Rugosidad

La rugosidad , f _r , es una medida de las variaciones de amplitud a pequeña escala en la altura de una superficie,

${\displaystyle f_{\text{r}}=A_{\text{r}}/A_{\text{g}}}$

donde Ar es el área _de superficie real (verdadera, actual) y Ag es el área _de superficie geométrica macroscópica . ^{[ 1 ]}

Los cálculos de rugosidad se utilizan comúnmente en la ciencia de los materiales para caracterizar superficies, entre otras aplicaciones, en la ciencia marina para caracterizar hábitats del fondo marino . Una técnica común para medir la rugosidad del fondo marino es el método de cinta y cadena de Risk ^{[ 2 ]} , pero con el auge de la fotografía subacuática se han desarrollado métodos cuantitativos menos invasivos. Algunos ejemplos incluyen la medición de la rugosidad del fondo marino a pequeña escala mediante escaneo láser microtopográfico (Du Preez y Tunnicliffe 2012) ^{[ 3 ]} , y la obtención de medidas multiescala de rugosidad, pendiente y orientación a partir de reconstrucciones de imágenes estereoscópicas bentónicas (Friedman et al. 2012) ^{[ 4 ] .}

A pesar de la popularidad del uso de la rugosidad para análisis de superficies bidimensionales y tridimensionales, la inconsistencia metodológica ha sido problemática. Partiendo de avances recientes, el 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). ^{[ 5 ]} El índice de rugosidad ACR se define como el área de superficie contorneada (real) dividida por el área de la superficie proyectada ortogonalmente sobre 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, resulta en una ventaja importante del índice de rugosidad ACR: a diferencia de la mayoría de los índices de rugosidad, la rugosidad ACR no se ve afectada por la pendiente.

Ecología : Como medida de complejidad , se presume que la rugosidad es un indicador de la cantidad de hábitat disponible para la colonización por organismos bentónicos (aquellos adheridos al fondo marino), así como de refugio y área de alimentación para organismos móviles.

Geología : Para los geólogos marinos y los geomorfólogos, la rugosidad es una característica útil para distinguir diferentes tipos de fondos marinos en aplicaciones de teledetección (por ejemplo, sonar y altimetría láser, realizadas desde 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 turbulencia que disipa energía.

Biología de los corales : La alta rugosidad suele indicar la presencia de coral, que crea una superficie compleja a medida que crece. Se sabe que la tendencia de un fondo marino rugoso a generar turbulencias favorece el crecimiento de los corales y las algas coralinas al proporcionarles agua rica en nutrientes después de que estos organismos hayan agotado los nutrientes del agua que rodea inmediatamente sus tejidos.

• Rugosidad superficial : medida del acabado o textura de la superficie. 
• Fractal : estructura matemática infinitamente detallada. 
• Dimensión fractal : número de dimensiones espaciales de valor real. 
• Glosario de términos de escalada: Rugosidad

• Código Matlab para calcular la rugosidad, la pendiente y la orientación a múltiples escalas.