انتخاب ویژگی‌های ژئومدیا مناسب برای ساخت تجسم‌های چشم‌انداز طبیعی و پیشنهادی آثار توپوگرافی دست‌نویس غیر کارتومتری تاریخی مورد بررسی قرار می‌گیرد تا درک شهودی از لندفرم‌های برجسته را امکان‌پذیر سازد. هدف اصلی این مطالعه نشان دادن پارامترهای ژئومدیا برای نمایش بعد سوم در نقشه های آبرنگ توپوگرافی از قرن هجدهم با استفاده از قوانین نقشه برداری و عملیات اطلاعات جغرافیایی برای تبدیل ابزار بیان گرافیکی است. روش های زیر مورد استفاده قرار گرفت: انتخاب قطعات نقشه معرف با ابزارهای بیان نقاشی خاص. تجزیه و تحلیل اشکال اصلی نقش برجسته بر روی نقشه های تاریخی و مدرن. اصلاح؛ بردارسازی خطوط کانتور، و تبدیل به یک مدل GRID. استفاده از تغییرات پارامتر: افزایش ارتفاع، ارتفاع و ارتفاع، تضاد نور. و ایجاد تصویرسازی نهایی از دید پرنده، با پارامترهای مناسب. مشخص شد که پارامترهای تجسم تصویر توپوگرافی آبرنگ غیر کارتومتری روی یک مدل سه بعدی را می توان به نوبه خود انتخاب کرد. با این حال، آنچه مهم است حفظ مکمل بودن آنهاست. پارامترهای پیشنهادی برای سه نقشه به خوبی برای ایجاد تجسم چشم پرنده ایستا کلی، با درک طبیعی و پیشنهادی از تسکین مناظر کار می کنند. با این حال، آنچه مهم است حفظ مکمل بودن آنهاست. پارامترهای پیشنهادی برای سه نقشه به خوبی برای ایجاد تجسم چشم پرنده ایستا کلی، با درک طبیعی و پیشنهادی از تسکین مناظر کار می کنند. با این حال، آنچه مهم است حفظ مکمل بودن آنهاست. پارامترهای پیشنهادی برای سه نقشه به خوبی برای ایجاد تجسم چشم پرنده ایستا کلی، با درک طبیعی و پیشنهادی از تسکین مناظر کار می کنند.

کلید واژه ها:

ویژگی های ژئومدیا ; نقشه توپوگرافی ; نقشه غیر کارتومتری ; نقشه نسخه خطی تاریخی ; تجسم چشم انداز ؛ امداد زمین ; آبرنگ ; عملیات اطلاعات جغرافیایی ; ابزار بیان گرافیکی

1. مقدمه

طبق تعریف، یک نقشه پرسپکتیو ندارد، زیرا ناظر در بالای تمام قسمت های تصویر گرافیکی به طور همزمان قرار دارد [ 1 ]. با این حال، برای قرن‌ها، تکنیک‌های تطبیق پارامترهای مربوط به پرسپکتیو برای نمایش نقشه‌کشی زمین با استفاده از اصول هندسی و تکنیک‌های نقاشی مرتبط است [ 2 ]. خطوط کانتور از اوایل قرن نوزدهم، به عنوان مثال، از اولین مثلث‌سازی و تسطیح ملی دقیق بر اساس داده‌های توافق شده، معمولاً سطح دریا [ 3 ]، نقش برجسته‌ای را بر روی نقشه‌های توپوگرافی نشان می‌دهند. ترتیب خطوط کانتور عمدتاً ارتفاع قابل اندازه‌گیری ویژگی‌ها را نشان می‌دهد، در حالی که سایه‌زنی تکمیلی به فرد کمک می‌کند تا انعطاف‌پذیری برجستگی شکل زمین را متوجه شود [ 4 ]]. نمایش بعد سوم در زمینه محتوای توپوگرافی روی نقشه برای مدت طولانی موضوع تحقیق در مورد سنجش پذیری، تصویر پذیری و زیبایی شناسی تصاویر کارتوگرافی بوده است [ 5 ].

در آغاز توپوگرافی حرفه ای در قرن هجدهم، پادشاهان به مهندسان نظامی خود دستور می دادند تا کارهای توپوگرافی چند ورقی را برای اهداف نظامی و/یا اداری انجام دهند [ 6 ]. بررسی میدانی آن زمان شامل شناسایی با چشم، مشاهده حاد، و ارزیابی و ترسیم صحیح فاصله، هم در کتاب‌های ترسیمی و هم با استفاده از جدول هواپیما بود [ 7 ]. چنین نقشه‌های مخفی معمولاً برای حاکم به‌عنوان آثار خطی که از رسانه‌های مبتنی بر آب استفاده می‌کردند، ایجاد می‌شد و به همین ترتیب، نسخه‌های کمی ساخته می‌شد [ 8 ]]. در آن زمان، هیچ تکنیک دیگری به سازندگان نقشه این فرصت را نمی داد که مناظر را تا این حد واقع بینانه منعکس کنند. این شیوه هنرمندانه نقاشی، که از ابزارهای بیان گرافیکی پیچیده، با رنگ‌های هماهنگ و تقلید از ویژگی‌های طبیعی استفاده می‌کند، به شدت مستعد دگرگونی‌هایی از تصویر کارتوگرافی دوبعدی به تجسم پرسپکتیو سه بعدی است [ 6 ].

اهمیت نقشه های توپوگرافی تاریخی به عنوان پنجره ای منحصر به فرد به وضعیت توپوگرافی در قرن هجدهم توسط ژئوپورتال های اختصاصی و وب سایت های چند رسانه ای ثابت شده است [ 9 ، 10 ]. ورق‌ها در معرض ارجاع جغرافیایی به سیستم‌های فضایی فعلی هستند، که در آن تابع شفافیت به فرد اجازه می‌دهد تا نمای چندین نقشه همپوشانی را از دوره‌های تاریخی مختلف دستکاری کند [ 11 ، 12 ]. متاسفانه، چنین ارجاع هندسی به نقاط کالیبراسیون، گرافیک یک نقشه تاریخی را مخدوش می کند و در نتیجه، باعث تغییر شکل ابزار بیان گرافیکی ایجاد شده در چنین رسانه های هنری مبتنی بر آب می شود.

