奧克蘭藝術(shù)家8步3D打印出地震強(qiáng)度分布圖

dy1993   2016-11-21 15:55:46

兩年前,奧克蘭藝術(shù)家Doug McCune為2014年南納帕地震創(chuàng)建了一副3D打印震動(dòng)強(qiáng)度地圖。如今,他在Instructables上發(fā)布了一個(gè)指南,借此您幾乎可為世界上的任何一次地震創(chuàng)建一副3D打印地圖。

2014年9月,身處舊金山的McCune被襲擊加州納帕的一次6級(jí)地震驚醒了,這是自1989年以來(lái)海灣地區(qū)最嚴(yán)重的一次地震。雖然它對(duì)舊金山的影響不大,但卻對(duì)納帕造成了重大破壞。為了解地震及其影響的地理分布,McCune從美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)下載了峰值速度(PGV)數(shù)據(jù),并根據(jù)這些數(shù)據(jù)創(chuàng)造了一副3D打印區(qū)域地圖,地面上的不同震動(dòng)強(qiáng)度通過(guò)地圖上的高度來(lái)表示。

McCune最近發(fā)布的Instructables指南為創(chuàng)客展示了如何創(chuàng)建自己的3D打印地震地圖。McCune相對(duì)簡(jiǎn)單的指南只包含八個(gè)步驟。

第一步,獲取精確的地震數(shù)據(jù)。McCune說(shuō)最好從USGS下載這些數(shù)據(jù)。USGS不僅為歷史上發(fā)生過(guò)的真實(shí)地震列出了綜合的下載數(shù)據(jù),還為基于“最壞的地震場(chǎng)景”的假設(shè)地震列出了數(shù)據(jù)。為了開(kāi)始制作3D打印地圖,用戶需要找到Shape文件,這些文件的大小通常不超過(guò)幾兆字節(jié)。

第二步,McCune建議用QGIS查看所下載的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)會(huì)顯示為一個(gè)由多邊形組成的地圖?!澳憧吹降氖且粋€(gè)輪廓圖,與高程地形圖非常相似,”McCune解釋說(shuō),“但是,這些輪廓線代表的是地震強(qiáng)度,而不是海拔高度?!?/span>

為了將數(shù)字地圖轉(zhuǎn)化為3D模型,McCune在指南里寫(xiě)的是自己所用的工具——shp2stl,一個(gè)Nodejs庫(kù)。該工具可用NodeJS軟件來(lái)使用。這是第三步。第四步是配置項(xiàng)目目錄,第五步是配置JavaScript代碼,第六步涉及到運(yùn)行腳本以生成一份用于3D打印的STL文件。

第七個(gè)步為動(dòng)手3D打印地震地圖。您可用任何一款切片軟件對(duì)所生成的STL文件進(jìn)行切片并將其發(fā)送至3D打印機(jī)。打印件并不需要支撐結(jié)構(gòu),因?yàn)榇蛴∈亲韵露线M(jìn)行堆疊的,且地圖上并沒(méi)有突出外懸的部分。確保地圖在打印過(guò)程中很好地粘附在打印床上是很重要的。McCune自己使用的是Type A Machines的Series 1 Pro 3D打印機(jī)。

最后一步(可選)涉及到將模型剪切至陸地邊界上并去除地圖上的海洋部分。由于數(shù)據(jù)并不會(huì)對(duì)陸地和水進(jìn)行區(qū)分,去除地圖上海洋部分可使模型看起來(lái)更加清晰。創(chuàng)客可根據(jù)簡(jiǎn)化的海岸線Shape文件用QGIS來(lái)去除地震Shape文件上的多邊形。

除了3D打印地震地圖外,McCune也嘗試了為颶風(fēng)和龍卷風(fēng)制作3D打印地圖。

延伸閱讀:加州公司就Sightline Maps技術(shù)發(fā)起眾籌 欲將3D打印地圖模型帶入課堂

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