Софтуер и технологии, използвани за обработка на геоложка и геофизична информация: стандартни програми MSOffice;
програми за обработка на статистическа информация
(Statistica, Koskad);
програми за компютърна графика:
стандартни програми (CorelDraw, Photoshop ...);
инженерни графични програми (Surfer, Grapher, Voxler,
Strater);
системи за компютърно проектиране
(AutoCAD и др.);
специализирани системи за обработка и
интерпретация на геоложка и геофизична информация;
системи за комплексен анализ и интерпретация
геоложки и геофизични данни;
географски информационни системи.

План за дисциплина
Съдържание на учебната дисциплина:
точки
1. Основи на картографирането в софтуерния пакет
Surfer (Златен софтуер).
40 (16)
2. Създаване на триизмерни модели на полета в програмата
Voxler (Златен софтуер).
20 (8)
3. Основи на дизайна в системата Autocad (Autodesk)
40 (17)
4. Решаване на геоложки проблеми в геоинформацията
ArcGIS система (ESRI)
30 (12)
5. Създаване на 3D модел на водоема и изчисляване на запасите в
Система Micromine (Micromine).
30 (12)
финален изпит
40 (17)

ТЕМА №1.

Основи на картографирането в
Софтуер за сърфиране

Програма за сърфиране (Golden Software, САЩ)

Основната цел на пакета е изграждането
карти на повърхности z = f (x, y).
3D проекция

Програмен интерфейс

Панели
инструменти
Меню
програми
Прозорец на парцела
Прозорец на работен лист
Мениджър
обекти

Структура на системата

Програмата включва 3 основни
функционални блокове:
1.строя
цифров модел
повърхности;
2.Поддръжка на операции с цифров
повърхностни модели;
3. визуализация на повърхността.

Изграждане на цифров модел на повърхността
Представен е цифров модел на повърхността Z (x, y).
като стойности във възлите на правоъгълна правилна мрежа, дискретност
която се определя в зависимост от конкретния проблем, който трябва да бъде решен.
г
x ≠ y
х
г
z1
z5
z9
z13
z17 възел
z2
z6
z10
z14
z18
z3
z7
z11
z15
z19
z4
z8
z12
z16
z20
х

За съхранение, файлове от типа [.GRD] (двоични или
текстов формат).
броят на клетките по осите X и Y
мин. и максимални стойности на X, Y, Z
линия y
(Y = const)
линия х
(X = const)
Софтуерът Surfer ви позволява да използвате готови цифрови модели
повърхности във формати на други системи USGS [.DEM], GTopo30 [.HDR],
SDTS [.DDF], цифров модел на височината на терена (DTED) [.DT *].

Пакетът съдържа 3 опции
получаване на стойности в възлите на мрежата:
според първоначалните данни, посочени в произволни точки от региона (в
възли на неправилна мрежа), използвайки алгоритми
интерполация на двумерни функции;
изчисляване на стойностите на функция, посочена от потребителя в изрична форма;
преход от една редовна мрежа към друга.

Генериране на мрежа от неправилен набор от данни
Първоначални данни:
Форматирайте таблици [.BLN], [.BNA], [.CSV], [.DAT], [.DBF], [.MDB], [.SLK],
[.TXT], [.WKx], [.WRx], [.XLS], [.XLSX]
XYZ данни

Избор
данни
Решетка> Елемент от менюто Данни
Избор на метод
интерполация
Определяне на геометрията на мрежата

Избор на размера на клетката на мрежата
Изборът на плътност на мрежата трябва да бъде направен в съответствие с
изходни данни или необходимия мащаб на картата.
Ако знаете мащаба, в който искате да нарисувате картата, тогава стъпката
между линиите на мрежата трябва да се зададе равен на броя на единиците
карти, които се вписват в изображение от 1 мм.
Например, в мащаб 1: 50 000, това е 50 m.
Ако необходимият мащаб не е известен предварително, тогава стъпката между редовете
мрежите могат да бъдат зададени равни на половината от средното разстояние
между точките от данни.

Методи на решетка

Обратно разстояние
Кригинг,
Минимална кривина
Полиномна регресия
Триангулация с линейна интерполация
линейна интерполация),
Най-близкият съсед,
Методът на Шепърд
Радиални базисни функции,
Плъзгаща се средна и др.

ИНТЕРПОЛАЦИЯ:
Триангулация с линеен метод
Интерполация
Триангулация с метод на линейна интерполация
Линейна интерполация) се основава на триангулация на Делоне върху входни точки и
линейна интерполация на коти на повърхността в равнинни лица.
z
точка с неизвестно
стойности (възел)
х
г
Триангулация на Делоне
точки с познати
стойности

ИНТЕРПОЛАЦИЯ: Метод на обратното разстояние към мощност (IDW).
Обратно разстояние към метод на мощност
изчислява стойностите на клетките чрез осредняване на стойностите в контролните точки,
разположени в близост до всяка клетка. Колкото по-близо е точката до центъра на клетката,
чиято стойност се изчислява, толкова по-голямо е влиянието или тежестта, която има в
процес на осредняване
7,5
11,8
,
100 м
където
150 м
60 м
3,0
i е теглото на измерената стойност;
k - степен
?
70 м
21,6
точки с познати
стойности
?
точки с неизвестни
стойности
Радиус
интерполация

ИНТЕРПОЛАЦИЯ: Метод за минимална кривина
Методът за минимална кривина изчислява стойности с
използвайки математическа функция, която минимизира общото
кривина на повърхността и изгражда гладка повърхност, преминаваща през нея
опорни точки

Интерполация: Метод на полиномна регресия
Методът на полиномната регресия се основава на
повърхностна апроксимация чрез полином от определен ред:
z (х) = a0 + a1x1 + a2x2 +… .. + anxn - полином от ред n
Най-малките квадрати минимизира сумата
- изчислена (оценена) стойност на параметъра z
е наблюдаваната стойност на параметъра z

първа поръчка
Повърхностна апроксимация чрез полином
втора поръчка

Интерполация: методът Кригинг
Методът Кригинг се основава на статистически модели, които
вземете предвид пространствената автокорелация (статистическа връзка
между точките за закрепване)
Случайни, но пространствено корелирани флуктуации
височини
Случаен шум
(валуни)
Дрифт (обща тенденция
промени в надморската височина)
Илюстрация на кригинг елементи. Дрифт (обща тенденция), произволен но
пространствено корелирани колебания на височината (малки отклонения от общия
тенденции) и произволен шум.

Вариограма
Половин дисперсия (разстояние h) = 0,5 * средно [(стойност в точка i - стойност в точка j) 2]
за всички двойки точки, разделени от разстояние h
Полудисперсия
з
з
Разстояние (закъснение)
Полудисперсия
Формиране на двойки точки:
червена точка се съчетава с всички
други измервателни точки
Остатъчен
дисперсия
(самородно парче)
Ultimate
радиус
корелации
(диапазон)
Разстояние (закъснение)

Моделиране на полувариограма
Полудисперсия
Полудисперсия
Разстояние (закъснение)
Сферичен модел
Разстояние (закъснение)
Полудисперсия
Експоненциален модел
Разстояние (закъснение)
Линеен модел

Изчисляване на стойности на хостове
7,5
11,8
точки с познати
стойности
100 м
150 м
60 м
3,0
?
точки с неизвестни
стойности
?
70 м
21,6
i е теглото на измерената стойност,
изчислено
На
основа
модел
вариограми
и
пространствена
разпределение на точките на измерване наоколо
прогнозирана точка
Радиус
интерполация

Сравнение на методите за интерполация
обратно
претеглени
разстояние
Триангулация с
линеен
интерполация
Минимум
кривина
Кригинг

Допълнителни опции
IV
R2
1. Определяне на областта на изходните данни за изчисляване на стойности във възли
грид файл
аз
R1
III
II

2. Разглеждане на "следи от неизправности" (Breaklines) и неизправности (Faults)
Неизправности
Задачата Faults симулира позицията
прекъсващи неизправности от типа нулиране/повдигане.
Файлова структура [.BLN]
Количество точки
назначения на обекти
код
(0-нулиране на мрежата
контур,
1- нулиране на мрежата
вътре в контура)
X1
Y1
X2
Y2
X3
Y3
Xn
Yn
Търсене на грешки
Счетоводните грешки поддържат методи за интерполация: Обратно разстояние към a
Мощност, минимална кривина, най-близък съсед и показатели за данни.

Пробивни линии
Файлова структура [.BLN]
количество
точки
задачи
обект
код
(0-нулиране на мрежата
извън контура,
1- нулиране на мрежата
вътре
контур)
X1
Y1
Z1
X2
Y2
Z2
X3
Y3
Z3
Xn
Yn
Zn
Breakline мисия
Методи за интерполация в подкрепа на счетоводството на прекъсване:
Обратно разстояние към мощност, кригинг, минимална кривина,
Най-близкият съсед, радиална базисна функция, пълзяща средна, локална
Полином

Отчитане на прекъсване

Счетоводство
Пробивни линии
Контурна карта без
отчитане на неизправности
Счетоводство
Неизправности

Изобразяване на повърхностни изображения

Контурна карта
Основна карта
Карта с данни за точки
растер
Засенчен релеф
Векторна карта
3D мрежа
Триизмерна повърхност
Резултатът от конструкцията се записва като вектор
графики във файла [.srf].

Контурни карти
Контурни карти

Триизмерен
Изображения
повърхност
3D карти на повърхността

3D мрежи
3D каркасни карти

Векторни карти
Векторни карти

Растери
Карти с изображения

Карта
засенчен релеф
Засенчени релефни карти

Основни карти
Базови карти
Импортирани формати:
AN ?, BLN, BMP, BNA, BW, DCM, DIC,
DDF, DLG, DXF, E00, ECW, EMF, GIF,
GSB, GSI, JPEG, JPG, LGO, LGS, MIF,
PCX, PLT, PLY, PNG,
PNM / PPM / PGM / PBM, RAS, RGB,
RGBA, SHP, SID, SUN, TGA, TIF, TIFF,
VTK, WMF, X, XIMG

Карти на водосбора
Карти на водосбора
депресия
водни потоци
плувни басейни
Картите представляват дренажни системи

Моделиране на дискретни обекти

XYZ данни
(BLN, BNA, CSV, DAT, DBF, MDB, SLK, TXT, WKx, WRx, XLS, XLSX)

Публикувайте карти

Класифицирани карти с точкови данни
Класирани пощенски карти

Гранични файлове [.bln]
Количество точки
назначения на обекти
код
(0-нулиране на мрежата извън контура,
1- нулиране на мрежата вътре в контура)
X1
Y1
X2
Y2
X3
Y3
Многоъгълник (затворен)
X5, Y5
X3, Y3
X4, Y4
X2, Y2
Xn
X6, Y6
Yn
X10, Y10
X1, Y1
линия
X6, Y6
X7, Y7
X4, Y4
X2, Y2
X5, Y5
X3, Y3
X1, Y1
X7, Y7
X8, Y8
X9, Y9
X1 = X10
Y1 = Y10

Изчисляване на грешки при интерполация,
Графично редактиране на мрежата.

Ръчна корекция на мрежата (редактор на възли на мрежата)

Графичен редактор за въвеждане и коригиране на стойности на данните
зона на мрежата

Оценка на точността на интерполация (остатъци)

Елемент от менюто "Решетка".

Математически операции върху мрежи (математика)
Входна решетка 1
Позволява извършване
изчисления върху едно или
две решетки
Входна решетка 2
Изходна мрежа
Формула за изчисление
-
Покрив
=
Подметка
Мощност

Повърхностен анализ (изчисление)
Методи
Позволява анализ
повърхностни форми
Входна мрежа
Изходна мрежа
Ъгли
наклон
Терен
Наклон
Ориентация
склонове
Аспект на терена

Филтриране
Входна мрежа
Изходна мрежа
Размерът
оператор
Методи
Позволява да се подчертае
различни честотни компоненти
повърхностни модели
Оператор
Ниска честота
филтриране
41 41

Празно
Позволява ви да нулирате областите на картата, дефинирани от файла [.bln].
Входна мрежа
+ Файл [.bln] = Изходна мрежа
Заглушаване
Празно
Граници на многоъгълници

Нарежете
Позволява ви да изрежете повърхността по линията, позиция
който е дефиниран от файла [.bln]
Входна мрежа
+ Файл [.bln] = Изходен файл [.dat]
х
Й
З
Разстояние
по профил
Профилна линия
64
Изрязване на профил
З
56
48
40
0
20000
40000
Разстояние на профила
60000
80000

Министерство на образованието и науката на Руската федерация

КУРСОВА РАБОТА

Генериране на цифрови релефни модели от SRTM радарни топографски данни

Саратов 2011г

Въведение

Концепцията за цифрови релефни модели (DEM)

1 История на създаването на DEM

2 вида DEM

3 Начини и методи за създаване на DEM

4 национални и глобални DEM

Данни от радарно топографско изследване (SRTM).

1 Версии на данни и номенклатура

2 Оценка на точността на SRTM данните

3 Използване на SRTM данни за решаване на проблеми с приложението

Приложение на SRTM при създаване на геоизображения (на примера на Саратовска и Енгелска област)

1 Концепция за геоизображение

2 Изграждане на цифров височинен модел за територията на Саратовска и Енгелска област

Заключение

Въведение

Цифровите релефни модели (DEM) са една от важните функции за моделиране на географските информационни системи, която включва две групи операции, първата от които служи за решаване на проблемите на създаването на релефен модел, а втората - неговото използване.

