ĢEOLOĢISKĀ NODAĻA

Ģeoloģiskais griezums - vertikāls zemes garozas posms no virsmas līdz dziļumam. Ģeoloģiskie griezumi tiek sastādīti, pamatojoties uz ģeoloģiskajām kartēm, ģeoloģiskiem novērojumiem un ieguves datiem (ieskaitot urbumus), ģeofizikālo izpēti utt. Ģeoloģiskie griezumi ir orientēti galvenokārt pāri vai gar ģeoloģisko struktūru triecienu pa taisnām vai šķeltām līnijām, kas iet dziļu atskaites urbumu klātbūtnē. caur šīm akām. Ģeoloģiskos griezumus ietekmē iežu sastopamības apstākļi, vecums un sastāvs. Ģeoloģisko griezumu horizontālās un vertikālās skalas parasti atbilst ģeoloģiskās kartes mērogam. Projektējot kalnrūpniecības uzņēmumus un inženierģeoloģiskos pētījumus, irdeno nogulumu biezuma un profilu garuma nesalīdzināmības dēļ to vertikālā skala salīdzinājumā ar horizontālo tiek palielināta desmitiem un vairāk reižu.

SĒRĒJS ĢEOLOĢIJĀ

Golden Software Surfer ģeogrāfiskās informācijas sistēma tagad ir nozares standarts divu mainīgo funkciju attēlošanai. Ģeoloģijas nozarē ir maz uzņēmumu, kas savā ikdienas kartēšanas praksē neizmanto Surfer. Īpaši bieži, izmantojot Surfer, kartes tiek veidotas izolētās līnijās (kontūru kartes).

Programmas nepārspējama priekšrocība ir tajā iestrādātie interpolācijas algoritmi, kas ļauj augstākā kvalitāte izveidot digitālos virsmu modeļus, izmantojot telpā nevienmērīgi sadalītus datus. Visbiežāk izmantotā metode Kriging ir ideāli piemērota datu attēlošanai visās ģeozinātnēs.

Loģiku darbam ar paketi var attēlot trīs galveno funkcionālo bloku veidā:

• · 1. Digitālā virsmas modeļa uzbūve;
• · 2. Palīgoperācijas ar digitālajiem virsmu modeļiem;
• · 3. Virsmas vizualizācija.

Digitāls virsmas modelis tradicionāli attēlotas vērtību veidā taisnstūra regulāra režģa mezglos, kuru diskrētums tiek noteikts atkarībā no konkrētās risināmās problēmas. Lai saglabātu šādas vērtības, Surfer izmanto savus GRD failus (bināro vai teksta formātu), kas jau sen ir kļuvuši par matemātiskās modelēšanas pakotņu standartu.

Ir trīs iespējas, kā iegūt vērtības režģa mezglos:

• · 1) pamatojoties uz sākotnējiem datiem, kas noteikti patvaļīgajos reģiona punktos (neregulāra režģa mezglos), izmantojot interpolācijas algoritmus divdimensiju funkcijām;
• · 2) lietotāja skaidri norādītas funkcijas vērtību aprēķināšana. Surfer programma ietver diezgan plašu funkciju klāstu - trigonometrisko, Besela, eksponenciālo, statistisko un dažas citas;
• · 3) pāreja no viena regulāra režģa uz otru, piemēram, mainot režģa diskrētumu (šeit parasti tiek izmantoti diezgan vienkārši interpolācijas un izlīdzināšanas algoritmi, jo tiek uzskatīts, ka pāreja tiek veikta no vienas gludas virsmas citam).

Papildus, protams, var izmantot jau gatavu digitālās virsmas modeli, ko lietotājs ieguvis, piemēram, skaitliskās modelēšanas rezultātā.

Sērfotāju pakete saviem lietotājiem piedāvā vairākus interpolācijas algoritmus: Kriging, Apgrieztais attālums līdz jaudai, Minimālais izliekums, Radiālās bāzes funkcijas, Polinoma regresija, Modificētā Šeparda metode (Modificētā Šeparda metode), Triangulācija uc Parasta režģa aprēķinu var veikt X, Y. , Z datu kopu faili jebkura izmēra, un paša režģa izmēri var būt 10 000 x 10 000 mezglu.

Surfer kā galvenos vizuālos elementus izmanto šāda veida kartes:

• · 1. Kontūru karte. Papildus parastajiem izolīnu, asu, rāmju, marķējumu, leģendu utt. displeja režīmu kontroles līdzekļiem ir iespējams izveidot kartes, izmantojot krāsu aizpildījumu vai dažādus atsevišķu zonu modeļus. Turklāt plakanās kartes attēlu var pagriezt un noliekt, kā arī var izmantot neatkarīgu mērogošanu pa X un Y asīm.
• · 2. Virsmas trīsdimensiju attēls: Wireframe Map (rāmju karte), Surface Map (trīsdimensiju virsma). Šādām kartēm tās tiek izmantotas Dažādi veidi projekciju, un attēlu var pagriezt un noliekt, izmantojot vienkāršu grafisko interfeisu. Varat arī uz tām uzzīmēt griezuma līnijas un izolētas līnijas, iestatīt neatkarīgu mērogošanu pa X, Y, Z asīm un aizpildīt atsevišķus virsmas sieta elementus ar krāsu vai rakstu.
• · 3. Sākotnējo datu kartes (Post Map). Šīs kartes tiek izmantotas, lai parādītu punktu datus īpašu simbolu un tām paredzētu teksta etiķešu veidā. Šajā gadījumā, lai kādā punktā parādītu skaitlisko vērtību, varat kontrolēt simbola lielumu (lineāru vai kvadrātisku atkarību) vai izmantot dažādus simbolus atbilstoši datu diapazonam. Vienas kartes uzbūvi var veikt, izmantojot vairākus failus.
• · 4. Bāzes karte. Tas var būt gandrīz jebkurš plakans attēls, kas iegūts, importējot dažādu grafisko formātu failus: AutoCAD [.DXF], Windows Metafile [.WMF], Bitmap Graphics [.TIF], [.BMP], [.PCX], [.GIF] , [.JPG] un daži citi. Šīs kartes var izmantot ne tikai vienkāršiem mērķiem attēla izvade, bet arī, piemēram, lai dažus apgabalus rādītu tukšus.

Izmantojot dažādas iespējas šo galveno karšu veidu pārklāšanai un to dažādajam izvietojumam vienā lapā, varat iegūt dažādas iespējas sarežģītu objektu un procesu attēlošanai. Jo īpaši ir ļoti viegli iegūt dažādas iespējas sarežģītām kartēm ar vairāku parametru sadalījuma kombinētu attēlu vienlaikus. Visu veidu kartes lietotājs var rediģēt, izmantojot paša Surfer iebūvētos zīmēšanas rīkus.

Naftas nesoša veidojuma jumta (dibena) un tā ģeoloģiskā griezuma strukturālo karšu konstruēšanas metodika.

• 1. Veidojiet, pamatojoties uz failu bāzes karte mērogā 1 cm 1000 metri.
• 2. Digitalizēt licencētās zonas robežas.
• 3. Digitalizējiet akas un saglabājiet “jumta” failu DAT formātā (A aile - garums, B kolonna - platums, C aile - jumta dziļums, D kolonna - akas numurs, C aile - akas veids: ražošana ar trīsciparu ciparu numurs, pārējais - izpēte)
• 4. Digitalizējiet profila līniju. Saglabājiet “profila līniju” BLN formātā ar tukšu šūnu B1.
• 5. Izveidojiet “Licencētās teritorijas pārskata karti” ar slāņiem - robežām, profila līniju un akas ar parakstiem.
• 6. Pievienot pārskata kartei slāni “YuS2 veidojuma jumta strukturālā karte” - nogludināts (ar koeficientu 3 divām koordinātēm), izolētas ik pēc 5 metriem (1.pielikums).
• 7. Izveidojiet "YUS2 veidojuma jumta profilu" - horizontālais mērogs sakrīt ar kartes mērogu, vertikālais mērogs ir 1 cm 5 metri.

ģeoloģiskās kartes profila programmatūra

Mihails Vladimirovičs Morozovs:
personīgā vietne

Matemātiskie modeļi (stunda, karte-2): Principi darbam ar Golden Software Surfer

nu " Matemātiskās modelēšanas metodes ģeoloģijā"

Golden Software Surfer ir pasaulē vadošā programmatūra skaitlisko mainīgo telpisko modeļu veidošanai, piemēram, ģeofizikālo vai ģeoķīmisko lauka vērtību utt. Šī nodaļa palīdzēs jums sākt darbu ar programmu, izvairoties no tipiskas kļūdas jauniņais.

PRAKSE

Iepazīšanās ar programmu Surfer no Golden Software

Programmatūras mērķis īsumā: izveidot skaitliskā parametra karti vajadzīgajā mērogā (jebkurā ārējā dizainā - punkti, izolētas, krāsu gradācijas, piemēram, 3D virsma, kā vektora lauks) un sakārtot to prezentācijai.

Ko programma NEDARA: Surfer ir programma virsmu digitālo modeļu konstruēšanai noteiktā parametrā. Tas nav piemērots teritorijas “krāsošanai”, t.i. izveidot karti, kas parāda punktu, līniju un apgabalu objektu relatīvās pozīcijas, piemēram, zīmējumu (t.i., ģeogrāfiskās, politiskās un citas līdzīgas kartes). Lai izveidotu šādas kartes, ir nepieciešama cita programmatūra (ArcInfo, MapInfo utt.).

KAS IR SĒRĒJS? Programmas rīku komplekts sastāv no divām daļām: (1) matemātikas daļa- virsmas kartes izveidošanai un analīzei - unikāla spēcīga programma, kurai ir analogi (piemēram, Oāze); (2) dizaina daļa līdzīgi kā jebkura programma izveidei vektorgrafika, kas ļauj izveidot līnijas un citus objektus un pēc tam tos individuāli modificēt (šajā laukā ir līderi Corel Draw, Adobe Illustrator), zīmēšanas ziņā Surfer, protams, ir zemāks par īpašām grafikas pakotnēm, jo tas ir izveidots kā karte grafikas programmatūra, ne tikai grafika

Iedarbināsim programmu Surfer un iepazīsimies ar tās darbības loģiku.

Surfer projekta fails (*.SRF paplašinājums) sastāv no novietotu objektu kopas uz drukātas lapas(pēc noklusējuma A4 izmērs, tā kontūras ir norādītas logā Surfer). Objektus var atlasīt ar peli un ar tiem veiktās darbības ir līdzīgas parastajām darbībām vektorgrafikas programmā (mērogošana, pārvietošana, rekvizītu maiņa). Atsevišķi objekti var būt daļa no grupām. Jebkurai kartei ir jābūt iekļautai Kartes veidu grupā, kuram ir piešķirts visiem šīs grupas objektiem kopīgs koordinātu tīkls.

Lūdzu, ņemiet vērā: ja jūs vienkārši uzzīmējat grafisku objektu (līniju, taisnstūri utt.), tas tiks novietots uz drukātās lapas, bet tam nebūs atsauce uz koordinātām karti, pat ja tā ir uzzīmēta tai virsū, jo netiks piesaistīti ģeogrāfiskajām koordinātām. Ja koordinātām ir jāpievieno līnija vai daudzstūris, jums ir jāizveido ceļa objekts ("svītra"), izmantojot komandu Bāzes karte un pēc tam pievienojiet to attiecīgās kartes grupai Karte.

IN augšējais kreisais stūris Atrodas sērfotāju logs Objektu pārvaldnieks , kas ļauj novērot secību, kādā objekti tiek parādīti uz ekrāna un kad tie tiek drukāti (pārvaldījumā no augšas uz leju objekti seko attiecīgi kā slāņi, bloķējot viens otru, kad tie tiek parādīti ekrānā vai izdrukātajā lapā).

LAI PAREIZI STRĀDĀTU AR PROJEKTU, jums ir jāatceras, ka jāveic šādas darbības:

a) piešķiriet katram objektam (kas pēc noklusējuma saņem abstraktu nosaukumu, piemēram, "Līnija" vai "Karte") TŪLĪT PĒC IZVEIDOT skaidru nosaukumu, ar peli noklikšķinot uz nosaukuma, piemēram, "Darbu izklāsts 2013" — teritorijas iezīmēšana, “lgCu” - kartei pēc satura logaritmiem utt. Pretējā gadījumā, es jums apliecinu, objektu skaits kļūs tik milzīgs, jums nepamanīts, un viena veida objektu nosaukumi būs vienādi, ka jūs projektā pilnībā apjuksiet.

b) Sakārtojiet slāņus pareizā secībā - jābūt tiem objektiem, kas jārāda uz ekrāna vai jādrukā virs citiem velciet ar peli objektu pārvaldnieku saraksta augšpusē.