بیشتر نقشه های توپوگرافی قرن هجدهم غیر کارتومتری هستند، زیرا اعوجاج بسیار نامنظم را در صفحات منفرد نشان می دهند [ 6 ]. نقشه غیر کارتومتری به این معنی است که مقادیر زوایا و فواصل اندازه‌گیری شده در آن نقشه، مقادیر تقریبی با آزیموت‌های واقعی و فواصل واقعی حاصل از مقیاس نقشه هستند. به همین دلیل است که در فهرست‌ها و کتاب‌شناسی‌ها، ارقام مقیاس مربوط به نقشه‌های توپوگرافی قرن هجدهم اغلب با کلمه «ca» (حدوداً) جلو می‌آیند.

بنابراین، موضوع تبدیل مناسب این گونه گرافیک های هنری از نقشه به بعد سوم در رابطه با ایجاد تصاویر پرسپکتیو برای مناطقی از منظر، در این پژوهش مورد بحث قرار خواهد گرفت. چنین پانورامایی، با تصاویر بسیار فردی از کوه ها و دره ها، با دستکاری پارامترها و جلوه های نقاشی و طراحی ایجاد شده است [ 13 ، 14 ].

از سوی دیگر، برای اینکه بتوان از نقشه‌های تاریخی به‌طور گسترده‌تر استفاده کرد، تهیه TIN‌های دیجیتالی زمین (شبکه‌های نامنظم مثلثی) و مدل‌های GRID که امکان انتخاب پارامترهای قابل اندازه‌گیری و بصری را به صورت سه‌بعدی در برنامه‌های نقشه‌کشی-ژئواطلاعات جغرافیایی ممکن می‌سازد، حائز اهمیت است [ 15 ]. ، 16 ]. ایجاد تجسم های واقع گرایانه از چنین مدل هایی برای کمک به توضیح فرآیندهای چشم انداز [ 17 ]، یا ایجاد یک تجسم تعاملی در زمان واقعی [ 18 ]، به کانون تحقیقات تبدیل شده است. آزادی ارائه تصاویر توپوگرافی بر روی صفحه نمایش بیش از شیب های سایه مناسب را امکان پذیر می کند [ 19 ].

به حداقل رساندن تداخل عناصر گرافیکی اصلی در نقشه تاریخی، و اجازه دادن به تفسیر روابط بین نقش برجسته و اشیاء توپوگرافیک به درستی، یک چالش بزرگ باقی مانده است [ 20 ]. از این رو، تمرکز این مطالعه به انتخاب مکمل ویژگی‌های ژئومدیا برای ساخت سودمندترین تجسم سه بعدی از نقشه‌های توپوگرافی دست‌نویس برای درک ساده و شهودی لندفرم‌های برجسته و تفسیر خوب روابط متقابل آن‌ها، در عین حفظ سطح بالایی از زیبایی شناسی

2. اهداف و سؤالات

هدف اصلی این مطالعه نشان دادن پارامترهای ژئومدیا برای نشان دادن بعد سوم بر روی نقشه های توپوگرافی آبرنگ غیر کارتومتری با استفاده از قوانین نقشه برداری و عملیات اطلاعات جغرافیایی برای تبدیل ابزار بیان گرافیکی بود. برای رسیدن به این هدف، سوالات زیر مطرح شد:

–: کدام قواعد نقشه کشی سودمند هستند و کدام یک از آنها فرصت ایجاد نماهای سه بعدی از نقشه های توپوگرافی به سبک آبرنگ نقاشی را محدود می کند؟
–: کدام پارامترهای قابل اندازه گیری را می توان برای استخراج تلقین بصری نقش برجسته و لندفرم ها از طریق ابزار بیان گرافیکی در آبرنگ به کار برد؟
–: چگونه می توان از نظر کفایت رنگ یک منظره خاص موجود به طبیعی بودن رسید؟
–: مسائل جداگانه و مکمل استفاده از پارامترهای قابل اندازه گیری و مدل سازی دستی پرسپکتیو چشم پرنده در ساخت تصویرسازی سه بعدی چیست؟

3. مواد و روشها

روش‌های اساسی تحقیق عبارت بودند از: تحلیل تصویری محتوای کارتوگرافی. طبقه بندی و انتخاب مواد کارتوگرافی؛ مقایسه نمایش اشکال نقش برجسته در نقشه های توپوگرافی تاریخی و مدرن. انتخاب پارامترها در نرم افزار اطلاعات جغرافیایی؛ استفاده از قوانین طراحی کارتوگرافی؛ انطباق ابزار بیان گرافیکی در رسانه‌های مبتنی بر آب برای ترویج وسوسه‌انگیز بودن نمایش شکل برجسته.

برای دستیابی به هدف و پاسخ به سؤالات مطرح شده، مراحل تحقیق عبارت بودند از:

–: تدوین مفهوم فرآیند تحقیق ( بخش 3.1 ).
–: انتخاب برگه‌های غیر کارتومتری/قطعات نقشه‌ای که ابزارهای بیان نقاشی خاصی را نشان می‌دهند: مواد کارتوگرافی ( بخش 3.2 ، شکل 1 و شکل 2 ).
–: تجزیه و تحلیل تطبیقی اشکال نقش برجسته بر روی نقشه های تاریخی و مدرن، تصحیح نقشه، و بردار سازی خطوط کانتور ( بخش 3.3 .، شکل 3 و شکل 4 ).
–: تبدیل به مدل GRID و تغییرات پارامتر: اغراق عمودی (ضریب مقیاس بندی عمودی) و ویژگی های روشنایی ( بخش 3.4 .، شکل 5 ، شکل 6 و شکل 7 ).
–: ایجاد اثر نهایی: تجسم سه بعدی با استفاده از پارامترهای مطلوب برای دستیابی به یک چشم انداز طبیعی پیشنهادی و نزدیک از زمین ( بخش 4 ، شکل 8 و شکل 9 ).