Този тип продукт представлява напълно триизмерен дисплей на реалния терен към момента на проучването, което му позволява да се използва за решаване на различни приложни задачи, например: определяне на всякакви геометрични параметри на релефа, конструиране на профили на напречното сечение ; проектиране и проучване; наблюдение на динамиката на релефа; изчисляване на геометрични характеристики (площ, дължина, периметър), като се отчита релефа за нуждите на архитектурата и градоустройството; инженерни проучвания, картография, навигация; изчисляване на стръмността на склоновете, наблюдение и прогнозиране на геоложки и хидроложки процеси; изчисляване на светлинен и ветров режим за архитектура и градоустройство, инженерни проучвания, мониторинг на околната среда; изграждане на видими зони за телекомуникационни и клетъчни компании, архитектура и градоустройство. В допълнение, DEM се използват широко за визуализиране на област под формата на триизмерни изображения, като по този начин предоставят възможност за изграждане на виртуални модели на терен (VMM).

Актуалността на темата на курсовата работа се дължи на необходимостта от географски изследвания при използването на релефни данни в цифров вид поради нарастващата роля на геоинформационните технологии при решаването на различни проблеми, необходимостта от подобряване на качеството и ефективността на методите за създаване и използване на цифрови релефни модели (DEM), за да се гарантира надеждността на създадените модели.

Топографските карти, данните от дистанционното наблюдение (ERS), данните от сателитните системи за позициониране, геодезическите работи са традиционни източници на изходни данни за създаване на земна DEM; данни от проучвания и ехосондиране, фототеодолитни и радарни изследвания.

В момента в някои развити страни са създадени национални DEM, например на територията на САЩ, Канада, Дания, Израел и други страни. Понастоящем няма публично достъпни данни с това качество на територията на Руската федерация.

Алтернативен източник на данни за надморската височина са безплатните данни SRTM (Радарна топографска мисия на совалката), налични в по-голямата част от земното кълбо с разделителна способност на модела от 90 m.

Целта на тази работа е да се проучи алтернативен източник на данни за височини - данни от радарно изследване на Земята - SRTM, както и методи за тяхната обработка.

В рамките на тази цел е необходимо да се решат следните задачи:

да се получат теоретични представи за концепцията, видовете и методите за създаване на DEM, да се проучат необходимите данни за изграждане на DEM, да се откроят най-обещаващите области на приложение на тези модели за решаване на различни приложни задачи;

идентифицира SRTM източници на данни, идентифицира технически характеристики, изследва възможностите за достъп до SRTM данни

показват възможните употреби на този тип данни.

За написването на курсовата работа са използвани следните източници: учебници по геоинформатика и дистанционно наблюдение, периодични издания, електронни ресурси на Интернет.

1. Концепцията за цифрови релефни модели (DEM)

Едно от съществените предимства на технологиите на географските информационни системи пред конвенционалните "хартиени" картографски методи е възможността за създаване на пространствени модели в три измерения. Основните координати за такива ГИС модели, в допълнение към обичайните географска ширина и дължина, също ще служат като данни за височината. В същото време системата може да работи с десетки и стотици хиляди височини, а не с единици и десетки, което беше възможно при използване на методите на "хартиената" картография. Във връзка с наличието на бърза компютърна обработка на огромни масиви от данни за надморската височина, задачата за създаване на най-реалистичния цифров модел на височина (DEM) става реалистично осъществима.

Под цифров модел на релефа е обичайно да се разбира средство за цифрово представяне на триизмерни пространствени обекти (повърхности или релефи) под формата на триизмерни данни, които образуват набор от знаци за кота (маркировки на дълбочина) и други стойности от координатата Z, във възлите на редовна или непрекъсната мрежа или набор от записи на контурни линии (изохипс, изобати) или други изолинии. DEM е специален вид триизмерни математически модели, които представят релефа както на реални, така и на абстрактни повърхности.

1 История на създаването на DEM

Изображението на релефа отдавна е интересно за хората. На най-старите карти големи релефни форми са показани като неразделна част от ландшафта и като елемент за ориентация. Първият начин за показване на релеф бяха табели за перспектива, показващи планини и хълмове; но от осемнадесети век започва активното развитие на нови, все по-сложни методи. Обещаващ метод с чертеж на линия е представен на карта на Пиренейските планини (1730 г.). Цветът за украса на скулптурата на релефа е използван за първи път в Атласа на кампанията на руските войски в Швейцария (1799 г.). Първите експерименти за създаване на DEM датират от най-ранните етапи от развитието на геоинформатиката и автоматизираната картография през първата половина на 60-те години на 20 в. Един от първите цифрови модели на терен е направен през 1961 г. в катедра „Картография“ на Военноинженерната академия. Впоследствие бяха разработени методи и алгоритми за решаване на различни проблеми, създадени са мощни софтуерни инструменти за моделиране, големи национални и глобални масиви от данни за релефа, натрупан опит в решаването на различни научни и приложни проблеми с тяхна помощ. По-специално, използването на DEM за военни задачи е силно развито.

2 вида DEM

Най-често срещаните повърхностни представяния в ГИС са растерни и TIN модели. Въз основа на тези двама представители исторически бяха разграничени два алтернативни модела на DEM: базирани на чисто регулярни (матрични) представяния на релефното поле с коти и структурни, една от най-развитите форми на които са модели, базирани на структурно и езиково представяне.

Растерен модел на кота - предвижда разделяне на пространството на допълнителни неделими елементи (пиксели), образуващи матрица от височини - редовна мрежа от коти. Такива цифрови релефни модели се създават от националните картографски служби на много страни. Правилната мрежа от височини е решетка с равни правоъгълници или квадрати, където върховете на тези фигури са възлите на мрежата (Фигура 1-3).

Ориз. 1.2.1 Увеличен фрагмент от модела на терена, показващ растерната структура на модела.

Ориз. 1.2.2 Показване на обикновен модел на релефна мрежа в равнина.

Ориз. 1.2.3. Триизмерен модел на релефа на околностите на селото. Комунар (Хакасия), построен на базата на редовна мрежа от височини / 1 /

Един от първите софтуерни пакети, в който е реализирана възможността за многократно въвеждане на различни слоеве растерни клетки, е пакетът GRID (превод от английски – решетка, мрежа, мрежа), създаден в края на 60-те години на миналия век. в Харвардската лаборатория за компютърна графика и пространствен анализ (САЩ). В съвременния широко разпространен ГИС пакет ArcGIS моделът на растерните пространствени данни се нарича още GRID. В друга популярна програма за изчисляване на DEM - Surfer, обикновената мрежа от височини се нарича още GRID, файловете на такава DEM са във формат GRD, а изчисляването на такъв модел се нарича Gridding.

При създаването на редовна мрежа от височини (GRID) е много важно да се вземе предвид плътността на мрежата (разстоянието на мрежата), което определя нейната пространствена разделителна способност. Колкото по-малка е избраната стъпка, толкова по-точна е DEM - толкова по-висока е пространствената разделителна способност на модела, но колкото по-голям е броят на възлите на мрежата, следователно е необходимо повече време за изчисляване на DEM и повече дисково пространство. Например, ако стъпката на мрежата се намали 2 пъти, количеството компютърна памет, необходима за съхраняване на модела, се увеличава с 4 пъти. От това следва, че трябва да се намери баланс. Например стандартът за DEM на Геоложката служба на САЩ, разработен за Националната банка за цифрови картографски данни, определя цифров модел на релефа като редовен масив от коти в точки от мрежата 30x30 m за карта с мащаб 1:24 000. От интерполация, апроксимация, изглаждане и други трансформации към растерния модел могат да бъдат показани DEM от всички други видове.

Сред неправилните решетки най-често се използва триъгълна решетка с неправилна форма - моделът TIN. Той е разработен в началото на 70-те години на миналия век. като лесен начин за изграждане на повърхности въз основа на набор от неправилни точки. През 1970-те години. Създадени са няколко варианта на тази система, търговски системи, базирани на TIN, започват да се появяват през 80-те години на миналия век. като пакети от програми за изграждане на контури. Моделът TIN се използва за цифрово моделиране на кота, като възлите и ръбовете на триъгълната мрежа съответстват на оригиналните и извлечените атрибути на цифровия модел. При конструиране на TIN-модел дискретните точки се свързват с линии, които образуват триъгълници (фиг. 4).

Ориз. 1.2.4. Условие на триангулация на Делоне.

В рамките на всеки триъгълник на модела TIN повърхността обикновено е представена от равнина. Тъй като повърхността на всеки триъгълник се определя от височините на трите му върха, използването на триъгълници гарантира, че всеки участък от повърхността на мозайката пасва точно на съседни участъци.

Фигура 1.2.5. Триизмерен модел на терена, изграден на базата на неправилна триангулационна мрежа (TIN).

Това осигурява непрекъснатост на повърхността с неправилни точки (Фигура 5-6).

Ориз. 1.2.6. Увеличен фрагмент от модела на терена на фиг. 5, показваща триъгълната структура на модела TIN.

Основният метод за изчисляване на TIN е триангулацията на Делоне, т.к В сравнение с други методи, той има свойствата, които са най-подходящи за цифров модел на релефа: има най-нисък индекс на хармоничност като сума от индексите на хармоничност на всеки от генериращите триъгълници (близост до конформна триангулация), свойствата на максималния минимален ъгъл (най-голямата неизраждаемост на триъгълниците) и минималната площ на образуваната полиедрална повърхност.

Тъй като както моделът GRID, така и моделът TIN се използват широко в географските информационни системи и се поддържат от много видове ГИС софтуер, е необходимо да се познават предимствата и недостатъците на всеки модел, за да се избере правилният формат за съхранение на данни за надморската височина. Като предимства на GRID модела трябва да се отбележи простотата и бързината на компютърната му обработка, което е свързано със самия растерен характер на модела. Изходните устройства като монитори, принтери, плотери и др. използват набори от точки за създаване на изображения, т.е. също в растерен формат. Поради това GRID изображенията се показват лесно и бързо на такива устройства, тъй като е лесно да се извършват изчисления на компютри за представяне на отделни квадрати от редовна мрежа от височини, използвайки точки или видео пиксели на изходни устройства.

Благодарение на растерната си структура, моделът GRID ви позволява да "изгладите" моделираната повърхност и да избегнете остри ръбове и изпъкналости. Но това е и "минусът" на модела, т.к При моделиране на релефа на планинските райони (особено млади - например алпийска сгъваемост) с изобилие от стръмни склонове и върхове е възможна загуба и "ерозия" на структурните линии на релефа и изкривяване на общата картина. В такива случаи е необходимо увеличаване на пространствената разделителна способност на модела (стъпката на решетката на кота) и това е изпълнено с рязко увеличаване на количеството компютърна памет, необходима за съхраняване на DEM. Като цяло моделите GRID обикновено заемат повече дисково пространство от моделите TIN. За ускоряване на показването на цифрови релефни модели с голям обем се използват различни методи, от които най-популярният е изграждането на така наречените пирамидални слоеве, които позволяват използването на различни нива на детайлност на изображението в различни мащаби. По този начин моделът GRID е идеален за изобразяване на географски (геоложки) обекти или явления, чиито характеристики се променят плавно в пространството (релеф на равнинни зони, температура на въздуха, атмосферно налягане, налягане в нефтените резервоари и др.). Както бе отбелязано по-горе, недостатъците на модела GRID се проявяват при моделиране на релефа на млади планински образувания. Особено неблагоприятна ситуация с използването на редовна мрежа от котировъчни знаци се развива, ако на симулираната територия обширни нивелирани площи се редуват с области от первази и скали, които имат резки промени на височината, като например в широко развитите долини на големи равнини реки (фиг. 7). В този случай в по-голямата част от симулираната територия ще има "излишност" на информация, т.к Мрежовите възли на GRID на плоски зони ще имат същите стойности на кота. Но в райони със стръмни терени размерът на стъпката на решетката на височините може да се окаже твърде голям и съответно пространствената разделителна способност на модела е недостатъчна, за да предаде "пластичността" на релефа.

Ориз. 1.2.7. Фрагмент от триизмерен модел на релефа на долината Том (червената стрелка показва щипката на втората надзаливна тераса на левия бряг, висок скарп на десния бряг - склона на междуречието). Вертикалната скала е пет пъти по-голяма от хоризонталната.

Моделът TIN няма такива недостатъци. Тъй като се използва неправилна мрежа от триъгълници, плоските зони се моделират от малък брой огромни триъгълници, а на участъци от стръмни первази, където е необходимо да се покажат подробно всички аспекти на релефа, повърхността се показва от множество малки триъгълници (фиг. 8). Това позволява по-ефективно използване на ресурсите на RAM на компютъра и постоянна памет за съхранение на модела.

Ориз. 1.2.8. Неправилна мрежа от триъгълници.

Сред „минусите“ на TIN са големите разходи на компютърни ресурси за обработка на модела, което значително забавя показването на DEM на екрана на монитора и отпечатването, т.к. това изисква растеризация. Едно решение на този проблем може да бъде въвеждането на "хибридни" модели, които комбинират линиите на TIN и начин за показването им под формата на редовен набор от точки. Друг съществен недостатък на модела TIN е „ефектът на терасата“, който се изразява в появата на така наречените „псевдотриъгълници“ - равни зони в очевидно невъзможна геоморфологична ситуация (например по дъното на V-образни долини ) (фиг. 9).

Една от основните причини е малкото разстояние между точките на цифров запис на контури в сравнение с разстоянията между самите контури, което е характерно за повечето видове релеф в картографското им изобразяване.

Ориз. 1.2.9. „Ефект на терасата“ в долините на малките реки, който възниква при създаване на TIN въз основа на контури, без да се вземат предвид структурните линии на релефа (в този случай хидравличната мрежа).

3 Начини и методи за създаване на DEM

От момента, в който се появиха първите карти, картографите се сблъскаха с проблема с изобразяването на триизмерен релеф върху двуизмерна карта. За това са изпробвани различни методи. На топографските карти и планове релефът е изобразен с помощта на контурни линии - линии с еднаква височина. На общогеографски и физически карти се дава щриховане (засенчване) на релефа или на определена височина на терена се приписва цвят със съответния тоналност (скала от височини). В момента, с навлизането на цифровите карти и планове, увеличаване на скоростта на компютърните технологии, се появяват нови възможности за представяне на терена. Триизмерната визуализация на релефния модел набира все по-голяма популярност, тъй като дава възможност дори на професионално неподготвени хора да получат доста пълна представа за релефа. Съвременните технологии за триизмерна визуализация ви позволяват да "гледате" терена от всяка точка на пространството, под всеки ъгъл, а също и да "летите" над терена.