V) Katra jauna karte, pat ja tas ir izveidots, izmantojot kopīgu datu bāzi, tas tiek pievienots projektam kā neatkarīgs objekts, pat ja izveidošanas brīdī tas nonāk tajā pašā lapas vietā. Pelē šīs kartes var pārvietot un novietot blakus. Dažreiz tas ir nepieciešams, piemēram, lai drukātu kartes blakus, teiksim, vara un cinka. Bet, ja jums ir nepieciešams apvienot kartes - piemēram, attēlot faktu kartes punktus kartes augšpusē izolētās līnijās, šīs kartes ir jāapvieno vienā, velkot kādu no tiem grupā Karte , kur atrodas otrā karte. Tajā pašā laikā grupa Karte pirmā karte (ja tajā nekas cits nebija iekļauts) pazudīs, un jauna grupa Karte saturēs divas kartes kā divus blakus slāņus. Varat vilkt objektu ar peli, kad tas tiek parādīts horizontālās bultiņas rādītājs. Šajā brīdī varat atlaist peli, un objekts "nolaidīsies" vietā, kur bija norādīta bultiņa. Ja velciet objektu tur, kur tas nav atļauts, rādītājs iegūs aizliedzošas ceļa zīmes izskatu.

d) Ja nevajadzīgi objekti traucē skatīšanai (vai jūs nevēlaties tos izdrukāt), noņemiet atzīmi no izvēles rūtiņas pa kreisi no objekta nosaukuma, un tas pazudīs. Ir tik ērti mainīt karti, lai skatītu karti atsevišķi dažādi parametri, jo vienlaikus var izņemt tikai vienu.

IN apakšējā kreisajā stūrī Atrodas sērfotāju logs Objekta rekvizītu pārvaldnieks , ja kāds objekts šobrīd ir aktīvs, t.i. iezīmēts ar peli. Īpašuma pārvaldnieks cilnēs un grupās apvieno visus objekta parametrus, kurus var mainīt, sākot no ģeogrāfiskās atrašanās vietas līdz koordinātām līdz krāsai, līnijas faktūrai utt. Papildus pārvaldniekam dažus rekvizītus var rediģēt, izmantojot vadības paneļi Pozīcija/Izmērs(atrašanās vieta uz lapas attiecībā pret drukātās lapas augšējo kreiso stūri, objekta augstums un platums).

Izvēlnē ir apkopoti kartogrāfiskie rīki virsmu veidošanai, modificēšanai un analīzei Režģis. Tās komandas satur visu rīku klāstu no izklājlapu redaktora līdz matemātiskiem moduļiem režģa failu izveidei un apstrādei (“režģi” — faili *.GRD formātā). Šīs iespējas un to svarīgākās īpašības ir apskatītas nodaļās “Režģa faila izveide” un “Matemātiskā modeļa, kraiginga un variogrammas izvēle”.

Surfer galvenā sastāvdaļa ir kartēšanas rīku komplekts, t.i. komandas sagatavoto virsmu attēlošanai (“režģi”). Galvenie ir apkopoti izvēlnē Karte - Jauns un daļēji dublēts rīkjoslā Karte.

Ja nepieciešams, Surfer ļauj palaist iebūvēto izklājlapu redaktors (izvēlne Režģis - Dati). Ar šo komandu jūs varat atvērt Excel fails vai citā izklājlapā un atkārtoti saglabājiet datus Surfer dzimtajā *.DAT formātā, kas patiesībā ir teksta fails ar kolonnu atdalītājiem. Protams, iebūvēto redaktoru nevar salīdzināt ar “patentētas” programmatūras iespējām izklājlapu pārvaldīšanai, piemēram, Microsoft Excel , OpenOffice Calc utt., tāpēc es neiesaku to izmantot. Lai strādātu ar DAT faili ir jēga tikai kā pēdējais līdzeklis vai ja avota datu tabulas jau ir iepriekš sagatavotas DAT formātā. Tipiskā situācijā lietotājs strādā ar datiem, kas izveidoti izklājlapā *.XLS formātā, ko tieši apstrādā visi Surfer moduļi virsmu un karšu veidošanai.

Pieminēsim svarīgu rīkjoslas.

Rīkjosla Skatīt(View) satur mērogošanas pogas, ar kurām ērti var mainīt skata laukuma izmērus viena klikšķa laikā, kā arī mērogot un pārvietot objektus.

Rīkjosla Karte(Karte) satur visas galvenās kartes izveides pogas, kas paātrina Jūsu darbu, jo... novērš nepieciešamību izvēlēties no izvēlnes Karte - Jauns.

Zīmēšanai uz paneļa ir savākti grafiskie rīki Zīmējums(Zīmēt): pogas teksta, daudzstūra, polilīnijas, simbolu, standarta formu (taisnstūris, noapaļots taisnstūris, elipse), gludas līknes (t.i., Bezjē līknes, kuras pamatā ir enkura punkti) un enkura punkta rediģēšanas rīka (līdzīgi tam pašam) ievadīšanai rīku Corel Draw un līdzīgā vektorgrafikas programmatūrā). Vispārējā forma visi paneļi ir parādīti attēlā lapas beigās.

Neaizmirstiet arī konfigurēt mērvienība: pēc noklusējuma izvēlieties centimetrus, nevis collas (izvēlne Rīki - Iespējas, nākamā sadaļa Vide - Zīmējums, lauks Lapas vienības).

Un visbeidzot vissvarīgākā lieta: galīgās kartes forma. Nav noslēpums, ka ne visiem ir pieejama programma Surfer, tāpēc kartes galīgajai formai ir jāatbilst vispārpieņemtajam formātam. Mūsu gadījumā labākais risinājums būtu eksportēt karti failā rastra grafika JPEG formātā. Pirms eksportēšanas ir jāpārbauda projekta ārējais izskats, jāpārliecinās, vai slāņi ir pareizi novietoti, objektu pārvaldniekā jāizslēdz nevajadzīgie slāņi, kā arī neaizmirstiet uzrakstīt visus nepieciešamos virsrakstus un komentārus. Pēc tam atlasiet visus objektus un grupējiet tos (tas nav nepieciešams, taču tas nekādā gadījumā nekaitē aizsardzībai pret nejaušu objektu pārvietošanu vienam pret otru). Eksports tiek veikts, izmantojot izvēlni Fails — eksportēt, nospiežot Ctrl+E vai izmantojot īpašu rīkjoslas pogu. Pēc noklusējuma Surfer piedāvā eksportēšanu uz *.BLN formātu, nomainiet to uz *.JPG. Nākamajā logā varam rediģēt gala attēla izšķirtspēju (noklusējums ir 300 dpi, bieži vien ir piemērots 200 dpi, kas saglabā faila izmēru). Logā Eksportēšanas opcijas ir cilne JPEG opcijas, kur varat izvēlēties nepieciešamo saspiešanas pakāpi (neaizraujieties un nepārspiediet attēlu, noteikti pārbaudiet rezultāta kvalitāti, izmantojot mazāko uzrakstu un ikonu piemēru). Tas ir viss!

Izglītības un zinātnes ministrija Krievijas Federācija

KURSA DARBS

Digitālo augstuma modeļu konstruēšana, pamatojoties uz SRTM radara topogrāfiskās uzmērīšanas datiem

Saratova 2011

Ievads

Digitālo augstuma modeļu (DEM) koncepcija

1 DEM izveides vēsture

2 DEM veidi

3 DEM izveides metodes un metodes

4 Nacionālie un globālie DEM

Apsekojuma radara topogrāfiskie dati (SRTM)

1 Versijas un datu nomenklatūra

2 SRTM datu precizitātes novērtēšana

3 SRTM datu izmantošana lietoto problēmu risināšanai

SRTM pielietojums ģeoattēlu veidošanā (izmantojot Saratovas un Engelas reģionu piemēru)

1 Ģeoattēlu jēdziens

2 Digitālā reljefa modeļa izbūve Saratovas un Engelas apgabalu teritorijai

Secinājums

Ievads

Digitālie pacēluma modeļi (DEM) ir viena no svarīgākajām ģeogrāfiskās informācijas sistēmu modelēšanas funkcijām, kas ietver divas operāciju grupas, no kurām pirmā kalpo reljefa modeļa izveides problēmu risināšanai, otrā - tā izmantošanai.

Šis tips produkts ir pilnībā trīsdimensiju reālā reljefa attēlojums uzmērīšanas darba laikā, kas ļauj to izmantot dažādu lietišķu problēmu risināšanai, piemēram: nosakot jebkuru ģeometriskie parametri reljefs, šķērsgriezuma profilu konstrukcija; projektēšanas un uzmērīšanas darbu veikšana; reljefa dinamikas uzraudzība; ģeometrisko raksturlielumu aprēķins (laukums, garums, perimetrs), ņemot vērā reljefu arhitektūras un pilsētplānošanas vajadzībām; inženiertehniskie uzmērījumi, kartogrāfija, navigācija; nogāžu stāvuma aprēķināšana, ģeoloģisko un hidroloģisko procesu monitorings un prognozēšana; apgaismojuma un vēja apstākļu aprēķins arhitektūrai un pilsētplānošanai, inženierizpētes, vides monitorings; ēku redzamības zonas telekomunikāciju un mobilo sakaru uzņēmumiem, arhitektūra un pilsētplānošana. Turklāt DEM tiek plaši izmantoti, lai vizualizētu teritorijas trīsdimensiju attēlu veidā, tādējādi nodrošinot iespēju konstruēt virtuālos reljefa modeļus (VTM).

Tēmas atbilstība kursa darbs ir radusies nepieciešamība pēc ģeogrāfiskās izpētes izmantot reljefa datus digitālā formā, jo pieaug ģeogrāfiskās informācijas tehnoloģiju loma dažādu problēmu risināšanā, nepieciešamība uzlabot digitālo augstuma modeļu (DEM) izveides un izmantošanas metožu kvalitāti un efektivitāti, un izveidoto modeļu uzticamības nodrošināšana.

Tradicionālie sākotnējo datu avoti zemes DEM izveidošanai ir topogrāfiskās kartes, attālās izpētes dati (RSD), dati no satelīta pozicionēšanas sistēmām, ģeodēziskie darbi; uzmērīšanas un atbalsošanas dati, fototeodolīta un radaru uzmērīšanas materiāli.

Šobrīd dažas attīstītās valstis ir izveidojušas nacionālos DEM, piemēram, ASV, Kanādā, Dānijā, Izraēlā un citās valstīs. Pašlaik nav publiski pieejami līdzīgas kvalitātes dati par Krievijas Federācijas teritoriju.

Alternatīvs augstuma datu avots ir brīvi pieejami SRTM (Shuttle radar topographic mission) dati, kas ir pieejami lielākajā daļā pasaules ar 90 m modeļa izšķirtspēju.

Šī darba mērķis ir izpētīt alternatīvu augstuma datu avotu - Zemes radara uzmērīšanas datus - SRTM, kā arī to apstrādes metodes.

Šī mērķa ietvaros ir nepieciešams atrisināt šādus uzdevumus:

iegūt teorētisku izpratni par DEM izveides jēdzienu, veidiem un metodēm, izpētīt DEM konstruēšanai nepieciešamos datus, izcelt perspektīvākās jomas šo modeļu izmantošanai dažādu lietišķo problēmu risināšanā;

identificēt SRTM datu avotus, identificēt tehniskās īpašības, izpētiet iespējas piekļūt SRTM datiem

parādīt iespējamos šāda veida datu lietojumus.

Kursa darba rakstīšanai tika izmantoti šādi avoti: mācību līdzekļi par ģeoinformātiku un attālo izpēti, periodiku, elektroniskajiem resursiem internetā.

1. Digitālo augstuma modeļu (DEM) jēdziens

Viena no būtiskām ģeogrāfiskās informācijas sistēmu tehnoloģiju priekšrocībām salīdzinājumā ar parastajām “papīra” kartogrāfijas metodēm ir iespēja izveidot telpiskus modeļus trīs dimensijās. Galvenās koordinātas šādiem ĢIS modeļiem, papildus parastajiem platuma un garuma grādiem, kalpos arī kā augstuma dati. Turklāt sistēma var strādāt ar desmitiem un simtiem tūkstošu augstuma atzīmēm, nevis ar vienībām un desmitiem, kas bija iespējams arī izmantojot “papīra” kartogrāfijas metodes. Tā kā ir pieejama ātra milzīgu augstuma datu masīvu datorizēta apstrāde, ir kļuvis iespējams izveidot reālistiskāko digitālo augstuma modeli (DEM).

Ar digitālo pacēluma modeli parasti saprot trīsdimensiju telpisku objektu (virsmu vai reljefu) digitālu attēlojumu trīsdimensiju datu veidā, veidojot augstuma zīmju (dziļuma atzīmju) un citu Z koordinātu vērtību kopu, regulāra vai nepārtraukta tīkla vai kontūrlīniju kopas mezglos ieraksti (izohipss, izobāts) vai citas izolīnas. DEM ir īpašs trīsdimensiju matemātisko modeļu veids, kas attēlo gan reālu, gan abstraktu virsmu reljefu.

