Rugosidad - Rugosity
La rugosidad , f r , es una medida de variaciones de amplitud a pequeña escala en la altura de una superficie,
donde A r es el área de superficie real (verdadera, real) y A g es el área de superficie geométrica .
Los cálculos de rugosidad se utilizan comúnmente en la ciencia de los materiales para caracterizar superficies, entre otros, en las ciencias marinas para caracterizar los hábitats del fondo marino . Una técnica común para medir la rugosidad del fondo marino es el método de cadena y cinta de Risk, pero con la llegada de la fotografía submarina se han desarrollado métodos cuantitativos menos invasivos. Algunos ejemplos incluyen la medición de la rugosidad del fondo del lecho marino a pequeña escala a partir del escaneo láser microtopográfico (Du Preez y Tunnicliffe 2012), y la derivación de medidas de rugosidad, pendiente y aspecto de múltiples escalas a partir de reconstrucciones de imágenes estéreo bentónicas (Friedman et al. 2012).
A pesar de la popularidad del uso de la rugosidad para análisis de superficies bidimensionales y tridimensionales, la inconsistencia metodológica ha sido problemática. A partir de avances recientes, el nuevo índice de rugosidad de relación arco-cuerda (ACR) es capaz de medir la rugosidad de perfiles bidimensionales y superficies tridimensionales utilizando un solo método (Du Preez 2015). El índice de rugosidad ACR se define como el área de superficie contorneada (real) dividida por el área de la superficie proyectada ortogonalmente en un plano de mejor ajuste (POBF), donde el POBF es una función ( interpolación lineal ) de los datos de contorno únicamente. El uso de un POBF, en lugar de un plano geométrico horizontal arbitrario, da como resultado una ventaja importante del índice de rugosidad ACR: a diferencia de la mayoría de los índices de rugosidad, la rugosidad ACR no se confunde con la pendiente.
Ecología : como medida de complejidad , se supone que la rugosidad es un indicador de la cantidad de hábitat disponible disponible para la colonización por organismos bentónicos (los que están adheridos al lecho marino) y el área de refugio y alimentación de organismos móviles.
Geología : para los geólogos y geomorfólogos marinos, la rugosidad es una característica útil para distinguir diferentes tipos de fondos marinos en aplicaciones de teledetección (por ejemplo, sonar y altimetría láser, basada en barcos, aviones o satélites).
Oceanografía : entre los oceanógrafos, se reconoce que la rugosidad influye en la hidrodinámica a pequeña escala al convertir el flujo laminar u oscilatorio organizado en turbulencias que disipan energía.
Biología del coral : la alta rugosidad es a menudo una indicación de la presencia de coral, que crea una superficie compleja a medida que crece. Se entiende que la tendencia de un fondo marino rugoso a generar turbulencias promueve el crecimiento de corales y algas coralinas al entregar agua rica en nutrientes después de que los organismos han agotado los nutrientes de la envoltura de agua que rodea sus tejidos.
Ver también
- Rugosidad de la superficie : componente de la textura de la superficie
- Fractal - Estructuras matemáticas autoimilares
- Dimensión fractal : relación que proporciona un índice estadístico de variación de complejidad con escala
- Glosario de términos de escalada: Rugosidad
Otros recursos
Código de Matlab para calcular la rugosidad, pendiente y aspecto de varias escalas