След развитието на информационните системи и технологии, както и развитието на сателитната индустрия, се появиха различни методи и методи, които правят възможно изграждането на DEM. Има два коренно различни начина за получаване на данни за изграждане на цифрови релефни модели.

Първият е техники за дистанционно наблюдение и фотограметрия. Такива методи за създаване на DEM включват метода на радарната интерферометрия. Тя се основава на използването на фазовия компонент на радарния сигнал, отразен от земната повърхност. Точността на реконструкцията на ЦМР по интерферометричния метод е няколко метра и се променя в зависимост от естеството на терена и нивото на сигналния шум. За изгладена повърхност и за висококачествена интерферограма, точността на реконструкцията на релефа може да достигне няколко десетки сантиметра. Съществува и метод за стереоскопична обработка на радарни данни. Модулът изисква две радарни изображения, направени с различни ъгли на наклон на лъча. Точността на реконструкцията на DEM по стереоскопичния метод зависи от размера на елемента за пространствена разделителна способност на изображението. Технологията за въздушно лазерно сканиране (VLS) е най-бързият пълен и надежден начин за събиране на пространствена и геометрична информация за труднодостъпни (блатисти и гористи) райони. Методът предоставя точни и подробни данни както за релефа, така и за ситуацията. Днес VLAN технологията ви позволява бързо да получите пълна пространствена и геометрична информация за терена, растителната покривка, хидрографията и всички наземни обекти в ивицата за проучване.

Вторият начин е да се изградят модели на релеф чрез интерполиране на дигитализирани изолинии от топографски карти. Този подход също не е нов, той има своите силни и слаби страни. Сред недостатъците може да се посочи трудоемкостта и понякога недостатъчно задоволителна точност на моделирането. Но въпреки тези недостатъци може да се твърди, че дигитализираните топографски материали за още няколко години ще бъдат неоспорими източници на данни за подобно моделиране.

4 национални и глобални DEM

Наличието на данни и технологии за изграждане на DEM позволява на много страни да създават национални модели на височина, използвани за личните нужди на страната, примери за такива страни са САЩ, Канада, Израел, Дания и някои други страни. Съединените щати са един от лидерите в създаването и използването на DEM. В момента националната топографска и картографска служба на страната - Геоложката служба на САЩ - произвежда пет набора от данни, представящи DEM във формат DEM (цифров модел на височина) и се различават по технология, разделителна способност и пространствено покритие. Друг пример за успешен национален опит с DEM е датският DEM. Първият цифров модел на надморска височина в Дания е създаден през 1985 г., за да реши проблема с оптималното разположение на преводачите на мобилни мрежи. Цифровите релефни модели под формата на матрици на релефа са включени в основните масиви от пространствени данни на почти всички национални и регионални SDI (информационни пространствени данни). При сегашното ниво на технологично развитие стъпката на решетката на височините в националните DEM достига 5 м. DEM с такава пространствена резолюция са напълно готови или ще бъдат готови в близко бъдеще за такива големи територии като Европейския съюз и Съединените щати щати. Осъществимостта на установеното у нас ограничение върху детайлността на релефа се губи при условия, когато на световния пазар е възможно да се закупи свободно разпространяван глобален DEM ASTGTM с решетъчно стъпка на кота около 30 m (една дъгова секунда). ). Освен това се очаква разделителната способност на публично достъпните DEM да нараства стабилно. Като възможно временно решение на проблема се предлага запазване на режима на секретност за най-подробните базови DEM и свободно разпространение на по-малко подробни DEM, създадени на базата на базовия; за постепенно намаляване на прага на секретност на DEM в зависимост от точността на представянето на релефа и площта на площта, обхваната от него.

2. SRTM данни

радарна топографска мисия (SRTM) - Радарно топографско изследване на по-голямата част от земното кълбо, с изключение на най-северните (> 60), най-южните ширини (> 54), както и на океаните, извършено за 11 дни през февруари 2000 г. с помощта на специална радарна система от космическия кораб за многократна употреба Shuttle. Два радарни сензора SIR-C и X-SAR събраха повече от 12 терабайта данни. През това време с помощта на метод, наречен радарна интерферометрия, беше събрано огромно количество информация за релефа на Земята и нейната обработка продължава и до днес. Проучването доведе до цифров модел на височина на 85 процента от земната повърхност (фиг. 9). Но определено количество информация вече е достъпна за потребителите. SRTM е международен проект, ръководен от Националната геопространствена служба (NGA), НАСА, Италианската космическа агенция (ASI) и Германския космически център.

Ориз. 2.1. Схема за земно покритие със SRTM проучване.

1 Версии на данни и номенклатура

SRTM данните съществуват в няколко версии: предварителна (версия 1, 2003 г.) и окончателна (версия 2, февруари 2005 г.). Окончателната версия претърпя допълнителна обработка, идентифициране на брегови линии и водни обекти, филтриране на грешни стойности. Данните са разпределени в няколко варианта – решетка с размер на клетката 1 дъгова секунда и 3 дъгови секунди. По-точни данни за 1 секунда (SRTM1) са налични за Съединените щати, като само 3-секундни данни са налични за останалата част от Земята (SRTM3). Файловете с данни са матрица от 1201 ´ 1201 (или 3601 ´ 3601 за версия за една секунда) на стойности, които могат да бъдат импортирани в различни програми за картографиране и географски информационни системи. Освен това има версия 3, разпространявана като ARC GRID файлове, както и ARC ASCII и Geotiff формат, 5 квадрата ´ 5 в датата WGS84. Тези данни са получени от CIAT от оригинални данни за височината на USGS / NASA чрез обработка, която осигурява гладки топографски повърхности, както и интерполация на области, в които липсват оригиналните данни.

Номенклатурата на данните се произвежда по този начин, името на квадрата на данните от версии 1 и 2 съответства на координатите на долния му ляв ъгъл, например: N45E136, където N45 е 45 градуса на север и E136 е 136 градуса на изток, букви (n) и (e) в името Файлът обозначава съответно северното и източното полукълбо.Името на квадрата на данните за обработената версия (CGIAR) съответства на номера на квадрата в размер на 72 квадрата хоризонтално ( 360/5) и 24 квадрата вертикално (120/5). Например: srtm_72_02.zip / най-вдясно, един от горните квадратчета. Можете да определите необходимия квадрат с помощта на решетката (фиг. 11.).

Фиг. 2.1.1. Карта на зоната на покритие SRTM4.

2 Оценка на точността на SRTM данните

Стойностите на височините в ъглите на клетка 3 на 3 са общодостъпни. Точността на височините се декларира като най-малко 16 m, но видът на оценка на тази стойност - средната, максималната, средно квадратната грешка (RMSE) - не е обяснено, което не е изненадващо, тъй като за стриктна оценка на точността са необходими или референтни височини с приблизително същото покритие, или строг теоретичен анализ на придобиването и обработката на данни. В тази връзка анализът на точността на SRTM DEM беше извършен от повече от един екип учени от различни страни по света. Според А.К. Височините на Corveula и I. Eviaka SRTM имат грешка, която за равнинен терен е средно 2,9 м, а за хълмист терен - 5,4 м. Освен това значителна част от тези грешки включва систематичен компонент. Според техните заключения, SRTM DEM е подходящ за изграждане на контурни линии върху топографски карти в мащаб 1: 50 000. висока резолюция, заснети с леко отклонение от надира.

2.3 Използване на SRTM данни за решаване на приложения

Данните от SRTM могат да бъдат решавани в различни приложни задачи, с различна степен на сложност, например: за използването им при изграждането на ортофотокарти, за оценка на сложността на предстоящите топографско-геодезически работи, планиране на тяхното изпълнение, а също така могат да помогнат при проектирането на местоположението на профили и други обекти дори преди Топографските заснемания, получени от резултатите от радарното изследване SRTM, стойностите на височините на точките на терена могат да се използват за актуализиране на топографската база на територии, където няма данни за подробни топографски и геодезически работи. Този тип данни са универсален източник за моделиране на земната повърхност, главно за изграждане на цифрови релефни модели и цифрови модели на терен, но въпросът за приложимостта на данните за релефа на SRTM от радар като алтернатива на стандартните методи за конструиране на цифров терен и модел на релефа, според нас трябва да се решава за всеки случай индивидуално, в зависимост от задачата, характеристиките на релефа и необходимата точност на референтната височина.

3. Приложение на SRTM за геоизображение

1 Концепция за геоизображение

Напредък в геоинформационното картографиране, дистанционното наблюдение и средствата за познаване на околния свят. Снимането във всякакъв мащаб и обхват, с различно пространствено покритие и разделителна способност се извършва на земята и под земята, на повърхността на океаните и под водата, от въздуха и от космоса. Целият набор от карти, изображения и други подобни модели може да се обозначи с един общ термин - геоизображение.

Геоизображението е всеки пространствено-временен, мащабен, обобщен модел на земни или планетарни обекти или процеси, представен в графична образна форма.

Географските изображения представят вътрешността на Земята и нейната повърхност, океаните и атмосферата, педосферата, социално-икономическата сфера и областите на тяхното взаимодействие.

Географските изображения са класифицирани в три класа:

Плоски или двуизмерни - карти, планове, анаморфози, снимки, фотографски планове, телевизор, скенер, радар и други отдалечени изображения.

Обемни, или триизмерни, - анаглифи, релефни и физиографски карти, стереоскопични, блокови, холографски модели.

Динамични три и четириизмерни - анимации, картографски, стерео картографски филми, кино атласи, виртуални изображения.

Много от тях са влезли в практиката, други са се появили наскоро, а трети все още са в процес на разработка. Така че в тази курсова работа сме изградили двуизмерни и триизмерни геоизображения.

3.2 Изграждане на дигитален модел на релефа за територията на Саратов

и Енгелски регион

Първо, изтегляме публично достъпните SRTM данни за допълнителна обработка версия 2, на интернет портала, отворен за всеки потребител на мрежа (# "justify"> Освен това отворете изтегления фрагмент в програмата Global Mapper, изберете функцията "Файл" по-нататък " Export Raster and Elevation Data" - "Export Dem" (фиг. 12), тази серия от операции е извършена с цел конвертиране на изтеглените данни в DEM формат, който е достъпен за четене от програмата Vertical Mapper, в която ще бъде моделът построен.

Фигура 3.2.1. Експортиране на файла във формат DEM, в програмата Global Mapper [направено от автора].

След като експортирате данните, отворете програмата Vertical Mapper, в която извършваме по-нататъшни действия - Създаване на мрежа - Импортиране на мрежа (фиг. 13).

Ориз. 3.2.2. Създаване на Grid - модел в програмата Vertical Mapper [изработено от автора].

С помощта на тези функции създаваме GRID модел, с който авторът впоследствие извърши всички операции за създаване на DEM на територията на Саратовска област, за създаване на изолинии и триизмерен релефен модел.

Заключение

Цифровият релефен модел е важна функция за моделиране в географските информационни системи, тъй като позволява решаването на проблемите на изграждането на релефен модел и неговото използване. Този тип продукти представляват напълно триизмерно изобразяване на реалния терен в момента на снимане, като по този начин дава възможност за решаване на различни приложни задачи: определяне на всякакви геометрични параметри на релефа, изграждане на профили на напречното сечение; проектиране и проучване; наблюдение на динамиката на релефа. В допълнение, DEM се използват широко за визуализиране на област под формата на триизмерни изображения, като по този начин предоставят възможност за изграждане на виртуални модели на терен (VMM).

Актуалността на темата на курсовата работа се дължи на широката необходимост от географско изследване на релефни данни в цифров вид, поради нарастващата роля на геоинформационните технологии при решаването на различни проблеми, необходимостта от подобряване на качеството и ефективността на методите за създаване и използване на цифрови релефни модели (DEM), за да се гарантира надеждността на създадените модели.

В момента има няколко основни източника на данни за изграждане на цифрови релефни модели - това е чрез интерполация на дигитализирани изолинии от топографски карти и метода на дистанционно наблюдение и фотограметрия. Методът на дистанционното наблюдение набира все повече сила при решаването на много географски проблеми, като например изграждане на релеф въз основа на данни от сателитно радарно наблюдение на Земята. Един от продуктите на радарното засичане на Земята са публично достъпните и свободно разпространявани SRTM (топографска мисия на совалката радар), достъпни в по-голямата част от земното кълбо с разделителна способност на модела от 90 m.

В процеса на написване на курсовата работа беше изграден цифров модел на височина за територията на Саратовска и Енгелска област, като по този начин бяха решени поставените задачи за изграждане и доказване на възможността за създаване на DEM с помощта на SRTM данни.

цифрово радарно геоизображение на терена

Списък на използваните източници

1. Хромих В.В., Хромих О.В. Цифрови релефни модели. Томск: LLC "Издателство" TML-Press ", подписано за публикуване на 15 декември 2007 г. Тираж 200 екземпляра.

Уфимцев GF, Тимофеев DA "Морфология на релефа". Москва: Научен свят. 2004 г.

B.A. Новаковски, С.В. Прасолов, A.I. Прасолова. „Цифрови релефни модели на реални и абстрактни геополета.“ Москва: Научен свят. 2003 г.

КАТО. Самардак „Геоинформационни системи”. Владивосток FENU, 2005 -124s.

Geoprofi [Електронен ресурс]: списание по геодезия, картография и навигация / Москва. - Електронно списание. - Режим на достъп: # "justify">. Клонове на приложение на ГИС [Електронен ресурс]: база данни. - Режим на достъп: # "justify">. Вишневская Е.А., Елобогеев А.В., Висоцки Е.М., Добрецов Е.Н. Обединен институт по геология, геофизика и минералолози на Сибирския клон на Руската академия на науките, Новосибирск. По материалите на международната конференция "Интеркарто - 6" (Апатити, 22-24 август 2000 г.).