1 DEM izveides vēsture

Reljefa tēls jau sen cilvēkus interesē. Vecākajās kartēs lielas reljefa formas tika attēlotas kā ainavas neatņemama sastāvdaļa un kā orientācijas elements. Pirmais veids, kā attēlot reljefa formas, bija ar perspektīvām zīmēm, kas rāda kalnus un paugurus; Tomēr kopš astoņpadsmitā gadsimta sākās aktīva jaunu, arvien sarežģītāku metožu izstrāde. Perspektīva metode ar līniju zīmēšanu ir parādīta Pireneju kalnu kartē (1730). Krāsa pirmo reizi tika izmantota plastmasas reljefa dizainā Krievijas karaspēka kampaņas atlantā Šveicē (1799). Pirmie eksperimenti DEM veidošanā aizsākās ģeoinformātikas un automatizētās kartogrāfijas attīstības agrīnajos posmos 1960. gadu pirmajā pusē Viens no pirmajiem digitālajiem reljefa modeļiem tika izgatavots 1961. gadā Militārās inženieru akadēmijas Kartogrāfijas katedrā. Pēc tam tika izstrādātas metodes un algoritmi dažādu problēmu risināšanai, jaudīgi programmatūra modelēšana, lielas valsts un pasaules datu kopas par reljefu, ar to palīdzību uzkrāta pieredze dažādu zinātnisku un lietišķu problēmu risināšanā. Īpaši lielu attīstību ir sasniegusi DEM izmantošana militāriem uzdevumiem.

2 DEM veidi

Visplašāk izmantotie virsmu attēlojumi ĢIS ir rastra un TIN modeļi. Pamatojoties uz šiem diviem pārstāvjiem, vēsturiski radās divi alternatīvie modeļi DEM: balstās uz tīri regulāriem (matricas) reljefa lauka attēlojumiem ar pacēluma atzīmēm un strukturāliem, kuru viena no attīstītākajām formām ir modeļi, kuru pamatā ir strukturāli lingvistiskais attēlojums.

Rastra reljefa modelis - paredz telpas sadalīšanu tālākos nedalāmos elementos (pikseļos), veidojot augstumu matricu - regulāru pacēluma zīmju tīklu. Līdzīgus digitālos augstuma modeļus daudzu valstu kartēšanas dienesti veido. Regulārs augstumu tīkls ir režģis ar vienādiem taisnstūriem vai kvadrātiem, kur šo figūru virsotnes ir režģa mezgli (1.-3. attēls).

Rīsi. 1.2.1. Palielināts reljefa modeļa fragments, kas parāda modeļa rastra struktūru.

Rīsi. 1.2.2. Regulāra augstumu tīkla modeļa attēlošana plaknē.

Rīsi. 1.2.3. Ciema apkārtnes trīsdimensiju reljefa modelis. Kommunar (Hakasija), būvēta, pamatojoties uz regulāru augstumu tīklu /1/

Viena no pirmajām programmatūras pakotnēm, kas ieviesa iespēju vairākkārt ievadīt dažādu slāņu rastra šūnu, bija GRID pakotne (tulkojumā no angļu valodas - lattice, grid, network), kas tika izveidota 20. gadsimta 60. gadu beigās. Hārvardas datorgrafikas un telpiskās analīzes laboratorijā (ASV). Mūsdienīgajā, plaši izmantotajā ĢIS pakotnē ArcGIS rastra telpisko datu modeli sauc arī par GRID. Citā populārā programmā DEM aprēķināšanai - Surfer, regulāru augstumu tīklu sauc arī par GRID, šāda DEM faili ir GRD formātā, un šāda modeļa aprēķinu sauc par Gridding.

Veidojot regulāru augstumu tīklu (GRID), ļoti svarīgi ir ņemt vērā režģa blīvumu (režģa piķi), kas nosaka tā telpisko izšķirtspēju. Jo mazāks izvēlētais solis, jo precīzāks ir DEM - jo lielāka ir modeļa telpiskā izšķirtspēja, bet jo vairāk lielāks daudzums režģa mezgli, tāpēc ir nepieciešams vairāk laika, lai aprēķinātu DEM, un ir nepieciešams vairāk vietas diskā. Piemēram, ja režģa solis tiek samazināts par 2, datora atmiņas apjoms, kas nepieciešams modeļa glabāšanai, palielinās par 4 reizēm. No tā izriet, ka mums ir jāatrod līdzsvars. Piemēram, ASV Ģeoloģijas dienesta DEM standarts, kas izstrādāts Nacionālajai digitālo kartogrāfisko datu bankai, nosaka digitālo augstuma modeli kā regulāru augstuma atzīmju masīvu 30x30 m režģa mezglos 1:24 000 mēroga kartei, izmantojot interpolāciju, tuvināšanu, izlīdzināšanu un citas transformācijas uz Rastra modelis var saturēt visu citu veidu DEM.

Starp neregulārajām acīm visbiežāk izmanto neregulāras formas trīsstūrveida sietu - TIN modeli. Tas tika izstrādāts 1970. gadu sākumā. kā vienkāršu veidu, kā konstruēt virsmas, pamatojoties uz nevienmērīgi izvietotu punktu kopu. 20. gadsimta 70. gados Tika izveidotas vairākas šīs sistēmas versijas, un 80. gados sāka parādīties komerciālas uz TIN balstītas sistēmas. kā programmatūras pakotnes kontūrlīniju konstruēšanai. TIN modelis tiek izmantots digitālai reljefa modelēšanai, kur trīsstūrveida tīkla mezgli un malas atbilst digitālā modeļa oriģinālajiem un atvasinātajiem atribūtiem. Konstruējot TIN modeli, diskrēti izvietoti punkti tiek savienoti ar līnijām, kas veido trīsstūrus (4. attēls).

Rīsi. 1.2.4. Delaunay triangulācijas stāvoklis.

Katrā TIN modeļa trīsstūrī virsma parasti tiek attēlota kā plakne. Tā kā katra trijstūra virsmu nosaka tā trīs virsotņu augstumi, trijstūri nodrošina, ka katra mozaīkas virsmas daļa precīzi iekļaujas blakus esošajās sekcijās.

1.2.5.att. Trīsdimensiju reljefa modelis, kas veidots, pamatojoties uz neregulāru triangulācijas tīklu (TIN).

Tas nodrošina virsmas nepārtrauktību ar neregulāru punktu izvietojumu (5.-6. attēls).

Rīsi. 1.2.6. Palielināts reljefa modeļa fragments att. 5, kurā parādīta TIN modeļa trīsstūrveida struktūra.

Galvenā TIN aprēķināšanas metode ir Delaunay triangulācija, jo Salīdzinot ar citām metodēm, tam ir vispiemērotākās īpašības digitālajam reljefa modelim: tam ir mazākais harmoniskuma indekss kā katra veidojošā trijstūra harmoniskuma indeksu summa (tuvums līdzstūra trīsstūrim), maksimālā minimālā leņķa īpašība. (lielākā trīsstūru nedeģenerācija) un izveidotās daudzskaldņu virsmas minimālais laukums.

Kopš gan GRID modelis, gan TIN modelis ir kļuvuši plaši izplatīti ģeogrāfiski Informācijas sistēmas un tos atbalsta daudzi veidi programmatūra GIS, jums jāzina katra modeļa priekšrocības un trūkumi, lai izvēlētos pareizo reljefa datu glabāšanas formātu. GRID modeļa priekšrocības ietver tā datora apstrādes vienkāršību un ātrumu, kas ir saistīts ar paša modeļa rastra raksturu. Izvadierīces, piemēram, monitori, printeri, ploteri utt., izmanto punktu kopas, t.i., attēlu izveidošanai. ir arī rastra formāts. Tāpēc GRID attēli tiek viegli un ātri izvadīti uz šādām ierīcēm, jo ​​datoriem ir viegli veikt aprēķinus, lai attēlotu atsevišķus regulāra augstuma tīkla kvadrātus, izmantojot izvadierīču punktus vai video pikseļus.

Pateicoties rastra struktūrai, GRID modelis ļauj “izlīdzināt” modelēto virsmu un izvairīties no asām malām un izvirzījumiem. Bet tas ir arī modeļa “mīnuss”, jo Modelējot kalnu reģionu reljefu (īpaši jaunos - piemēram, kalnu locījumus) ar stāvu nogāžu un smailu virsotņu pārpilnību, ir iespējama reljefa strukturālo līniju zudums un “izplūšana”, kā arī kopējā attēla izkropļojumi. IN līdzīgi gadījumi ir jāpalielina modeļa telpiskā izšķirtspēja (augstuma režģa piķis), un tas ir saistīts ar strauju datora atmiņas apjoma pieaugumu, kas nepieciešams DEM glabāšanai. Kopumā GRID modeļi parasti aizņem vairāk vietas diskā nekā TIN modeļi. Lai paātrinātu liela apjoma digitālo reljefa modeļu attēlošanu, tiek izmantotas dažādas metodes, no kurām populārākā ir tā saukto piramīdas slāņu uzbūve, kas ļauj izmantot dažāda līmeņa attēla detalizāciju dažādos mērogos. Tādējādi GRID modelis ir ideāli piemērots ģeogrāfisku (ģeoloģisku) objektu vai parādību attēlošanai, kuru raksturlielumi vienmērīgi mainās telpā (līdzenu laukumu reljefs, gaisa temperatūra, atmosfēras spiediens, naftas rezervuāra spiediens utt.). Kā minēts iepriekš, GRID modeļa nepilnības parādās, modelējot jaunu kalnu veidojumu reljefu. Īpaši nelabvēlīga situācija, izmantojot regulāru pacēlumu tīklu, veidojas, ja modelētajā teritorijā mijas plašas līdzenas teritorijas ar dzegas un klinšu zonām, kurām ir krasas augstuma izmaiņas, kā, piemēram, plaši attīstītās lielo zemienes upju ielejās ( 7. att.). Šajā gadījumā lielākajā daļā simulētās teritorijas būs informācijas “redundance”, jo GRID režģa mezgliem plakanajos apgabalos būs vienādas augstuma vērtības. Bet stāvu reljefa dzegas apgabalos pacēluma režģa slīpuma izmērs var būt pārāk liels, un attiecīgi modeļa telpiskā izšķirtspēja var būt nepietiekama, lai atspoguļotu reljefa “plastiskumu”.

Rīsi. 1.2.7. Toma ielejas reljefa trīsdimensiju modeļa fragments (sarkanā bultiņa rāda kreisā krasta otrās virspalieņu terases dzega, labā krasta augstā dzega ir starpplūdu līdzenuma nogāze). Vertikālā skala ir piecas reizes lielāka par horizontālo.

TIN modelim šādu trūkumu nav. Tā kā tiek izmantots neregulārs trijstūru tīkls, plakanos laukumus modelē neliels skaits milzīgu trīsstūru, savukārt stāvu dzegas vietās, kur nepieciešams detalizēti parādīt visas reljefa malas, virsma tiek attēlota ar daudziem maziem. trijstūri (8. att.). Tas ļauj efektīvāk izmantot datora RAM un pastāvīgās atmiņas resursus modeļa glabāšanai.

Rīsi. 1.2.8. Neregulārs trīsstūru tīkls.

TIN trūkumi ietver augstās izmaksas datoru resursi modeļa apstrādei, kas ievērojami palēnina DEM parādīšanu monitora ekrānā un drukāšanu, jo tas prasa rastrēšanu. Viens no šīs problēmas risinājumiem būtu ieviest “hibrīdos” modeļus, kas apvieno TIN robežlīnijas un parasto punktu kopas attēlošanas metodi. Vēl viens būtisks TIN modeļa trūkums ir “terases efekts”, kas izteikts tā saukto “pseidotrijstūru” izskatā - plakanos apgabalos acīmredzami neiespējamā ģeomorfoloģiskā situācijā (piemēram, gar V-veida ieleju apakšējo līniju) (9. att.).

Viens no galvenajiem iemesliem ir nelielais attālums starp kontūru digitālās ierakstīšanas punktiem salīdzinājumā ar attālumiem starp pašām kontūrām, kas raksturīgs lielākajai daļai reljefu veidu to kartogrāfiskajā attēlojumā.

Rīsi. 1.2.9. “Terrases efekts” mazo upju ielejās, kas rodas, veidojot TIN, pamatojoties uz kontūrlīnijām, neņemot vērā reljefa (šajā gadījumā hidrauliskā tīkla) strukturālās līnijas.

3 DEM izveides metodes un metodes

Kopš pirmo karšu parādīšanās kartogrāfi ir saskārušies ar problēmu, kā attēlot trīsdimensiju reljefu divdimensiju kartē. Šim nolūkam ir izmēģinātas dažādas metodes. Topogrāfiskajās kartēs un plānos reljefs tika attēlots, izmantojot kontūrlīnijas - vienāda augstuma līnijas. Vispārējās ģeogrāfiskajās un fiziskajās kartēs reljefs tika ieēnots (ēnots), vai arī noteiktam reljefa augstumam tika piešķirta atbilstošas ​​tonalitātes krāsa (augstuma skala). Šobrīd ar adventi digitālās kartes un plāniem, palielinot veiktspēju datortehnika parādās jaunas iespējas attēlot reljefu. Arvien populārāka kļūst reljefa modeļa trīsdimensiju vizualizācija, kas ļauj pat profesionāli neapmācītiem cilvēkiem iegūt diezgan pilnīgu priekšstatu par reljefu. Mūsdienu trīsdimensiju vizualizācijas tehnoloģijas ļauj “paskatīties” uz reljefu no jebkura telpas punkta, no jebkura leņķa un arī “lidot” virs reljefa.

