Topografie (von Griechisch  topos "schreibt" "Platz", und  graphō,), ist ein Feld der planetarischen Wissenschaft, die die Studie der Oberflächengestalt und Eigenschaften der Erde und anderen erkennbaren astronomischen Gegenstände einschließlich Planeten, Monde und Asteroiden umfasst. Es ist auch die Beschreibung solcher Oberflächengestalten und Eigenschaften (besonders ihr Bild in Karten).

Die Topografie eines Gebiets kann auch die Oberflächengestalt und Eigenschaften selbst bedeuten.

In einem breiteren Sinn ist Topografie mit lokalem Detail im Allgemeinen, einschließlich nicht nur Erleichterung sondern auch vegetative und künstliche Eigenschaften, und sogar lokale Geschichte und Kultur beschäftigt. Diese Bedeutung ist in Amerika weniger üblich, wo Landkarten mit Erhebungskonturen "Topografie" synonymisch mit der Erleichterung gemacht haben. Der ältere Sinn der Topografie als die Studie des Platzes hat noch Währung in Europa.

Zu den Zwecken dieses Artikels schließt Topografie spezifisch die Aufnahme der Erleichterung oder des Terrains, der dreidimensionalen Qualität der Oberfläche und der Identifizierung von spezifischem landforms ein. Das ist auch bekannt als geomorphometry. Im modernen Gebrauch schließt das Generation von Erhebungsdaten in der elektronischen Form ein. Wie man häufig betrachtet, schließt es die grafische Darstellung des landform auf einer Karte durch eine Vielfalt von Techniken, einschließlich Höhenlinien, Tönungen von Hypsometric und Entlastungsschattierung ein.

Etymologie

Der Begriff Topografie, die im alten Griechenland hervorgebracht ist, und hat im alten Rom als das Detaillieren eines Platzes weitergegangen. Das Wort kommt aus den griechischen Wörtern (topos, Platz) und (graphia, schreibend). In der klassischen Literatur bezieht sich das auf das Schreiben über einen Platz oder Plätze, was jetzt 'lokale Geschichte' größtenteils genannt wird. In Großbritannien und in Europa im Allgemeinen wird die Worttopografie noch manchmal in seinem ursprünglichen Sinn verwendet.

Ausführliche militärische Überblicke in Großbritannien (gegen Ende des achtzehnten Jahrhunderts beginnend), wurden Amtliche Landesvermessungen genannt, und dieser Begriff wurde ins 20. Jahrhundert als allgemein für topografische Überblicke und Karten gebraucht. Die frühsten wissenschaftlichen Überblicke in Frankreich wurden die Karten von Cassini nach der Familie genannt, die sie mehr als vier Generationen erzeugt hat. Der Begriff "topografische Überblicke" scheint, im Ursprung amerikanisch zu sein. Die frühsten ausführlichen Überblicke in den Vereinigten Staaten wurden vom "Topografischen Büro von der Armee gemacht," hat sich während des Krieges von 1812 geformt. der das Korps von Topografischen Ingenieuren 1838 geworden ist. Nachdem die Arbeit davon, national kartografisch darzustellen, durch den amerikanischen Geologischen Überblick 1878 angenommen wurde, ist der topografische Begriff als ein allgemeiner Begriff für ausführliche Überblicke und kartografisch darstellende Programme geblieben, und ist von den meisten anderen Nationen als Standard angenommen worden.

Im 20. Jahrhundert hat der Begriff Topografie angefangen, gebraucht zu werden, um Oberflächenbeschreibung in anderen Feldern zu beschreiben, wo in einem breiteren Sinn kartografisch darzustellen, besonders in medizinischen Feldern wie Neurologie verwendet wird.

Ziele

Ein Ziel der Topografie ist, die Position jeder Eigenschaft oder mehr allgemein jedes Punkts sowohl in Bezug auf ein horizontales Koordinatensystem wie Breite, Länge, als auch in Bezug auf Höhe zu bestimmen. Das Identifizieren (des Namengebens) Eigenschaften und Erkennens typischer landform Muster ist auch ein Teil des Feldes.