ГИС-асоциация [Електронен ресурс]: база данни. - Режим на достъп: # "justify">. GIS LAB Association [Електронен ресурс]: база данни. - Режим на достъп: # "justify"> 10. Джарвис А., Х.И. Reuter, A. Nelson, E. Guevara, 2006 г., Безшевни SRTM данни с пълни дупки V3, Международен център за тропическо земеделие (CIAT)

11. А. М. Берлянт, А. В. Востоков, V.I. Кравцова, И.К. Лурие, Т.Г. Сваткова, Б.Б. Серапинас "Картография". Москва: Аспект Прес, 2003 - 477 с.

), кръстен на град Голдън, Колорадо, където се намира, съществува от 1983 г. и разработва научни графични пакети. Първият му софтуерен продукт, Golden Graphics System, пуснат през същата година, е проектиран да обработва и показва изображения на набори от данни, описани с двуизмерна функция като z = f (y, x). Впоследствие този пакет е наречен Surfer, който остава с него и до днес. И две години по-късно се появи пакетът Grapher, предназначен за обработка и показване на графики от набори от данни и функции от типа y = f (x).

Именно тези DOS пакети бяха много популярни (разбира се, под формата на незаконни копия) в края на 80-те години сред съветските специалисти, занимаващи се с различни аспекти на математическата обработка на данни, предимно в широк кръг от науки за Земята, като геология, хидрогеология , сеизмика, екология, метеорология, както и в други сродни области.

В същото време започнахме активно да работим с пакета Surfer 4 за DOS. За разлика от нашите колеги от други отдели (нашият институт провеждаше изследвания в областта на инженерните проучвания в строителството), които се занимаваха с решаване на много специфични проблеми на конкретни обекти и работихме със Surfer като самостоятелен продукт за крайни потребители, ние като разработчици бяхме привлечени от възможностите за вградено използване на този пакет в нашите собствени програми.

Идеята беше много проста - Surfer може да работи както в интерактивен, така и в пакетен режим, изпълнявайки определена последователност от функции въз основа на данни от командните и информационни файлове. Чрез формиране на тези файлове в нашите програми бихме могли да принудим външния пакет да извърши необходимите ни операции. В същото време потребителят, разглеждайки, например, изображението на контурната карта или издаването му за печат, дори не подозира, че работи с някакъв друг пакет.

Като цяло сърфът ни хареса много. Все още го смятаме за класически пример за отличен софтуерен продукт. Удобен, без архитектурни излишъци, диалогов интерфейс, отворен и разбираем интерфейс за програмиста, доказани математически алгоритми, много компактен код, скромни заявки за ресурси. Накратко, това беше стил на създаване на софтуер, до голяма степен загубен днес, когато не на думи, а на дела се чувстваше уважение към бъдещите потребители. (Много сме доволни, че този стил е запазен в следващите разработки на Golden Software.)

Според версията, чута през 1994 г. на Международната конференция по аналитични модели на геофилтрация в Индианаполис, авторът на Surfer и основателят на компанията е завършил хидрогеология в един от американските университети. „Геоложките“ корени на продуктите на фирмата изглеждат почти очевидни.

Всъщност градът Златен е малък, но смел. В него се помещава прочутото училище за мини в Колорадо и неговото дъщерно дружество, Международният център за моделиране на подземни води, който също създава, тества и разпространява хидрогеоложки програми (включително тези, предоставени от независими разработчици).

Времето минава, но въпреки доста интензивната конкуренция, пакетите Golden Software (предимно Surfer) продължават да бъдат много популярни както в Съединените щати, така и в други страни. Връзки към тях има в почти всяка научна публикация или софтуерен продукт, свързан с числено моделиране и обработка на експериментални данни.

През 1990 г. фирмата обяви, че повече няма да разработва DOS версии и започна да разработва софтуерни продукти за Windows. През 1991 г. се появява нов пакет MapViewer (инструмент за анализ и визуализиране на географско разпределена цифрова информация и изграждане на информативни тематични карти - Thematic Mapping Software), а след това бяха пуснати версии на Windows на вече известни пакети: през 1993 г. - Grapher 1.0 и през 1994 г. - Сърфист 5.0. През 1996 г. излиза още един нов продукт - Didger (дигитализация на графична информация), който много успешно допълва функционалността на други програми на Golden Software.

Тук обаче трябва да се подчертае, че след като спря разработването на версии за DOS, компанията продължи да ги поддържа до 1995 г.: продажбата на лицензирани копия, консултации и т.н. вземете това, което имате "), виждате, това е рядко днес.

Като цяло Golden Software е много поучителен пример за устойчивата позиция на малка компания, която разработва и продава своите софтуерни продукти в своята „екологична ниша” на световния компютърен пазар.

Освен това трябва да се отбележи, че появата на мощни системи, които изглежда правят „всичко, всичко, всичко“ (например включването на графични инструменти в електронни таблици или ГИС с техните възможности за обработка на картографска информация) не разклати позицията на малки специализирани софтуерни пакети. Такъв специализиран софтуер значително превъзхожда големите интегрирани системи по функционалност и използваемост. Последното предимство е особено важно при анализиране на огромно количество експериментални данни, а не само при формиране на резултати от изследвания под формата на презентационна графика. Към това трябва да се добавят и по-скромни заявки за подобни програми по отношение на компютърната мощност и цена.

Golden Software в момента предлага четири продукта за Windows 95/98 / NT: Surfer 6.0, Grapher 2.0, MapViewer 3.0 и Didger 1.0. Именно за тях ще говорим в нашия преглед.

Surfer пакет - обработка и визуализация на 2D функции

Surfer 5.0 за Windows 3.x е издаден през 1994 г. Година по-късно, едновременно с пускането на Windows 95, беше пуснат и пакетът Surfer 6.0, който беше представен в две версии - 32-битова за Windows NT и Windows 95 и 16-битова за Windows 3.1. Когато инсталира пакета, потребителят може или сам да избере необходимата версия на програмата, или да я повери на инсталационната програма, която автоматично ще определи конфигурацията на системата и избора на версията. Ще изградим описанието на пакета, както следва: първо ще говорим за възможностите на версия 5.0, а след това - за иновациите на Surfer 6.0.

Основната цел на Surfer е да обработва и визуализира двуизмерни набори от данни, описани от функция като z = f (x, y). Логиката на работа с пакета може да бъде представена под формата на три основни функционални блока: а) изграждане на цифров модел на повърхността; б) спомагателни операции с цифрови повърхностни модели; в) визуализация на повърхността.

Изграждане на цифров модел на повърхността

При цялата ефективност на графичната визуализация на данни, акцентът на такива пакети, разбира се, е математическият апарат, внедрен в тях. Факт е, че след като не получи ясен отговор на въпроса: "Кой метод е в основата на трансформацията на данни и къде можете да видите оценката на надеждността на всички тези трансформации?", ще се интересувате от всички други предимства на програмата.

Цифровият модел на повърхността традиционно се представя под формата на стойности във възлите на правоъгълна правилна мрежа, дискретността на която се определя в зависимост от конкретния проблем, който се решава. За да съхранява такива стойности, Surfer използва свои собствени файлове от типа GRD (двоичен или текстов формат), които отдавна са се превърнали в един вид стандарт за пакети за математическо моделиране.

По принцип има три начина да получите стойностите в точките на мрежата; всички те са внедрени в пакета:

1. според първоначалните данни, посочени в произволни точки от региона (в възлите на неправилната мрежа), като се използват алгоритми за интерполиране на двумерни функции;
2. изчисляване на стойностите на функция, посочена от потребителя в изрична форма; пакетът включва доста широк набор от функции - тригонометрични, беселови, експоненциални, статистически и някои други (фиг. 1);
3. преход от една редовна решетка към друга, например при промяна на дискретността на мрежата (тук като правило се използват доста прости алгоритми за интерполация и изглаждане, тъй като се счита, че преходът се извършва от една гладка повърхност към друга) .

Освен това, разбира се, можете да използвате готов цифров модел на повърхността, получен от потребителя, например, в резултат на числено моделиране (това е доста често срещано използване на пакета Surfer като постпроцесор).

Първият вариант за получаване на мрежов модел най-често се среща в практическите задачи, а именно алгоритмите за интерполация на двуизмерни функции при прехода от неправилна мрежа към обикновена мрежа са „козът“ на пакета.

Въпросът е, че процедурата за преминаване от стойности в дискретни точки към повърхност е нетривиална и двусмислена; за различни задачи и типове данни са необходими различни алгоритми (или по-скоро те не са „задължителни“, а „по-подходящи“, тъй като като правило нито един не е 100% подходящ). По този начин ефективността на програмата за интерполиране на двумерни функции (това важи и за проблема с едномерните функции, но за двумерните функции всичко е много по-сложно и разнообразно) се определя от следните аспекти:

1. набор от различни методи за интерполация;
2. способността на изследователя да контролира различни параметри на тези методи;
3. наличието на средства за оценка на точността и надеждността на изградената повърхност;
4. възможността за изясняване на получения резултат въз основа на личния опит на експерта, като се вземат предвид различни допълнителни фактори, които не могат да бъдат отразени под формата на първоначални данни.

Surfer 5.0 предлага на своите потребители седем алгоритма за интерполация: Кригинг, Инверсно разстояние, Минимална кривина, Радиални базисни функции, Полиномна регресия, Метод на Шепард, който е комбинация от Инверсни разстояния със сплайнове) и Триангулация. Редовното изчисляване на мрежата вече може да се извършва за файлове с набор от данни X, Y, Z с всякакъв размер, а самата мрежа може да има размери от 10 000 x 10 000 възела.

Увеличаването на броя на методите за интерполация позволява значително да се разшири кръгът от проблеми, които трябва да бъдат решени. По-специално, методът на триангулацията може да се използва за конструиране на повърхност въз основа на точните стойности на първоначалните данни (например земната повърхност от геодезически данни), а алгоритъмът за полиномна регресия може да се използва за анализ на тенденцията на повърхността .

В същото време се предоставят широки възможности за контрол на методите на интерполация от страна на потребителя. По-специално, най-популярният метод за геостатистически крикинг в експерименталната обработка на данни вече включва възможността да се прилагат различни модели на вариограма, да се използва вариация на алгоритъма на дрейфа и да се отчита анизотропията. При изчисляване на повърхността и нейното изображение можете също да зададете границата на територията на произволна конфигурация (фиг. 2).

Освен това има вграден графичен редактор за въвеждане и коригиране на стойностите на данните за зоната на мрежата, докато потребителят веднага вижда резултатите от своите действия под формата на промяна в контурната карта (фиг. 3) . За цял клас проблеми (особено тези, свързани с описанието на природни данни), които по правило не могат да бъдат описани с точен математически модел, тази функция често е просто необходима.

Въвеждането на данни се извършва от [.DAT] (Golden Software Data), [.SLK] (Microsoft SYLK), [.BNA] (Atlas Boundary) или обикновен ASCII текстов файл, както и от електронни таблици на Excel [.XLS] и Lotus [.WK1, .WKS]. Оригиналната информация може също да бъде въведена или редактирана с помощта на вградената електронна таблица на пакета, докато са възможни допълнителни операции с данните, като сортиране, както и преобразуване на числа с помощта на дефинирани от потребителя уравнения.

Помощни операции на повърхността

Surfer за Windows има голям набор от допълнителни инструменти за трансформиране на повърхности и различни операции с тях:

• изчисляване на обема между две повърхности;
• преход от една редовна мрежа към друга;
• преобразуване на повърхността с помощта на математически операции с матрици;
• повърхностна дисекция (изчисляване на профила);
• изчисляване на повърхността;
• изглаждане на повърхности с помощта на матрични или сплайн методи;
• конвертиране на файлови формати;
• цял набор от други функции.

Качеството на интерполацията може да се оцени с помощта на статистическа оценка на отклоненията на първоначалните точкови стойности от получената повърхност. В допълнение, за всеки подмножество от данни можете да извършвате статистически изчисления или математически трансформации, включително да използвате функционални изрази, дефинирани от потребителя.

Изобразяване на повърхностни изображения

Повърхността може да бъде графично представена в две форми: контурни карти или триизмерно изображение на повърхността. В същото време Surfer се основава на следните принципи на тяхното изграждане:

1. получаване на изображение чрез наслагване на няколко прозрачни и непрозрачни графични слоя;
2. импортиране на готови изображения, включително тези, получени в други приложения;
3. използване на специални инструменти за рисуване, както и прилагане на текстова информация и формули за създаване на нови и редактиране на стари изображения.

Използването на интерфейс с няколко прозореца ви позволява да изберете най-удобния режим на работа. По-специално, възможно е едновременно да се наблюдават цифрови данни под формата на електронна таблица, карта, изградена на базата на тези данни, и справочна информация от текстов файл (фиг. 4).

Surfer 5.0 използва следните типове карти като основни елементи на изображението:

1. Контурна карта. В допълнение към вече традиционните средства за управление на режимите на извеждане на изолинии, оси, рамки, маркировки, легенди и др., е възможно да се създават карти с помощта на запълване с цвят или различни шарки на отделни зони (фиг. 5). Освен това изображението на плоска карта може да се завърта и накланя, да се използва независимо мащабиране по осите X и Y.
2. Триизмерно изображение на повърхността (3D Surface Map). Тези карти използват различни видове проекция и изображението може да се завърта и накланя с помощта на прост графичен интерфейс. Можете също така да рисувате върху тях линиите на сечения, изолинии (фиг. 6), да задавате независимо мащабиране по осите X, Y, Z, да запълвате отделни мрежести елементи на повърхността с цвят или шаблон.
3. Карта на публикуване. Тези карти се използват за показване на точкови данни под формата на специални знаци и текстови етикети за тях. В този случай, за да изведете числова стойност в точка, можете да контролирате размера на символа (линейна или квадратична зависимост) или да използвате различни символи в съответствие с диапазона на данните (фиг. 7). Създаването на една карта може да се извърши с множество файлове.
4. Основна карта. Може да бъде почти всяко плоско изображение, получено чрез импортиране на файлове с различни графични формати: AutoCAD [.DXF], DOS Surfer [.BLN, .PLT], Atlas Boundary [.BNA], Golden Software MapViewer [.GSB], Windows Metafile [ .WMF], USGS цифрова линейна графика [.LGO], растерна графика [.TIF], [.BMP], [.PCX], [.GIF], [.JPG], [.DCX], [.TGA] и някои други. Тези карти могат да се използват не само за просто показване на изображение, но и например за показване на някои празни зони. Освен това, ако желаете, тези карти могат да се използват за получаване на граници при извършване на повърхностни изчисления, трансформиране, дисекция и т.н.