Kopš informācijas sistēmu un tehnoloģiju attīstības, kā arī satelītu industrijas attīstības ir parādījušās dažādas metodes un metodes, kas ļauj konstruēt DEM. Ir divi principiāli atšķirīgi datu iegūšanas veidi digitālo augstuma modeļu konstruēšanai.

Pirmā metode ir attālās uzrādes metodes un fotogrammetrija. Šādas DEM izveides metodes ietver radara interferometrijas metodi. Tā pamatā ir no Zemes virsmas atstarotā radara signāla fāzes komponentes izmantošana. DEM rekonstrukcijas precizitāte, izmantojot interferometrisko metodi, ir vairāki metri, un tā mainās atkarībā no reljefa rakstura un signāla trokšņu līmeņa. Gludai virsmai un kvalitatīvai interferogrammai reljefa rekonstrukcijas precizitāte var sasniegt vairākus desmitus centimetru. Ir arī metode radara datu stereoskopiskai apstrādei. Lai modulis darbotos, ir nepieciešami divi radara attēli, kas uzņemti dažādos stara leņķos. DEM rekonstrukcijas precizitāte, izmantojot stereoskopisko metodi, ir atkarīga no attēla telpiskās izšķirtspējas elementa lieluma. Gaisa lāzerskenēšanas (ALS) tehnoloģija ir ātrākais, pilnīgākais un uzticamākais veids, kā savākt telpisko un ģeometrisko informāciju par grūti sasniedzamām (mitrām un mežainām) teritorijām. Metode nodrošina precīzus un detalizētus datus gan par reljefu, gan situāciju. Mūsdienās VLS tehnoloģija ļauj ātri iegūt pilnīgu telpisko un ģeometrisko informāciju par reljefu, veģetācijas segumu, hidrogrāfiju un visiem zemes objektiem uzmērīšanas zonā.

Otrā metode ir reljefa modeļu konstruēšana, interpolējot digitalizētas izolīnas no topogrāfiskajām kartēm. Šī pieeja arī nav jauna, tai ir savas stiprās puses un vājās puses. Trūkumi ietver darbaspēka intensitāti un dažkārt nepietiekami apmierinošu modelēšanas precizitāti. Taču, neskatoties uz šiem trūkumiem, var apgalvot, ka digitalizētie topogrāfiskie materiāli turpmākajos gados būs vienīgais datu avots šādai modelēšanai.

4 Nacionālie un globālie DEM

Datu un tehnoloģiju publiskā pieejamība DEM konstruēšanai ļauj daudzām valstīm izveidot nacionālos palīdzības modeļus, ko izmanto valsts personiskajām vajadzībām, piemēram, ASV, Kanāda, Izraēla, Dānija un dažas citas valstis. ASV ir viena no līderēm DEM izveidē un izmantošanā. Pašlaik valsts nacionālais topogrāfiskās kartēšanas dienests, ASV Ģeoloģijas dienests, ražo piecas datu kopas, kas pārstāv DEM (Digital Elevation Model) formātu un atšķiras pēc tehnoloģijas, izšķirtspējas un telpiskā pārklājuma. Vēl viens veiksmīgas nacionālās DEM pieredzes piemērs ir Dānijas DEM. Pirmais Dānijas digitālais pacēluma modelis tika izveidots 1985. gadā, lai atrisinātu tīkla tulkotāju optimālā izvietojuma problēmu. mobilie sakari. Digitālie augstuma modeļi augstuma matricu veidā ir iekļauti gandrīz visu nacionālo un reģionālo SID (telpiskās informācijas datu) telpisko datu pamata kopās. Pašreizējā tehnoloģiju attīstības līmenī pacēluma režģa solis nacionālajos DEM sasniedz 5 m DEM ar līdzīgu telpisko izšķirtspēju ir pilnībā gatavi vai tuvākajā laikā būs gatavi tādām lielām teritorijām kā Eiropas Savienība un ASV. Mūsu valstī noteiktā reljefa detalizācijas ierobežojuma lietderība zūd apstākļos, kad pasaules tirgū var iegādāties brīvi izplatītu globālo ASTGTM DEM ar augstuma režģa atstarpi aptuveni 30 m (viena loka sekunde). Turklāt sagaidāms, ka publiski pieejamo DEM izšķirtspēja pastāvīgi palielināsies. Kā iespējamais pagaidu problēmas risinājums tiek piedāvāts saglabāt slepenību visdetalizētākajai bāzes DEM un brīvi izplatīt mazāk detalizētus DEM, kas izveidoti uz bāzes bāzes; pakāpeniski samazināt DEM privātuma slieksni atkarībā no reljefa attēlojuma precizitātes un apgabala, ko tas aptver.

2. SRTM dati

radara topogrāfiskā misija (SRTM) — radara topogrāfiskā izpēte lielākajā daļā zemeslodes, izņemot vistālākos ziemeļu (> 60), dienvidu platuma grādus (> 54), kā arī okeānus, kas veikta 11 dienas 2000. gada februārī, izmantojot īpaša radara sistēma, no atkārtoti lietojama kosmosa kuģa. Vairāk nekā 12 terabaiti datu tika savākti ar diviem radara sensoriem, SIR-C un X-SAR. Šajā laikā, izmantojot metodi, ko sauc par radara interferometriju, tika savākts milzīgs informācijas apjoms par Zemes topogrāfiju, tās apstrāde turpinās līdz pat šai dienai. Aptaujas rezultāts bija digitāls reljefa modelis 85 procentiem no Zemes virsmas (9. att.). Bet zināms informācijas apjoms lietotājiem jau ir pieejams. SRTM- starptautisks projekts, ko vada Nacionālā ģeotelpiskās izlūkošanas aģentūra (NGA), NASA, Itālijas Kosmosa aģentūra (ASI) un Vācijas Kosmosa centrs.

Rīsi. 2.1. Zemes teritorijas pārklājuma shēma ar SRTM apsekojumu.

1 Versijas un datu nomenklatūra

SRTM dati pastāv vairākās versijās: provizoriskais (2003. gada 1. versija) un galīgais (2. versija, 2005. gada februāris). Galīgā versija tika papildus apstrādāta, izceļot krasta līnijas un ūdenstilpes, kā arī filtrējot kļūdainas vērtības. Dati tiek izplatīti vairākās versijās - režģis ar šūnas izmēru 1 loka sekunde un 3 loka sekundes. Precīzāki vienas sekundes dati (SRTM1) ir pieejami tikai par trīs sekunžu datiem (SRTM3) par pārējo zemes virsmu. Datu faili ir 1201 matrica ´ 1201 (vai 3601 ´ 3601 vienai otrajai versijai) vērtībām, kuras var importēt dažādas programmas kartēšanas un ģeogrāfiskās informācijas sistēmas. Turklāt ir 3. versija, kas izplatīta kā ARC GRID faili, kā arī ARC ASCII un Geotiff formātā, 5 kvadrāti ´ 5 WGS84 datumā. Šos datus CIAT ieguva no sākotnējiem USGS/NASA augstuma datiem, apstrādājot, lai iegūtu gludas topogrāfiskas virsmas, kā arī interpolētu apgabalus, kur trūka sākotnējo datu.

Datu nomenklatūra ir veidota šādā veidā, 1. un 2. versijas datu kvadrāta nosaukums atbilst tā apakšējā kreisā stūra koordinātām, piemēram: N45E136, kur N45 ir 45 grādi ziemeļu platuma, bet E136 ir 136 grādi austrumu garuma. , burti (n) un (e) nosaukuma failā apzīmē attiecīgi ziemeļu un austrumu puslodi. Apstrādātās versijas datu kvadrāta nosaukums (CGIAR) atbilst kvadrāta skaitlim ar ātrumu 72 kvadrāti horizontāli (360). /5) un 24 kvadrāti vertikāli (120/5). Piemēram: srtm_72_02.zip /pa labi, viens no augšējiem laukumiem. Jūs varat noteikt vēlamo kvadrātu, izmantojot režģa izkārtojumu (11. att.).

2.1.1.att. SRTM4 pārklājuma diagramma.

2 SRTM datu precizitātes novērtēšana

Publiski pieejamas augstumu vērtības šūnas stūros, kuru izmērs ir 3 reizes. Augstumu precizitāte ir norādīta ne zemāka par 16 m, bet šīs vērtības novērtējuma veids - vidējais, maksimālais, vidējais. kvadrātveida kļūda (RMS) - nav izskaidrots, kas nav pārsteidzoši, jo, lai precīzi novērtētu precizitāti, ir vajadzīgas vai nu aptuveni vienādas pārklājuma pakāpes atsauces augstuma vērtības, vai arī stingra teorētiskā iegūšanas un iegūšanas procesa analīze. datu apstrādi. Šajā sakarā SRTM DEM precizitātes analīzi veica vairāk nekā viena zinātnieku komanda no dažādām pasaules valstīm. Saskaņā ar A.K. Corveula un I. Eviaka SRTM augstumiem ir kļūda, kas līdzenam reljefam vidēji ir 2,9 m, bet kalnainam reljefam - 5,4 m. Turklāt ievērojama daļa no šīm kļūdām ietver sistemātisku komponentu. Saskaņā ar viņu atklājumiem SRTM augstuma matrica ir piemērota kontūru konstruēšanai topogrāfiskajās kartēs mērogā 1:50 000, bet dažos apgabalos SRTM augstumi pēc to precizitātes aptuveni atbilst augstumiem, kas iegūti no topogrāfiskās kartes mērogā. 1:100000, un to var izmantot arī, lai izveidotu ortofotokartes no satelīta attēliem augstas izšķirtspējas, ņemts ar nelielu novirzes leņķi no zemākā līmeņa.

2.3. SRTM datu izmantošana lietoto problēmu risināšanai

SRTM dati var atrisināt dažādas sarežģītības pakāpes lietišķas problēmas, piemēram: to izmantošanai ortofotokartes veidošanā, gaidāmo topogrāfisko un ģeodēzisko darbu sarežģītības novērtēšanai, to īstenošanas plānošanai, kā arī var sniegt palīdzību profilu izvietojuma projektēšanā un citiem objektiem jau pirms topogrāfisko uzmērījumu veikšanas, kas iegūti no SRTM radaru uzmērīšanas rezultātiem, reljefa punktu augstuma vērtības var tikt izmantotas, lai aktualizētu to teritoriju topogrāfisko bāzi, kurās nav detalizētu topogrāfisko un ģeodēzisko darbu datu. Šāda veida dati ir universāls avots zemes virsmas modelēšanai, galvenokārt digitālo reljefa modeļu un digitālo reljefa modeļu konstruēšanai, bet jautājums par SRTM radara augstuma datu pielietojamību kā alternatīvu standarta metodēm digitālā reljefa un reljefa modeļa konstruēšanai, mūsuprāt, jārisina katrā gadījumā individuāli, atkarībā no veicamā uzdevuma, reljefa īpašībām un nepieciešamās augstuma atskaites precizitātes.

3. SRTM pielietojums veidojot ģeoattēlus

1 Ģeoattēlu jēdziens

Progress ģeoinformācijas kartēšanā, attālajā izpētē un apkārtējās pasaules izpratnes līdzekļos. Fotografēšana jebkurā mērogā un diapazonā ar atšķirīgu telpisko pārklājumu un izšķirtspēju tiek veikta uz zemes un pazemē, uz okeānu virsmas un zem ūdens, no gaisa un no kosmosa. Visu karšu, fotogrāfiju un citu līdzīgu modeļu daudzumu var raksturot ar vienu vispārīgu terminu - ģeoattēls.

Ģeoattēls ir jebkurš telpiski, liela mēroga, vispārināts zemes vai planētu objektu vai procesu modelis, kas attēlots grafiskā formā.

Ģeoattēli attēlo Zemes un tās virsmas iekšpusi, okeānus un atmosfēru, pedosfēru, sociāli ekonomisko sfēru un to mijiedarbības zonas.

Ģeoattēli ir sadalīti trīs klasēs:

Plakanie vai divdimensiju - kartes, plāni, anamorfozes, fotogrāfijas, fotoplāni, televizors, skeneri, radars un citi attālināti attēli.

Tilpuma jeb trīsdimensiju - anaglifi, reljefa un fiziogrāfiskās kartes, stereoskopiskie, bloku, hologrāfiskie modeļi.

Dinamiskās trīs un četrdimensiju - animācijas, kartogrāfiskās, stereokartogrāfiskās filmas, filmu atlanti, virtuālie attēli.

Daudzi no tiem ir stājušies praksē, citi ir parādījušies nesen, un citi joprojām tiek izstrādāti. Tātad šajā kursa darbā mēs veidojām divdimensiju un trīsdimensiju ģeoattēlus.