3.1. دریافت، آبستنی

نکات زیر در مفهوم تحقیق گنجانده شده است:

مطالب کارتوگرافی: آثار توپوگرافی معرف قرن هجدهم با ابزار بیان گرافیکی نقاشی در رسانه های مبتنی بر آب.
تداخل دیجیتال در تصویر کارتوگرافی: تصویر شطرنجی، بدون نقشه جغرافیایی ارجاع شده به سیستم مختصات، تبدیل به GRID تنظیم شده به ابزارهای بیان گرافیکی در رسانه های مبتنی بر آب.
قوانین نقشه برداری: شکل پذیری نقش برجسته، شکل خطوط کانتور، “پیچ پیچ” بیش از حد رودخانه ها، اغراق در مقیاس عمودی، نمای چشم پرنده.
پارامترهای زمین اطلاعاتی قابل اندازه گیری : افزایش ارتفاع (اغراق مقیاس عمودی). روشنایی: کنتراست آزیموت-ارتفاع.
زمینه هنری و زیبایی شناختی: حفظ بیان بالای سبک نقاشی، طبیعی بودن منظر رنگ ها، پرسپکتیو نقاشی در تصویر هنری، رندر و تغییرات پرسپکتیو.
فناوری: تصاویر شطرنجی، گرافیک شطرنجی (فتوشاپ)، برداری دستی: مدل‌سازی قوس‌های خط، منحنی‌های بزیه، مدل GRID، انواع پارامترها (ESRI ArcMap andArcScene 10.6.1.9270، Environmental Systems Research Institute, Inc. (ESRI)، Redlands, CA ، ایالات متحده آمریکا)؛
اثر مورد انتظار: تجسم نمایش پذیری (تصویرپذیری) زیاد از نقشه های توپوگرافی غیر کارتومتری با سبک نقاشی، توصیه هایی برای چیدمان مطلوب نقطه ادراک و صفحه تصویر، نمای چشم پرنده.

3.2. مواد نقشه کشی

شکل 1 سه قطعه نقشه انتخاب شده از آثار توپوگرافی خطی ساخته شده با آبرنگ برای پادشاهان اروپایی از قرن هجدهم را نشان می دهد. نقشه سیسیل [ 21 ] با تصویری از جنگل‌ها در گونه‌های مدرج سبز و خاکستری کاملاً رنگ‌آمیز برای نمایش اشکال برجسته متمایز می‌شود ( شکل 1 A). نقشه اسکاتلند ( شکل 1 ب) [ 22 ] و نقشه شوش ( شکل 1 ج) [ 23]، علیرغم غنی بودن رنگدانه ها، به طور قابل توجهی تون شده و خاموش به نظر می رسند. در این سه نقشه، جلوه منظره با استفاده از تکنیک های ظریف نقاشی، عمدتاً آبرنگ و شستشو به دست آمد. نگاهی به نسخه های اصلی مستقیماً در محل در آرشیوهای نقشه برداری به منظور انتخاب برگه های نمایانگر نقشه های توپوگرافی با طرح مطلوب فرم های برجسته اصلی ضروری بود.

در نقشه‌های روی و سندبی از اسکاتلند ( شکل 2 B) [ 24 ] و در نقشه آویکو و کارلی از دره شوش ( تصویر 2 ج) [ 25 ]، وسیله‌ای برای بیان نقاشی، با لکه‌های رنگ و قلم موها، غالب است. این نقشه‌ها برخلاف نقشه‌های دیگر قرن هجدهم، با ابزارهای ترسیمی (خطی) بیشتری برای بیان گرافیکی، بسیار هنری به نظر می‌رسند [ 6 ]. سه بعدی بودن لندفرم ها به دلیل استفاده از ابزارهای بیان گرافیکی نقاشی، در این نقشه ها به واقع بینانه ترین حالت ارائه شده است. شکل 2ابزار بیان پیچیده نقاشی را با رنگ‌های هماهنگ و تقلید از ویژگی‌های طبیعی نشان می‌دهد. و بلاتینگ، نواربندی با لکه‌های چند رنگ و چند سایه (هچینگ شکل زمین، سایه‌زنی بر روی جنگل‌ها یا مزارع، استفاده متفاوت از شکل زمین، قلم مو، جوهر هندی، بیستر و شستشو) [ 26 ].

3.3. تجزیه و تحلیل مقایسه ای اشکال اصلی برجسته، اصلاح و بردارسازی خطوط کانتور

اولین گام از تجزیه و تحلیل لندفرم های اصلی نقش برجسته، مقایسه موقعیت قله های کوه و مسیر زنجیره کوه ها و رودخانه ها بر روی نقشه های تاریخی و مدرن بود. شکل 3 دو نقشه از قسمت میانی سیسیل را نشان می دهد ( شکل 3الف، ب) با قرارگیری چهار قله، سه شهر و رودخانه‌های اصلی، به محققین اجازه می‌دهد تا جهت کل ریزش زمین و حجم اشکال اصلی برجسته را تعیین کنند. اعوجاج نامنظم محل اشیاء توپوگرافیک در نقشه قدیمی در مقیاس حدود. 1:80000 ارزیابی جهت های اصلی سقوط زمین را تسهیل نمی کند، حتی در مقایسه با ترسیم خطوط کانتور بر روی نقشه توپوگرافی مدرن در مقیاس 1:100،000. مرحله بعدی آماده سازی برای بردارسازی خطوط کانتور از طریق ثبت تصویر کارتوگرافی در فضای کاری اطلاعات جغرافیایی بود. در راستای مفهوم، یک لایه با یک تصویر شطرنجی بدون ارجاع جغرافیایی با سیستم مختصات فضایی مدرن ثبت شد.