Eine topografische Studie kann für eine Vielfalt von Gründen gemacht werden: Militär-Planung und geologische Erforschung sind primärer motivators gewesen, um Überblick-Programme anzufangen, aber haben über Information über das Terrain ausführlich berichtet, und Oberflächeneigenschaften ist für die Planung und den Aufbau jedes Haupthoch- und Tiefbau, die öffentlichen Arbeiten oder die Reklamationsprojekte notwendig.

Techniken der Topografie

Es gibt eine Vielfalt von Annäherungen an die studierende Topografie. Welche Methode (N) zu verwenden von der Skala und Größe des Gebiets unter der Studie, seiner Zugänglichkeit und der Qualität von vorhandenen Überblicken abhängen.

Direkter Überblick

Das Vermessen hilft, genau die irdische oder dreidimensionale Raumposition von Punkten und den Entfernungen und Winkeln zwischen ihnen Verwenden-Planieren-Instrumente wie Theodolite, pummelige Niveaus und Winkelmesser zu bestimmen.

Wenn auch entfernte Abfragung den Prozess der sich versammelnden Information außerordentlich beschleunigt hat, und größere Genauigkeitskontrolle über lange Entfernungen erlaubt hat, stellt der direkte Überblick noch die grundlegenden Kontrollpunkte und das Fachwerk für die ganze topografische Arbeit, entweder das Handbuch oder GIS-basiert zur Verfügung.

In Gebieten, wo es einen umfassenden direkten Überblick und kartografisch darstellendes Programm (der grösste Teil Europas und der Kontinentalen Vereinigten Staaten, zum Beispiel) gegeben hat, bilden die kompilierten Daten die Basis der grundlegenden Digitalerhebung datasets wie USGS-DEM.-Daten. Das Daten müssen häufig "gereinigt" werden, um Diskrepanzen zwischen Überblicken zu beseitigen, aber es bildet noch einen wertvollen Satz der Information für die groß angelegte Analyse.

Die ursprünglichen amerikanischen topografischen Überblicke (oder die britischen "Artillerie"-Überblicke) beteiligt nicht nur Aufnahme der Erleichterung, aber Identifizierung von merklichen Eigenschaften und vegetativem Landdeckel.

Entfernte Abfragung

Entfernte Abfragung ist ein allgemeiner Begriff für die geodata Sammlung in einer Entfernung vom Sachgebiet.

Luft- und Satellitenbilder

Außer ihrer Rolle in der Fotogrammetrie können Luft- und Satellitenbilder verwendet werden, um Terrain-Eigenschaften und allgemeinere Landdeckel-Eigenschaften zu identifizieren und zu skizzieren. Sicher sind sie immer mehr ein Teil von geovisualization, entweder Karten oder GIS Systeme geworden. Falsch-farbige und nichtsichtbare Spektrum-Bildaufbereitung kann auch helfen, die Lüge des Landes durch das Skizzieren der Vegetation und anderen Landgebrauch-Information klarer zu bestimmen. Images können in sichtbaren Farben und in anderem Spektrum sein

Fotogrammetrie

Fotogrammetrie ist eine Maß-Technik, für die die Koordinaten der Punkte in 3D von einem Gegenstand durch die Maße bestimmt werden, die in zwei fotografischen Images (oder mehr) das genommene Starten von verschiedenen Positionen gewöhnlich von verschiedenen Pässen eines Luftfotografie-Flugs gemacht sind. In dieser Technik werden die allgemeinen Punkte auf jedem Image identifiziert. Eine Gesichtslinie (oder Strahl) kann von der Kameraposition bis den Punkt auf dem Gegenstand gebaut werden. Es ist die Kreuzung seiner Strahlen (Triangulation), die die dreidimensionale Verhältnisposition des Punkts bestimmt. Bekannte Kontrollpunkte können verwendet werden, um diesen Verhältnispositionen absolute Werte zu geben. Hoch entwickeltere Algorithmen können andere Information über die Szene bekannt a priori (zum Beispiel, symmetries in bestimmten Fällen ausnutzen, die den Wiederaufbau von dreidimensionalen Koordinaten erlauben, die von einer einziger Position der Kamera anfangen).

