지형

Topography
위색 위성 이미지는 맨해튼을 중심으로 한 뉴욕 대도시권도심 지형을 보여준다.

지형학지표면의 형태와 특징을 연구하는 학문이다.한 지역의 지형은 지형과 지형 자체 또는 설명(특히 지도에서의 묘사)을 참조할 수 있다.

지형학은 지구과학 행성과학의 한 분야이며, 구조뿐만 아니라 자연과 인공특징, 심지어 지역 역사와 문화까지[clarification needed] 전반적으로 지역 세부사항과 관련이 있다.이 의미는 고도 등고선이 있는 지형도가 릴리프와 동의어로 된 미국에서는 덜 일반적이다.

좁은 의미의 지형학은 구조나 지형의 기록, 표면의 3차원 품질, 특정 지형 식별을 포함한다. 이것은 지형학이라고도 한다.현대 사용에서는 디지털 형식(DEM)으로 표고 데이터를 생성하는 작업이 포함됩니다.윤곽선, 습도계 색조, 부조 [1][2][3]음영 등 다양한 지도 부조 묘사를 통해 지형의 그래픽 표현을 지도에 포함하는 것으로 간주되는 경우가 많다.

어원학

지형이라는 용어는 고대 그리스에서 유래되어 고대 로마에서도 이어져 한 곳의 상세한 묘사이다.이 단어는 그리스어 όοςςςςς(토포스, "장소")와 -γαα (-α(그래피아, "글씨")[4]에서 유래했다.고전 문학에서 이것은 한 장소 또는 장소에 대해 쓰는 것을 가리키며, 이것은 현재 '지방사'라고 크게 불린다.영국과 유럽에서는 아직도 지형이라는 단어가 본래의 의미로 [5]쓰이고 있다.

영국에서의 상세한 군사 조사 (18세기 후반에 시작)는 Ordnance Survey라고 불렸고, 이 용어는 지형 조사와 [6]지도의 총칭으로 20세기까지 사용되었다.프랑스에서 가장 초기의 과학 조사는 4대에 [citation needed]걸쳐 카시니 지도를 제작한 가족의 이름을 따서 카시니 지도라고 불렸다."지형 조사"라는 용어는 원래 미국에서 유래한 것으로 보인다.미국에서 가장 초기의 상세한 조사는 1812년 [7]전쟁 중에 형성된 "군 지형국"에 의해 이루어졌고, 1838년에 지형 [8]기술자 군단이 되었다.1878년 미국 지질조사국에 의해 국가 지도 제작이 가정된 후 지형이라는 용어는 상세한 조사와 지도 제작 프로그램을 위한 일반적인 용어로 남았고, 대부분의 다른 국가들에 의해 표준으로 채택되었다.

20세기에 지형학이라는 용어는 넓은 의미의 지도가 사용되는 다른 분야, 특히 신경학 같은 의학 분야에서 표면 묘사를 묘사하기 위해 사용되기 시작했다.

목적

지형학의 목적은 위도, 경도 고도와 같은 수평 좌표계의 관점에서 특징 또는 보다 일반적으로 점의 위치를 결정하는 것입니다.피쳐 식별(이름 지정) 및 일반적인 지형 패턴 인식도 필드의 일부입니다.

지형 연구는 다양한 이유로 이루어질 수 있다. 군사 계획과 지질 탐사가 측량 프로그램을 시작하는 주된 동기부여가 되었지만, 지형과 지표면에 대한 자세한 정보는 주요 토목, 공공 공사 또는 매립 프로젝트의 계획건설에 필수적이다.

기술

지형을 공부하는 방법에는 여러 가지가 있다.어떤 방법을 사용할지는 연구 대상 영역의 규모와 크기, 접근성 및 기존 조사의 품질에 따라 달라진다.

현장 조사

독일의 측량 지점

측량은 테오돌라이트, 덤피 레벨, 클리니미터와 같은 레벨링 기구를 사용하여 지점의 지상 또는 3차원 공간 위치와 지점 사이의 거리와 각도를 정확하게 결정하는 데 도움이 됩니다.

최초의 지형도 중 하나는 위대한 이탈리아 천문학자 조반니 도메니코 카시니에 의해 프랑스에서 시작되었다.

원격 감지가 정보 수집 프로세스를 크게 가속화하고 장거리 정밀도 제어를 강화했지만, 직접 조사를 통해 수동 또는 GIS 기반의 모든 지형 작업에 대한 기본 제어 지점과 프레임워크를 제공할 수 있습니다.

광범위한 직접 조사 및 지도 제작 프로그램이 있는 지역(예: 대부분의 유럽 및 미국 대륙)에서 집계된 데이터는 USGS DEM 데이터와 같은 기본 디지털 고도 데이터 세트의 기초를 형성한다.이 데이터는 종종 조사 간의 불일치를 제거하기 위해 "정리"해야 하지만, 여전히 대규모 분석을 위한 귀중한 정보 세트를 형성한다.