3.2 Digitālā reljefa modeļa izbūve Saratovas teritorijai

un Engel reģionā

Vispirms lejupielādējiet publiskos SRTM datus papildu apstrāde 2. versija, jebkuram tīkla lietotājam atvērtā interneta portālā (#"justify">Pēc tam programmā Global Mapper atveriet lejupielādēto fragmentu, atlasiet funkciju "Fails", pēc tam "Eksportēt rastra un augstuma datus" - "Eksportēt Dem" (12. att.), šī darbību sērija tika veikta, lai lejupielādētos datus pārveidotu DEM formātā, ko var nolasīt programma Vertical Mapper, kurā modelis tiks veidots.

3.2.1.att. Faila eksportēšana DEM formātā, izmantojot programmu Global Mapper [autore veica].

Pēc datu eksportēšanas atveriet programmu Vertical Mapper, kurā ražojam turpmākās darbības- Izveidot režģi - Importēt režģi (13. att.).

Rīsi. 3.2.2. Režģa modeļa izveide programmā Vertical Mapper [autore veica].

Izmantojot šīs funkcijas, mēs izveidojam GRID modeli, ar kuru autors pēc tam veica visas darbības, lai izveidotu DEM Saratovas apgabala teritorijai, izveidotu izolīnas un trīsdimensiju reljefa modeli.

Secinājums

Digitālais pacēluma modelis ir svarīga modelēšanas funkcija ģeogrāfiskās informācijas sistēmās, jo ļauj atrisināt reljefa modeļa konstruēšanas un izmantošanas problēmas. Šis izstrādājuma veids ir pilnībā trīsdimensiju reālā reljefa attēlojums uzmērīšanas brīdī, tādējādi ļaujot atrisināt daudzas lietišķas problēmas: noteikt jebkuru reljefa ģeometrisko parametru, veidot šķērsgriezuma profilus; projektēšanas un uzmērīšanas darbu veikšana; reljefa dinamikas uzraudzība. Turklāt DEM tiek plaši izmantoti, lai vizualizētu teritorijas trīsdimensiju attēlu veidā, tādējādi nodrošinot iespēju konstruēt virtuālos reljefa modeļus (VTM).

Kursa darba tēmas aktualitāte ir saistīta ar plašo nepieciešamību pēc reljefa datu ģeogrāfiskās izpētes digitālā formā, sakarā ar pieaugošo ģeogrāfisko informācijas tehnoloģiju lomu dažādu problēmu risināšanā, nepieciešamību uzlabot metožu kvalitāti un efektivitāti. veidojot un izmantojot digitālos augstuma modeļus (DEM), un nodrošinot izveidoto modeļu uzticamību.

Šobrīd ir vairāki galvenie datu avoti digitālo augstuma modeļu konstruēšanai - tas ir, interpolējot digitalizētas kontūras no topogrāfiskajām kartēm un attālās uzrādes un fotogrammetrijas metodi. Tālvadības metode kļūst arvien spēcīgāka, risinot daudzas ģeogrāfiskas problēmas, piemēram, veidojot reljefu no Zemes satelīta radara sensoru datiem. Viens no Zemes radara sensoru produktiem ir publiski pieejami un brīvi izplatīti SRTM (Shuttle radar topographic mission) dati, kas pieejami lielākajā daļā pasaules ar modeļa izšķirtspēju 90 m.

Kursa darba rakstīšanas procesā tika uzbūvēts digitālais reljefa modelis Saratovas un Engelas apgabala teritorijai, tādējādi risinot būvniecības uzdevumus un pierādot iespēju izveidot DEM, izmantojot SRTM datus.

reljefa digitālā radara ģeoattēls

Izmantoto avotu saraksts

1. Khromykh V.V., Khromykh O.V. Digitālie augstuma modeļi. Tomska: TML-Press Publishing House LLC, parakstīta publicēšanai 2007. gada 15. decembrī. Tirāža 200 eks.

Ufimtsevs G.F., Timofejevs D.A. “Reljefa morfoloģija”. Maskava: Zinātniskā pasaule. 2004. gads

BA. Novakovskis, S.V. Prasolovs, A.I. Prasolova. "Reālu un abstraktu ģeolauku digitālie reljefa modeļi." Maskava: Zinātniskā pasaule. 2003. gads

A.S. Samardaka " Ģeogrāfiskās informācijas sistēmas" Vladivostokas FEGU, 2005 - 124 lpp.

Geoprofi [Elektroniskais resurss]: ģeodēzijas, kartogrāfijas un navigācijas žurnāls / Maskava. - Elektroniskais žurnāls. - Piekļuves režīms: #"justify">. ĢIS [Elektroniskais resurss] pielietošanas nozares: datubāze. - Piekļuves režīms: #"justify">. Višņevska E.A., Elobogejevs A.V., Visockis E.M., Dobrecovs E.N. Krievijas Zinātņu akadēmijas Sibīrijas filiāles Apvienotais ģeoloģijas, ģeofizikas un mineraloloģijas institūts, Novosibirska. No starptautiskās konferences “Interkarto - 6” (Apatity, 22.-24.08.2000.) materiāliem.

ĢIS asociācija [Elektroniskais resurss]: datubāze. - Piekļuves režīms: #"justify">. GIS LAB asociācija [Elektroniskais resurss]: datubāze. - Piekļuves režīms: #"justify">10. Džārviss A., H.I. Reuter, A. Nelson, E. Gevara, 2006, Hole-filled seamless SRTM data V3, International Center for Tropical Agriculture (CIAT)

11. A. M. Berliants, A. V. Vostokova, V.I. Kravcova, I.K. Lūrijs, T.G. Svatkova, B.B. Serapiņas "Kartoloģija". Maskava: Aspect Press, 2003 - 477 lpp.

), kas nosaukts Kolorādo štata Goldenas pilsētas vārdā, kur tas atrodas, pastāv kopš 1983. gada un izstrādā zinātniskās grafikas pakotnes. Tās pirmais programmatūras produkts Golden Graphics System, kas tika izlaists tajā pašā gadā, tika izstrādāts, lai apstrādātu un parādītu datu kopu attēlus, kas aprakstīti ar divdimensiju funkciju, piemēram, z=f(y,x). Pēc tam šī pakete saņēma nosaukumu Surfer, kas ar to ir saglabājies līdz mūsdienām. Un divus gadus vēlāk parādījās Grapher pakotne, kas paredzēta datu kopu un funkciju, piemēram, y=f(x) grafiku apstrādei un attēlošanai.

Tieši šīs DOS pakotnes bija ļoti populāras (protams, nelegālu kopiju veidā) 80. gadu beigās padomju speciālistu vidū, kas bija iesaistīti dažādos matemātiskās datu apstrādes aspektos, galvenokārt plašā ģeozinātņu diapazonā, piemēram, ģeoloģijā, hidroģeoloģijā, seismikā, ekoloģijā, meteoroloģijā, kā arī citās saistītās jomās.

Tajā pašā laikā mēs sākām aktīvi strādāt ar Surfer 4 pakotni DOS. Atšķirībā no mūsu kolēģiem no citām nodaļām (mūsu institūts veica pētījumus inženierizpētes jomā būvniecībā), kuri nodarbojās ar ļoti specifisku problēmu risināšanu konkrētās vietās un strādāja ar Surfer kā atsevišķu produktu gala lietotājiem, mēs kā izstrādātāji bijām. piesaista šīs pakotnes iebūvētās izmantošanas iespējas mūsu pašu programmās.

Ideja bija ļoti vienkārša – Surfer varēja strādāt gan interaktīvi, gan pakešu režīmā, uzstājoties noteikta secība funkcijas, kuru pamatā ir dati no komandu un informācijas failiem. Ģenerējot šos failus savās programmās, mēs varētu piespiest ārēju pakotni veikt nepieciešamās darbības. Tajā pašā laikā lietotājam, skatoties, piemēram, izolētas kartes attēlu vai izdrukājot to, pat nebija aizdomas, ka viņš strādā ar kādu citu pakotni.

Kopumā mums ļoti patika Surfer. Mēs joprojām to uzskatām par klasisku izcila programmatūras produkta piemēru. Ērts interaktīvs interfeiss bez arhitektoniskām frillēm, programmētājam atvērts un saprotams interfeiss, pārbaudīti matemātiski algoritmi, ļoti kompakts kods, pieticīgi resursu pieprasījumi. Īsāk sakot, tas bija programmatūras izveides stils, kas šodien lielā mērā ir zudis un kas cienīja nākamos lietotājus nevis vārdos, bet darbos. (Mēs esam ļoti gandarīti, ka Golden Software turpmākajos izstrādēs šo stilu saglabāja.)

Saskaņā ar versiju, kas dzirdēta 1994. gadā Starptautiskā konference par analītiskajiem ģeofiltrācijas modeļiem Indianapolisā, Surfer autors un uzņēmuma dibinātājs bija hidroģeoloģijas absolvents vienā no Amerikas universitātēm. Uzņēmuma produktu “ģeoloģiskās” saknes šķiet gandrīz acīmredzams fakts.

Patiesībā Zelta pilsēta ir maza un drosmīga. Tajā atrodas slavenais ģeozinātņu mācību centrs Colorado School of Mines un tā meitasuzņēmums Starptautiskais gruntsūdens modelēšanas centrs, kas arī veido, pārbauda un izplata hidroģeoloģiskās programmas (tostarp neatkarīgu izstrādātāju nodrošinātās).

Laiks iet, taču, neskatoties uz diezgan spraigo konkurenci, Golden Software pakotnes (galvenokārt Surfer) joprojām ir ļoti populāras gan ASV, gan citās valstīs. Saites uz tām ir pieejamas gandrīz katrā zinātniskajā publikācijā vai programmatūras produktā, kas saistīts ar eksperimentālo datu skaitlisko modelēšanu un apstrādi.

1990. gadā uzņēmums paziņoja par DOS versiju izstrādes pārtraukšanu un Windows programmatūras produktu izstrādes sākumu. 1991. gadā parādījās jauna MapViewer pakotne (ģeogrāfiski izplatītas skaitliskās informācijas analīzes un vizualizācijas rīks un informatīvo tematisko karšu veidošana - Thematic Mapping Software), un pēc tam tika izlaistas jau zināmo pakotņu Windows versijas: 1993. gadā - Grapher 1.0 un 1994. gadā. - Surfer 5.0. 1996. gadā tika izlaists vēl viens jauns produkts - Didger (digitalizācija grafiskā informācija), kas ļoti veiksmīgi papildināja citu Golden Software programmu funkcionalitāti.

Šeit gan jāuzsver, ka, pārtraucot DOS versiju izstrādi, uzņēmums turpināja tās atbalstīt līdz 1995. gadam: pārdošana licencētas kopijas, konsultācijas utt. Tāda cieņpilna attieksme pret lietotāju (pārdot to, kas klientam vajadzīgs, nevis darboties pēc principa “ņem to, kas ir”), redz, mūsdienās ir retums.

Kopumā Golden Software ir ļoti pamācošs piemērs neliela uzņēmuma ilgtspējīgai pozīcijai, kas izstrādā un pārdod savus programmatūras produktus savā “ekoloģiskajā nišā” globālajā datoru tirgū.

Turklāt jāatzīmē, ka jaudīgu sistēmu rašanās, kas, šķiet, dara "visu visu" (piemēram, grafisko rīku iekļaušana izklājlapās vai ĢIS ar to iespējām apstrādāt kartogrāfisko informāciju), nav satricinājusi uzņēmuma pozīcijas. nelielas specializētas programmatūras pakotnes. Šāda specializēta programmatūra funkcionalitātē un lietošanas vienkāršībā ievērojami pārspēj lielas integrētās sistēmas. Pēdējā priekšrocība ir īpaši svarīga, analizējot milzīgu eksperimentālo datu apjomu, nevis tikai ģenerējot pētījumu rezultātus prezentācijas grafikas veidā. Tam jāpieskaita šādu programmu pieticīgākās prasības datora jaudas un tā cenas ziņā.

Golden Software pašlaik piedāvā četrus produktus operētājsistēmai Windows 95/98/NT: Surfer 6.0, Grapher 2.0, MapViewer 3.0 un Didger 1.0. Tas ir tieši tas, ko mēs apspriedīsim mūsu pārskatā.

Surfer pakete - divdimensiju funkciju apstrāde un vizualizācija

Surfer 5.0 operētājsistēmai Windows 3.x tika izlaists 1994. gadā. Gadu vēlāk, vienlaikus ar Windows 95 izlaišanu, tika izlaista Surfer 6.0, kas tika prezentēta divās versijās - 32 bitu, lai darbotos Windows vide NT un Windows 95 un 16 bitu operētājsistēmai Windows 3.1. Instalējot pakotni, lietotājs var vai nu pats izvēlēties vēlamo programmas versiju, vai arī uzticēt to instalēšanas programmai, kas noteiks sistēmas konfigurāciju un automātiski izvēlēsies versiju. Paku aprakstīsim šādi: vispirms runāsim par versijas 5.0 iespējām, bet pēc tam par Surfer 6.0 jauninājumiem.

