Podstawowe pojęcia dotyczące topografii -Słowo topografia pochodzi od wyrazów greckich topos - miejsce, okolica, oraz graphein rytować, rysować, pisać. Można więc rozumieć topografię jako graficzny sposób opisu poszczególnych miejsc lub wybranych obszarów terenu. Współcześnie wyróżniamy dwa podstawowe znaczenia wyrazu topografia: Topografia - zespół cech zewnętrznych terenu dotyczących jego rzeźby oraz obiektów na niej występujących; Topografia - dział geodezji i kartografii zajmujący się pozyskiwaniem, przetwarzaniem i wizualizacją informacji o topografii terenu zgodnie z przyjętymi zasadami jej modelowania wynikającymi z celu, np. badawczy, gospodarczy, obronny. Tak rozumiana topografia to, najogólniej biorąc, metodyka całościowego opisywania terenu. W zależności od przyjętej metodyki uzyskuje się różniące się między sobą modele topografii terenu.
Topografia, znaczy tyle, co opisanie miejsca, czy przedstawienie miejsca. W obszarze nauk o Ziemi, a także w rozumieniu potocznym znaczenie miejsca jest tożsame z określeniem jednoznacznej, czasoprzestrzennie zorientowanej lokalizacji terenowej i z właściwą mu fizjonomią, czyli charakterystyczną postacią terenu
Również rozumienie topografii zachowuje ten dychotomiczny sens znaczenia miejsca, lecz jest ono ponadto rozszerzone o sens metodyki „opisania miejsca", jest zarazem synonimem działu geodezji i kartografii, którego przedmiotem poznania jest właśnie teren, pojmowany tutaj jako fizyczne ukształtowanie jego powierzchni wraz z uformowanym na niej pokryciem, stanowiącym zewnętrzną otulinę figury Ziemi. Natomiast cel tego poznania jest przede wszystkim utylitarny, polegający na dokonywaniu swoistej inwentaryzacji stanu tej otuliny, której znajomość jest niezbędna do prowadzenia badań specjalistycznych, racjonalnego gospodarowania, obronności, chronienia i świadomego przekształcania środowiska.
Pojęcie terenu i jego struktura - Terenem nazywamy dowolny wycinek krajobrazu, posiadający własną strukturę oraz dający się opisać (lokalizować) w przyjętym układzie odniesienia obejmującym elipsoidę odniesienia wraz z układem współrzędnych geodezyjnych (geograficznych elipsoidalnych B, L) oraz system wysokości (H).
Obecnie uniwersalny charakter lokalizacji punktu zapewnia układ WGS-84 Podobną rolę, w sposób jednolity na obszarze całej Polski, pełni układ „1992" (na elipsoidzie ziemskiej GRS-80 praktycznie tożsamej z elipsoidą WGS-84). Jako system wysokości nadal obowiązuje w Polsce system wysokości normalnych odniesiony do zera mareografu w Kronsztadcie (tzw. bałtycki system wysokości)
Teren charakteryzuje się swoistą strukturą, tj. właściwym sobie rozmieszczeniem komponentów oraz zespołem relacji zachodzących miedzy nimi. Istotną cechę terenu stanowi jego rzeźba. Rzeźbą terenu nazywamy ukształtowanie jego powierzchni powstałe w wyniku: działań sił naturlanych: wewnętrznych (endogenicznych), które powodują ruchy i odkształcenia skorupy ziemskiej, a także towarzyszących im trzęsień ziemi oraz procesów plutonicznych i wulkanicznych; zewnętrznych (egzogenicznych), modelujących powierzchnię lądów, takich jak procesy: wietrzenia, denudacji, erozji, solukcji, sedymentacji, działalności człowieka: bezpośredniej (kopalnictwo, melioracje, budownictwo przemysłowe i komunalne, drogowe i kolejowe, rolnictwo itp.) oraz pośredniej (działalność gospodarcza powodująca zmianę natężenia i typu procesów rzeźbotwórczych).
Rzeźbę terenu, zgodnie z jej genezą, tworzą' formy naturalne, odnoszące się do powierzchni ziemi, dające się wyodrębnić ze względu na ich kształt i postać. Naturalna rzeźba terenu jest w wielu miejscach zaburzona na skutek działalności gospodarczej człowieka, w wyniku której wprowadzone zostały formy antropogeniczne rzeźby terenu
Jako umowną powierzchnię terenu można przyjąć powierzchnię Ziemi obejmującą powierzchnie form rzeźby terenu, otwartych wód lądowych, lodowców i mokradeł stałych. Do tej powierzchni odnosi się model wysokościowy terenu. Poza częścią lądową Ziemi, jej powierzchnię stanowi powierzchnia mórz i oceanów, natomiast rzeźba odnosi się do ich dna.
