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Utilizzo di mappe topografiche per la realizzazione di profili topografici

Panoramica

Fonte: Laboratorio di Alan Lester - Università del Colorado Boulder

Le mappe topografiche sono rappresentazioni "plan-view" della superficie tridimensionale della Terra. Sono un tipo standard di vista mappa che fornisce una prospettiva aerea o aerea.

Tra le caratteristiche che definiscono una mappa topografica ci sono le linee di contorno che indicano posizioni di elevazione costante. L'intervallo di elevazione tra le linee di contorno dipende dal livello di dettaglio fornito dalla mappa e dal tipo di topografia presente. Ad esempio, le regioni con variazioni topografiche significative potrebbero richiedere linee di contorno separate da 40-100 piedi, mentre le regioni generalmente pianeggianti con poca variazione topografica potrebbero avere contorni di 10-20 piedi più ampiamente separati.

Per un utente esperto di tali mappe, i modelli realizzati dalle linee topografiche sono rappresentativi di vari modelli di morfologia, come creste, valli, colline e altipiani.

Procedura

Ottenere una mappa topografica.
Stabilire una linea tra due punti specificati sulla mappa. Chiama questi punti, A-A', o X-X', o Y-Y'.
Posare il bordo di una striscia di carta lungo la linea della sezione trasversale, segnando i due punti, A-A', con segni di spunta.
Posizionare un segno di gradizione nel punto in cui ciascuna delle linee di contorno interseca la linea della sezione trasversale. Aggiungete notazioni che indicano le elevazioni di tali linee di contorno.
1. Se c'è una variazione topografic

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Risultati

Una volta opportunamente levigata e verificata rispetto alla mappa stessa (per i dettagli di elevazione tra i punti), il profilo topografico risultante è una rappresentazione degli alti e bassi di un paesaggio, tra i punti definiti.

Quando i profili topografici vengono utilizzati come base per le proiezioni di caratteristiche geologiche nel sottosuolo, è generalmente meglio evitare l'esagerazione verticale - in altre parole, g..

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Applicazione e Riepilogo

Un profilo topografico fornisce una rappresentazione visiva degli alti e bassi topografici attraverso un segmento di linea su una mappa, da un punto all'altro. Tali profili vengono utilizzati per valutare la "robustezza" del terreno, che è utile per valutare la difficoltà del viaggio (guida, bicicletta o escursionismo come modalità di trasporto per il lavoro sul campo) (Figura 1). A volte il lavoro sul campo richiede di effettuare un transetto attraverso una regione allo scopo di racc...

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Trascrizione

Topographic profiles give a side-on view of the terrain of an area of interest.

Topographic maps are a standard map view that provides aerial perspective and three-dimensional representation of the Earth's surface. These can be used to generate side-on views of the land, also known as topographic profiles.

When planning roads, railroads, pipelines, or hiking trails, topographic profiles can be a valuable tool to inform the professional or recreational user of the terrain in a target area.

This video will illustrate the process of making topographic profiles from topographic maps.

Among the defining features of topographic maps are the contour lines, which notate elevation. These lines convey three-dimensional information, and can inform the map user of various landform patterns, such as ridges, valleys, hills, or plateaus.

In topographic mapping, maps produced can vary in detail and scale, often dependent on the subject terrain. The elevation interval between the contour lines is one aspect that may vary. For example, in regions with significant topographic variation, maps may use contour lines of 40 to 100 feet. In generally flat-lying areas with little variation, maps may use more broadly separated 10 to 20 foot contours.

The precise composition and ability to extract dependable elevation data for any point on the topographic map allows for construction of topographic profiles. These "side-on" cross-sectional views are constructed using a line established between points, and recording contours crossing this line.

The subsequent data is plotted as a graph of elevation, with elevation plotted on the Y-axis, and the contour crossings along the X-axis. When these points are joined, this allows the user to see how the surface rises and falls along this hypothetical line.

Depending on the intended use of the map, vertical exaggeration can be applied to the Y-axis. This can be beneficial in scenarios where the topographic profile is being utilized to show the ruggedness of the terrain. In scenarios where the primary use of the topographic profile is to project geologic features or cross-sections, vertical exaggeration is best avoided.

Topographic profiles can be extremely useful, and provide a starting point for making geologic cross-sections that project rock structures or layers into the subsurface. In a very general sense, we find that ridges are composed of resistant rocks and valleys are composed of less-resistant, easily eroded rocks.

Now that we are familiar with topographic maps and making topographic profiles, let's take a look at how this is carried out.

The first step in making a topographic profile is to obtain a topographic map. These can be generated by the scientist, or gathered from a geological survey agency. Once an appropriate map has been selected, topographic profiling can be started.

Establish a line between two points that intersects the region of interest on the map. These should be labeled as A-A'. Take a strip of paper, and lay it along the cross section line between the two points. On the strip of paper, place a tick mark where each of the contour lines intersects the line of the paper cross-section. Add notations indicating the elevations of those contour lines. Where there is little topographic variation, mark all contours. If there is substantial topographic variation along the chosen line, begin by only marking the intersection of the major, or "index" contours. These are seen in bold on the map.