یک تبدیل معمولی به سیستم مختصات برای بررسی میزان اعوجاج ابزار بیان گرافیکی در نرم افزار ESRI ArcMap 10.6.1 انجام شد ( شکل 3 C). سیستم مختصات UTM 33 North با توجه به شبکه UTM برای نقشه توپوگرافی مدرن مشخص شد. مرحله بعدی اصلاح نقشه تاریخی با توجه به نقاط مشترک هر دو نقشه بود. هفده نقطه شناسایی شد و از تبدیل چند جمله ای مرتبه 3 استفاده شد. کل خطای RMS (ریشه میانگین مربع) 522.342 متر بود. شکل 3 C یک اعوجاج بسیار نامنظم از گرافیک نقشه قدیمی را نشان می دهد. در مورد این مطالعات، مهمترین چیز این است که به وضوح نشان دادن اعوجاج سبک نقاشی نقشه اصلی است ( شکل 3).E) در تصویر، پس از اصلاح به سیستم مختصات مدرن ( شکل 3 D).

مرحله بعدی آماده سازی برای بردارسازی خطوط کانتور از طریق ثبت تصویر کارتوگرافی در فضای کاری اطلاعات جغرافیایی بود. یک لایه با تصویر شطرنجی بدون ارجاع جغرافیایی به سیستم مختصات فضایی مدرن ثبت شد ( شکل 4 B). سپس، بردارسازی برای نه خط کانتور با مقادیر ارتفاعی توافق شده انجام شد که با کمترین مقدار، 105، در بستر دره اصلی شروع شد ( شکل 4 A,D). بردارسازی خطوط کانتور بر اساس فایل‌های شکل هندسی چند خطی با استفاده از منحنی‌های Bezier در حالت دست آزاد بود. شکل 4C در گوشه سمت راست پایین، یک روش دستی برای رسم خطوط کانتور با استفاده از منحنی های Bézier را نشان می دهد، که مدل سازی منحنی های صاف را ممکن می کند. نقشه ایزوکروماتیک در قسمت سمت چپ شکل 4 سیستم خطوط کانتور را بر اساس قوانین نقشه کشی نشان می دهد، در حالی که در قسمت سمت راست تنظیم به وسیله بیان نقاشی روی نقشه را از قرن هجدهم نشان می دهد. تمامی این اقدامات با استفاده از نرم افزار ESRI ArcMap 10.6.1 انجام شد.

شکل 1. قطعات نقشه با کاهش تقریباً 70 درصد از نسخه اصلی: ( A ): Nova et accurata Siciliae Regionum, Schmettausche Karte von Sizilien (1722)، حدود. 1:80.000; وین، Österreichische National Bibliothek; Schmettau: Sizilien, ÖNB/KAR: AB141, E19.585-D: 12; ( B ): بررسی نظامی اسکاتلند-هایلندز، حدود. 1:36.000; 1747-1752. لندن، کتابخانه بریتانیا. K.Top: نقشه ها. CC.5a441/16-3f BL; ( C ): Valle di Susa: CARTA TOPOGRAFICA in misura, delle Valli di Cezana, e Bardoneche…, (1764), حدود. 1:19.000; تورین، آرشیو دی استاتو؛ کارتلا 7، شوش.

شکل 2. ابزار بیان گرافیکی نقاشی در جزئیات نقشه از شکل 1 . ( الف ): نقشه سیسیل، ( ب ): نقشه اسکاتلند و ( ج ): نقشه شوش.

شکل 3. تجزیه و تحلیل تطبیقی اشکال اصلی نقش برجسته بر روی نقشه سیسیل، مقایسه موقعیت قله های کوه، مسیر زنجیره کوه ها و رودخانه ها (با موقعیت چهار قله، سه شهر و رودخانه اصلی) بر روی نقشه سیسیل، حدود 1:80000، 1722 ( B ) و نقشه توپوگرافی ایتالیا، ورق: Bronte، 1955، UTM، 1:100000 ( A ): اعوجاج نامنظم قاب نقشه قدیمی ( C ): اعوجاج مرکز بیان گرافیکی از دره / خط الراس جنوب کوه پیتزا ( D ): سبک اصلی نقاشی قبل از اصلاح ( E ).

شکل 4. بردارسازی خطوط کانتور بر روی نقشه سیسیل: ( A ): نقشه ایزوکروماتیک پس از بردارسازی. ( B ): خطوط کانتور روی لایه با تصویر شطرنجی. ( C ): روش دستی رسم خطوط کانتور از طریق منحنی های بزیه. ( D ): نه خط کانتور با رنگ متضاد.

شکل 5. چهار مقدار برای ضریب مقیاس بندی عمودی (افزایش ارتفاع): 2، 4، 6 و 10.

3.4. تبدیل به مدل GRID و پارامترهای نسخه سازی

سپس خطوط برای درونیابی یک مدل زمین دیجیتال DRID استفاده شد. سلول های GRID برای ضلع های 5 متری محاسبه شده و مقادیر ارتفاع در نقاط مجاور به وضوح میانگین گرفته شده است. این در نرم افزار ESRI ArcMap 10.6.1 با استفاده از ابزار Topo-to-Raster که بر اساس برنامه ANUDEM [ 27 ] است، انجام شد. خروجی DTM به نرم افزار ESRI ArcScene 10.6.1 منتقل شد که نمایش سه بعدی را امکان پذیر می کند. اصلاح مقیاس ارتفاع را می توان با استفاده از مقادیر ارتفاع در لایه شطرنجی و تغییر تنظیمات دید نمایشگر اصلی (مثلاً تغییر میدان دید و زاویه رول) انجام داد.

برای دستیابی به مصالحه بین تحریف‌های تصویر نقشه‌کشی و پیشنهادی تجسم‌های امداد زمین، تنوع در پارامترها مورد آزمایش قرار گرفت. چهار مقدار برای ضریب مقیاس بندی عمودی (افزایش ارتفاع) نتایج را بر اساس قانون اغراق عمودی در نقشه های مقیاس های کوچکتر نشان می دهد ( شکل 5 ). تا آنجا که به منطقه در سیسیل مربوط می شود، فاکتورهای مقیاس بندی عمودی 2-4 مناسب ترین به نظر می رسند و مقادیر 6-10 باید رد شوند [ 28 ، 29 ].

