Reliefkarte - Raised-relief map

Handgefertigte Reliefkarte der Hohen Tatra im Maßstab 1:50 000

Eine Reliefkarte oder ein Geländemodell ist eine dreidimensionale Darstellung, normalerweise von Gelände, das als physisches Artefakt materialisiert wird. Bei der Darstellung von Gelände wird die vertikale Dimension normalerweise um einen Faktor zwischen fünf und zehn übertrieben; dies erleichtert die visuelle Erkennung von Geländemerkmalen.

Geschichte

Wenn das Konto von Sima Qian (c. 145-86 BCE) in seiner Shiji auf die Freilegung richtig erwiesen ist Qin Shi Huang ‚s Grab, das erhabene Reliefkarte hat sich seit der existierte Qin - Dynastie (221-206 BCE) von China. Joseph Needham schlägt vor, dass bestimmte Keramikgefäße der Han-Dynastie (202 v. Chr. – 220 n. Chr.), die künstliche Berge als Deckeldekorationen zeigen, die Reliefkarte beeinflusst haben könnten.

Der General der Han-Dynastie, Ma Yuan, erstellte eine Reliefkarte von Tälern und Bergen in einem aus Reis gebauten Modell von 32 n. Chr. Solche Reismodelle wurden vom Autor der Tang-Dynastie (618–907), Jiang Fang, in seinem Essay über die Kunst des Bauens von Bergen mit Reis (ca. 845) erläutert . Eine Reliefkarte aus Holz, die alle Provinzen des Reiches darstellt und wie ein riesiges 0,93 m 2 ( 10 ft 2 ) großes Puzzle zusammengesetzt ist, wurde von Xie Zhuang (421–466) während der Liu Song-Dynastie (420–479 .) erfunden ).

Shen Kuo (1031-1095) erstellte eine Reliefkarte aus Sägemehl, Holz, Bienenwachs und Weizenpaste. Sein Holzmodell gefiel Kaiser Shenzong von Song , der später anordnete, dass alle Präfekten, die die Grenzregionen verwalteten, ähnliche Holzkarten anfertigen sollten, die in die Hauptstadt geschickt und in einem Archiv aufbewahrt werden konnten.

Im Jahr 1130 fertigte Huang Shang eine hölzerne Reliefkarte an, die später die Aufmerksamkeit des neokonfuzianischen Philosophen Zhu Xi erregte , der versuchte, sie zu erwerben, aber stattdessen seine eigene Karte aus klebrigem Ton und Holz anfertigte. Die Karte, bestehend aus acht durch Scharniere verbundenen Holzstücken, konnte zusammengefaltet und von einer Person getragen werden.

Später beschrieb Ibn Battuta (1304–1377) bei einem Besuch in Gibraltar . eine Reliefkarte

In seinem 1665 Papier für den Philosophical Transactions der Royal Society , John Evelyn (1620-1706) glaubte , dass Wachsmodelle Karten Natur und Flachrelief waren etwas völlig Neues aus Frankreich zu imitieren. Einige spätere Gelehrte schrieben die erste Reliefkarte einem Paul Dox zu, der das Gebiet von Kufstein in seiner Reliefkarte von 1510 darstellte.

Konstruktion

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, eine Reliefkarte zu erstellen. Jede Methode hat Vor- und Nachteile in Bezug auf Genauigkeit, Preis und relative Einfachheit der Erstellung.

Lagenstapelung

Ausgehend von einer topografischen Karte kann man aufeinanderfolgende Schichten aus einem Blattmaterial ausschneiden, wobei die Kanten den Höhenlinien auf der Karte folgen . Diese können zu einem Stapel zusammengebaut werden, um eine grobe Annäherung an das Gelände zu erhalten. Diese Methode wird häufig als Grundlage für Architekturmodelle verwendet und wird normalerweise ohne vertikale Übertreibung durchgeführt . Bei Modellen von Landschaftsformen kann der Stapel dann durch Auffüllen mit etwas Material geglättet werden. Dieses Modell kann direkt verwendet werden, oder für eine längere Haltbarkeit kann eine Form daraus hergestellt werden. Aus dieser Form kann dann ein Gipsmodell hergestellt werden.

Karten aus vakuumgeformtem Kunststoff

Eine Kombination aus computergestützter numerischer Steuerung (CNC)-Bearbeitung eines Meistermodells und Vakuumformen von Kopien davon kann verwendet werden, um schnell in Massenproduktion erhabene Reliefkarten herzustellen. Die Vakuumformtechnik, die 1947 vom Army Map Service in Washington, DC, erfunden wurde, verwendet vakuumgeformte Kunststoffplatten und Hitze, um die Produktionsrate dieser Karten zu erhöhen. Zur Herstellung der vakuumgeformten Plastikkarten wird zunächst mit einer computergesteuerten Fräsmaschine anhand eines digitalen Geländemodells ein Meistermodell aus Resin oder anderen Materialien erstellt. Dann wird unter Verwendung der Urform und eines hitze- und druckbeständigen Materials eine Reproduktionsform gegossen. In die Reproduktionsform werden feine Löcher eingebracht, damit die Luft später durch ein Vakuum entfernt werden kann. Als nächstes wird eine Kunststofffolie auf die Form aufgebracht, so dass sie luftdicht ist, und eine Heizung wird für etwa 10 Sekunden über dem Kunststoff platziert. Das Vakuum wird dann angelegt, um die restliche Luft zu entfernen. Nach dem Abkühlen des Plastiks kann es entfernt werden und das Gelände ist fertig. Nach diesem Schritt kann eine Farbkarte auf die erstellten Basen gelegt/gedruckt werden, um sie realistisch zu machen.