On graph paper, draw the region of interest. Choose a scale for the y-axis with or without exaggeration. Set the tick marks along the x-axis and transfer each elevation mark onto the graph with a dot. This generates a graph of elevation versus distance along the A-A' line. Connect these dots to make a continuous line.

The map defines the scale of the x-axis, but the Y-axis can be chosen to show a realistic view, or one that accentuates the local topography to demonstrate rugged terrain.

The ability to visualize local terrain is important in a variety of applications.

Evaluating the ruggedness or steepness of a terrain can be useful in assessing the difficulty of traversing a particular area. This can be applicable in different ways for different modes of transport such as hiking, biking, or driving. Field work for geological or biological surveys may require making a transect through an area for the purpose of taking measurements or collecting samples. Topographic profiles can inform field scientists of the feasibility and difficulty of sampling in different regions and facilitate planning of an appropriate transect.

Topographic profiles are the land-surface basis for constructing geologic cross-sections. These sections are a graphical projection of surface rock or soil layers into the subsurface, and provide a side view of the Earth's interior crucial to interpreting all kinds of geologic features. These can be used for many applications, including locating likely sources of ground water reservoirs, possible oil and gas pockets, or regions of folding or faulting.

Most topography on Earth is a consequence of the interplay between erosion and uplift, which is caused by volcanism, tectonism, tidal forcing, and impacts. Detailed analyses of topographic variations are a critical part of assessing terrain evolution.

You've just watched JoVE's introduction to topographic maps and profiles. You should now understand the importance of topographic maps, how to make topographic profiles, and how these profiles can be useful to geologists and communities as a whole.

Thanks for watching!

Ottenere una mappa topografica.
Stabilire una linea tra due punti specificati sulla mappa. Chiama questi punti, A-A', o X-X', o Y-Y'.
Posare il bordo di una striscia di carta lungo la linea della sezione trasversale, segnando i due punti, A-A', con segni di spunta.
Posizionare un segno di gradizione nel punto in cui ciascuna delle linee di contorno interseca la linea della sezione trasversale. Aggiungete notazioni che indicano le elevazioni di tali linee di contorno.
1. Se c'è una variazione topografica sostanziale lungo la linea scelta, A-A', inizia segnando solo l'intersezione della linea con i contorni principali. I contorni principali (chiamati anche contorni indice) sono quelli che vengono visualizzati sulla mappa come linee in grassetto e leggermente più pesanti.
  1. Ad esempio, i contorni principali su una mappa quadrangolare di 7,5 minuti vengono in genere utilizzati per indicare intervalli di 200 piedi sulla mappa, con le linee di contorno standard che rappresentano intervalli di 40 piedi. Ciò significa che tra ogni contorno principale, ci sono 4 contorni standard (che rappresentano 5 passi in elevazione per passare da un contorno principale all'altro).
  2. Lungo alcune porzioni della linea di sezione trasversale, ci possono essere variazioni topografiche ripide e, quindi, linee di contorno strettamente distanziate. Qui, segna solo i contorni principali. Dove c'è poca variazione topografica, segna tutti i contorni (dove intersecano la linea della sezione trasversale).
Impostare la carta con i segni di spunta lungo l'asse x di un pezzo di carta millimetrata. Trasferite i segni di elevazione sull'asse y con un punto.
1. Questo genera un grafico di elevazione (asse y) rispetto alla distanza lungo la linea A-A'.
2. La scala dell'asse x è definita dalla mappa stessa. La scala dell'asse y può essere scelta per essere equivalente alla scala della mappa (senza esagerare verticalmente), oppure può essere scelta in modo tale che le piccole variazioni di elevazione siano effettivamente "allungate" (con conseguente esagerazione verticale).
Liscia il profilo collegando i puntini, riconoscendo che la maggior parte delle variazioni topografiche nel mondo reale non esiste in passi bruschi.

I profili topografici offrono una vista laterale del terreno di un'area di interesse.

Le mappe topografiche sono una vista mappa standard che fornisce una prospettiva aerea e una rappresentazione tridimensionale della superficie terrestre. Questi possono essere utilizzati per generare viste laterali del terreno, note anche come profili topografici.

Quando si pianificano strade, ferrovie, condotte o sentieri escursionistici, i profili topografici possono essere uno strumento prezioso per informare l'utente professionale o ricreativo del terreno in un'area target.

Questo video illustrerà il processo di creazione di profili topografici da mappe topografiche.

Tra le caratteristiche che definiscono le mappe topografiche ci sono le linee di contorno, che notano l'elevazione. Queste linee trasmettono informazioni tridimensionali e possono informare l'utente della mappa di vari modelli di morfologia, come creste, valli, colline o altipiani.

Nella mappatura topografica, le mappe prodotte possono variare in dettaglio e scala, spesso a seconda del terreno soggetto. L'intervallo di elevazione tra le linee di contorno è un aspetto che può variare. Ad esempio, nelle regioni con variazioni topografiche significative, le mappe possono utilizzare linee di contorno da 40 a 100 piedi. Nelle aree generalmente pianeggianti con poche variazioni, le mappe possono utilizzare contorni da 10 a 20 piedi più ampiamente separati.