С помощта на различни опции за наслагване на тези основни типове карти, различното им разположение на една страница, можете да получите различни опции за представяне на сложни обекти и процеси. По-специално, много лесно е да се получат различни варианти на сложни карти с комбинирано изображение на разпределението на няколко параметъра наведнъж (фиг. 8). Всички видове карти могат да бъдат редактирани от потребителя с помощта на вградените инструменти за рисуване на самия Surfer.

Представянето на няколко карти под формата на триизмерен "стек" също е много ефективно и удобно за анализ. Нещо повече, това може да бъде или различно представяне на едни и същи набори от данни (например триизмерно изображение плюс цветна карта на изолинии: фиг. 9), или серия от различни набори, например площното разпределение на един параметър в различно време или няколко различни параметъра (фиг. десет).

Всички тези възможности за представяне на изображението могат да бъдат много полезни при сравнителен анализ на влиянието на различните методи на интерполация или техните индивидуални параметри върху външния вид на получената повърхност (фиг. 11).

Отделно трябва да се обърне внимание на проблема с използването на руски шрифтове. Факт е, че SYM шрифтовете, доставени с пакета, разбира се, не са русифицирани, така че трябва да използвате Windows TrueType шрифтове. Но за някои режими на показване на изображения те не са подходящи, например, когато се показва текст под ъгъл, знаците понякога са изкривени до неузнаваемост. В този случай е по-добре да използвате векторни шрифтове SYM с един стил на линия (те винаги са ясно видими), а само латински са налични в завършен вид. Има обаче доста просто решение на този проблем.

DOS версията на Surfer имаше специална помощна програма ALTERSYM за създаване на ваши собствени набори от шрифтове SYM (за съжаление тя изчезна във версията на Windows, така че можете да използвате версията за DOS). Но ви позволява да създавате и редактирате само основния набор от знаци (ASCII кодове 32-127). Веднъж решихме този проблем за версията на DOS по следния начин: написахме помощна програма, която създава пълен набор от знаци (1-255) от заглушки файлове, създадени от програмата ALTERSYM, с които изходните модули VIEW и PLOT работят перфектно. Този подход работи добре и за Windows версията на Surfer.

Получената графика може да се изведе на всяко печатащо устройство, поддържано от Windows, или да се изведе във файлов формат AutoCAD [.DXF], Windows Metafile [.WMF], Windows Clipboard [.CLP], както и - HP Graphics Language [.HPGL ] и капсулиран PostScript [.EPS]. Двупосочен обмен на данни и графики с други приложения на Windows може да се извърши и чрез клипборда на Windows. В допълнение, графичните изображения, изготвени в Surfer, могат да бъдат експортирани в пакета MapViewer, насложени с карта на територията и да се получи карта на разпространението на този параметър в конкретна територия (фиг. 12 и).

Макроси за управление на пакети

В Surfer 5.0, създаден през 1994 г., почти едновременно с офис пакетите на Microsoft Office 4.0, беше внедрен модел на обектен компонент, базиран на поддръжка на механизма за автоматизация на OLE 2.0 (това, което сега се нарича ActiveX). Това позволява на Surfer да бъде интегриран като ActiveX сървър в сложни системи за обработка на данни и симулация.

Можете да напишете контролен макро файл за Surfer на всеки език, който също поддържа този механизъм (например Visual Basic, C ++ или Visual Basic за приложения). По-специално, като използвате набор от макрофайлове, можете да изпълнявате някои често повтарящи се задачи в автоматичен режим. Или такъв файл може да се формира по време на изпълнението на всяка приложна изчислителна програма за автоматична обработка и визуализация на данни.

Например, следната VB функция създава контурна карта и вмъква нейното изображение в електронна таблица с име "Sheet1":

• Функция MakeMap ();
• дефиниране на променливата Surf като обект Dim Surf като обект;
• задаване на съответствие между променливата Surf и програмата Surfer Set Surf = CreatObject ("Surfer.App") GrdFile $ = "c: \ winsurf \ demogrid.grd";
• името на входния GRD файл;
• изпълнение на макроси от Surfer пакета Surf.MapCountour (GrdFile $);
• изграждане на контурна карта Surf.Select;
• изберете изображението Surf.EditCopy;
• копирайте избраното изображение в клипборда;
• това вече е команда на Excel - за поставяне на изображение от клипборда в текущата позиция на листа Sheet1 Worksheets ("Sheet1") .Picture.Paste End Function.

Значението на тази процедура е достатъчно ясно. Първо, променливата Surf се дефинира като обект и се присвоява на пакета Surfer (Surfer.App). Следват командите, които VBA вече интерпретира като извиквания към функциите на Surfer (имената им съответстват на командите, които потребителят избира в диалоговия режим), изпълнявани чрез механизма ActiveX.

Освен това пакетът Surfer има свой собствен макроезик, който всъщност е вид VBA и се използва за писане на контролни заявки в специална програма SG Scripter (файл GSMAC.EXE). Например, като използвате такава проста програма, можете да внедрите макрос, който автоматично генерира контурни карти за един набор от входни данни, използвайки всичките седем метода на интерполация:

• създаване на обект Surfer Set Surf = CreateObject ("Surfer.App");
• изграждане на карта по всеки метод на интерполация;
• за изходния файл с данни DEMOGRID.DAT За метод = 0 до 6;
• отворете нов чертожен документ Surf.FileNew ();
• изчисляване на GRD файла чрез текущия метод на интерполация Ако Surf.GridData ("DEMOGRID.DAT", GridMethod = Метод, _ OutGrid = "SAMPLE") = 0 Тогава Край;
• Изграждане на контурна карта Ако Surf.MapContour ("SAMPLE") = 0 Тогава Край Следващ.

Стартирането на такива задачи в автоматичен режим, които са представени под формата на програма, написана на GS Scripter, може да се извърши или от командния ред:

C: \ winsurf \ gsmac.exe / x task.bas,

или от всяко приложение с командата SHELL:

SHELL ("c: \ winsurf \ gsmac.exe / x task.bas")

(превключвателят / x показва необходимостта от автоматично изпълнение на програмата task.bas).

GS Scripter може да се използва и за управление на всякакви други програми, които поддържат ActiveX (например за работа с MS Office).

Surfer 6.0 Какво ново

Както казахме, Surfer 6.0 се предлага в 16 и 32-битови версии. В допълнение към това обаче се появиха няколко полезни функционални разширения. На първо място, трябва да се отбележи възможността за използване на още два вида фонови карти при конструиране на плоски изображения: Карта на изображението и Карта на сенчестия релеф.

Вградените инструменти за рисуване на карти на изображения правят процедурата за създаване на цветни карти лесна и бърза. В този случай можете да използвате многоцветно запълване на изображения, включително използване на цветови комбинации, създадени от самия потребител.

Но особено впечатляващи са възможностите на сенчестата релефна карта, която ви позволява да получавате изображения като висококачествени снимки директно в среда Surfer (фиг. 14), които могат да се използват както за съвместно използване с контурни карти, така и офлайн. В този случай потребителят може да контролира всички параметри, необходими за създаване на най-изразителни изображения, включително местоположението на източника на светлина, относителния градиент на наклона, вида на засенчването и цвета. Потребителят на пакета има и повече възможности за визуализация на данни и подреждане на различни изображения на един екран (фиг. 15).

Разширен е наборът от помощни операции за обработка на цифрова повърхност. Използвайки новите функции Grid Calculus, можете да определите наклона, кривината и хоризонта на изгледа в конкретна точка на повърхността, както и да изчислите първата и втората производни за функциите на Фурие и спектралния анализ. И допълнителни инструменти Grid Utilities ви позволяват да трансформирате, измествате, мащабирате, завъртате и отразявате данните в GRD файлове (формат за съхранение на стойности в възлите на обикновена мрежа). След това можете да направите произволен избор на подмножество от набора от данни по номера на колони и колони или просто произволни възли на мрежата.

От гледна точка на математическия апарат за конструиране на повърхността е много важно прилагането на друг алгоритъм за интерполация - Nearest Neighbor, както и три нива на влагане на полувариограма, което позволява създаването на повече от 500 получени комбинации.

Създадени по-рано изображения, базирани на различни типове карти (Контурна карта, Засенчена релефна карта, Post Map, Image Map) могат да се използват като шаблон чрез заместване на нов GRD файл в съществуващите карти. Освен това сега, след като в началото сте комбинирали няколко слоя различни карти в едно изображение, можете да ги разделите на оригинални елементи и да ги повторите въз основа на новите данни.

От чисто сервизните функции си струва да се подчертае възможността за въвеждане на данни от дигитализацията на гранични линии и произволни точки от екрана директно в ASCII файл, както и автоматичното създаване на легенда за различни видове точки на Post Map. Като цифров модел на повърхността вече можете да импортирате файлове с цифров модел на височина (DEM) директно от интернет (или всеки друг източник на информация). И накрая, новите формати за експортиране на данни ви позволяват да запазвате изображения на карти в почти всички растерни формати (PCX, GIF, TIF, BMP, TGA, JPG и много други).

Следва продължение

ComputerPres 2 "1999

Михаил Владимирович Морозов:
личен сайт

Математически модели (урок, карта-1): Изграждане на геохимични карти в Golden Software Surfer (общ подход, етапи и съдържание на работа, формуляр за отчет)

Добре " Методи за математически моделиране в геологията"

Карти-1. Изграждане на геохимични карти в Golden Software Surfer: общ подход, етапи и съдържание на работата. Формуляр за доклад.
Карти-2. Принципи на работа с Golden Software Surfer.

За да се намери мястото на натрупване на полезен метал в земната кора, е необходима геохимична карта. Как да го изградим? Това изисква добър софтуер и системен подход. Нека се запознаем с принципите и основните етапи на тази работа.

ТЕОРИЯ

Изграждане на геохимична карта в програмата Golden Software Surfer.

Първоначални данни.За да се изгради геохимична карта, е необходимо да се подготви електронна таблица, който съдържа поне три колони: първите две съдържат географските координати на точките на наблюдение (вземане на проби) X и Y, третата колона съдържа картографираната стойност, например съдържанието на химичен елемент.

Координати: в програмата Surfer, която използваме правоъгълни координати (в метри), въпреки че в свойствата на картата можете да избирате и измежду възможните координатни системи различни полярни координати (в градуси-минути-секунди). На практика, когато работите с изображения на плосък лист хартия, е по-удобно да работите в правоъгълна координатна система в персонализиран формат.

Откъде идват координатите:
1. При документиране на точка на място координатите се вземат от GPS или GLONASS топографски локатор под формата на полярни координати (например в координатната система WGS 84). Геодезистът вече може да изглежда като смартфон, но е по-удобно и надеждно да се използва специално устройство, което галено се нарича "джипи".
2. При прехвърляне на данни към компютър от топографски геодезист, координатите се преобразуват от полярна в използваната система от правоъгълни координати (например в системи UTM, Пулково-1942г, но можете да използвате и местенгеодезическа система, възприета в конкретно предприятие). За да преобразувате полярните координати в правоъгълни, е удобно да използвате програмата Ozi Explorer.
3. Колоните на електронната таблица, подготвена за работа със Surfer, трябва да съдържат правоъгълни координати в метри.

Стойност на графиката: за изграждане на тренировъчна карта в изолинии, ще използваме логаритъм на съдържаниетовсеки химичен елемент. Защо логаритъм? Тъй като законът за разпределение на съдържанието на микроелементи почти винаги е логаритмичен. Разбира се, в реалната работа първо трябва да проверите закона за разпределение, за да изберете вида на количеството: първоначалната стойност или неговия логаритъм.

Видове карти, използвани в геохимията... В допълнение към картата в изолинии, геохимиците често използват някои други видове карти, но не цялото голямо разнообразие от типове карти, които Surfer може да изгради, а само строго определени такива. Те са изброени по-долу.

1. Карта на фактите.Това е колекция от точки, които представляват местоположението на полевия тест. В близост до точки можете да показвате етикети - номера на пикетите, но по време на геохимични търсения има толкова много точки, които обикновено етикетират само "засипват" пространството на картата и не се показват. За да изградим карта с факти, използваме функцията Карта на публикуване.

2. Точкова карта на съдържанието на химичен елемент.На него кръгове (или други символи) с различни размери показват различно съдържание на химичен елемент в точките за вземане на проби. Ако използваме такава карта, тогава отделна карта на фактите вече не е необходима - точките на двете карти ще се припокриват. Точковата карта (или "лидер карта") е изградена така, че високото съдържание на елемента, който търсите, е забележим. Легендата показва съответствието между размера на кръга и съдържанието на елемента в ppm. В допълнение към размера, цветът на кръга може да се промени. Всеки тип (размер, цвят) на кръга съответства на ръчно зададен диапазон от съдържание. Тези. различните видове кръгове са различни класове точки според съдържанието на елемента. Следователно инструментът за създаване на такава карта се нарича Карта на класираните публикации... Удобно е да се изгради карта за публикуване върху картата по изолинии, за да се види как последната (която е изчислителна карта, т.е. изградена от резултатите от интерполацията на данни) се комбинира с оригиналните, получени от лабораторията, т.е "истинско" съдържание. Удобно е да поставите публикация на един важен елемент (например злато) на картата в контурите на друг параметър за търсене (сателитен елемент, статистически фактор, геофизичен параметър и др.). Важно: след изграждане, карта от типа Classed Post Map не може да бъде преобразувана в Post Map, напротив, също е невъзможно.