Elementy terenu znajdujące się na powierzchni form rzeźby terenu stanowią pokrycie terenu. Znaczną część pokrycia terenu stanowią szata roślinna, wody otwarte, lodowce oraz obiekty antropogeniczne Do pokrycia terenu zalicza się także materiał utworów powierzchniowych (ze skaty rodzimej lub naniesiony) występujący na powierzchni terenu w postaci gruntów odsłoniętych.
Struktura terenu odnosi się więc do głównych komponentów środowiska przyrodniczego, takich jak: skała, woda, gleba, roślinność oraz rzeźba, poszerzonego o wybrane komponenty antropogeniczne (budowle, urządzenia itp.) i dotyczy tych obiektów, które cechuje względna stabilność ich położenia. Swoiste miejsce w strukturze terenu zajmują mokradła stale (bagna i torfowiska) związane z hydrografią terenu, zawsze pokryte roślinnością, a ich powierzchnia jest jednocześnie powierzchnią terenu.
Relacje zachodzące między elementami składowymi terenu są to relacje między powierzchnią terenu, jego rzeźbą i pokryciem. Najważniejsze z nich dotyczą sąsiedztwa, nakładania, zawierania, przecinania itp. Relacje te w pełni można prześledzić biorąc pod uwagę relacje zachodzące między obiektami terenowymi, tworzącymi szczegółowe elementy składowe terenu
Obiekt terenowy i jego cechy - Obiekt terenowy jest to możliwy do wyodrębnienia w terenie względnie trwały obiekt, któremu można przypisać jednoznaczną nazwę. Ze względu na strukturę obiekty terenowe można podzielić na: - proste (zwane też przedmiotami terenowymi), np. odosobniona sosna, złożone (gdy traci sens wyodrębnianie jego składników), np las sosnowy Do obiektów terenowych należy zaliczyć także podstawowe formy rzeźby terenu: naturalne, np góra, dolina, taras, wąwóz; antropogeniczne, np. dół wyrobiskowy, kopiec, nasyp, wykop Istotne znaczenie dla modelowania rzeźby terenu ma znajomość przebiegu linii szkieletowych (grzbietowych i ciekowych).
Większość obiektów terenowych tego samego typu różni się między sobą cechami indywidualnymi, które zanikają w wyniku typizacji obiektu (zaszeregowania obiektu do danej kategorii). Prawie wszystkie obiekty terenowe są obiektami trójwymiarowymi, ale to ksztah obiektu decyduje o geometrii jego rzutu na powierzchnię odniesienia. by opracować dane topograficzne o terenie, pozyskuje się i przetwarza określone informacje o obiektach terenowych, wybranych zgodnie z przyjętymi założeniami dla tworzonego modelu topografii terenu
Informacja topograficzna jest to pewien zbiór wiadomości o położeniu, własnościach geometrycznych i relacjach przestrzennych, a także o cechach, funkcjach i właściwościach obiektów, zjawisk i procesów, odniesionych do powierzchni Ziemi, wybranych i scharakteryzowanych zgodnie z przyjętymi założeniami dla tworzonego modelu topografii terenu.
Informacja topograficzna może charakteryzować się różnym stopniem dokładności lokalizacji przestrzennej, precyzji sformułowań merytorycznych, szczegółowości lub uogólnienia, aktualności, wiarygodności i kompletności.
Źródła pozyskania informacji topograficznej możemy podzielić na: 1. podstawowe, np.: bezpośrednie pomiary geodezyjne lub topograficzne (rzadko stosowane), terenowe pomiary GPS, pomiary fotogrametryczne połączone z fotointerpretacją zdjęć lotniczych, poparte wywiadem terenowym, teledetekcja obrazów satelitarnych o dużej rozdzielczości spektralnej i wysokiej rozdzielczości przestrzennej, ortofotomapa; 2. pomocnicze, np.: a) funkcjonujące systemy informacji o terenie takie, jak np.: mapa zasadnicza, kataster (ewidencja gruntów i budynków), monitoring wód i powietrza atmosferycznego itp.; b) mapy topograficzne 1:10 000, l :25 000, l :50 000; c) wybrane informacje z map tematycznych takich jak: mapa geologiczna 1:50 000 (gl. wersja A - utwory powierzchniowe), mapa hydrograficzna 1:50 000, mapa sozologiczna l :50 000, mapy leśne l :5 000 oraz l :25 000 (l :20 000); d) wybrane informacje z krajowych lub lokalnych systemów informacji geograficznej o różnej tematyce, jak np. system informatyczny gospodarki wodnej realizowany w Regionalnych Zarządach Gospodarki Wodnej, Baza Danych o Ochronie Przyrody funkcjonująca w Wydziale Ochrony Środowiska Urzędu Województwa Pomorskiego itp.; e) wybrane informacje z materiałów tekstowych typu : dane statystyczne (publikacje GUS i WUS-ów), „Roczniki hydrologiczne" i „Roczniki klimatyczne" (IMiGW), „Biblioteka Monitoringu Środowiska" (PIOŚ), szczegółowe bazy danych dotyczące różnych aspektów środowiska geograficznego, informatory turystyczne, rozkłady jazdy komunikacji autobusowej i kolejowej itp.
