Fyzické modely terénu (video)
V následujícím příspěvku jsme vám původně chtěli přinést jen krátké instruktážní video o tom, jak si vytvořit svůj vlastní model terénu… Nakonec je pro vás připravena „exkurze“ různými technikami tvorby fyzických modelů terénu. Modely terénu nacházejí uplatnění v mnoha oblastech geoinformatiky, nicméně však pouze ty digitální a víceméně virtuální. V současnosti je v geoinformatice (opět po čase) o analýzy povrchů terénu zájem, o čemž svědčí i téma anglické sekce nadcházejícího Sympozia GIS Ostrava 2012 – Surface models for geosciences – které se tradičně uskuteční koncem ledna 2012 a jehož je GISportal.cz mediálním partnerem.
My se však budeme věnovat reálným, fyzickým modelům terénu, na které si člověk může sáhnout rukou. Tento příspěvěk byl připraven zejména díky švýcarskému Kartografickému institutu ETH Zürich, který je nositelem tradice tvorby těchto modelů. Jejich historie sahá až do 16. století a je spjata s vojenskými účely. Až císař Maxmilián I. (1459-1540) nechal vyrobit jednoduché modely terénu, konkrétně východních Alp. Prvním centrem takovéto tvorby se staly Benátky a postupem času se techniky rozšířily do ostatních zemí tehdejší Evropy, zejména pak do oblasti Francie a Švýcarska. Obzvláště pak posledně zmiňovaná země, i vzhledem ke své poloze, rozvinula a povýšila toto kartografické řemeslo do uměleckých rovin a již přes 220 let pokračuje v tradici tvorby modelů terénu.
Dodnes se vyvinulo několik typů reliéfních map/modelů, jako například modely měst, modely na glóbech, mapy pro zrakově postižené, ale také modely jeskynních systémů či těžebních soustav. Nejvíce populární však nadále zůstává tvorba modelů povrchu Země. Existuje několik metod jejich sestrojení, kdy ta nejjednodušší spočívá v modelování pomocí sádry. Tuto metodu můžete vidět na následujícím videu, které zobrazuje Toniho Maira – jednoho z posledních žijících pokračovatelů tradice ruční tvorby těchto modelů. Nechte se tedy inspirovat:
Převzato z http://www.terrainmodels.com/
Další metody, méně běžné, jsou:
- modelování pomocí pantografu – zařízení s výsuvnými rameny, které ryjí do připraveného bloku sádry. Obsluhováno člověkem, který obtahoval vrstevnice na jedné straně, a na druhé se vrývala do sádry tato kontura.
Rycí rameno pantografu.
- metoda Wenschlow – tento způsob je pojmenovaný podle sochaře a kartografa Karla Wenschlowa (1884-1947). Jeho technika využívala již předtištených map na speciálně ztuženém papíře, které se následně vlisovaly do připravené formy představující terén.
Wenschlow metoda v praxi.
- metoda ražby – tato technika je podobná té pantografové, ale používá přístroj zvaný reliéfograf. Je to složitá technika, která používá více materiálů (hliník, vinyl, papír, aj.) tak, že pomocí tepla a tlaku „vrývá“ do pružného materiálu informaci o terénu. Je předchůdcem následující metody.
- metoda formování ve vakuu – dnes snad nejčastěji vyskytující se modely, a to díky své odolnosti a jednoduchosti výroby. Jsou to klasické plastové modely terénu, kdy lze zdrojový materiál ohýbat a tvarovat jen v určitých teplotách ve vakuu, takže po ztuhnutí je zachován jejich modelovaný tvar.
Ukázka dnes již klasického plastického modelu terénu.
- počítačové modely – modely vytvořené a řízené počítačem. Jsou buď subtraktivní (odebírá se materiál z předlohy), aditivní (model je postupně tvořen) a dynamické. Mezi první typ modelů lze řadit i ty tvořené pantografem. Po vytvoření modelu jej lze potisknout pořebnou kresbou. Druhý typ modelů vzniká jako produkt 3D tiskáren či stereolitografie (použití speciálních materiálů a laseru). Dynamické modely jsou poměrně nové a představují budoucnost v této oblasti kartografie. Jsou vhodné pro zobrazení okamžitých změn v povrchu terénu. Zajímavou dynamickou metodou je ta, kdy se hustá mřížka jehliček/tyčinek vysouvá a zasouvá a hýbe tak gumovou vrstvou na nich položenou. Navíc je shora na gumovou vrstvu promítán libovolný obraz krajiny.
Ukázka dynamického modelu terénu.
A k čemu jsou fyzicky vytvořené modely k terénu, když vše můžeme prohlížet přímo na monitoru či za použití 3D brýlí (nebo jiné virtuální/augmented reality)? Tak třeba pro lepší názornost při výuce nejrůznějších geografických jevů v podstatě na jakékoliv úrovni vzdělávání.
Zobrazení ledovce pro výuku.
Nebo pro lepší představu o okolním terénu sloužící pro snadnější orientaci člověka, nebo pro snadnější sdílení prostorové informace širokému publiku (např. v muzeích – konkrétně můžete jeden z těchto modelů vidět v Moravském kartografickém centru ve Velkých Opatovicích).
Terénní model Moravy o ploše 100 metrů čtverečních (Moravské kartografické muzeum).
Nebo pro tvorbu modelů zástavby měst či plánů víceúrovňového křížení, přehrad, mostů, aj. Nebo jako zmenšené modely pro vědecké účely, zejména jako hydrologické modely (vodní elektrárny, simulace toku podzemní i povrchové vody, apod.). Anebo třeba jako těžítko či ruční navigaci v terénu…
Předchůdce dnešních ručních GPS navigací.
Pokud tedy máte v nejlepším až několik dní volného času a dostatek materiálu (a trpělivosti), můžete se do výroby směle pustit. Mnohým z vás však spíše vyvstane v hlavě prohlášení typu: ještě že už máme ten 3D tisk…
Více obrázků a tipů naleznete např. zde:
Brzy vám přineseme novinku ohledně holografického tisku. Buďte naladěni na GISportal.cz
zdroje obrázků: www.terrainmodels.com, www.reliefshading.com, archiv GISportal.cz