La composizione precisa e la capacità di estrarre dati di elevazione affidabili per qualsiasi punto della mappa topografica consentono la costruzione di profili topografici. Queste viste di sezione trasversale "laterali" sono costruite utilizzando una linea stabilita tra i punti e registrando i contorni che attraversano questa linea.

I dati successivi sono tracciati come un grafico di elevazione, con l'elevazione tracciata sull'asse Y e gli incroci di contorno lungo l'asse X. Quando questi punti sono uniti, ciò consente all'utente di vedere come la superficie sale e scende lungo questa ipotetica linea.

A seconda dell'uso previsto della mappa, l'esagerazione verticale può essere applicata all'asse Y. Ciò può essere utile in scenari in cui il profilo topografico viene utilizzato per mostrare la robustezza del terreno. Negli scenari in cui l'uso principale del profilo topografico è quello di proiettare caratteristiche geologiche o sezioni trasversali, è meglio evitare l'esagerazione verticale.

I profili topografici possono essere estremamente utili e fornire un punto di partenza per realizzare sezioni trasversali geologiche che proiettano strutture o strati rocciosi nel sottosuolo. In senso molto generale, troviamo che le creste sono composte da rocce resistenti e le valli sono composte da rocce meno resistenti e facilmente erose.

Ora che abbiamo familiarità con le mappe topografiche e la creazione di profili topografici, diamo un'occhiata a come questo viene eseguito.

Il primo passo per realizzare un profilo topografico è ottenere una mappa topografica. Questi possono essere generati dallo scienziato o raccolti da un'agenzia di rilevamento geologico. Una volta selezionata una mappa appropriata, è possibile iniziare la profilazione topografica.

Stabilire una linea tra due punti che interseca la regione di interesse sulla mappa. Questi dovrebbero essere etichettati come A-A». Prendi una striscia di carta e adaccala lungo la linea della sezione trasversale tra i due punti. Sulla striscia di carta, posizionare un segno di spunta in cui ciascuna delle linee di contorno interseca la linea della sezione trasversale della carta. Aggiungere notazioni che indicano le elevazioni di tali linee di contorno. Dove c'è poca variazione topografica, segna tutti i contorni. Se c'è una variazione topografica sostanziale lungo la linea scelta, inizia segnando solo l'intersezione dei contorni maggiori o "indice". Questi sono visti in grassetto sulla mappa.

Su carta millimetrata, disegna la regione di interesse. Scegliete una scala per l'asse y con o senza esagerazione. Impostare i segni di gradazione lungo l'asse x e trasferire ogni segno di elevazione sul grafico con un punto. Questo genera un grafico dell'elevazione rispetto alla distanza lungo la linea A-A'. Collega questi punti per creare una linea continua.

La mappa definisce la scala dell'asse x, ma l'asse Y può essere scelto per mostrare una vista realistica o che accentua la topografia locale per dimostrare il terreno accidentato.

La capacità di visualizzare il terreno locale è importante in una varietà di applicazioni.

Valutare la robustezza o la pendenza di un terreno può essere utile per valutare la difficoltà di attraversare una particolare area. Questo può essere applicabile in diversi modi per diversi modi di trasporto come trekking, mountain bike o guida. Il lavoro sul campo per indagini geologiche o biologiche può richiedere un transetto attraverso un'area allo scopo di effettuare misurazioni o raccogliere campioni. I profili topografici possono informare gli scienziati sul campo della fattibilità e della difficoltà del campionamento in diverse regioni e facilitare la pianificazione di un transetto appropriato.

I profili topografici sono la base terra-superficie per la costruzione di sezioni trasversali geologiche. Queste sezioni sono una proiezione grafica di rocce superficiali o strati di suolo nel sottosuolo e forniscono una vista laterale dell'interno della Terra cruciale per interpretare tutti i tipi di caratteristiche geologiche. Questi possono essere utilizzati per molte applicazioni, tra cui la localizzazione di probabili fonti di serbatoi di acque sotterranee, possibili sacche di petrolio e gas o regioni di piegatura o faglia.

La maggior parte della topografia sulla Terra è una conseguenza dell'interazione tra erosione e sollevamento, che è causata da vulcanismo, tettonismo, forzatura delle maree e impatti. Analisi dettagliate delle variazioni topografiche sono una parte fondamentale della valutazione dell'evoluzione del terreno.

Hai appena visto l'introduzione di JoVE alle mappe e ai profili topografici. Ora dovresti capire l'importanza delle mappe topografiche, come creare profili topografici e come questi profili possono essere utili ai geologi e alle comunità nel loro complesso.

Grazie per l'attenzione!

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Overview

0:55

Principles of Topographic Profiles

3:25

Making a Topographic Profile

5:05

Applications

6:46

Summary

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Utilizzo di mappe topografiche per la realizzazione di profili topografici

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