تنظیم آزیموت و ارتفاع پارامترهای روشنایی یک فعالیت ساده است، زیرا یک قانون نقشه برداری می گوید که آزیموت NW = 315 درجه و ارتفاع 45 درجه برای تفسیر شهودی مطلوب هستند [ 29 ، 30 ]. کنار هم قرار دادن دو آزیموت روشنایی مخالف در شکل 6 این قانون را تأیید می کند، مانند آزیموت SE = 135 درجه، که برای اروپا طبیعی تر است. به نظر می رسد رودخانه ها بر روی پشته های کوهستانی قرار دارند، در حالی که به نظر می رسد پشته های کوهستانی در دره ها قرار دارند.

شکل 6. کنار هم قرار گرفتن دو آزیموت مخالف نور (نقشه سیسیل: ( A ): SE = 135° و ( B ): NW = 315°.

شکل 7. سه مقدار کنتراست (نقشه سیسیل): ( A ): 20، ( B ): 40، و ( C ): 100.

شکل 8. رنگ‌های منظره طبیعی: شباهت زیاد نقشه سیسیل ( A ) و نقشه اسکاتلند ( B )، (عکس‌ها را با شکل 1 و شکل 9 مقایسه کنید ).

شکل 9. نمای نهایی با مقادیر زیر پذیرفته شده است: پوسته پوسته شدن عمودی = 4، کنتراست 40٪. روشنایی: آزیموت 315 درجه = شمال غربی، ارتفاع 45 درجه، کمی متمایل به بیننده (به سمت راست) تقریباً 20 درجه. ( الف ): از جزئیات نقشه سیسیل؛ ( B ): از جزئیات نقشه اسکاتلند. ( ج ): از جزئیات نقشه شوش.

کنتراست یک پارامتر ذهنی تر است. بنابراین، باید کیفیت تصویر شطرنجی را در نظر گرفت تا از نظر سه ویژگی مهم رنگ: رنگ، اشباع و ارزش، جلوه ای مشابه کاغذ اصلی حاصل شود. اگر بخواهیم جلوه سه بعدی مناسبی برای تجسم‌های شکل برجسته به دست آوریم، سطح کنتراست به افزایش خاکستری برای دامنه‌های کوه سایه‌دار و سمت‌های دره مربوط می‌شود. شکل 7 سه مقدار کنتراست را نشان می‌دهد که به نظر می‌رسد مقادیر 20 و 40 مطلوب‌تر از مقدار حداکثر 100 هستند. سپس یک فرآیند مشابه با استفاده از داده‌های مناسب، پیش‌بینی‌های نقشه و نقاط کنترل برای دو قطعه چشم‌انداز دیگر انجام شد.

4. نتایج

در فرآیند ایجاد تجسم پرسپکتیو نهایی، نویسنده بر انتخاب مکملی از پارامترهای پرسپکتیو مناسب تمرکز کرده است: متغیر ضریب مقیاس عمودی (اغراق عمودی) و نمایش شیب، و قرار گرفتن در معرض سطح تصویر کارتوگرافی برای نمایش کل پیشنهادی زمین. تسکین. با توجه به شباهت زیاد نقشه سیسیل و نقشه اسکاتلند در رنگ های چشم انداز طبیعی، نویسنده از مشاهدات و عکس های گرفته شده از نقاط مشاهده در محل برای کمک به فرآیند استفاده کرد ( شکل 8 ).

با توجه به تغییرات پارامترهای نشان‌داده‌شده در بالا، در زمینه طبیعی بودن و دلالت‌انگیز بودن نمایش شکل برجسته بر روی نقشه‌های توپوگرافی آب‌رنگ، برای ایجاد یک مدل سه‌بعدی مقادیر زیر به کار گرفته شد: مقیاس عمودی = 4. روشنایی: آزیموت 315 درجه = شمال غربی، ارتفاع 45 درجه و کنتراست 40%. برای یک تفسیر جامع صحیح از نقش برجسته برای کل منطقه در نمای سه بعدی، سه تصویرسازی با استفاده از پارامترهای یکسان تهیه شد ( شکل 9 ). نویسنده از امکان رندر صاف با دکمه ماوس کامپیوتر برای تنظیم نمای چشم پرنده استفاده کرده است: ارتفاع نقطه مشاهده، محدوده میدان دید، و شیب و چرخش صفحه تصویر نقشه برداری [ 31 ].]. به طور کلی، هر یک از سه تصویر کارتوگرافی (همراه با نسخه های انتخاب شده قبلی پارامترهای ارائه شده در بالا برای نقشه سیسیل) تقریباً 20 درجه به سمت بیننده (به سمت راست) متمایل شدند.

5. بحث

مسیر تحقیق پیشنهادی در اینجا بر اساس سه تصویر کارتوگرافی غیر کارتومتری با چیدمان مطلوب اشکال برجسته اصلی بود. قطعه نقشه سیسیل شامل کوه های بلند در شمال و دره هایی است که به سمت جنوب شرقی پایین می آیند. در این مورد، نوارهای آبرنگ با لکه‌های چند رنگ و چند سایه، و لکه‌های خاکستری با پارامترهای انتخاب شده برای برجسته کردن جلوه سه‌بعدی مطابقت بسیار خوبی دارد. نقش برجسته نقشه اسکاتلند به طور کلی به سمت جنوب با دره های وسیع پایین می آید. با این حال، ارتفاعات عظیم در پایین ورق نزدیک به لکه‌های چند رنگ و چند سایه بلندتر ممکن است ناراحتی بصری خفیفی را برانگیزد. در نقشه شوش، نه پشته‌های بلند کوه در شمال و غرب، و نه دره‌ای وسیع (همراه با نقش درخت در دامنه‌های کوه) تصور تصویر را مخدوش نمی‌کند. قله با خط الراس کوه در جنوب شرقی با شیب هایی به سمت شمال ممکن است در تفسیر بصری مشکل ایجاد کند. بنابراین، هنگام برخورد با نقشه‌های تاریخی در رسانه‌های مبتنی بر آب، باید محدودیت‌هایی را که از تبدیل دیجیتالی نقشه کاغذی به مدل سه‌بعدی ناشی می‌شود، در نظر گرفت.15 ]. با پانورامای مدرن ایجاد شده در حال حاضر، این مشکل با اعوجاج های هندسی دقیق به نفع خوانایی و جنبه تصویری به حداقل می رسد.