Wykorzystanie informacji pozyskanej z wyżej wymienionych źródeł, ma sens tylko wówczas, gdy będziemy mieć pewność co do jej aktualności.
Obiekty topograficzne i dane topograficzne - Obiekt topograficzny jest to abstrakcja (przedmiot ogólny) obiektu terenowego lub ich zespołu, będąca w sensie reprezentacji geometrycznej i opisowej właściwa topografii. Reprezentacja ta pozwala na możliwie precyzyjne odtworzenie położenia obiektu w przestrzeni geograficznej i odtworzenie właściwych relacji przestrzennych z innymi obiektami topograficznymi. Wszelkie informacje towarzyszące prezentacji geometrycznej obiektu topograficznego stanowią jego atrybuty.
Zarówno w przypadku map, jak i baz danych obiekty topograficzne wraz z atrybutami tworzą zbiory informacji topograficznej o terenie.
Wyodrębnianiu obiektów topograficznych towarzyszy ich typizacja na podstawie głównych cech obiektów terenowych, wybór informacji o obiekcie (atrybutów), w tym dobór cech oraz geometryzacja obiektu
Zakres informacji o obiekcie topograficznym zależy przede wszystkim od przeznaczenia tworzonego topograficznego modelu terenu. Reprezentacja geometryczna obiektu topograficznego zależy nie tylko od kształtu obiektu, ale w dużej mierze także od przyjętej skali tworzonego topograficznego modelu terenu.
Ze względu na sposób typizacji oraz strukturę obiektu, można wydzielić następujące typy obiektów topograficznych: prosty, gdy obiekt topograficzny definiowany jest na podstawie typizacji i geometryzacji obiektu terenowego (np. budynek, tor kolejowy, las, wąwóz, linia grzbietowa rzeźby terenu); złożony jednorodny, gdy obiekt topograficzny definiowany jest na podstawie typizacji i agregacji obiektów terenowych tego samego rodzaju, w postaci zespołów liniowych (np. sieć cieków, sieć dróg) lub powierzchniowych (np teren zabudowy gęstej), podlegających geometryzacji, złożony różnorodny, gdy obiekt topograficzny definiowany jest na podstawie typizacji i agregacji obiektów terenowych różnego rodzaju, tworzących kompleksy wydzielane na podstawie przyjętego kryterium i podlegające geometryzacji (np kompleksy użytkowania terenu); wydzielony, gdy obiekt (jednostka terytorialna) definiowany jest w wyniku typizacji oraz rejonizacji lub regionalizacji w oparciu o przyjęte kryteria
Obiekty topograficzne wydzielone nie posiadają bezpośredniego odniesienia do obiektów terenowych, ponieważ ich typizacja opiera się na syntezie cech komponentów środowiska powiązanych ze sobą określonymi relacjami, a ich geometryzacja jest wynikiem przeprowadzonej regionalizacji lub rejonizacji. Obiekty te nie są de facto obiektami ściśle topograficznymi, ale znakomicie poszerzają wiedzę o terenie, przydatną dla celów planowania, zarządzania lub badań naukowych.
Jednostki terytorialne mogą być wydzielane na podstawie regionalizacji: geomorfologicznej, hydrologicznej, geobotanicznej, fizyczno-geograficznej, krajobrazowej; rejonizacji przyrodniczej: np obszary przyrody chronionej, geokompleksy; rejonizacji społeczno-ekonomicznej: np. jednostki osadnicze (miasto, osiedle, wieś, przysiółek), jednostki podziału polityczno - administracyjnego (państwo, województwo, powiat, gmina).