원래의 미국 지형 조사(또는 영국의 "명령" 조사)는 구호 기록뿐만 아니라 랜드마크 특징과 식물성 토지 커버의 식별을 포함했다.

리모트 센싱

원격 감지는 대상 영역으로부터 떨어진 거리에서의 지오다타 수집의 일반 용어이다.

패시브 센서 방법론

사진 측량에서의 역할 외에도, 항공 및 위성 이미지를 사용하여 지형 지형과 보다 일반적인 육지 표지 특성을 식별하고 묘사할 수 있습니다.지도든 GIS 시스템이든 지구 가시화의 한 부분이 되고 있는 것은 확실합니다.또한 거짓 색상과 가시화되지 않는 스펙트럼 이미징은 식생 및 기타 토지 이용 정보를 보다 명확하게 묘사함으로써 땅의 거짓말을 결정하는 데 도움이 될 수 있다.이미지는 가시색이나 다른 스펙트럼으로 표시될 수 있습니다.

사진 측량

포토 측량(Photogrammetry)은 물체의 3D 점의 좌표를 보통 항공 사진 비행의 다른 경로에서 출발하여 서로 다른 위치에서 찍은 두 개 이상사진 이미지로 측정하여 결정하는 측정 기법이다.이 기법에서는 각 영상에서 공통점을 식별합니다.카메라 위치에서 물체의 지점까지 시선(또는 광선)을 구축할 수 있습니다.점의 상대적인 3차원 위치를 결정하는 광선의 교차(삼각화)입니다.알려진 제어점을 사용하여 이러한 상대 위치에 절대값을 부여할 수 있습니다.좀 더 정교한 알고리즘은 선험적인 것으로 알려진 현장의 다른 정보를 이용할 수 있다(예를 들어, 카메라의 유일한 위치에서 시작하는 3차원 좌표를 재구축할 수 있는 특정 경우 대칭).

액티브 센서 방법론

위성 레이더 매핑은 디지털 고도 모델을 생성하는 주요 기술 중 하나입니다(아래 참조).수중 음파 탐지기를 사용하여 해저 지형을 결정하는 수심 측량에도 유사한 기술이 적용된다.최근 몇 년 동안, 전파 대신 레이저를 사용하는 원격 감지 기술인 LIDAR(LIGHT Detection And Ranging)가 카노피 차트 작성 및 빙하 모니터링과 같은 복잡한 매핑 요구에 점점 더 많이 채택되고 있다.

지형 데이터 형식

지형은 일반적으로 벡터(삼각형 불규칙 네트워크 또는 TIN) 또는 격자(래스터 이미지) 수학적 모델을 사용하여 모델링됩니다.환경과학의 대부분의 응용분야에서 지표면은 격자모형을 사용하여 표현되고 모델링된다.토목 및 엔터테인먼트 사업에서 대부분의 지표면 표현은 TIN 모델의 변형을 사용합니다.지질 통계학에서 육지 표면은 일반적으로 부드러운(공간적으로 상관된) 신호와 거친(소음) 신호라는 두 가지 신호의 조합으로 모델링된다.

실제로, 평가관은 먼저 지역의 높이를 표본으로 추출한 다음 이를 사용하여 TIN 형태의 디지털 지표면 모델을 제작합니다.그런 다음 DLSM을 사용하여 지형을 시각화하거나 원격 감지 이미지를 드레이핑하거나 지표면의 생태 특성을 정량화하거나 지표면 객체를 추출할 수 있습니다.등고선 데이터 또는 다른 샘플링된 표고 데이터 세트는 DLSM이 아닙니다. DLSM은 스터디 영역의 각 위치에서 표고를 연속적으로 사용할 수 있음을 의미합니다. 즉, 지도가 전체 표면을 나타냅니다.디지털 지표면 모델은 캐노피, 건물 및 유사한 물체의 표면일 수 있는 디지털 지표면 모델과 혼동해서는 안 됩니다.예를 들어 표면 모델의 경우 레이더 기술을 사용하여 생산하면 캐노피 상단에서 실제 고체 접지까지 여러 개의 표면을 가질 수 있습니다.그런 다음 두 표면 모델 간의 차이를 사용하여 부피 측정값(나무 높이 등)을 도출할 수 있습니다.

원시 조사 데이터

지형적 평가 정보는 평가관의 메모를 기반으로 합니다.이들은 다른 로컬 소스로부터 명명 및 문화 정보를 얻을 수 있다(예를 들어 경계 묘사는 로컬 지적 매핑에서 파생될 수 있다).이러한 필드 노트에는 과거의 관심사가 있지만, 지도 제작의 후반 단계에서 해결되는 오류와 모순이 본질적으로 포함되어 있습니다.