3. Карта в контури.Действителната карта на необходимия параметър, където се показват различни степени на съдържание с различни цветни запълвания. Той също така изисква легенда, която свързва цвета на запълване с нивото на съдържанието. Градациите на запълване се регулират ръчно. инструмент - Контурна карта... В допълнение към действителното съдържание на елементите (или техните логаритми), карти на многоелементни индикатори се използват широко в геохимията. Това могат да бъдат мултипликативни коефициенти (при които съдържанието на няколко елемента се умножава), карти на стойностите на факторите (основни компоненти) и др. Всъщност задачата на геохимика е да намери индикатор, който позволява решаването на геоложки проблем. Тъй като такива показатели като правило се изразяват в колективното поведение на елементите, съвсем естествено е, че едноелементните карти (т.е. взетите карти на един единствен елемент) често са по-малко информативни от многоелементните. Следователно етапът на изграждане на карти обикновено се предшества от етап на обработка на статистически данни с получаване на резултатите от многовариантния статистически анализ, например PCA (метод на главния компонент).

4. Очертайте картата.По подразбиране Surfer създава правоъгълна карта. Ако точките на вземане на проби не образуват правоъгълник, се оказва, че зоната за вземане на проби е вписана в изкуствено създаден правоъгълник, в който част от зоната всъщност не е тествана. Контурната карта ще бъде нанесена върху цялата област, така че неизпитаните части от картата ще съдържат фиктивни данни. За да се избегне това, е необходимо да се ограничи зоната на изграждане на картата до частта от зоната, за която има данни за извадка. За да направите това, зоната за вземане на проби трябва да бъде очертана със специална линия, която може да се начертае ръчно. Очертанията на щриха се начертават с помощта на функцията Основна карта.

Етапи на изграждане на карта.

3. Изграждане на карта на фактите [карта-3]. 5. Изграждане на точкова карта ("пощенски картички") [карта-5]. 9. Изграждане на повърхностна карта и нейното проектиране за постигане на оптимално информационно съдържание [карта-6, продължение].

РЕД ЗА ИЗПЪЛНЕНИЕ НА РАБОТАТА

Дадено: таблица на съдържанието на химичен елемент и неговите логаритми с координатите на точките за вземане на проби.

Упражнение:

1. Изградете карта с факти.

2. Създайте точкова карта от съдържанието на химичен елемент, изберете показването на точки за различни класове.

3. Създайте и изградете контура на зоната за картографиране сами.

4. Подравнете контура на зоната, картата на точките на характеристиките и картата с факти в дадения ред в мениджъра на функции. Показване на легендата за точковата карта.

5. Конструирайте мрежов файл ("мрежа") за логаритмите на съдържанието на елемента по метода на триангулация, проверете го. Повторете с други методи.

6. Конструирайте полувариограма за конструиране на мрежов файл по метода на кригинг, проверете го.

7. Създайте мрежов файл ("мрежа") за логаритмите на степените на елементите, като използвате метода на kraig с помощта на параметрите на вариограмата.

8. Изгладете получения мрежест файл с обикновен филтър.

9. Възстановяване на мрежов файл от логаритми към съдържание.

10. Изрежете мрежестия файл по предварително създадения контур.

11. Създайте повърхностни карти в контури и градиентно запълване от създадените мрежови файлове, добавете легенди.

12. Експортирайте изградените карти като JPG файлове, вмъкнете в отчета във формат Word (DOC).

Формуляр за доклад.

Софтуерен пакет сърфисте предназначен за създаване, редактиране, разглеждане, съхранение и модифициране на всички видове карти и цифрови регулярни решетки на височини. Софтуерен пакет сърфистсе състои от няколко независими подпрограми, свързани помежду си чрез основната програма ( парцел Windows ) .

Работен лист Windows - Прозорецът на проекта съдържа работна зона за създаване, преглед, редактиране и записване на файлове с данни. Данните могат да бъдат генерирани във въпросника по различни начини. Когато създавате прозорец на проекта, можете да заредите файлове с данни в бележника с помощта на командата Отвориот менюто на проектния файл; можете директно да въведете данни във въпросника или да използвате прозореца Клипборд (буфер)да копирате данни от друго приложение и да ги поставите в това.

Редактор на Windows - Прозорецът на редактора съдържа работна област за създаване, преглед, редактиране и записване на ASCII текстови файлове. Когато прозорецът е активен, всички необходими менюта са достъпни за работа с ASCII текстови файлове.

Текстът, създаден в прозореца на редактора, може да бъде копиран и поставен в прозореца за рисуване (парцел Windows) ... Това ви позволява да създавате блокове от текст, които могат да бъдат записани в текстов файл ASCII и използвани на други карти, вместо да създавате повторно текста, когато е необходимо за работа. Можете да въведете текст в прозореца на редактора и да запишете файла на диск. За да използвате този текст в прозорец парцел, трябва да отворите текстов файл в прозореца на редактора, да копирате текста в Буфер, и поставете текста в прозореца на картината.

Друга функция на прозореца на редактора е да изчисли обема чрез команда Сила на звука(Сила на звука)... Когато обемът е изчислен, се създава нов прозорец на редактора с резултатите от изчисленията на обема. Резултатите от изчислението на обема могат да бъдат копирани в прозореца парцелили запишете като ASCII текстов файл.

За да отворите прозореца на редактора, трябва да изберете командата Новот менюто Файли изберете опцията в прозореца Редактор(Редактор).

GS Scripter Втората независима програма е включена в пакета сърфист... GS скрипт ви позволява да записвате макроси за автоматизиране на задачи в програмата сърфист.

Програма GS Scripterе като преводач, който зарежда и изпълнява команди. GS скриптът се инсталира автоматично при инсталиране на програмата. сърфист, и има своя собствена икона.

GS скриптът се състои от два прозореца. Прозорец Редактиранее стандартен Windows ASCII текстов редактор, който ви позволява да отваряте, създавате, редактирате и запазвате ASCII текстови файлове. Скриптовете се изпълняват в прозореца на GS Script Редактиране... Второ - Уикендпрозорецът се показва само когато се извика от прозореца за редактиране.

Скриптовете са текстови файлове, създадени в прозорец на редактор, Windows Notepad или всеки друг ASCII редактор. Скриптът може да се изпълни, когато скриптовият файл се покаже в прозореца Редактиране на GS скрипт... Ще бъдат извършени операциите, дефинирани в скрипта. Скриптовете могат да съдържат команди, необходими за автоматично изпълнение на която и да е програма OLE 2.0.

парцел Windows (Прозорец със снимка) - Прозорецът за рисуване съдържа команди за създаване и модифициране на файлове с релефна решетка, както и за създаване на всички видове карти. Това е основният прозорец на програмата, така че тази глава ще отразява най-пълно възможностите на този конкретен прозорец.

Менюто на прозореца за рисуване съдържа следните команди за създаване и редактиране на различни видове карти.

Файл - Съдържа команди за отваряне и запазване на файлове, отпечатване на карта или повърхност, промяна на типа печат и отваряне на нови прозорци за документи.

Нов(Ново)- Създава нов прозорец на документ. Команда Новсъздава нов прозорец парцел (рисунка) , Работен листили Редактор... Клавишна комбинация: CTRL + N.

Отвори(Отворено)- Отваря съществуващ документ. Команда Отворинамира съществуващи файлове на проекти и ги показва в нов прозорец за чертане. Това прави новия прозорец активен. Ако файлът [.SRF] има файл с данни със същото име, той ще бъде зареден в проекта под същото име. сърфистСамият файл [.SRF] не съдържа данни, той съдържа само името на файла с данни, който се зарежда при създаването на картата. Ако е записан [.SRF] файл, съдържащ името на файл с данни, който вече не съществува, се появява съобщение за грешка, когато се отвори. Единственият тип файл, който може да се отвори с командата Отворив прозореца на графичното меню Файл, това е просто [.SRF] файл. Други типове файлове се отварят в други елементи на главното меню. Клавишите за бърз достъп CTRL + O.

Близо(Близо)- Затваря прозореца на активния документ.

Запазете(Запазване)- Записва активния документ. Команда Запазетесе използва за запазване на направените промени във файла [.SRF] и оставя запазения документ да се показва на екрана. Когато записвате, предишната версия на файла със същото име се презаписва от текущата версия. Клавишите за бърз достъп CTRL + S.

Работен лист(проект)- Показва прозореца на проекта. Команда Работен листотваря нов празен прозорец на проекта. Прозорецът на проекта се използва за показване, въвеждане или коригиране на данни. За да покажете данните, първо трябва да отворите празен прозорец на проекта и едва след това да отворите съществуващ файл, като изберете командата Отвори от менюто Файл на работния лист.

Импортиране(Импорт)- Импортира граници, метафайлове и растерни файлове. Команда Импортиранекато отбор ЗаредетеБaseМапс изключение на това, че файлът се импортира като съставен обект, а не като карта. Съставните обекти са направени от различни обекти, които са групирани заедно в един обект. За да разделите съставен обект на отделни части, трябва да използвате командата Разделете се... Например, когато импортирате файл, съдържащ множество полигони (файлът първоначално е единична характеристика, съставена от тези множество полигони), използването на командата Break Apart кара всеки полигон да стане отделен елемент. В този случай става възможно да промените всеки полигон поотделно. Команда Импортиранеможе да импортира файлове от всякакъв тип чрез команда ЗаредетеБaseМap (Изтегляне на базова карта).

Експортиране(Експортиране)- Експортиране в различни файлови формати. Команда Експортираневи позволява да експортирате файла в различни формати за използване от други програми. Това ви позволява да създавате AutoCAD файлове [.DXF], Windows Metafile [.WMF], Windows Clipboard [.CLP] или метафайл на компютърна графика [.CGM], както и някои растерни формати. Можете да експортирате цялото съдържание на прозореца Чертеж или да изберете конкретни карти или обекти за експортиране.

Печат(Тюлен)- Отпечатва активния документ на инсталирания принтер. Клавишна комбинация: CTRL + P.

Печат Настройвам(Настройки за печат)- Показва списък с инсталирани принтери и ви позволява да изберете принтер.

Страница Оформление(Оформление на лентата за оформление)- Променя параметрите на комплекта ленти. Команди Оформление на страницаконтролира показването на страницата на екрана и ориентацията на шаблона на страницата при отпечатване. Той задава размера на страницата, за да съответства на размера на хартията за инсталираното изходно устройство.

Настроики(избор)- Управление на показване на функции, избор и блокове на страници.

По подразбиране Настройки(Команди "по подразбиране")- Създава набор от [.SET] файлове, които се справят с липсата на дисплей и мрежа на инсталацията. Команда Настройките по подразбираневи позволява да зареждате, променяте и запазвате набор от [.SET] файлове. сърфистрисува мрежа и показва команди по подразбиране въз основа на четене на информация във файл [.SET]. Предварително зададеният файл съдържа списък с настройки на мрежа, дисплей и общи диалогови прозорци, които се използват по време на сесия. сърфист.

Излезте(Изход)- Излезте от сърфист... Завършва вашата сесия в програмата сърфист.Ако част сърфиств момента в клипборда, той се преобразува в един от стандартните формати на Windows. Клавишна комбинация: F3 или ALT + F4.

редактиране - Съдържа команди за редактиране и команди за редактиране на обекти.

Отмяна- Изтрива последната промяна, направена в прозореца Picture. Отмяната може да обърне множество скорости на промяна, като позволи копирането на няколко стъпки. Клавишите за бърз достъп CTRL + Z.

Повторете- Напълно отменете последната команда Отмяна. Повторетеможе напълно да отмени множество команди за отмяна, което ви позволява да повторите някои стъпки.

Разрез (Разрез)- Изтрива избраните обекти и ги поставя в клипборда. Тази команда не е налична, ако нищо не е избрано. Това изтрива избраните обекти, след като ги копирате в клипборда. По-късно съдържанието може да се вмъкне с командата Залепете... Клавишна комбинация: CTRL + X или SHIFT + DELETE.

копие (Копие)- Копира избраните обекти в клипборда. Тази команда не е налична, ако нищо не е избрано. Обектите в оригинала остават непроменени. Тази команда може да се използва за дублиране на обекти за различно разположение в същия прозорец, или в различен прозорец, или за различно приложение. Само един набор от данни може да бъде поставен в буфера, следната команда Разрезили копиезамества съдържанието на буфера. Клавишна комбинация: CTRL + C или CTRL + INSERT.

Залепете (Вмъкване)- Поставя копие на съдържанието на буфера в прозореца на активния документ. Тази команда не е налична, ако буферът за клипове е празен. Клавишна комбинация: CTRL + V или SHIFT + INSERT.

Залепете Специален(Специално поставяне)- Определя форматите на клипборда, които да се използват при поставяне на обекти в прозореца за рисуване. Има четири налични формата при поставяне: GS сърфист, растерно изображение, картинаили Текст.

Форматиране GS сърфистнеобходими за поставяне на обекти, копирани от графичния прозорец сърфист... Форматиране GS сърфисткопира обекти в техния роден формат. Например, ако структурна карта е копирана в клипборда и поставена в друг прозорец на картината във формата GS сърфисттогава вмъкнатата структура на картата може да бъде редактирана и ще бъде идентична с оригинала във всички отношения.

Форматирайте обекти растерно изображениесъществува като растери. Трудно е да преоразмерите растера, без да нарушавате изображението, а цветовете също са ограничени. Този формат е сравнително общ и се поддържа от повечето други приложения на Windows.

Форматиране картина- Windows метафайлов формат, където обектите съществуват като серия от съставни Windows команди. Метафайловете могат да се променят, без да се изкривява изображението. Форматиране картинаподдържа се от повечето приложения на Windows.

Форматиране Текстизползва текст за импортиране. Импортираният текст може да съдържа произволен брой редове и може да включва математически текстови команди. Импортираният текст използва текстовата стойност по подразбиране, като присвоява атрибути с помощта на командата Текстови атрибути.