یک مسئله باقی مانده ایجاد کمترین تعداد ممکن خطوط کانتور مورد نیاز برای ایجاد یک GRID DTM مناسب برای مطابقت با نقشه توپوگرافی غیر کارتومتری است. این تأثیر مستقیمی بر متغیرهای پارامتر در مدل سه بعدی خواهد داشت تا به بهترین نحو نمایش برجسته هنری آبرنگ را نشان دهد. اگر تعداد و چگالی خطوط کانتور را در نقشه مدرن مقایسه کنیم، می توان کاهش زیادی در تعداد خطوط کانتور مورد استفاده برای ایجاد مدل DRID مشاهده کرد. فاصله کانتور کوچکتر با رویکردی با استفاده از قاب بندی رودخانه-دره و قاب بندی کوه الراس/قله های کوه سلطه گر جایگزین شده است. وقتی صحبت از ترسیم (رقومی کردن) خطوط کانتور در امتداد رودخانه ها می شود، بر اساس نقشه های قرن شانزدهم تا هجدهم،32 ]. آن پیچ و خم های کوچک روی نقشه نباید در فرآیند بردار سازی خطوط کانتور در دره های رودخانه در نظر گرفته شود ( شکل 4 ج). بدین ترتیب در مرحله بردارسازی خطوط کانتور، تحلیل تطبیقی اولیه مسیر رودخانه بر روی نقشه تاریخی غیر کارتومتری و نقشه مدرن قابل توجه می شود.

ترتیب تغییرات پارامترها برای نقشه آبرنگ تاریخی نیز ممکن است موضوع بحث باشد، زیرا در خط مطالعه پیشنهادی در این تحقیق، قوانین نقشه‌کشی در اولویت قرار گرفتند. بنابراین، نویسنده بر احساسات و احساسات زیبایی شناختی ذهنی تمرکز کرده است که تأیید آنها بسیار دشوارتر است و بیشتر فردی هستند. این واقعیت که کاربران اطلس های تعاملی ابزارهایی برای هرگونه تغییر در پارامترهای نماهای دوبعدی و سه بعدی در مانیتور دارند به کاربران امکان می دهد تصویرسازی را انتخاب کنند که برای آنها مناسب تر است [ 33 ]، و ارائه یک نقطه شروع مناسب و راهنمایی برای آنها مفید است. .

آنچه بیشتر و بیشتر قابل توجه است، ارزیابی ذهنی زیبایی شناسی تصویر توپوگرافی در رابطه با چشم انداز طبیعی است [ 34 ]، که نیازی به همراهی با اثربخشی بالا در تفسیر روابط حجمی متقابل اشکال نقش برجسته ندارد. به عنوان مثال، از یک سو، کنتراست بالا مهم ترین ویژگی ها را برای دره های بزرگتر و پشته های کوه برجسته می کند. از سوی دیگر، چنین تضادی به فرد اجازه نمی دهد که مورفولوژی اشکال کوچک را متوجه شود [ 35 ، 36 ]. با این حال، کنتراست بالا در طراحی نمادهای نقشه که قرار است در متن کل محتوای نقشه دیده شوند، قدردانی می شود.

6. نتیجه گیری

برای خلاصه کردن این تجزیه و تحلیل، می‌توان نتیجه گرفت که رسانه‌های مبتنی بر آب فرصتی را برای نمایش تسکین‌دهنده و منظره‌سازی واقع‌بینانه ارائه می‌دهند. نویسنده با تمرکز بر ابزارهای بیان نقاشی پیچیده مورد بحث، به این نتیجه می‌رسد که کاربرد مناسب قوانین نقشه‌کشی و انتخاب مکمل پارامترهای زمین‌رسانه‌ای قابل اندازه‌گیری، عاملی تعیین‌کننده در ایجاد تجسم‌های سه‌بعدی از نقشه‌های توپوگرافی غیر کارتومتری تاریخی می‌شود. قوانین ترسیم خطوط کانتور باید اعمال شود، اما همراه با تعمیم تعداد لازم از آنها، برای باندبندی با لکه‌گیری و استیپلینگ چند رنگ و چند سایه، و لکه‌کشی یا لکه‌کردن به رنگ خاکستری با قلم مو، با استفاده از محیط آب کافی است. جوهر هندی، بیستر، و شستشو). بردار سازی خطوط کانتور پیشنهاد شده در اینجا بر اساس تجزیه و تحلیل توپوگرافی بر روی نقشه های تاریخی و مدرن بود. تصویر نقشه تاریخی در طرح گرافیکی بدون ارجاع جغرافیایی به سیستم فضایی استاندارد مدرن ثبت شده است، زیرا چنین ارجاع جغرافیایی ابزار بیان گرافیکی را مخدوش می کند. از سوی دیگر، تبدیل مناسب تصویر به مدل سه بعدی، بر اساس خطوط کانتور بردار، هرگونه تحریف درک مناسب از هنر را در تصویر آبرنگ تنظیم می کند.37 ].

به طور کلی، پارامترهای تصویر توپوگرافی غیر کارتومتری در یک مدل سه بعدی را می توان به نوبه خود انتخاب کرد. با این حال، آنچه مهم است حفظ مکمل بودن آنهاست، زیرا اثرات آنها متقابل خواهد بود. بر اساس چندین نوع پارامتر، توصیه های پارامتر زیر به شرح زیر است: مقیاس عمودی = 4، روشنایی: آزیموت 315 درجه = شمال غربی، ارتفاع 45 درجه، کنتراست 40٪ ( شکل 4 ، شکل 5 ، شکل 6 و شکل 7). این پارامترها برای ایجاد تجسم سه بعدی ایستا کلی برای درک ویژگی های برجسته، به ویژه با دید چشم پرنده، به خوبی کار می کنند. از سوی دیگر، موقعیت نقطه رصد برای نمای چشم پرنده و چرخش سطح نقشه، منوط به اقدام دستی فردی طراح و قصد ایجاد تعادل در هنر و قابلیت اندازه‌گیری نقش برجسته است. نمایندگی. در مورد این سه نقشه آبرنگی، برای درک کلی مطلوب از نقش برجسته (طبیعی بودن منظر و طبیعی بودن منظر)، نویسنده یک شیب ملایم و چرخش در جهت عقربه های ساعت سطح تصویر توپوگرافی و فاصله مناسب برای نقطه مشاهده را پیشنهاد می کند. شکل 9 ).