Informacje o obiektach terenowych lub ich zespołach (dane terenowe) przetworzone do postaci informacji o obiektach topograficznych tworzą dane topograficzne
Dane topograficzne są to wybrane informacje o obiektach topograficznych pozyskane, przetworzone, gromadzone, wizualizowane i udostępniane w ramach opracowanego systemu informacji topograficznej Numeryczny Model Terenu Numeryczna reprezentacja wysokości topograficznej powierzchni terenu tworzona przez ciągi współrzędnych B, L, H, odpowiadających rozproszonym punktom terenowym oraz algorytm interpolacyjny umożliwiający odtworzenie kształtu powierzchni terenu Numeryczny model terenu umożliwi wierne odtworzenie kształtu powierzchni terenu, tylko wówczas, gdy będzie się uwzględniać elementy strukturalne rzeźby terenu, tj. linie szkieletowe, skarpy, urwiska, które należy traktować także jako obiekty topograficzne Modelowanie topografii terenu Ponieważ topografia stanowi metodykę całościowego opisywania terenu, to w zależności od przyjętych założeń metodycznych uzyskuje się różniące się między sobą modele topografii terenu. Szczegółowe modelowanie topografii terenu powinno być poprzedzone koncepcyjnym opracowaniem modelu pojęciowego topografii terenu. Model pojęciowy odniesiony do topografii terenu jest abstrakcyjnym opisem wybranego fragmentu rzeczywistości, opartym na uogólnionych pojęciach i relacjach stanowiących istotę informacji topograficznej. Modelowanie topograficzne obejmuje przede wszystkim identyfikowanie obiektów istotnych z punktu widzenia topografii (wyróżnianie klas obiektów), własności tych obiektów (określanie atrybutów) i sposobów w jaki są ze sobą powiązane (określanie relacji między klasami obiektów) Model taki stanowi podstawę do opracowywania szczegółowych modeli topografii terenu ukierunkowanych dla różnych odbiorców, gdzie przeznaczenie ma wpływ na zakres informacji topograficznej i sposób klasyfikacji obiektów topograficznych Wizualizacja danych topograficznych Wizualizacja (zwana także prezentacją) danych topograficznych zależy nie tylko od zawartości przyjętego modelu topografii terenu, ale także od przyjętego systemu informacji topograficznej, Wizualizacja w bazie danych topograficznych dotyczy obrazu w postaci wektorowej (punkty, linie, kontury obszarów) i opiera się na mocno ograniczonych graficznych środkach wyrazu (kropki lub inne proste znaki punktowe, cienkie linie, obszary + rozróżnienia barwne) tak, aby nie ingerować w ustaloną geometrię obiektu topograficznego. Z obiektem związana jest tabela z atrybutami o dowolnie szerokim zakresie treści Wizualizacja na mapie topograficznej opiera się na metodyce prezentacji kartograficznej, której wyrazem graficznym są znaki kartograficzne, w przypadku map topograficznych zwane też znakami topograficznymi. Znaki topograficzne są to graficzne prezentacje danych topograficznych wybranych zgodnie z przeznaczeniem, skalą i przyjętymi zasadami redakcji mapy topograficznej. W części znaków topograficznych uwzględnia się oddanie wybranych, jakościowych cech obiektów, jednak w wielu przypadkach pewne informacje o obiekcie zapisywane są na mapie w postaci skrótu objaśniającego lub/i nazwy własnej obiektu bądź ich zespołu System informacji topograficznej, oparty na przyjętej koncepcji bazy danych topograficznych, dostarcza wiarygodne i aktualne dane topograficzne dla różnorodnych systemów informacji przestrzennej. Wynikający z tego zadania zakres treści bazy danych topograficznych powinien być dostosowany do zróżnicowanych potrzeb jej odbiorców. Baza danych topograficznych jest topograficznym modelem przestrzeni ziemskiej, reprezentującym wybrane obiekty terenowe, ukształtowanie powierzchni terenu oraz dodatkowo wybrane obiekty społeczne i kulturowe, przez co stanowi modelowe ujęcie mapy topograficznej. Natomiast mapa topograficzna stanowi graficzne zobrazowanie systemowego układu relacyjnie powiązanych informacji topograficznych Stąd mapa topograficzna może stanowić kartograficzne zobrazowanie modelu odniesionego do topografii terenu, zawartego w bazie danych topograficznych. Mapa topograficzna jest więc swoistym systemem informacji topograficznej w formie statycznej, niezależnie od jej postaci analogowej czy cyfrowej.
Wyszukiwarka