원격 감지 데이터

필드 노트와 마찬가지로 원격 감지 데이터(예: 에어리얼 및 위성 사진)는 원시 데이터이며 해석되지 않습니다.예를 들어 클라우드 커버로 인해 구멍이 뚫리거나 특정 이미지 캡처 타이밍으로 인해 불일치가 발생할 수 있습니다.대부분의 최신 지형 매핑에는 컴파일 프로세스에서 원격으로 감지된 데이터의 큰 구성요소가 포함됩니다.

지형 매핑

고도 모델링을 이용한 유럽 지도

현대적 정의로는 지형적 지도는 안도감을 보여준다.미국에서는 USGS 지형도가 등고선을 사용하여 릴리프를 보여준다.USGS는 지형 조사를 기반으로 지도를 부르지만 등고선이 없으면 "평면 지도"라고 부른다.

이러한 지도는 등고선뿐만 아니라 중요한 하천이나 다른 수역, 숲 커버, 건축 지역 또는 개별 건물(규모에 따라 다름) 및 기타 특징과 관심 지점을 보여준다.

공식적인 "지형" 지도는 아니지만, 다른 나라의 국가 조사는 많은 동일한 특징을 공유하기 때문에 종종 "지형 지도"라고 불립니다.

기존의 지형 조사 지도는 포괄적이고 백과사전적인 범위로 인해 많은 파생 지형 작업의 기초를 형성한다.예를 들어 디지털 표고 모델은 새로운 원격 감지 데이터가 아니라 기존 종이 지형도에서 생성된 경우가 많습니다.많은 정부 및 민간 출판사는 기존 지형 지도 시트의 아트워크(특히 윤곽선)를 전용 또는 업데이트된 지형 [9]지도의 기반으로 사용합니다.

지형 매핑은 지질 매핑과 혼동해서는 안 됩니다.후자는 식별 가능한 표면 특징보다는 지표면에 대한 기초 구조 및 프로세스에 관한 것이다.

디지털 표고 모델링

구호 지도: 스페인 시에라네바다 산맥
화성 지형에 사용되는 DEM의 3D 렌더링

디지털 고도 모델(DEM)은 지구 전체 또는 일부(또는 텔루르 행성)의 지형(고혈압 및/또는 수심계)에 대한 래스터 기반 디지털 데이터 세트이다.데이터 세트의 픽셀에는 각각 표고 값이 할당되고 데이터 세트의 헤더 부분은 커버리지 영역, 각 픽셀이 커버하는 단위 및 표고 단위(및 0점)를 정의합니다.DEM은 기존 종이 지도 및 측량 데이터에서 파생되거나, 새로운 위성 또는 원격 감지 레이더 또는 음파 탐지 데이터에서 생성될 수 있다.

토폴로지 모델링

20배 고도 과장된 액체 물이 없는 지구의 STL 3D 모델

지리정보시스템(GIS)은 디지털로 기억된 공간데이터 내에 존재하는 공간관계를 인식하고 분석할 수 있다.이러한 위상 관계를 통해 복잡한 공간 모델링과 분석을 수행할 수 있다.기하학적 실체 간의 위상관계에는 전통적으로 인접관계(무엇에 인접한 것), 격납관계(무엇을 둘러싼 것), 근접관계(무엇이 다른 것에 얼마나 가까운가)가 포함된다.

  • 지상의 합성 이미지에서 광경을 재구성하고
  • 지상의 상공 비행 궤적을 결정하다
  • 표면 또는 부피 계산,
  • 트레이스 지형 프로파일,

다른 분야에서의 지형

지형은 다양한 과학 분야에 적용되어 왔다.신경과학에서 신경영상학 분야는 뇌 지도를 위해 EEG 지형학과 같은 기술을 사용한다.안과에서는 각막의 표면 곡률을 매핑하는 기술로 각막 지형을 사용한다.조직공학에서 원자력 현미경나노토포그래피 지도를 만드는 데 사용된다.

인체 해부학에서 지형학은 피상적인 인체 해부학이다.

수학에서 지형 개념은 지도상의 패턴이나 지형의 일반적인 구성을 나타내거나 변수(또는 변수 값)가 공간에 분포하는 패턴을 나타내는 용어로 사용된다.

지형학자

지형학자는 지형학 전문가이다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 지형이 뭐죠?– 지리정보센터
  2. ^ WordNet Search에서 정의– princeton.edu
  3. ^ 연방시민정보센터의 정의– pueblo.gsa.gov
  4. ^ 온라인 어원사전– etymonline.com
  5. ^ 예를 들어 빅토리아 카운티 역사 및 런던 지형학 협회의 웹 사이트를 참조하십시오.
  6. ^ 옥스퍼드 영어사전– "Ordance Survey"
  7. ^ 지형 엔지니어 – 2014년 9월 26일 웨이백 머신에 보관된 이력인력
  8. ^ 내해 차트 작성: 미국 호수 조사 역사, Arthur M.우드포드, 1991년
  9. ^ 를 들어 Wayback Machine 및 DeLorme 제품의 National Geographic Trails Illustrated Maps Archived 2006-11-16 의 출판물을 참조하십시오.