محدودیت‌های ایجاد مدل‌های سه‌بعدی کاملاً قابل رندر برای تصاویر توپوگرافی به سبک نقاشی، ناشی از سایه‌دهی موجود دامنه‌های کوه و سمت دره در سمت شمال غربی است. از این رو، بهترین اثر از نظر تلقین در درک طبیعی بودن منظره، یک تجسم سه بعدی ایستا را مشخص می کند که شبیه پانورامای حرفه ای از مناظر کوهستانی است که در چشم اندازهای مصنوعی ایجاد شده است [ 38 ]. در این تحقیق همچنین توصیه می‌شود که یک قانون نقشه‌کشی اعمال شود که می‌گوید کوه‌ها باید بیشتر به سمت بالای نما قرار گیرند، در حالی که دره‌ها و کل منطقه باید در جهت بیننده که در آن قرار دارد پایین بیاید. در قسمت پایین

با توجه به ارزش هنری و مستندسازی بالای آثار توپوگرافی از قرن هجدهم، ایجاد پارامترهایی برای رندر تعاملی مدل‌های سه‌بعدی همچنان موضوعی برای تحقیقات بیشتر است، زیرا هر اثر استفاده فردی خود را از کاربرد هنری رسانه‌های مبتنی بر آب دارد. ویژگی‌های تجسم‌های آبرنگ برای ساخت تجسم‌های سه بعدی پیشنهادی و طبیعی که در اینجا ارائه شده‌اند ممکن است برای ساخت تجسم‌های علمی که تنوع پدیده‌ها را در مقیاس‌های توپوگرافی از قرن هجدهم توضیح می‌دهند، اهمیت زیادی داشته باشند.