Surfer galvenais mērķis ir apstrādāt un vizualizēt divdimensiju datu kopas, kas aprakstītas ar tādu funkciju kā z=f(x, y). Darba ar paketi loģiku var attēlot trīs galveno funkcionālo bloku veidā: a) digitālā virsmas modeļa uzbūve; b) palīgoperācijas ar digitālajiem virsmas modeļiem; c) virsmas vizualizācija.

Digitālā virsmas modeļa uzbūve

Neskatoties uz visu grafisko datu vizualizācijas iespaidīgumu, šādu pakotņu izcilība, protams, ir tajās ieviestais matemātiskais aparāts. Fakts ir tāds, ka, nesaņemot skaidru atbildi uz jautājumu: “Kāda metode ir datu pārveidošanas pamatā un kur var redzēt visu šo transformāciju ticamības novērtējumu?”, lietotājs (šajā gadījumā, visticamāk, zinātnieks), iespējams, vairs neinteresēs visas pārējās programmas priekšrocības.

Digitālais virsmas modelis tradicionāli tiek attēlots kā vērtības taisnstūra regulāra režģa mezglos, kuru diskrētums tiek noteikts atkarībā no konkrētās risināmās problēmas. Lai saglabātu šādas vērtības, Surfer izmanto savus GRD failus (bināro vai teksta formātu), kas jau sen ir kļuvuši par sava veida matemātiskās modelēšanas pakotņu standartu.

Principā ir trīs iespējamās iespējas vērtību iegūšanai režģa mezglos; tie visi ir ieviesti komplektā:

1. pēc sākotnējiem datiem, kas noteikti patvaļīgajos reģiona punktos (neregulāra režģa mezglos), izmantojot interpolācijas algoritmus divdimensiju funkcijām;
2. Lietotāja skaidri norādītas funkcijas vērtību aprēķināšana; pakete ietver diezgan plašu funkciju klāstu - trigonometrisko, Besela, eksponenciālo, statistisko un dažas citas (1. att.);
3. pāreja no viena regulāra režģa uz otru, piemēram, mainot režģa diskrētumu (šeit parasti tiek izmantoti diezgan vienkārši interpolācijas un izlīdzināšanas algoritmi, jo tiek uzskatīts, ka pāreja tiek veikta no vienas gludas virsmas uz otru) .

Papildus, protams, var izmantot jau gatavu digitālās virsmas modeli, ko lietotājs ir ieguvis, piemēram, skaitliskās modelēšanas rezultātā (tā ir diezgan izplatīta iespēja izmantot Surfer pakotni kā pēcprocesoru).

Pirmā režģa modeļa iegūšanas iespēja visbiežāk sastopama praktiskās problēmās, un tieši divdimensiju funkciju interpolācijas algoritmi, pārejot no neregulāra režģa uz parasto, ir paketes “trumpis”.

Fakts ir tāds, ka procedūra, kā pāriet no vērtībām diskrētos punktos uz virsmu, nav triviāla un neskaidra; Dažādiem uzdevumiem un datu veidiem ir nepieciešami dažādi algoritmi (vai drīzāk, nevis “obligāti”, bet “labāk piemēroti”, jo, kā likums, neviens no tiem nav 100% piemērots). Tādējādi programmas efektivitāti divdimensiju funkciju interpolēšanai (tas attiecas arī uz viendimensiju funkciju problēmu, bet divdimensiju gadījumā viss ir daudz sarežģītāk un daudzveidīgāk) nosaka šādi aspekti:

1. dažādu interpolācijas metožu kopums;
2. pētnieka spēja kontrolēt dažādus šo metožu parametrus;
3. konstruētās virsmas precizitātes un uzticamības novērtēšanas līdzekļu pieejamība;
4. iespēja precizēt rezultātu, pamatojoties uz Personīgā pieredze eksperts, ņemot vērā dažādus papildu faktorus, kas nevarēja tikt atspoguļoti avota datos.

Surfer 5.0 saviem lietotājiem piedāvā septiņus interpolācijas algoritmus: Kriging, Apgrieztais attālums, Minimālais izliekums, Radiālās bāzes funkcijas, Polinoma regresija, Šeparda metode, kas ir Inverse distance metodes kombinācija ar splainiem) un triangulāciju. Regulārus sieta aprēķinus tagad var veikt jebkura izmēra X, Y, Z datu kopu failiem, un pats acs izmērs var būt 10 000 x 10 000 mezglu.

Interpolācijas metožu skaita palielināšanās var ievērojami paplašināt risināmo problēmu loku. Jo īpaši, triangulācijas metodi var izmantot, lai izveidotu virsmu, izmantojot precīzas sākotnējo datu vērtības (piemēram, Zemes virsma saskaņā ar ģeodēziskās izpētes datiem), un polinoma regresijas algoritmu var izmantot, lai analizētu virsmas tendenci. virsmas.

Tajā pašā laikā tiek nodrošinātas plašas iespējas interpolācijas metožu kontrolei no lietotāja puses. Jo īpaši populārākā ģeostatiskā Kricking metode eksperimentālo datu apstrādē tagad ietver izmantošanas iespēju dažādi modeļi variogrammas, izmantojot algoritma variāciju ar dreifēšanu un ņemot vērā anizotropiju. Aprēķinot virsmu un tās attēlu, var iestatīt arī patvaļīgas konfigurācijas teritorijas robežu (2. att.).

Turklāt ir iebūvēts grafiskais redaktors režģa laukuma datu vērtību ievadīšanai un labošanai, savukārt lietotājs uzreiz redz savu darbību rezultātus izmaiņu veidā izolētajā kartē (3. att.). Veselai problēmu klasei (īpaši tām, kas saistītas ar dabas datu aprakstu), kuras, kā likums, nevar precīzi aprakstīt matemātiskais modelis, šī funkcija bieži vien ir vienkārši nepieciešama.

Datu ievade tiek veikta no [.DAT] (Golden Software Data), [.SLK] (Microsoft SYLK), [.BNA] (Atlas Boundary) vai vienkāršiem ASCII teksta failiem, kā arī no Excel [.XLS] izklājlapām un Lotus [.WK1, .WKS]. Avota informāciju var arī ievadīt vai rediģēt, izmantojot pakotnē iebūvēto izklājlapu, un ir iespējamas papildu datu darbības, piemēram, kārtošana un skaitļu konvertēšana, izmantojot lietotāja definētus vienādojumus.

Palīgoperācijas ar virsmām

Surfer for Windows ievieš lielu papildu rīku komplektu virsmu pārveidošanai un dažādām darbībām ar tām:

• tilpuma aprēķināšana starp divām virsmām;
• pāreja no viena regulārā režģa uz otru;
• virsmas transformācija, izmantojot matemātiskas darbības ar matricām;
• virsmas sadalīšana (profila aprēķins);
• virsmas laukuma aprēķins;
• virsmu izlīdzināšana, izmantojot matricas vai splaina metodes;
• failu formātu konvertēšana;
• vairākas citas funkcijas.

Interpolācijas kvalitāti var novērtēt, izmantojot statistisku novērtējumu par sākotnējo punktu vērtību novirzēm no iegūtās virsmas. Turklāt jebkurai datu apakškopai var veikt statistiskus aprēķinus vai matemātiskas transformācijas, tostarp izmantojot lietotāja definētas funkcionālās izteiksmes.

Virsmas attēlu vizualizācija

Virsmu var grafiski attēlot divos veidos: kontūru kartēs vai virsmas trīsdimensiju attēlos. Tajā pašā laikā Surfer darbs balstās uz šādiem to uzbūves principiem:

1. attēla iegūšana, pārklājot vairākus caurspīdīgus un necaurspīdīgus grafiskos slāņus;
2. gatavo attēlu imports, ieskaitot tos, kas iegūti citās lietojumprogrammās;
3. izmantojot īpašus zīmēšanas rīkus, kā arī izmantojot teksta informāciju un formulas, lai izveidotu jaunus un rediģētu vecos attēlus.

Vairāku logu saskarnes izmantošana ļauj izvēlēties ērtāko darbības režīmu. Jo īpaši varat vienlaikus skatīt skaitliskos datus izklājlapas, uz šiem datiem balstītas kartes un fona informācija no teksta fails(4. att.).

Surfer 5.0 kā galvenos vizuālos elementus izmanto šādus karšu tipus:

1. Kontūras karte. Papildus jau tradicionālajiem izolīnu, asu, rāmju, marķējumu, leģendu u.c. attēlošanas režīmu kontroles līdzekļiem tiek realizēta iespēja veidot kartes, aizpildot atsevišķas zonas ar krāsu vai dažādiem rakstiem (5. att.). Turklāt plakanās kartes attēlu var pagriezt un noliekt, kā arī var izmantot neatkarīgu mērogošanu pa X un Y asīm.
2. Virsmas trīsdimensiju attēls (3D virsmas karte). Šajās kartēs tiek izmantoti dažādi projekcijas veidi, un attēlu var pagriezt un noliekt, izmantojot vienkāršu grafisko interfeisu. Uz tām var arī uzzīmēt griezuma līnijas un izolētas (6. att.), iestatīt neatkarīgu mērogošanu pa X, Y, Z asīm un aizpildīt atsevišķus virsmas režģa elementus ar krāsu vai rakstu.
3. Sākotnējo datu karte (Post Map). Šīs kartes tiek izmantotas, lai parādītu punktu datus īpašu simbolu un tām paredzētu teksta etiķešu veidā. Šajā gadījumā, lai kādā punktā parādītu skaitlisko vērtību, var kontrolēt simbola lielumu (lineāra vai kvadrātiskā atkarība) vai izmantot dažādus simbolus atbilstoši datu diapazonam (7. att.). Vienas kartes uzbūvi var veikt, izmantojot vairākus failus.
4. Bāzes karte. Tas var būt gandrīz jebkurš plakans attēls, kas iegūts, importējot dažādu grafisko formātu failus: AutoCAD [.DXF], DOS Surfer [.BLN, .PLT], Atlas Boundary [.BNA], Golden Software MapViewer [.GSB], Windows Metafile [. .WMF], USGS Digital Line Graph [.LGO], Bitmap Graphics [.TIF], [.BMP], [.PCX], [.GIF], [.JPG], [.DCX], [.TGA] un daži citi. Šīs kartes var izmantot ne tikai, lai vienkārši parādītu attēlu, bet arī, piemēram, lai parādītu dažus apgabalus kā tukšus. Turklāt, ja vēlas, šīs kartes var izmantot, lai iegūtu robežas, veicot virsmas aprēķinus, transformējot, preparējot utt.

Izmantojot dažādas opcijas šo pamata karšu veidu pārklājumam un to dažādajam izvietojumam vienā lapā, varat iegūt dažādas iespējas sarežģītu objektu un procesu attēlošanai. Jo īpaši ir ļoti viegli iegūt dažādas iespējas sarežģītām kartēm ar vairāku parametru sadalījuma kombinētu attēlu vienlaikus (8. att.). Visu veidu kartes lietotājs var rediģēt, izmantojot paša Surfer iebūvētos zīmēšanas rīkus.

Arī vairāku karšu attēlošana trīsdimensiju “plaukta” veidā ir ļoti efektīva un ērta analīzei. Turklāt tas var būt vai nu atšķirīgs to pašu datu kopu attēlojums (piemēram, trīsdimensiju attēls plus krāsu izolīna karte: 9. att.), vai dažādu kopu virkne, piemēram, viena parametra sadalījums zonās. dažādos laikos vai vairākiem dažādiem parametriem (10. att.).

Visas šīs attēlu attēlošanas iespējas var būt ļoti noderīgas dažādu interpolācijas metožu vai to individuālo parametru ietekmes uz iegūtās virsmas izskatu salīdzinošā analīzē (11. att.).

Atsevišķi būtu jārisina krievu fontu izmantošanas problēma. Fakts ir tāds, ka komplektā iekļautie SYM fonti, protams, nav rusificēti, tāpēc jums ir jāizmanto Windows TrueType fonti. Bet tie nav piemēroti dažiem attēla izvades režīmiem, piemēram, kad teksts tiek parādīts leņķī, rakstzīmes dažreiz tiek izkropļotas līdz nepazīšanai. Šajā gadījumā labāk ir izmantot SYM vektora fontus ar vienas līnijas dizainu (tie vienmēr ir skaidri redzami), un tikai latīņu fonti ir pieejami gatavā formā. Tomēr šai problēmai ir diezgan vienkāršs risinājums.

Surfer DOS versijai bija īpaša lietderība ALTERSYM, lai izveidotu savas SYM fontu kopas (diemžēl tas pazuda Windows versijā, tāpēc varat izmantot DOS versiju). Bet tas ļauj izveidot un rediģēt tikai pamata rakstzīmju kopu (ASCII kodi 32-127). Mēs savulaik šo problēmu DOS versijai atrisinājām šādi: uzrakstījām utilītu, kas no tukšiem ALTERSYM programmas izveidotajiem failiem izveido pilnu simbolu komplektu (1-255), ar kuriem lieliski darbojas VIEW un PLOT izvades moduļi. Šī pieeja ir diezgan piemērota Surfer Windows versijai.