Vakuumgeformte Plastikkarten haben viele Vor- und Nachteile. Sie können schnell hergestellt werden, was in Kriegs- oder Katastrophenzeiten von Vorteil sein kann. Die Genauigkeit bestimmter Punkte im gesamten Modell kann jedoch variieren. Die Punkte, die die Form zuerst berühren, sind am genauesten, während die Punkte, die die Form zuletzt berühren, ausgebeult und leicht verzerrt werden können. Auch die Effektivität dieser speziellen Bauweise variiert je nach dargestelltem Gelände. Sie sind nicht gut darin, scharfkantige Landformen wie Hochgebirge oder städtische Gebiete darzustellen.

3d Drucken

STL-Modell des Mars mit 20-facher Höhenüberhöhung für den 3D-Druck

Ein weiteres Verfahren, das sich immer weiter verbreitet, ist der 3D-Druck . Mit der rasanten Entwicklung dieser Technologie wird ihr Einsatz immer wirtschaftlicher. Um eine Reliefkarte mit einem 3D-Drucker zu erstellen, werden digitale Höhenmodelle (DEM) in ein 3D-Computermodell gerendert, das dann an einen 3D-Drucker gesendet werden kann. Die meisten 3D-Drucker für Endverbraucher extrudieren Kunststoff Schicht für Schicht, um ein 3D-Objekt zu erstellen. Wenn eine Karte jedoch für kommerzielle und professionelle Zwecke benötigt wird, können höherwertige Drucker verwendet werden. Diese 3D-Drucker verwenden eine Kombination aus Pulvern, Harzen und sogar Metallen, um qualitativ hochwertigere Modelle zu erstellen. Nachdem das Modell erstellt wurde, kann Farbe hinzugefügt werden, um unterschiedliche Landbedeckungsmerkmale anzuzeigen und so eine realistischere Ansicht des Gebiets zu ermöglichen. Einige Vorteile der Verwendung eines 3D-gedruckten Modells sind, dass die Technologie und DEMs häufiger leichter zu finden und leichter zu verstehen sind als eine typische topografische Karte.

DEM/TIN Geformte Papercraft-Karten

Das Erstellen einer erhabenen Reliefkarte aus Papier über ein digitales Höhenmodell (DEM) ist eine kostengünstige Alternative zu vielen anderen Methoden. Die Methode umfasst die Umwandlung des DEM in ein trianguliertes unregelmäßiges Netzwerk (TIN), das Entfalten des TIN, das Drucken des ungefalteten TIN auf Papier und das Zusammensetzen des Ausdrucks zu einem physischen 3D-Modell. Dieses Verfahren ermöglicht die Erstellung von Reliefkarten ohne spezielle Ausrüstung oder umfangreiche Schulung. Der Grad an Realismus und Genauigkeit der resultierenden Karten ist ähnlich wie bei Layer-Stacking-Modellen. Die Qualität der endgültigen Karte hängt jedoch stark von den Eigenschaften des verwendeten TINs ab.

Anwendungen außerhalb des Geländes

Für geeignete mathematische Funktionen und insbesondere für bestimmte Arten von Statistikanzeigen kann ein ähnliches Modell als Hilfe zum Verständnis einer Funktion oder als Hilfe zum Studium der statistischen Daten konstruiert werden.

Bemerkenswerte Beispiele

Die Great Polish Map of Scotland soll das größte Geländereliefmodell sein, das auf dem Gelände eines Hotels in der Nähe von Peebles , Schottland , aus Ziegeln und Beton gebaut wurde . Es misst 50 mal 40 Meter (160 ft × 130 ft).

Die Reliefkarte von Guatemala in Guatemala-Stadt hat eine ähnliche Größe wie die Große Polnische Karte von Schottland. Es wurde 1904-05 gebaut.

Ein Standort in der Provinz Ningxia, China, auf 38°15′57″N 10557′4″E / 38,26583 ° N 105,95111 ° O / 38.26583; 105.95111 wurde jedoch 2006 mithilfe von Satellitenbildern entdeckt. Es maß 900 mal 700 Meter (3.000 ft × 2.300 ft), hatte einen Umfang von 3 Kilometern (1,9 mi) und schien ein großmaßstäbliches Reliefmodell (1:500) von Aksai Chin zu sein , einem umstrittenen Gebiet zwischen China und Indien.

Siehe auch

Verweise

Weiterlesen

  • de Crespigny, Rafe . (2007). Ein biographisches Wörterbuch des späteren Han zu den drei Königreichen (23-220 n. Chr.) . Leiden: Koninklijke Brill. ISBN  90-04-15605-4 .
  • Ebrey, Patricia Buckley, Anne Walthall, James B. Palais (2006). Ostasien: Eine kulturelle, soziale und politische Geschichte . Boston: Houghton Mifflin Company. ISBN  0-618-13384-4 .
  • Needham, Joseph. (1986). Wissenschaft und Zivilisation in China : Band 3, Mathematik und die Wissenschaften des Himmels und der Erde . Taipeh: Caves Books, Ltd.
  • Sivin, Nathan (1995). Wissenschaft im alten China: Forschungen und Reflexionen . Brookfield, Vermont: VARIORUM, Ashgate Publishing.

Externe Links