Изтрий(Изтрива)- Изтрива избрани обекти. Команда Изтрийпремахва всички избрани обекти от прозореца Картина, включително всички карти, параметри, снимки или текст. Команда Изтрийне засяга съдържанието на клипборда. Клавишна комбинация: DELETE.

Изберете всичко(Избери всичко)- Избира всички обекти в активния прозорец. Той избира всички обекти на страницата на прозореца Drawing. Маркери за избор 1 стърчат около външната страна на групата. Клавишна комбинация: F2.

Блокиране Изберете(Избор на блок)- Обектите се избират в рамките на посочения правоъгълник. Команда Избор на блокви позволява да изберете всички обекти, съдържащи се в дефиниран от потребителя правоъгълник. Правоъгълникът трябва да обгражда напълнообекти, тогава само те ще бъдат избрани. Ако тази команда не е избрана, тогава всички обекти, всяка част от тях, попадащи в ограничителната кутия 2, ще бъдат избрани.

Обърни се Селекции (Избор на огледало)- Избира неизбрани обекти, премахва избраните обекти. Тази команда е полезна за избор на голям брой обекти и оставяне на няколко изолирани неизбрани обекта.

Обект документ за самоличност (обект за самоличност)- Присвоява идентификация на избрания обект. Команда Идентификатор на обектави позволява да зададете име на всеки тип обект, включително карти и параметри на картата. Присвоената идентификация се появява в лентата на състоянието, когато този обект е избран.

Преоформете(Възстановяване на оригиналната форма)- Променя съществуващи полигони или полилинии. Възстановява първоначалната форма на стъпки, нови записи и изтрива връх от избрана полилиния или многоъгълник. Всеки сегмент от линия в многоъгълник или полилиния се дефинира от два върха, всеки от които показва крайните точки на линейния сегмент. Команда Преоформетеви позволява да промените формата на многоъгълник или полилиния чрез преместване или изтриване на връх и по този начин модифициране на линейните сегменти, които дефинират многоъгълника или полилинията.

След подбор Преоформете, всички върхове в избрания многоъгълник или полилиния са обозначени с кухи квадрати. Избраният връх е обозначен с черен квадрат. Избраният връх може да бъде преместен чрез плъзгане на мишката. За да изтриете избрания връх, натиснете клавиша DEL. За да вмъкнете връх, натиснете клавиша CTRL, това ще направи кръг с кръстопът, който трябва да бъде преместен до мястото, където трябва да се вмъкне върхът.

Цвят Палитра(Цветова палитра)- Позволява ви да промените цветовата палитра сърфист... Използвани цветове в програмата сърфистсъздаден чрез смесване на различни количества червено, зелено и синьо. количество червен, Зеленои Синцветовете се добавят или изваждат от всеки от цветовете, както желаете с помощта на командата Смесете RGB... Промяната на цвета е показана вдясно в блока за тип. Диапазонът от номера на цветовете се формира от 0 до 255. Прозорец за редактиране имепроменя името, използвано за избрания цвят, или името на всеки създаден традиционен цвят. Бутон Добавянесъздава нов запис за създадения цвят в края на цветовата палитра. Бутон Вмъкванедобавя създадения цвят към цветовата палитра на позицията на избрания цвят в палитрата. Бутон Сменетезаменя избрания цвят в цветовата палитра с модифициран цвят.

Преглед - Съдържа команди, които контролират външния вид на прозореца на текущия документ.

Страница (страница)- Мащабира графичния прозорец до цяла страница. Команда Страницаувеличава или намалява плътността на изгледа в прозореца за рисуване, така че да се покаже цялата страница. Форматът на страницата ще бъде коригиран с помощта на командата Оформление на страницаот менюто Файл.

Побиране на прозореца- Мащабира документа, за да се побере в прозореца. Команда Побиране на прозорецапроменя увеличението на всички обекти в текущия прозорец на фигурата, така че да се поберат в границите на прозореца, като предоставя на потребителя възможността да променя нивото на максималната скала, което прави възможно всички обекти да се виждат в активния прозорец на фигурата .

Действителен размер (Истински размер)- Мащабира документа до истинския му размер. Команда Действителен размерпроменя увеличението на прозореца, за да покаже приблизително получената скала. Например, Цял екран- Възстановява изгледа на екрана до изглед на цял екран. Команда След като тази команда бъде избрана, един инч на екрана се равнява на един инч на отпечатаната страница, когато е отпечатана на 100%.

Цял екранви позволява да видите картата без характеристиките на прозореца Picture. Когато е избрана тази команда, картата и всички свързани обекти се показват отново, но характеристиките на прозореца не се показват. В този случай е невъзможно да се извърши редактиране на картата, но такава презентация предоставя на потребителя обективна информация за типа на създадената карта. За да се върнете към оригиналния изглед, трябва да щракнете върху който и да е бутон на клавиатурата или бутон на мишката.

Правоъгълник за мащабиране- Разширява селекцията, за да запълни целия прозорец. Команда Правоъгълник за мащабиранеувеличава част от прозореца на картината. Тази команда е полезна за извършване на подробна работа върху конкретна област от прозореца на картината, тъй като разширява областите и ви позволява да извършвате работа в тях с увеличен мащаб в зрителното поле.

Увеличавам- Картата се показва в два пъти текущия мащаб. Команда Увеличавамудвоява увеличението в прозореца. Командата също така центрира прозореца върху точката на интерес. За да увеличите част от прозореца на картината, трябва да щракнете върху инструмента Увеличавамна лентата с инструменти или изберете командата Увеличавамот менюто Прегледи се появява показалец, указващ метода на увеличение (плюс). Позиционирайте показалеца върху област или обект, който трябва да бъде центриран по време на мащабиране. Щракването върху бутона на мишката ще увеличи изгледа с коефициент два, а интересната точка се показва в центъра на прозореца.

Намаляване (Затваряне)- Картата се показва в половината от текущия мащаб. Команда Отдалечавамви позволява да намалите изображението на прозореца наполовина и да харесате командата Увеличавам,също така центрира прозореца върху точката на интерес.

Избрано увеличение (Избрано увеличение)- Запълва прозореца с избрания обект. Команда Избрано увеличениепроменя увеличението, така че избраните обекти да получат максималния възможен размер в прозореца за рисуване, когато са напълно показани.

Преначертайте- Преначертава документа. Команда Преначертайтеизчиства активния прозорец и преначертава всички обекти отзад напред. Тази команда се използва за премахване на нежелани остатъци или "мръсотия", които понякога се появяват по време на работа. Освен това ви позволява да виждате и позиционирате обекти, скрити зад други обекти, докато се показват. Можете да пренареждате обекти с помощта на команди Преместване назади Преместете се отпред.

Автоматично преначертаване- Автоматично преначертава картата всеки път, когато се направи промяна. Команда Автоматично преначертаванеизползва се за автоматично преначертаване на картата всеки път, когато се направи промяна. Кога Автоматично преначертаванедеактивиран, можете да използвате клавиша F5 или командата Преначертайтеда преначертаете картата.

Рисувам - Създава текстови полета, многоъгълници, полилинии, символи и форми.

Текст- Създава текстов блок. Команда Текстпоставя текста на новите записи навсякъде в прозореца Picture. Можете да промените съществуващо текстово поле, като щракнете двукратно върху него. Това ви позволява да редактирате текста или да промените шрифта, размера на точката, стила, цвета и линеаризацията за избрания текст. Текстът може да се мести и преоразмерява с помощта на мишката и може да се завърта с помощта на командите Завъртете, или Безплатно завъртанев менюто Подредете.

За да промените атрибутите на няколко текстови полета едновременно, трябва да изберете всички текстови полета, които ще бъдат променени, и след това да изберете командата Текстови атрибути... Промените, направени в прозореца Текстови атрибути, ще бъде приложен към всички избрани текстови полета.

Текстовите блокове могат да включват специални кодове, които не могат да се отпечатват (нар Математически текстови инструкции)които променят текстовите атрибути на ред, като тип шрифт, размер, цвят и стил (удебелен, курсив, зачертаване и подчертаване), в рамките на един текстов блок. Математическите текстови команди са полезни за поставяне на математически уравнения върху карта или създаване на персонализирани заглавия на оси, които използват смесени гръцки и римски знаци.

многоъгълник- Създава затворен многоъгълник. Команда многоъгълникизползва се за създаване на затворена многостранна форма. Полигоните могат да показват всеки модел на запълване и стил на линия. Атрибутите на полигона могат да се променят чрез двойно щракване върху готовия многоъгълник. Задържането на клавиша CTRL ограничава разположението на върха, така че генерираните линейни сегменти са ограничени до ъглови стъпки от 45 градуса. Натискането на десния бутон на мишката изтрива последния връх на многоъгълника. Натискането на ESC ви позволява да излезете от метода, без да завършите текущия полигон. Ако курсорът докосне границата на прозореца, когато създавате многоъгълник, сърфиставтоматично премества изображението.

Полилиния- Създава полилиния. Команда Полилинияизползва се за начертаване на линия на всяка позиция на страницата. Начертаните по този начин линии могат да имат толкова сегменти, колкото е необходимо. Полилиниите могат да показват всякакъв тип линия или цвят и могат да включват върхове на стрелки в двата края на полилинията. Атрибутите на полилинията могат да се променят чрез двойно щракване върху завършената полилиния.

символ- Създава центриран символ. Команда символизползва се за позициониране на символ на определена позиция на страницата. При избор на команда символ, или иконата на символа в лентата с инструменти, можете да щракнете с бутона на мишката в позицията, където искате да се появи символът. Атрибутите на символа могат да бъдат променени впоследствие чрез двойно щракване върху символа.

Знакът по подразбиране може да бъде променен с помощта на командата символкогато нищо не е избрано. Всеки създаден символ, след промяна на стойността по подразбиране, използва новия символ.

Когато трябва да посочите няколко символа, трябва да щракнете двукратно върху иконата на символа. След като е избран инструмент за символи, потребителят остава в режим на символи, който ви позволява да създавате толкова символи, колкото е необходимо, без да се налага да се връщате към менюто или лентата с инструменти всеки път.

правоъгълник- Създава правоъгълник. Команда правоъгълникизползва се за създаване на запълнен правоъгълник или квадрат на определена позиция на страницата. Запълването и типа на линията могат да бъдат променени чрез двукратно щракване върху завършения правоъгълник.

Получаване на правоъгълник. За да нарисувате правоъгълник, трябва да натиснете бутона на мишката във всеки ъгъл на бъдещия правоъгълник и да преместите мишката, за да увеличите размера на правоъгълника. Задържането на клавиша SHIFT при получаване на правоъгълник кара началната точка да стане център на правоъгълника.

Получаване на квадрат. За да нарисувате квадрат, трябва да задържите клавиша CTRL, докато рисувате правоъгълник, и квадратът ще се покаже с начална точка, точно както при рисуване на правоъгълник.

Заоблен правоъгълник- Създава заоблен правоъгълник. Командата Rounded Rect се използва за създаване на запълнен заоблен правоъгълник на определена позиция на страницата. Получаване на заоблен правоъгълник и Получаване на заоблен квадрат идентични с аналогичните методи за получаване на прост правоъгълник (квадрат).

Елипса- Създава елипса. Командата Елипса се използва за създаване на запълнена елипса или запълнен кръг на определена позиция на страницата. Получаване на елипса и Получаване на кръга е идентичен с аналогичните методи за получаване на правоъгълник (квадрат).

Атрибути на линията (Атрибути на ред)- Променете атрибутите на линията по подразбиране или атрибутите на линията на избраните обекти. Позволява ви да промените типа, цвета и дебелината на линията на избраните обекти или да зададете стойността на атрибутите за създадените обекти.

Атрибути за попълване(Атрибути на запълване) - Променя стойността по подразбиране на атрибутите за запълване, обогатява атрибутите или обогатява атрибутите на избраните обекти.

Текстови атрибути (Текстови атрибути)- Променя текстовите атрибути по подразбиране или атрибутите на избрания текст.

Атрибути на символа (Атрибути на характера)- Променя атрибутите на символа по подразбиране или атрибутите на избрания символ.

Подредете - Съдържа команди, които контролират подреждането и ориентацията на обектите.

Преместете се отпред(Продължавай напред)- Избраните обекти се появяват пред други обекти.

Преместете се назад(Движи назад)- Избраните обекти стърчат зад други обекти.

Комбинирайте(свързване)- Свързва избраните обекти заедно.

Разделете се(Разделям)- Разделя избраните обекти на отделни компоненти.

Завъртете(Завъртане)- Завърта избрания обект около посочения ъгъл.

Свободно въртене(Безплатна ротация)- Завърта обекта с помощта на мишката.

Подравняване на обекти- Обектите са подравнени в рамките на ограничаващия правоъгълник.

Гри д (Координатна мрежа) - Съдържа команди за създаване и модифициране на файл с мрежа.

Данни- Конструира регулярна мрежа от точки с дадена стъпка в X и Y в правоъгълник, ограничен от координатни линии (файл с разширение [.GRD]) от набор от данни за X, Y, Z. Необходим е мрежов файл за създаване на структурна карта или графика на повърхността или за извършване на каквото и да е действие, което изисква мрежов файл, като математическа мрежа, изчисления на обем и площ, изглаждане или математическо изчисляване на остатъци от мрежата. Изходни данни за координати X и Y, събирани неправилно в областта на зоната на картата, сърфистинтерполира към обикновена правоъгълна мрежа във файл [.GRD].

Опциите за свързване са контролирани. Колони с данниви позволява да дефинирате колони за стойностите X, Y и Z във файла с данни. Геометрия на линията на мрежатави позволява да дефинирате границите и плътността на мрежата. Редактиране на прозорци хи Й Посокави позволяват да дефинирате различни граници на мрежата и да дефинирате плътността на линиите на мрежата в двете посоки. Методи за решеткави позволява да определите метода, използван за интерполиране на стойностите на мрежата и да коригирате определени параметри на този метод.