منابع

رابینسون، ق. فروش، RD; موریسون، JL Elements of Cartography ، ویرایش چهارم. John Wiley & Sons, Inc.: New York, NY, USA, 1978; ISBN 9780471017813. [ Google Scholar ]
Medyńska-Gulij, B. Kartografia i Geomedia ; Wydawnictwo Naukowe PWN: ورشو، لهستان، 2021؛ شابک 978-83-01-21554-5. [ Google Scholar ]
Edney، M. نقشه برداری، بررسی و علم. در کتاب راهنمای نقشه برداری و نقشه برداری Routledge ; Kent, A., Vujakovic, P., Eds. Routledge: لندن، بریتانیا، 2018; صص 292-325. ISBN 9781138831025. [ Google Scholar ]
ایمهوف، ای . Walter de Gruyter: برلین، آلمان، 1982; ISBN 9783110067118. [ Google Scholar ]
کنت، آ. Vujakovic، P. زبان نقشه نگاری: به سوی پارادایم جدید برای درک تنوع سبک در نقشه های توپوگرافی. کارتوگر. J. 2011 ، 48 ، 21-40. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Medyńska-Gulij، B.; Żuchowski، TJ توپوگرافی اروپایی در نقشه های دستنویس قرن هجدهم . Bogucki Wydawnictwo Naukowe: پوزنان، لهستان، 2018؛ ISBN 9788379862047. [ Google Scholar ]
Withers, CW Placing the Enlightenment: Thinking Geographical about the Age of Reason ; انتشارات دانشگاه شیکاگو: شیکاگو، IL، ایالات متحده آمریکا، 2008; ISBN 9780226904054. [ Google Scholar ]
Medyńska-Gulij، B.; Żuchowski، TJ تجزیه و تحلیل تکنیک های ترسیم مورد استفاده در نقشه های توپوگرافی اروپا در قرن هجدهم. کارتوگر. J. 2018 ، 55 ، 309-325. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Mapire.eu. در دسترس آنلاین: https://maps.arcanum.com/en/ (دسترسی در 6 سپتامبر 2022).
بررسی نظامی روی اسکاتلند، 1747-1755. در دسترس آنلاین: https://maps.nls.uk/geo/roy/#zoom=7&lat=56.8860&lon=-4.0709&layers=0 (دسترسی در 6 سپتامبر 2022).
ناوگان، سی. نقشه بررسی نظامی کوال، کی روی اسکاتلند (1747-1755): موزاییک سازی، ارجاع جغرافیایی، و تحویل وب. E-Perimetron 2007 ، 2 ، 194-208. [ Google Scholar ]
تیمار، جی. بیزاک، اس. Székely، B. Molnár, G. نقشه های دیجیتالی بررسی های نظامی هابسبورگ: مروری بر پروژه ARCANUM Ltd. (مجارستان). در حفظ در کارتوگرافی دیجیتال ; جابست، ام.، اد. Springer: برلین-هایدلبرگ، آلمان، 2011; صص 73-283. ISBN 9783642127335. [ Google Scholar ]
گارتنر، جی. دیدن «دنیای کامل» از طریق نقشه پانورامای کوه‌های آلپ اثر هاینریش بران. بین المللی جی. کارتوگر. 2021 ، 7 ، 240-244. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
ورونزی، اف. Hurni, L. تغییر آزیموت نور در بازنمایی برجسته سایه دار با جنبه خوشه بندی. کارتوگر. J. 2014 ، 51 ، 291-300. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Svobodová، J.; Voženílek, V. Relief for Models of Natural Phenomen. در مدلسازی منظر: فضای جغرافیایی، تحول و سناریوهای آینده . Anděl, J., Bičík, I., Dostál, P., Shasneshin, S., Eds.; Springer: Dordrecht، هلند، 2009; جلد 8، ص 183–196. ISBN 9789048130528. [ Google Scholar ]
کتونن، پ. کوسکی، سی. Oksanen, J. طراحی تولید کانتور برای نقشه های توپوگرافی با هموارسازی DEM تطبیقی. بین المللی جی. کارتوگر. 2017 ، 3 ، 19-30. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
رینک، ک. چن، سی. بیلک، ال. لیائو، ز. رینکه، ک. فراسل، ام. یو، تی. Kolditz، O. محیط های جغرافیایی مجازی برای کنترل آلودگی آب. بین المللی جی دیجیت. زمین 2018 ، 11 ، 397–407. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
کرنل، دی. باتینگر-کروژوبر، ا. کونیف، ا. هوروات، ز. ویمر، ام. هایدریش، آر. Waser, J. تجسم تعاملی شبیه سازی های سیل و باران سنگین. محاسبه کنید. نمودار. انجمن 2019 ، 38 ، 25–39. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
پینگل، تی. Clarke, K. نقشه های شیب سایه دار ادراکی برای تجسم مدل های سطح دیجیتال. Cartographica 2014 ، 49 ، 225-240. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
کولیر، پی. فارست، دی. پیرسون، A. نمایش اطلاعات توپوگرافی روی نقشه ها: تصویر برجسته. کارتوگر. J. 2003 ، 40 ، 17-26. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
دوفور، L. La Sicilia Disegnata. La Carta di Samuel Von Schmettau 1720-1721 ; Società Siciliana per la Storia Patria: پالرمو، ایتالیا، 1995; ISBN 9788874010660. [ Google Scholar ]
اندرسون، سی. ساختن چشم انداز نظامی: هیئت نقشه ها و نقشه های مهمات اسکاتلند، 1689-1815. دکتری پایان نامه، دانشگاه ادینبورگ: ادینبورگ، اسکاتلند، 2009. [ Google Scholar ]
گاریس، E. La Carta در Nove Parti Della Valle di Susa. در Il Teatro Delle Terre: Cartografia Sabauda tra Alpi e Pianura ; Ricci, I., Gentile, G., Raviola, BA, Eds. L’Artistica Savigliano: تورین، ایتالیا، 2006; ص 212-240. [ Google Scholar ]
هادسون، وای. بررسی هایلند 1747-1755 و مدرسه نقشه برداری اسکاتلند. باز کردن تاریخچه و آرشیو هایلندز. اسکات ضبط دانشیار Conf. Rep. 1991 , 17 , 1-4. [ Google Scholar ]
Sereno، P. Li Ingegneri Topograffici di Sua Maesta. La formazione del cartografo militarenegli stati sabaudi el’istituzione dell’Ufficio di Topografia Reale. در Rappresentare uno Stato. Carte e Cartografi degi Stati Sabaudi dal XVI al XVIII secolo ; Comba, R., Sereno, P., Eds. Umberto Allemandi & C.: Turin, Italy, 2002; جلد 1، صص 61-102. ISBN 9788842207177. [ Google Scholar ]
Teissig, K. تکنیک های طراحی ; Octopus Books Ltd: لندن، انگلستان، 1983; ISBN 9780706417395. [ Google Scholar ]
هاچینسون، MF; خو، تی. Stein، JA پیشرفت اخیر در روش شبکه بندی ارتفاعی ANUDEM. در ژئومور-فومتری ؛ Hengel, T., Evans, IS, Wilson, JP, Gould, M., Eds.; الزویر: آمستردام، هلند، 2011; ص 19-22. در دسترس آنلاین: https://geomorphometry.org/HutchinsonXu2011 (در 6 اوت 2022 قابل دسترسی است).
جنکس، جی. کاسپال، اف. اغراق عمودی در نگاشت سه بعدی . گزارش فنی شماره 2.; دفتر تحقیقات نیروی دریایی: واشنگتن، دی سی، ایالات متحده آمریکا، 1967. [ Google Scholar ]
کاستنر، اچ. راجر ویت، آر. ارزیابی مجدد نقش ایفای نقش برجسته سایه‌دار در نقشه‌های مقیاس توپوگرافی. کارتوگر. J. 1979 , 16 , 77-85. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Imhof, E. Gelände und Karte , 2nd ed.; Eugen Rentsch: زوریخ، سوئیس، 1958. [ Google Scholar ]
Lexikon der Kartographie und Geomatik ; بولمن، جی. کخ، دبلیو.-جی. (ویرایشات) Spektrum Akademischer: برلین/هایدلبرگ، آلمان، 2001; جلد 1، ص. 451. شابک 978-3827410559. [ Google Scholar ]
Medyńska-Gulij، B. چگونه خط سیاه، خط تیره و نقطه قواعد طراحی کارتوگرافی را 400 سال پیش ایجاد کردند. کارتوگر. J. 2013 ، 50/4 ، 56-368. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
سیبر، آر. سربریاکوا، م. شنورر، آر. هورنی، ال. اطلس سوئیس آنلاین می شود و مفهوم، معماری و روش های تجسم سه بعدی. در حال پیشرفت در کارتوگرافی ; Gartner, G., Jobst, M., Huang, H., Eds. Springer: Cham, Switzerland, 2016; ISBN 9783319196022. [ Google Scholar ]
وردیه، ن. بیسی، جی.-ام. رنگ و کارتوگرافی. در تاریخ کارتوگرافی ; Edney, MH, Pedley, MS, Eds. انتشارات دانشگاه شیکاگو: شیکاگو، IL، ایالات متحده آمریکا، 2020؛ جلد 4، ص 294–302. ISBN 9780226339221. [ Google Scholar ]
Leonowicz، AM; جنی، بی. Hurni، L. مجسمه‌ساز زمین: تعمیم مدل‌های زمین برای سایه‌اندازی برجسته. کارتوگر. چشم انداز 2010 ، 67 ، 51-67. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
پترسون، تی. رویکرد دسکتاپ به تولید امداد سایه دار. کارتوگر. چشم انداز 1997 ، 28 ، 38-39. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
Medyńska-Gulij, B. بیان خطی و نقاشی در آثار هنری توپوگرافی در دوران روشنگری. بین المللی جی. کارتوگر. 2021 ، 7 ، 158-163. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]
پترسون، تی. نمایی از بالا: تکنیک های پانوراما و تجسم منظره هاینریش بران برای خدمات پارک ملی ایالات متحده. کارتوگر. چشم انداز 2000 ، 36 ، 38-65. [ Google Scholar ] [ CrossRef ]