Topographie ist ein weit gefasster Begriff, der verwendet wird, um die detaillierte Untersuchung der Erdoberfläche zu beschreiben. Dazu gehören Oberflächenveränderungen wie Berge und Täler sowie Merkmale wie Flüsse und Straßen. Es kann auch die Oberfläche anderer Planeten, des Mondes, Asteroiden und Meteore umfassen. Die Topographie ist eng mit der Vermessungspraxis verbunden, also der Praxis, die Position von Punkten zueinander zu bestimmen und aufzuzeichnen.
Geschichte
Das Wort Topographie selbst leitet sich vom griechischen „topo“ für Ort und „graphia“ für schreiben oder aufzeichnen ab. Einige der ersten bekannten topographischen Vermessungen wurden Ende des 18. Jahrhunderts vom britischen Militär durchgeführt. In den Vereinigten Staaten wurden die ersten detaillierten Vermessungen während des Krieges von 1812 vom „Topographical Bureau of the Army“ durchgeführt Die topographische Kartierung des 20. Jahrhunderts wurde mit der Erfindung von Instrumenten wie Theodoliten und Automatiken komplexer und präziser Ebenen. In jüngster Zeit haben Entwicklungen in der digitalen Welt wie GIS (Geografisches Informationssystem) es uns ermöglicht, immer komplexere topografische Karten zu erstellen.
Ziele
Die moderne Topographie beschäftigt sich im Allgemeinen mit der Messung und Aufzeichnung von Höhenkonturen, die eine dreidimensionale Darstellung der Erdoberfläche erzeugen. Eine Reihe von Punkten wird ausgewählt und in Bezug auf ihre horizontalen Koordinaten, wie Breite und Länge, und ihre vertikale Position in Bezug auf die Höhe gemessen. Bei der Aufnahme in einer Serie erzeugen diese Punkte Höhenlinien, die allmähliche Veränderungen des Geländes zeigen.
Techniken
Die am weitesten verbreitete Form der Messung ist die Direktbefragung. Dies ist der Prozess der manuellen Messung von Entfernungen und Winkeln mit Nivellierinstrumenten wie Theodoliten. Die Direktvermessung liefert die Basisdaten für alle topografischen Kartierungen, einschließlich digitaler Bildgebungssysteme. Diese Informationen können in Verbindung mit anderen Systemen wie Luftaufnahmen oder Satellitenbildern verwendet werden, um ein vollständiges Bild des betreffenden Landes zu erhalten.
Die Sonarkartierung ist die primäre Technik zur Kartierung des Meeresbodens. Ein Schallimpuls wird von einem Unterwasserlautsprecher durch das Wasser gesendet und von Objekten im Wasser wie dem Meeresboden, Korallenbänken oder einem U-Boot wieder reflektiert. Mikrofone messen die reflektierten Schallwellen. Die Rücklaufzeit des Echos ist proportional zur Entfernung des reflektierenden Objekts. Mit diesen Daten können Veränderungen im Unterwassergelände und andere Objekte wie Schiffswracks kartiert werden.
Anwendungen
Eine topografische Studie kann für eine Vielzahl von Anwendungen wie militärische Planung und geologische Exploration verwendet werden. Detaillierte Informationen über Gelände- und Oberflächenmerkmale sind auch für die Planung und den Bau von größeren Tiefbau- oder Bauprojekten unerlässlich. In jüngerer Zeit wurden groß angelegte Vermessungen wie Google Maps mithilfe von Satellitentechnologie erstellt, die die ersten vollständigen, allgemein verfügbaren Vermessungen der Erde liefern.
Digitale Kartierungssysteme
Es gibt eine Vielzahl digitaler Systeme, die die aus der topografischen Vermessung gewonnenen Basisdaten zur Erstellung von Karten nutzen:
GIS verwendet Computersoftware, um hochdetaillierte Karten mit unterschiedlichen Ebenen zu erstellen, die fast alle Arten von Elementen anzeigen, wie Straßen, Brücken, Gebäude, Flüsse, politische Grenzen, Bodenarten,
3-D-Rendering verwendet Satelliten- oder Luftbilder, um mithilfe von Computersoftware ein dreidimensionales Modell zu erstellen.
Luftbildfotografie und Photogrammetrie kombinieren Fotos aus verschiedenen Blickwinkeln und verwenden das Verfahren der Triangulation, um die Position von Elementen zu berechnen.