Radar und Echolot

Satelliten-Radar-kartografisch darzustellen, ist eine der Haupttechniken, Digitalerhebungsmodelle (sieh unten) zu erzeugen. Ähnliche Techniken werden in Bathymetric-Überblicken mit dem Echolot angewandt, um das Terrain des Ozeanbodens zu bestimmen. In den letzten Jahren ist LIDAR (Leichte Entdeckung und sich Erstreckend), eine entfernte Abfragungstechnik mit einem Laser statt Funkwellen, für komplizierte kartografisch darstellende Bedürfnisse wie das Entwerfen von Baldachinen und die Überwachung von Gletschern zunehmend verwendet worden.

Formen von topografischen Daten

Terrain wird entweder Verwenden-Vektor allgemein modelliert (hat unregelmäßiges Netz oder DOSE trianguliert), oder gridded (Rasterimage) mathematische Modelle. In den meisten Anwendungen in Umweltwissenschaften wird Landoberfläche vertreten und hat das Verwenden gridded Modelle modelliert. Im Hoch- und Tiefbau und den Unterhaltungsgeschäften verwenden die meisten Darstellungen der Landoberfläche eine Variante von ZINN-Modellen. In geostatistics wird Landoberfläche als eine Kombination der zwei Signale - das glatte (räumlich aufeinander bezogen) und des rauen (geräusch)-Signals allgemein modelliert.

In der Praxis, Landvermesser die ersten Beispielhöhen in einem Gebiet, dann verwenden Sie diese, um ein Digitallandoberflächenmodell (auch bekannt als ein Digitalerhebungsmodell) zu erzeugen. Der DLSM kann dann verwendet werden, um sich Terrain zu vergegenwärtigen, entfernte Abfragungsimages zu drapieren, ökologische Eigenschaften einer Oberfläche oder Extrakt-Landoberflächengegenstände zu messen. Bemerken Sie, dass die Kontur-Daten oder jede andere probierte Erhebung datasets nicht ein DLSM sind. Ein DLSM deutet an, dass Erhebung unaufhörlich an jeder Position im Studiengebiet verfügbar ist, d. h. dass die Karte eine ganze Oberfläche vertritt. Digitallandoberflächenmodelle sollten mit Digitaloberflächenmodellen nicht verwirrt sein, die Oberflächen des Baldachins, der Gebäude und der ähnlichen Gegenstände sein können. Zum Beispiel, im Fall von Oberflächenmodellen erzeugt das Verwenden der LIDAR Technologie, man kann mehrere Oberflächen haben - von der Spitze des Baldachins zur wirklichen festen Erde anfangend. Der Unterschied zwischen den zwei Oberflächenmodellen kann dann verwendet werden, um volumetrische Maßnahmen (Höhe von Bäumen usw.) abzuleiten.

Rohe Überblick-Daten

Topografische Überblick-Information basiert historisch auf die Zeichen von Landvermessern. Sie können das Namengeben und die kulturelle Information von anderen lokalen Quellen ableiten (zum Beispiel, Grenzzeichnung kann abgeleitet werden lokal Kataster-kartografisch darzustellen. Während vom historischen Interesse diese Feldzeichen von Natur aus Fehler und Widersprüche einschließen, die spätere Stufen in der Karte-Produktion auflösen.

Entfernte Abfragungsdaten

Als mit Feldzeichen, entfernte Abfragungsdaten (Luft- und Satellitenfotografie, zum Beispiel), ist roh und uninterpretiert. Es kann Löcher (wegen des Wolkendeckels zum Beispiel) oder Widersprüchlichkeiten (wegen des Timings von spezifischen Bildfestnahmen) enthalten. Modernst topografisch kartografisch darzustellen, schließt einen großen Bestandteil entfernt gefühlter Daten in seinem Kompilationsprozess ein.