Функция- Създава грид файл [.GRD] според дефинирана от потребителя функция. Команда Функцияви позволява да създадете мрежест файл от дефинирано от потребителя уравнение на две променливи от формата Z =е(X, Y)използвайки някоя от математическите функции, налични в програмата сърфист.

математика- Създава мрежов файл [.GRD] чрез извършване на математически операции върху съществуваща мрежа. математикаматематически смесва стойностите на точките на мрежата на два файла на мрежата, които използват едни и същи координатни стойности. Тази команда създава изходен мрежов файл на базата на конкретна математическа функция на формуляра C =е(А, Б)където C е изходният мрежов файл, A и B представляват оригиналните мрежови файлове. Конкретна функция се изпълнява на съответните възли на мрежата със същите стойности X и Y. Функция математикаможе да се направи и върху единична мрежа или USGS DEM файл. В този случай същият математически израз се прилага към всички възли на оригиналната мрежа.

смятане- Осигурява избор на приложената интерполация на данни за мрежата. Команда Мрежово изчислениеПомага за идентифициране на количества във файл на мрежа, които не могат да се четат в контур или 3D изглед на карта.

Matrix Smooth- Изглажда мрежата с помощта на алгоритъм за изглаждане на матрица. Matrix Smoothизчислява нови стойности на точките на мрежата, като използва методи за осредняване или претеглена обратна дискретизация. Това отрязва нежелания "шум" или дребномащабна информация, която присъства в оригиналния мрежов файл. Изгладен мрежов файл има същите граници и съдържа същия брой точки на окото като оригиналния файл.

Шлиц гладък- Изглажда мрежата с помощта на алгоритъма за изглаждане на сплайн. За изчисляване на възлите се използва кубична сплайн интерполация. Кубичната сплайн интерполация използва техника за изобразяване на сплайн, за да начертае гладка крива между знаците. Линии между съседни знаци - знаците могат да бъдат представени с кубично уравнение.

Има два начина за изглаждане със сплайнове: разширяване на мрежата или преизчисляване. Разширяването на мрежата вмъква възли между съществуващите възли в оригиналната мрежа. Ако мрежата бъде преизчислена, всички възли в подравнената мрежа се преизчисляват.

Празно- Създава чист участък от мрежата във файла [.GRD] върху съществуващата мрежа [.GRD] - файл по протежение на границата, посочена във файла [.BLN]. За да използвате командата Празное необходим мрежов файл [.GRD] или USGS DEM файл [.BLN], който трябва да бъде генериран преди операцията на плочата. Мрежовият файл се създава с помощта на командата Данни, а файл на плоча може да бъде създаден и записан в прозореца на проекта.

Границата може да бъде присвоена на област вътре или извън границата на припокриване. Затворената мрежа съдържа същия брой елементи, същите координати и същите граници като оригиналния файл на мрежата. Елементите в изходната мрежа са идентични със стойностите във входната мрежа, освен когато е поставена стойността на припокриване.

Преобразувайте- Заповядай Преобразувайтеви позволява да конвертирате двоичната (двоична) мрежа на файла [.GRD] в ASCII мрежов файл или обратно, или да конвертирате USGS DEM файла в ASCII или двоичен (двоичен) мрежов файл. Можете също да конвертирате файл с мрежа или USGS DEM файл в файл с данни X, Y, Z. Когато създавате файл с данни, всички точки на мрежата са изброени в отделни колони, с координата X в колона A, координата Y в колона B и Z стойности в колона C. Формат GSДвоичен (* .GRD)по-малък по размер от ASCII файл с мрежа и заема по-малко дисково пространство. Форматиране GS ASCII (* .GRD)ви позволява да променяте файла с помощта на въпросника сърфистили всеки ASCII редактор, който може да обработва голям файл. Форматиране ASCII XYZ (* .DAT)ви позволява да получите файл с данни X, Y, Z от файл с мрежа [.GRD].

Екстракт- Създава мрежов файл, който е подмножество от съществуващ мрежов файл. Подмножествата могат да се основават на някои линии и редове от входния файл на мрежата. В този случай можете да използвате стъпков фактор, който пропуска определения брой редове и редове при четене на информация от оригиналната мрежа. По този начин може да се намали плътността на мрежата.

Трансформирайте- Променя позицията на координатите XY на възела на мрежата във файла на мрежата. Команда Трансформирайтене променя Z стойностите, съдържащи се в мрежовия файл, а само позицията на Z стойностите в мрежовия файл. Команди Трансформирайтеизползва срязване, мащабиране, завъртане или обръщане на стойностите на мрежовия възел в мрежовия файл. Вариант Изместваневи позволява да добавяте или изваждате определено отместване по X или Y. Опция Мащабви позволява да промените мащаба. Вариант Завъртетеви позволява да завъртите мрежата с коефициент 90. Настроики Огледало Xи Огледало Yсъздайте огледален образ на екстремума X и Y, съответно.

Сила на звука (Сила на звука)- Изчислява обема и площта между точките на мрежата на файла [.GRD]. Команда Сила на звукаможе да изчисли обема на цялата повърхност и обема на разреза, както и разликата между двете мрежи. Командата също така изчислява повърхностни площи. Колкото по-висока е плътността на мрежата, толкова по-точни ще бъдат изчисленията.

Нарежете- Създава профилна линия от [.GRD] файлова мрежа и файлова граница. Създава се файл с данни за профила на терена въз основа на повърхностния файл [.GRD] и файла за припокриване [.BLN].

Остатъци- Изчислява разликата между стойностите на повърхността на мрежата [.GRD] и стойностите на оригиналните данни. Команда Остатъциизчислява вертикалната разлика между знаците - символи и начертаната мрежа на повърхността. Остатъкът е разликата между Z стойността на точка във файла с данни и интерполираната Z стойност в същата точка (X, Y), поставена върху начертаната повърхност. Команда Остатъченсможе да определи количествено разликата между файла на мрежата и оригиналните данни или може да се използва за определяне на Z стойности във всяка точка на мрежата (X, Y).

Изчисленията се правят по формулата: Zres = Zdat - Zgrd където Zres е остатъчната разлика; Zdat - Z стойност във файла с данни; Zgrd е Z стойността в мрежовия файл.

За да получите статистическа информация за изчислените остатъчни примеси, трябва да използвате командата Статистикав менюто Изчисляване на работен лист.

Редактор на възли на мрежа- Позволява ви да променяте отделни мрежови възли във файла с мрежа [.GRD]. В прозореца Редактор на възли на мрежа, позицията на възлите на мрежата е обозначена със знака "+". Активният връх е маркиран, за който можете да въведете нова Z стойност.

Карта (Карта) - Съдържа команди за създаване и модифициране на карти.

Заредете базова карта- Създава базова карта от файл с граници, метафайл или файл с растерна графика. Команда Заредете базова картаимпортира гранична карта, която да се използва като основна карта. Основните карти могат да бъдат независими от другите карти в прозореца парцел, или може да се смесва с други карти (с помощта на командата Карти с наслагване).

Контур (хоризонтален)- Създава структурна карта от мрежов файл или DEM файл ( Фиг.3.1). Структурна карта - Графика, базирана на X, Y, Z стойности във файл на мрежа или DEM файл. Хоризонталата се определя от Z стойностите или, с други думи, стъпката на релефния участък. Файлът на мрежата съдържа поредица от Z стойности, заснети върху равномерно разположена (X, Y) матрица за разположение. Когато се генерира структурна карта, мрежовият файл се интерпретира. Контурите се изчертават като прави сегменти между линиите на мрежата във файла на мрежата. Точката, където контурът пресича линията на мрежата, се основава на интерполация между Z стойностите в съседни точки на мрежата. Когато създавате карта на височината, можете да контролирате вида, дебелината и цвета на линиите, както и цвета на запълването между контурите.

Публикувай- Създава карта, показваща местоположението на точките с данни. Публикуваните карти могат да обхващат структурни карти, позволявайки на нанасянето на необходимите оригинални символи върху картата или друга информация за разположението на точките. На етикетите, използвани на картата, могат да бъдат присвоени текстови атрибути (Текстови атрибути).

Класиран пост- Създава карта, показваща местоположението на точките от данни въз основа на други области с данни. Команда Класиран постви позволява да начертаете точки, като използвате различни символи за различни диапазони от записани данни ( Ориз. 3.2).

Образ- Създава карта на растерно изображение от мрежов файл или DEM файл. Растерните карти използват различни цветове, за да представят надморската височина на терена. Цветовете на картите са свързани със стойности на надморската височина. Цвят с 0% осветеност се предава на минималната Z стойност в мрежовия файл, а цвят със 100% осветеност се предава на максималната Z стойност. сърфиставтоматично смесва цветовете между стойностите на мрежата, така че резултатът от работата е плавно градуиране на цвета на картата. На всяка точка може да се присвои уникален цвят, като в този случай цветовете автоматично се смесват между съседни точки. Изображение доИзкуствата могат да мащабират, променят границите или да се движат по същия начин като другите видове карти, но не могат да бъдат завъртани или наклонени и не могат да се смесват с карта на повърхността ( Фигура 3.3).

Засенчен релеф- Създава засенчена карта на неравностите от мрежов файл или DEM файл. Засенчените карти на неравностите са растерни карти, базирани на мрежов файл или DEM файл. Тези карти използват различни цветове, за да посочат наклона на терена и наклонената посока спрямо дефинираната от потребителя посока на източника на светлина. сърфистопределя ориентацията на всяка клетка на мрежата на повърхността и присвоява уникален цвят на всяка клетка на мрежата. Тъй като цветовете се присвояват на клетките на мрежата, тази команда няма смисъл да се използва върху груби мрежи.

Цветовете в сенчестите карти на неравностите са свързани с процента на падащата светлина. Източникът на светлина може да се разглежда като слънце, греещо върху топографска повърхност. Максималният цвят (100%) се задава там, където лъчите са перпендикулярни на повърхността.

повърхност- Създава диаграма на повърхността от файл с мрежа или DEM файл. Повърхностният график е триизмерно представяне на файл

мрежа, която може да се показва с всяка комбинация от линии X, Y или Z.

Когато конструирате повърхност, можете да зададете параметрите на нейното показване (X, Y или Z линии, цветове за запълване и т.н.).

Покажи- Контролира показването на параметри на избраната карта или наслагване. Команда Покаживключва или изключва дисплея на параметрите на избраната карта. Маркираните параметри в списъка с команди се показват на картата.

редактиране- Контролира параметрите на оста за избраната ос. Команда Редактиране на осви позволява да регулирате всички параметри за избраната ос. Задава максималната и минималната стойност на осите и разстоянието между стойностите.

Мащаб- Контролира мащабирането на избраната ос. Команда Мащаб на осдефинира границите на осите, разстоянието между етикетите на осите, позицията на избраната ос спрямо други параметри на картата или повърхностния график.

Линии на мрежата- Контролира показването на решетъчни линии на картата.

Мащабна лента- Създава мащаб с линейна скала. Линейката е разделена на четири равни части и може да бъде мащабирана до всякакви параметри, дефинирани от потребителя. По подразбиране мащабът е мащабиран около оста X.

Заден план- Управлява фона на картата, подравнява и попълва атрибути. Границите на фона на картата съвпадат с границите на оста на контура и с основата на повърхностния участък.

Дигитализирайте- Чете координати от картата и ги записва във файла с данни. Когато използвате тази команда, чрез преместване на курсора върху избраната карта, координатите X и Y за текущата позиция на мишката се показват в лентата на състоянието. С натискане на левия клавиш координатите на текущата точка се записват във файла с данни.

3D изглед- Контролира въртенето и наклона на избраната карта или наслагване ( Ориз. 3.5). Команда 3D изгледпита

ориентация на картата в прозореца на картината. Картите могат да се въртят около оста Z, да се накланят и да се контролира изглед в перспектива. Командата за 3D ротация може да се приложи към всички избрани карти едновременно.

Тази опция ви позволява да видите изображението в две проекции: перспектива, която създава визуален резултат, в резултат на което размерът на повърхността се променя с разстояние от зрителя, и ортографска проекция на повърхността върху равнина, когато остават успоредни линии успоредно. Тази проекция е по подразбиране за повърхностни графики или други картографски изображения.

Мащаб- Контролира мащаба за избраната карта или наслагване. Команда Мащабопределя как да се мащабират блоковете на картата спрямо блоковете на страници в прозореца парцел... По подразбиране мащабирането се извършва така, че най-дългата страна на картата, оста X или Y, да е 6 инча. Повърхностните графики следват същите правила за X и Y, а оста Z е мащабирана, за да бъде дълга 1,5 инча, независимо от броя на блоковете по оста Z.

Ограничения- Определя дължината на избраната карта или наслагване. Трябва да използвате командата Ограниченияза да дефинирате границите на стойностите X и Y. Тази команда е полезна за частично показване на изобразената карта, но не може да се приложи към повърхностни карти.

Стек карти- Наслоява и подравнява избраните карти на страницата. Тази команда е полезна, когато трябва да подредите две или повече повърхности или структурна карта върху повърхност. За да използвате тази команда, е необходимо избраните карти да имат еднакви X и Y граници, да използват едно и също 3D представяне и да се показват приблизително във вертикална позиция на страницата, където искат да се показват.

Карти с наслагване- Комбинира избраните карти в един слой. Команда Карти с наслагванесмесва две или повече карти в една карта, активирана от един набор от параметри X, Y и Z. Наслоенията могат да съдържат произволен брой Базова карта, контурни карти, Публикувайили Класиран посткарти, но може да съдържа само един повърхностен график.

Редактиране на наслагвания- Дава ви контрол върху компонентите на наслагването. Команда Редактиране на наслагванияви позволява лесно да изберете всеки от обектите в прозореца. Всяка карта, различна от чертежа на повърхността, може да бъде премахната от наслагването.

Това са основните функционалности на програмата сърфист, който използвахме при изпълнението на експерименталната част на дипломния проект.