Unter Bathymetrie versteht man das Messen von Unterwassertiefen. Diese praktische Lektion für Studenten eines Meeresbiologie-Kurses soll ihnen beibringen, verschiedene Meeresbodenformationen zu erkennen und zu erfahren, wie Unterwasserkarten erstellt werden. Dabei wird ein Modell des Meeresbodens mit verschiedenen Formationen und eine Box mit Löchern, die die Oberfläche des Ozeans darstellt, digital modelliert und erstellt (mit einem 3D-Drucker oder einem CNC-Fräser). Markierte Stäbe werden in die Löcher eingeführt, um die Tiefe des Meeresbodens zu messen. Die Ergebnisse werden in einer Tabelle aufgezeichnet und ein 3D-Diagramm wird erstellt und mit dem ursprünglichen Meeresboden verglichen.

Zubehör:

Schritt 1: Erstellen Sie Ihr digitales Meeresbodenmodell

Mit dem kostenlosen Programm Sculptris importieren Sie die Sea Floor Block Template.obj-Datei. Verwenden Sie die Werkzeuge, um die Oberfläche des Blocks in die gewünschten Merkmale zu formen. Besonders nützlich sind die Werkzeuge zum Knicken, Greifen, Aufblasen und Glätten. Es ist wichtig, dass sich die Schüler darauf konzentrieren, die oberste Ebene des Blocks abzusenken, insbesondere wenn Sie eine CNC-Maschine zum Fräsen der Form verwenden. Die Blockschablone misst 2 Zoll hoch, was für 2 Zoll Isolierschaum funktioniert. Wenn Sie Ihren Meeresboden in 3D drucken, kann er höher sein.

Schritt 2: Verwandeln Sie Ihren digitalen Meeresboden in ein physikalisches Modell

Wenn Ihr Design in Sculptris vollständig ist, exportieren Sie es als OBJ-Datei. Diese Datei kann in ein Slicer-Programm für einen 3D-Drucker oder in ein Programm wie Vcarve zum Erstellen von Werkzeugwegen für einen CNC-Fräser eingefügt werden. Wenn Sie einen Router verwenden, können Sie das Modell sehr schnell aus 2-Zoll-Isolierschaum herausschneiden.

Sie können Ihren Meeresboden natürlich auch herstellen, indem Sie den Schaum von Hand schnitzen, in Modelliermasse modellieren oder Pappmaché machen. Dies ist in den meisten Fällen schneller als der 3D-Druck, jedoch nicht so schnell wie der CNC-Router. Der wichtigste Teil ist, dass die Schnitzerei oder Skulptur zur Schachtel passt. Die Box misst 4 x 8 cm und ist 4 cm groß.

Schritt 3: Erstellen Sie die Box

Erstellen Sie mit der Datei Box Design.svg die Box, die über Ihr Meeresbodenmodell passt. Die Oberseite dieses Felds stellt den Meeresspiegel dar. Wenn Sie eine markierte Stange in die Löcher fallen lassen und aufzeichnen, wie weit sie nach unten reichen, können Sie den Vorgang der Tiefenerkundung nachahmen.

Die.svg-Datei kann per Laser aus Pappe oder Wellpappe ausgeschnitten werden. Es könnte auch auf Papier gedruckt und dann von Hand aus dem Karton ausgeschnitten werden. Es würde ein paar Blätter Papier erfordern, um das gesamte Design zu erhalten, ohne es zu verkleinern. Die Löcher auf der Oberseite könnten mit einem Bleistift oder einem kleinen Schraubenzieher eingestochen werden.

Die Box Design-Datei kann als ein Stück zusammengefaltet werden. Durch Anpassen der Leistungs- und Geschwindigkeitseinstellungen des Laserschneiders konnten einige Linien vollständig durch den gewellten Kunststoff geschnitten werden (schwarze Linien; höchste Leistung), gegen die Wellung gefaltet werden (grüne Linien; mittlere Leistung) und mit der Wellung gefaltet werden der Wellung (rote Linien; niedrigste Leistung).

Wenn die Schachtel geschnitten ist, legen Sie ein kleines doppelseitiges Klebeband in die Laschen und falten Sie alles zusammen.

Schritt 4: Messen Sie die Tiefe - Bathymetrie

Markieren Sie einige kleine Dübel (wir haben Grillspieße verwendet) in Abständen von 0,25 cm oder 1 mm und stecken Sie sie in die Löcher des Kastens, um die Tiefe zu messen. Geben Sie jede Messung als negative Zahl in das entsprechende Feld in einer Tabelle ein. Wenn Sie alle Daten eingegeben haben, markieren Sie sie und klicken Sie im Menü Einfügen auf "Alle Diagramme". Suchen Sie nach der Option "Oberfläche" und wählen Sie das 3D-Oberflächendiagramm aus. Vergleichen Sie die resultierende Karte mit Ihrem ursprünglichen digitalen Entwurf oder modellierten Meeresbodenmodell.