Iegūtos grafiskos attēlus var izvadīt uz jebkuru drukas ierīci, ko atbalsta sistēma Windows, vai izvadīt faila formātā, piemēram, AutoCAD [.DXF], Windows Metafile [.WMF], Windows starpliktuvi [.CLP], kā arī HP grafikas valodā [. .HPGL] un Encapsulated PostScript [.EPS]. Izmantojot Windows starpliktuvi, var veikt arī divvirzienu datu un grafikas apmaiņu ar citām Windows lietojumprogrammām. Turklāt Surfer sagatavotos grafiskos attēlus var eksportēt uz MapViewer pakotni, uzklāt uz tās teritorijas karti un iegūt karti par šī parametra izplatību konkrētā teritorijā (12. un . att.).

Makro pakotnes vadīklas

Programmā Surfer 5.0, kas tika izveidota tālajā 1994. gadā, gandrīz vienlaikus ar biroja paketes Microsoft Office 4.0, tika ieviests objekta komponenta modelis, pamatojoties uz OLE 2.0 automatizācijas mehānisma (ko mūsdienās sauc par ActiveX) atbalstu. Tas ļauj integrēt Surfer kā ActiveX serveri sarežģītās datu apstrādes un modelēšanas sistēmās.

Jebkurā valodā, kas arī atbalsta šo mehānismu (piemēram, Visual Basic, C++ vai Visual Basic lietojumprogrammām), varat uzrakstīt vadības makro failu sērfotājam. Jo īpaši, izmantojot makro failu kopu, varat automātiski veikt dažus bieži atkārtotus uzdevumus. Vai arī šādu failu var ģenerēt jebkuras lietojumprogrammas aprēķinu programmas izpildes laikā automātiskai datu apstrādei un vizualizācijai.

Piemēram, šī funkcija, kas rakstīta VB valodā, izveido kontūru karti un ievieto tās attēlu izklājlapā ar nosaukumu "Sheet1":

• Funkcija MakeMap();
• definējot Surf mainīgo kā objektu Dim Surf kā objektu;
• kartēšanas iestatīšana starp mainīgo Surf un Surfer programmu Set Surf = CreatObject("Surfer.App") GrdFile$ = "c:\winsurf\demogrid.grd";
• ievadiet GRD faila nosaukumu;
• makro komandu izpilde ar Surfer pakotni Surf.MapCountour(GrdFile$);
• izveidot izolētu karti Surf.Select;
• atlasīt attēlu Surf.EditCopy;
• kopēt atlasīto attēlu starpliktuvē;
• šī jau ir Excel komanda - ielīmējiet attēlu no starpliktuves pašreizējā tabulā Sheet1 Worksheets("Sheet1").Attēls.Ielīmējiet beigu funkciju.

Šīs procedūras nozīme ir diezgan skaidra. Pirmkārt, Surf mainīgais tiek definēts kā objekts un piešķirts Surfer pakotnei (Surfer.App). Tālāk ir komandas, kuras VBA jau interpretē kā Surfer funkciju izsaukumus (to nosaukumi atbilst komandām, kuras lietotājs izvēlas dialoga režīmā), kas tiek izpildītas, izmantojot ActiveX mehānismu.

Turklāt Surfer pakotnei ir sava makro valoda, kas patiesībā ir VBA veids un tiek izmantota, lai rakstītu kontroles vaicājumus īpašā programmā SG Scripter (fails GSMAC.EXE). Piemēram, izmantojot šādu vienkāršu programmu, varat ieviest makro, kas automātiski izveido kontūru kartes vienai avota datu kopai, izmantojot visas septiņas interpolācijas metodes:

• sērfotāja objekta izveide Set Surf = CreateObject("Sērfotājs.App");
• kartes konstruēšana, izmantojot katru interpolācijas metodi;
• avota datu failam DEMOGRID.DAT Metodei = 0 līdz 6;
• atvērts jauns dokuments zīmējums Surf.FileNew();
• GRD faila aprēķins ar pašreizējo interpolācijas metodi If Surf.GridData("DEMOGRID.DAT", GridMethod= Method,_ OutGrid="SAMPLE") = 0 Tad End;
• izolētas kartes izveidošana Ja Surf.MapContour (“PARAUGS”) = 0, tad Beigt Nākamo.

Palaist iekšā automātiskais režīms Līdzīgus uzdevumus, kas tiek parādīti kā GS Scripter rakstīta programma, var izpildīt vai nu no komandrindas:

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

vai no jebkuras lietojumprogrammas, izmantojot komandu SHELL:

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

(taustiņš /x norāda uz nepieciešamību automātiski izpildīt uzdevumu.bas programmu).

GS Scripter var izmantot arī, lai kontrolētu citas programmas, kas atbalsta ActiveX (piemēram, darbam ar MS Office).

Kas jauns programmā Surfer 6.0

Kā jau teicām, Surfer 6.0 ir pieejams 16 un 32 bitu versijās. Tomēr papildus tam ir parādījušies vairāki noderīgi funkcionālie paplašinājumi. Pirmkārt, jāatzīmē, ka plakano attēlu veidošanā ir iespējams izmantot vēl divus fona karšu veidus: Image Map un Shaded Relief Map.

Image Map iebūvētie zīmēšanas rīki padara krāsu karšu izveidi pavisam vienkāršu un ātru. Šajā gadījumā varat izmantot attēlu vairāku krāsu aizpildīšanu, tostarp izmantojot lietotāja izveidotās krāsu kombinācijas.

Taču īpaši iespaidīgas ir Shaded Relief Map iespējas, kas ļauj iegūt tādus attēlus kā augstas kvalitātes fotogrāfijas tieši Surfer vidē (14. att.), ko var izmantot gan kopīgai lietošanai ar kontūrkartēm, gan patstāvīgi. . Tas ļauj lietotājam kontrolēt visus parametrus, kas nepieciešami, lai izveidotu izteiksmīgākos attēlus, tostarp gaismas avota atrašanās vietu, relatīvo slīpuma gradientu, ēnojuma veidu un krāsu. Pakas lietotājam ir arī vairāk iespēju vizualizēt datus un sakārtot dažādus attēlus vienā ekrānā (15. att.).

Paplašināts palīgoperāciju kopums, apstrādājot digitālās virsmas. Izmantojot jaunās Grid Calculus funkcijas, jūs varat noteikt skata slīpumu, izliekumu un horizonta līniju noteiktā virsmas punktā, kā arī aprēķināt Furjē funkciju un spektrālās analīzes pirmo un otro atvasinājumu. Un papildu Grid Utilities rīki ļauj pārveidot, pārvietot, mērogot, pagriezt un atspoguļot datus GRD failos (formāts vērtību glabāšanai parastos režģa mezglos). Pēc tam varat veikt jebkuru datu kopas apakškopas atlasi pēc kolonnu un kolonnu skaita vai vienkārši patvaļīgiem režģa mezgliem.

No virsmas konstruēšanas matemātiskā aparāta viedokļa ļoti svarīgi šķiet realizēt vēl vienu interpolācijas algoritmu - Tuvāko kaimiņu, kā arī trīs līmeņu variogrammu ligzdošanu, kas ļauj izveidot vairāk nekā 500 iegūtās kombinācijas.

Iepriekš izveidotos attēlus, kuru pamatā ir dažāda veida kartes (kontūru karte, ēnotā reljefa karte, posta karte, attēlu karte), var izmantot kā veidni, aizstājot esošās kartes ar jaunu GRD failu. Turklāt tagad, vispirms apvienojot vairākus dažādu karšu slāņus vienā attēlā, varat tos sadalīt sākotnējos elementos un pārveidot, pamatojoties uz jauniem datiem.

Starp tīri servisa funkcijām jāizceļ iespēja robežlīniju un patvaļīgu punktu digitalizācijas datus no ekrāna ievadīt tieši ASCII failā, kā arī automātiska leģendas izveide dažāda veida Post Map punktiem. Tagad varat importēt digitālā augstuma modeļa (DEM) failus tieši no interneta (vai jebkura cita informācijas avota) kā digitālo virsmas modeli. Un visbeidzot, jaunie datu eksporta formāti ļauj saglabāt karšu attēlus gandrīz visos rastra formātos (PCX, GIF, TIF, BMP, TGA, JPG un daudzos citos).

Turpinājums sekos

ComputerPress 2"1999

FEDERĀLĀ IZGLĪTĪBAS AĢENTŪRA VALSTS IZGLĪTĪBAS IESTĀDE

AUGSTĀKĀ PROFESIONĀLĀ IZGLĪTĪBA "VOROŅEŽAS VALSTS UNIVERSITĀTE"

K.Yu. Silkin

ĢEOINFORMĀCIJAS SISTĒMA

Golden Software Surfer 8

Izglītības un metodiskā rokasgrāmata augstskolām

Voroņežas Valsts universitātes Izdevniecības un poligrāfijas centrs

Recenzents I.Yu. Antonova

Apmācību rokasgrāmatā ir aprakstītas Golden Software Surfer 8 ģeogrāfiskās informācijas sistēmas galvenās funkcijas. Lasītāji tiek aicināti izpētīt šīs sistēmas pamatā esošos teorētiskos punktus un patstāvīgi tos pielietot praksē. Izmantojot šo rokasgrāmatu, jūs varat uzzināt, kā veikt pāreju no nevienmērīgi sadalītiem datiem uz digitālajiem virsmas modeļiem, izveidot dažāda veida kartes un iegūt datus no Papildus informācija, kas nav gluži acīmredzams attēlu vizuālās analīzes laikā.

Izglītības un metodiskā rokasgrāmata tika sagatavota Voroņežas Valsts universitātes Ģeoloģijas fakultātes Ģeofizikas katedrā.

Specialitātei: 020302 – Ģeofizika

IEVADS............................................
PAMATJĒDZIENI................................
I. DARBA PAMATI AR SURFER...................
I.1. PIRMAIS SĒRĒŠANAS SĀKUMS .................................................. ......................................
I.2. SIZEMES DOKUMENTA REŽĪMS .................................................. ......................................
I.3. XYZ DATU IZVEIDE ................................................... ......................................
I.3.A. Esoša faila atvēršana ar XYZ datiem......
I.3.B. Jauna faila izveide ar XYZ datiem................................................ .........
I.3.C. Faila saglabāšana ar XYZ datiem................................................ ........
I.4. AR GRID FAILA IZVEIDE.................................................................
II. GRIDKAPS IZVEIDE................................................ ......................
II.1. KONTŪRU KARTE ................................................ ...................................
II.1.A. Kontūrkartes izveidošana.................................................. ......................................
II.1.B. Kartes saglabāšana................................................ ......................................
II.1.C. Objektu pārvaldnieka izmantošana .............................................. .........
II.1.D. Kontūru līmeņu maiņa .................................................. ......... ......
II.1.E. Kontūras līnijas parametru maiņa.................................................. .....
II.1.F. Krāsu aizpildījuma pievienošana starp kontūras līnijām......
II.1.G. Struktūras iezīmju pievienošana, noņemšana vai pārvietošana......
II.1.H. Asu parametru maiņa.................................................. ..............................
II.2. RĀMA KARTE ................................................ ...................................................
II.3. FORMĀTA KARTE ................................................ ...................................................
II.4. UZ MĀKSLA AR ĒNU reljefu.................................................................
II.5. VEKTORKARTE ................................................ ...................................................
II.6. T IZMĒRU VIRSMA....................................................................
II.7. T PUNKTU KARTE UN PĀRKLĀJUMI...................................................................
II.7.A. Punktu kartes izveide................................................ ..............................
II.7.B. Pārklājuma izveide................................................ ............................
II.7.C. Etiķešu pievienošana punktu kartei pārklājumā................................................ .........

III. RASTRA KARTU DIGITALIZĀCIJA................................................. ......................
III.1. KARTES IZVEIDE - PAMATI ................................................ ......................................
III.2. KARTES DIGITIZĀCIJA – PAMATI ................................................ ........ ..............
IV. REŽĢA IZVEIDE.................................................. ......................................
IV.1. PAR PĀRSKATS PAR REŽĢA KONSTRUKCIJAS METODIEM....................................................
IV.2. AR GRID FAILA IZVEIDE..............................................................
IV.3. AR TĪKLAS GLUDZINĀŠANA............................................................................
IV.3.A. Splainu izlīdzināšana................................................ ..........
IV.3.B. Zemas caurlaidības telpiskā filtrēšana..................................
IV.4. P REŽĢA BŪVE PĒC FUNKCIJAS.........................................................
IV.5. M ATEMĀTISKĀS TRANSFORMĀCIJAS...................................................
IV.6. M ATEMĀTISKAIS KARKĒNS..........................................................
IV.7. B TĪCIJAS NOLAISTĒŠANA.........................................................................
IV.8. P PROFILA LĪNIJU IZBŪVE..............................................................
V. PIETEIKUMS................................................ ...................................................... .
V.1. OPERĀCIJAS .................................................. ......................................................
V.1.A. Aritmētiskās darbības................................................ .........
V.1.B. Loģiskās operācijas................................................ ...............
V.2. AR STANDARTA FUNKCIJAS........................................................................
V.2.A. Matemātiskās funkcijas................................................ ..........
V.2.B. Sekundārās funkcijas................................................ ........
V.2.C. Statistikas funkcijas................................................. ...............
V.3. P FUNKCIJU IZMANTOŠANAS PIEMĒRI....................................................

