבים שניתן להחמיץ על ידי מחקרים מקומיים בלבד.

נתונים טופוגרפיים שמקורם בפלטפורמות כמו FLT:0irFLT ( 1 OpenTopographyFLT:2FLT 3 ויוזמות מיפוי קהילתיות תורמים גם ניטור גיאולוגי.פלטפורמות אלה מארחות נתונים טופוגרפיים ברזולוציה גבוהה תרמו על ידי אוניברסיטאות, סוכנויות ממשלתיות וחברות פרטיות, מה שהופך אותו זמין למחקר וחינוך.

יישומים מעשיים עבור גיאולוגים ומהנדסים

מהנדסים גיאוטכניים וגיאולוגים הנדסיים משתמשים במפות טופוגרפיים על בסיס יומי של חקירה באתר והערכה לסיכונים.לפני כל פרויקט בנייה גדול ו-#8212; בין אם כביש, סכר, צינורות או בנייתו של #8212; מהנדסים מסתמכים על סקרים טופוגרפיים מפורטים כדי לזהות סיכונים גיאולוגיים פוטנציאליים. סקרים אלה חושפים בעיות יציבות, דפוסים מרוקנים, ותחומים של שחיקה פעילה שעלולים לאיים על בסיס של בטיחות לטווח ארוך; 8217 או בטיחות לטווח ארוך.

מתכננים לשימוש בקרקע משתמשים במפות טופוגרפיות כדי להדוף את ההצפות, להגדיר מרחקים חוזרים לפיתוח על bluffs, ולאפשר או להכחיש בנייה המוצעת באזורים בעלי הקרקעות. בקליפורניה, למשל, חוק הזיכיוכים הסיסמיים המחייב כי התפתחויות חדשות ליד תקלות פעילות אזורי מפולת יוערכו באמצעות נתונים טופוגרפיים וגיאולוגיים מפורטים.

יועצים סביבתיים העושים תיווך של אתרים מזוהמים משתמשים במפות טופוגרפיים כדי להבין כיוונים זרימת מים קרקעיים, לאתר גופי מים משטח ותוכניות ניטור עיצוב.טופוגרפיה של בקרות אתר שבו contaminants צפויים להגר, מה שהופך מפות מדויקות חיוניות לניקוי יעיל.

חוקרים אקדמיים בגיאומורפולוגיה, גיאולוגיה מבנית, ומדע Quaternary משתמשים במפות טופוגרפיים כמידע ראשוני לבדיקת השערות על האבולוציה של הנוף.זמינות של DEMs ברזולוציה גבוהה אפשרה מחקרים המקשרים בין מדדים טופוגרפיים ו-#8212; כגון תותולעת ערוצים, צפיפות ניקוז, ו-hypsometrics R ttoectonic, פעילות אקלים, ⁇ , , ⁇ , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

דוגמה בולטת אחת היא השימוש בניתוח טופוגרפי כדי להעריך את הסיכונים שלאחר ה-Freblefires לזרום.לאחר שריפות יער חמורות, מדרונות שנשרף הופכים רגישים מאוד לפירוק זרמי לאחר סופות הגשם.ה- USGS מייצרת הערכות חירום המשלבות מפות חומרת כוויות עם נתונים טופוגרפיים לזהות אגן ניקוז סביר ביותר לייצר חיתולים.

השילוב של מפות טופוגרפיים עם נתונים גאו-ספטיים אחרים ו-#8212; כולל צילום אווירי, צילום לווייני, סקרי רסום סיסמיים, וגלימות נבות ו-#8212; יוצר ערכת כלים רבת עוצמה להבנת תהליכי פני האדמה.אין סוג נתונים אחד מספק תמונה מלאה, אך מפות טופוגרפיים משרתות באופן עקבי כשכבה הבסיסית שעליה כל מידע אחר הוא מעליו.

מסקנה

מפות טופוגרפיות הן הרבה יותר מאשר עזרי ניווט.הם מכשירים מדעיים שלוכדים את הצורה ואת המבנה של כדור הארץ & #8217; משטח, מה שהופך את השינויים העדין והדרמטיים המונעים על ידי שחיקה, מפולות אדמה, פעילות געשית, תנועת קרח ותהליכי פלוביות. על ידי השוואת מפות מסקרים מוצלחים, גיאולוגים ומהנדסים יכולים למדוד את שיעורי השינוי, לזהות אזורים בסיכון, והתערבות של נכסים, עיצוביים.

האבולוציה של מיפוי טופוגרפי מסקרי שדה ידניים ל- LiDAR ו-Walow-derived DEMs פתחה גבולות חדשים ב-Gal-Resolution, חזרה על נתונים טופוגרפיים עכשיו מאפשרת לעקוב אחר תהליכי פני האדמה בקנה מידה מרחבי וזמני שלא היו מסוגלים לדמיין לפני דור.

עבור כל מי שעובד במדעי האדמה, הנדסה אזרחית, ניהול סביבתי או סייגציה סיכונים, מיומנות עם מפות טופוגרפיים נשאר מיומנות חיונית.היכולת לקרוא קווי מתאר, לפרש תכונות קרקעיות, והגדרת שינוי טופוגרפי אינו רק אקדמי ו- #8212it; תומך ישירות בבטיחות, קיימות, וחוסן של קהילות ברחבי העולם.