Topografisch kartografisch darzustellen

In seiner zeitgenössischen Definition, topografischer kartografisch darstellender Show-Erleichterung. In den Vereinigten Staaten zeigen USGS Landkarten Erleichterung mit Höhenlinien. Der USGS nennt Karten gestützt auf topografischen Überblicken, aber ohne Konturen, "stellt planimetric kartografisch dar."

Diese Karten zeigen nicht nur die Konturen, sondern auch irgendwelche bedeutenden Ströme oder die anderen Wassermassen, den Walddeckel, die Wohngebiete oder die individuellen Gebäude (je nachdem Skala), und andere Eigenschaften und Punkte von Interesse.

Während nicht offiziell "topografische" Karten, die nationalen Überblicke über andere Nationen viele derselben Eigenschaften teilen, und so werden sie häufig allgemein "Landkarten genannt."

Vorhandene topografische Überblick-Karten, wegen ihres umfassenden und enzyklopädischen Einschlusses, bilden die Basis für viel abgeleitete topografische Arbeit. Digitalerhebungsmodelle sind häufig zum Beispiel nicht von neuen entfernten Abfragungsdaten, aber aus vorhandenen Papierlandkarten geschaffen worden. Viele private und Regierungsherausgeber verwenden die Gestaltungsarbeit (besonders die Höhenlinien) von vorhandenen Landkarte-Platten als die Basis für ihre eigenen spezialisierten oder aktualisierten Landkarten

Topografisch kartografisch darzustellen, sollte damit nicht verwirrt sein, Geologisch kartografisch darzustellen. Der Letztere ist mit zu Grunde liegenden Strukturen und Prozessen zur Oberfläche, aber nicht mit identifizierbaren Oberflächeneigenschaften beschäftigt.

Das Digitalerhebungsmodellieren

Das Digitalerhebungsmodell (DEM) ist ein rasterbasierter digitaler dataset der Topografie (hypsometry und/oder Tiefseemessung) von allen oder einem Teil der Erde (oder ein telluric Planet). Die Pixel des dataset werden jeder ein Erhebungswert zugeteilt, und ein Kopfball-Teil des dataset definiert das Gebiet des Einschlusses, die Einheiten jedes Pixel Deckel und die Einheiten der Erhebung (und der Nullpunkt). DEMs kann aus vorhandenen Papierkarten und Überblick-Daten abgeleitet werden, oder sie können vom neuen Satelliten oder dem anderen entfernt gefühlten Radar oder den Echolot-Daten erzeugt werden.

Das topologische Modellieren

Ein geografisches Informationssystem (GIS) kann anerkennen und die Raumbeziehungen analysieren, die innerhalb digital versorgter Raumdaten bestehen. Diese topologischen Beziehungen erlauben dem komplizierten Raummodellieren und der Analyse, durchgeführt zu werden. Topologische Beziehungen zwischen geometrischen Entitäten schließen traditionell Angrenzen ein (was daran angrenzt, was), Eindämmung (was einschließt, was), und Nähe (wie nahe etwas zu etwas anderem ist).

• setzen Sie einen Anblick in synthetisierten Images des Bodens, wieder ein
• bestimmen Sie eine Schussbahn des Überflugs des Bodens,
• berechnen Sie Oberflächen oder Volumina,
• verfolgen Sie topografische Profile,

Topografie in anderen Feldern

Topografie ist auf verschiedene Wissenschaftsfelder angewandt worden. In neuroscience verwendet die neuroimaging Disziplin Techniken wie EEG-Topografie dafür, Gehirn-kartografisch darzustellen. In der Augenheilkunde wird Hornhauttopografie als eine Technik verwendet, für die Oberflächenkrümmung der Hornhaut kartografisch darzustellen.

In der menschlichen Anatomie ist Topografie oberflächliche menschliche Anatomie.

In der Mathematik wird das Konzept der Topografie verwendet, um die Muster oder allgemeine Organisation von Eigenschaften auf einer Karte oder als ein Begriff anzuzeigen, der sich auf das Muster bezieht, in dem Variablen (oder ihre Werte) in einem Raum verteilt werden.

Siehe auch

• Kartenzeichnen
• Geomorphology
• Hypsography
• Landkarten