IEVADS

Golden Software Surfer 8 ģeogrāfiskās informācijas sistēma pašlaik ir nozares standarts divu mainīgo funkciju attēlošanai. Ģeofizikālajā nozarē ir maz uzņēmumu, kas savā ikdienas kartēšanas praksē neizmanto Surfer. Īpaši bieži, izmantojot Surfer, kartes tiek veidotas izolētās līnijās (kontūru kartes).

Programmas nepārspējama priekšrocība ir tajā iestrādātie interpolācijas algoritmi, kas ļauj izveidot digitālos virsmu modeļus visaugstākajā kvalitātē, izmantojot telpā nevienmērīgi sadalītus datus. Visbiežāk izmantotā metode Kriege ir ideāli piemērota datu prezentēšanai visās ģeozinātnēs.

Tomēr par šo programmu nav literatūras, un tajā ir ierakstīta Surfer iebūvētā palīdzība angļu valoda. Šajā sakarā lielākā daļa lietotāju to apgūst paši, izmantojot izmēģinājumus un kļūdas. Šī pieeja neļauj pietiekamā līmenī iepazīties ar pusi no visām programmas iespējām.

Nepieciešamība uzrakstīt pilnvērtīgu, bet kompaktu rokasgrāmatu Surfer ģeofizikas studentiem jau sen ir kļuvusi ļoti steidzama. Ierosinātais darbs ir mēģinājums aizpildīt vakuumu, kas pašlaik tiek novērots ap Surfer.

Rokasgrāmatā ir ietverts programmas apgūšanai nepieciešamais teorētiskais materiāls, kā arī praktiski uzdevumi neatkarīgai izpildei.

Autore pateicas Voroņežas Valsts universitātes Ģeoloģijas fakultātes ģeofizikas studentiem (2002–2003), kuri pārbaudīja rokasgrāmatu no savas pieredzes un palīdzēja padarīt to ērtāk lietojamu: T.V. Agafonovs, A.P. Voroņins, D.V. Dmitrijevceva, S.I. Kogtevs, S.N. Rodina, A.S. Syrņikova, T.N. Trepaļina, T.A. Čebotarevs, S.P. Šatskihs, kā arī T.B. Silkinam par palīdzību publikācijas sagatavošanā.

PAMATJĒDZIENI

Nelielā amerikāņu kompānija Golden Software, kas nosaukta pēc Goldens pilsētas Kolorādo, kur tā atrodas, pastāv kopš 1983. gada un nodarbojas ar zinātniskās grafikas pakotņu izstrādi. Tās pirmais programmatūras produkts Golden Graphics System, kas tika izlaists tajā pašā gadā, tika izstrādāts, lai apstrādātu un parādītu datu kopu attēlus, kas aprakstīti ar divdimensiju funkciju, piemēram, z = f (y, x). Pēc tam šo paketi sauca par sērfotāju. Surfer autors un uzņēmuma dibinātājs bija kādas Amerikas universitātes hidroģeologa maģistrants.

Neskatoties uz diezgan spraigo konkurenci, Golden Software programmas (galvenokārt Surfer) joprojām ir ļoti populāras gan ASV, gan citās valstīs. Saites uz tām ir pieejamas gandrīz katrā zinātniskajā publikācijā vai programmatūras produktā, kas saistīts ar eksperimentālo datu skaitlisko modelēšanu un apstrādi.

Loģiku darbam ar paketi var attēlot trīs galveno funkcionālo bloku veidā:

1) digitālā virsmas modeļa uzbūve;

2) palīgoperācijas ar digitālo virsmu modeļiem;

3) virsmas vizualizācija.

Digitālais virsmas modelis tradicionāli tiek attēlots kā vērtības taisnstūra regulāra režģa mezglos, kuru diskrētums tiek noteikts atkarībā no konkrētās risināmās problēmas. Lai saglabātu šādas vērtības, Surfer izmanto savus GRD failus (bināro vai teksta formātu), kas jau sen ir kļuvuši par matemātiskās modelēšanas pakotņu standartu.

Ir trīs iespējas, kā iegūt vērtības režģa mezglos:

1) pēc sākotnējiem datiem, kas noteikti patvaļīgajos reģiona punktos (neregulāra režģa mezglos), izmantojot interpolācijas algoritmus divdimensiju funkcijām;

2) lietotāja skaidri norādītas funkcijas vērtību aprēķināšana. Surfer programma ietver diezgan plašu funkciju klāstu - trigonometrisko, Besela, eksponenciālo, statistisko un dažas citas;

3) pāreja no viena regulāra režģa uz otru, piemēram, mainot režģa diskrētību (šeit parasti tiek izmantoti diezgan vienkārši interpolācijas un izlīdzināšanas algoritmi, jo tiek uzskatīts, ka pāreja tiek veikta no vienas gludas virsmas uz otru).

Papildus, protams, var izmantot jau gatavu digitālās virsmas modeli, ko lietotājs ieguvis, piemēram, skaitliskās modelēšanas rezultātā.

Surfer pakotne saviem lietotājiem piedāvā vairākus interpolācijas algoritmus: Kriging, Apgrieztā attāluma pakāpe(Apgriezti

Attālums līdz jaudai), minimālais izliekums, rādiuss

Radiālās bāzes funkcijas, polinoma regresija, modificēta Šeparda metode, triangulācija ).

Tajā pašā laikā tiek nodrošinātas plašas iespējas interpolācijas metožu kontrolei no lietotāja puses. Jo īpaši eksperimentālo datu apstrādē vispopulārākā Krige ģeostatistiskā metode ietver iespēju izmantot dažādus variogrammu modeļus, izmantojot algoritma variāciju ar dreifu, kā arī ņemot vērā anizotropiju. Aprēķinot virsmu un tās attēlu, var iestatīt arī jebkuras konfigurācijas teritorijas robežu.

Surfer ievieš lielu papildu rīku komplektu virsmu pārveidošanai un dažādām darbībām ar tām:

– tilpuma aprēķināšana starp divām virsmām;

– pāreja no viena regulārā režģa uz otru;

– virsmas transformācija, izmantojot matemātiskas darbības ar matricām;

– virsmas sadalīšana (profila aprēķins);

– virsmas laukuma aprēķins;

– virsmu izlīdzināšana, izmantojot matricas vai splaina metodes;

– failu formātu konvertēšana;

– vairākas citas funkcijas.

Interpolācijas kvalitāti var novērtēt, izmantojot statistisku novērtējumu par sākotnējo punktu vērtību novirzēm no iegūtās virsmas. Turklāt jebkurai datu apakškopai var veikt statistiskus aprēķinus vai matemātiskas transformācijas, tostarp izmantojot lietotāja definētas funkcionālās izteiksmes.

Veidojot virsmu, Surfer darbs balstās uz šādiem principiem:

1) attēla iegūšana, pārklājot vairākus caurspīdīgus

Un necaurspīdīgi grafiskie slāņi;

2) gatavo attēlu imports, ieskaitot tos, kas iegūti citās lietojumprogrammās;

3) izmantojot īpašus zīmēšanas rīkus, kā arī pielietojot teksta informācija un formulas jaunu attēlu izveidei un veco attēlu rediģēšanai.

IN Surfer izmanto šādus karšu veidus kā galvenos attēla elementus.

1. Kontūru karte ( Kontūru karte). Papildus parastajiem izolīnu, asu, rāmju, marķējumu, leģendu utt. displeja režīmu kontroles līdzekļiem ir iespējams izveidot kartes, izmantojot krāsu aizpildījumu vai dažādus atsevišķu zonu modeļus. Turklāt plakanās kartes attēlu var pagriezt un noliekt, kā arī var izmantot neatkarīgu mērogošanu pa X un Y asīm.

2. Virsmas trīsdimensiju attēls: Stiepļu karte (stiepļu karte), virsmas karte ( trīsdimensiju virsma). Šādām kartēm izmantojiet

Ir dažādi projekcijas veidi, un attēlu var pagriezt un noliekt, izmantojot vienkāršu grafisko interfeisu. Varat arī uz tām uzzīmēt griezuma līnijas un izolētas līnijas, iestatīt neatkarīgu mērogošanu pa X, Y, Z asīm un aizpildīt atsevišķus virsmas sieta elementus ar krāsu vai rakstu.

3. Avota datu karte ( Izlikt karti). Šīs kartes tiek izmantotas, lai parādītu punktu datus īpašu simbolu un tām paredzētu teksta etiķešu veidā. Šajā gadījumā, lai kādā punktā parādītu skaitlisko vērtību, varat kontrolēt simbola lielumu (lineāru vai kvadrātisku atkarību) vai izmantot dažādus simbolus atbilstoši datu diapazonam. Vienas kartes uzbūvi var veikt, izmantojot vairākus failus.

4. Bāzes karte. Tas var būt gandrīz jebkurš plakans attēls, kas iegūts, importējot failus no dažādām grafikām

fiziskie formāti: AutoCAD [.DXF], Windows Metafile [.WMF], Bitmap Graphics [.TIF], [.BMP], [.PCX], [.GIF], [.JPG] un daži citi. Šīs kartes var izmantot ne tikai, lai vienkārši parādītu attēlu, bet arī, piemēram, lai parādītu dažus apgabalus kā tukšus.

Izmantojot dažādas iespējas šo galveno karšu veidu pārklāšanai un to dažādajam izvietojumam vienā lapā, varat iegūt dažādas iespējas sarežģītu objektu un procesu attēlošanai.

IN Jo īpaši ir ļoti viegli iegūt dažādas iespējas sarežģītām kartēm ar vairāku parametru sadalījuma kombinētu attēlu vienlaikus. Visu veidu kartes lietotājs var rediģēt, izmantojot paša Surfer iebūvētos zīmēšanas rīkus.

Visas šīs attēlu attēlošanas iespējas var būt ļoti noderīgas dažādu interpolācijas metožu vai to individuālo parametru ietekmes uz iegūtās virsmas izskatu salīdzinošā analīzē.

Iegūtos grafiskos attēlus var izvadīt uz jebkuru drukas ierīci, ko atbalsta Windows. Divvirzienu datu un grafikas apmaiņu ar citām Windows lietojumprogrammām var veikt arī, izmantojot Windows starpliktuvi.

I. DARBA PAMATI AR SURFER

I.1. Pirmā Surfer palaišana

Pēc Surfer pirmās palaišanas jums jāpārliecinās, ka attālumu un izmēru mērvienības Surfer iekšpusē ir iestatītas uz parastajiem centimetriem, nevis noklusējuma collām. Lai to izdarītu, palaidiet komandu File/Preferences. Tiks atvērts dialoglodziņš Preferences. Šajā logā ir 4 cilnes. Jums vajadzētu doties uz cilni Zīmējums (I.1. attēls). Grupā Lapas vienības ( Mērvienības lapā) ir jāatzīmē vienums Centimetri (Centimetri).

Lai lietotu izvēlēto parametru, noklikšķiniet uz pogas.

I.2. Grafika dokumenta režīms

Galvenais Surfer logs ir parādīts attēlā. I.2. Palaižot Surfer pirmo reizi, tiek automātiski izveidots jauns. tukšs logs document-plot Plot1 . Diagrammas dokumenta logs ir darbvieta, kurā varat izveidot režģa failus un kartes, papildināt tos ar parakstiem un vienkāršu grafiskie objekti(daudzstūri, taisnstūri, elipses, simboli utt.).

Rīsi. I.1. Preferences dialoglodziņš (Zīmējums). Zīmēšanas cilne

Šī loga galvenajā izvēlnē ir šādi vienumi:

Rediģēt	- komandas darbam ar starpliktuvi un palīgkodiem
	objektu rediģēšanas komandas;
	- komandas, kas kontrolē izskats pašreizējais logs
Zīmēt	dokuments;
	- komandas teksta bloku, daudzstūru, poligonu izveidošanai
Sakārtot	simbolu un figūru izvietošana;
	– komandas, kas kontrolē objektu secību un orientāciju;
Režģis	– komandas režģa failu izveidei un modificēšanai;
Karte	– komandas karšu veidošanai un modificēšanai;
Logs	– komandas bērnu logu pārvaldīšanai;
Palīdzība	– nodrošina piekļuvi palīdzības dienestam.

Rīsi. I.2. Sērfotāja loga skats, pirmo reizi palaižot režīmā dokumenta gabals: 1 – galvene ar dokumenta gabala nosaukumu; 2 – galvenā izvēlne; rīkjoslas: 3 – “galvenā” (Galvenā), 4 – “zīmēšana” (Drawing), 5 – “karte” (Map); vadības lineāli (Rulers): 6 – horizontāli,

7 – vertikāli; 8 – drukāta lapa; 9 – nedrukājoša darba vieta; ritjoslas: 10 – vertikālas, 11 – horizontālas; 12 – statusa josla;

13 — objektu pārvaldnieks (Objektu pārvaldnieks)