Порядок виконання роботи
Відкрити в середовищі Surfer вказаний викладачем фрагмент карти згідно варіанту, шляхом виконання команди Map→Base Map. На відміну від звичайного імпорту ця команда вставляє зображення з шкалами X та Y, що дозволяє здійснювати оцифровку. Оскільки для кожного варіанту вибрана ділянка розміром 4000×4000м, виставляємо максимальне значення шкали 4000 м. Для цього два рази клацаємо по зображенню і в поля вкладки Base Map XMax та YМax вводимо значення 4000.
Приступаємо до оцифровки карти. Для цього вибираємо команду Map→Digitize. Курсор набуває вигляду хрестика. Ознайомившись з підписами ізоліній починаємо клацати по ізолініях (чим більша густота точок на ізолініях, тим більша точність). Вікно, яке відкрилось зліва показує координати створених точок. Таким чином автоматично ми отримуємо координати XY. Координату Z (значення ізолінії) вводимо вручну, через кому і пробіл для кожної точки (кожного рядка). Одну лінію від другої від’єднуємо порожнім рядком (два рази натискуємо Еnter). Для зручності роботи можна вказувати значення ізолінії тільки для однієї точки відповідної ізолінії, решту значень можна буде ввести в режимі редагування bln-файлу. Закінчивши оцифровку ізоліній зберігаємо bln-файл під назвою izo.
Відкриваємо файл izo.bln (File→Open) і редагуємо (дозаповнюємо третю колонку – Z)/ Зберігаємо файл з розширенням *.dat.
Використовуючи команду Map→Digitize оцифровуємо ситуацію на карті – дороги, річки. Кожному типу об’єктів повинен відповідати свій bln-файл.
Контрольні запитання
9.4.1 Для чого призначений пакет Surfer?
9.4.2 Порядок здійснення оцифровки зображень?
9.4.3 Структура файлу *.bln?
Рекомендована література
Help Surfer Version 8.00.
Вдовина О.П. Методичні вказівки для самостійного та індивідуального вивчення пакета «Surfer» в курсі «Інформатика та оброблення геологічних даних» (електронна версія)
Лабораторна робота № 10 побудова мережі і робота з мережевими функціями
Мета і завдання роботи
Навчитись створювати грід-файлиза допомогою різних методів інтерполяції в Surfer.
Основні теоретичні положення
Вхідні файли для побудови карт і поверхонь створюються у вигляді масивів, кількість рідків для яких не обмежена, а кількість стовпців зазвичай дорівнює трьом - X, Y, Z (може бути більше, але не менше). При цьому координати точок X i Y в загальному випадку є набором довільних значень, тобто нерегулярними. Регулярними називаються дані, отримані по рівномірній сітці, тобто коли крок між сусідніми точками як по горизонталі, так і по вертикалі є сталою величиною (необов‘язково однаковий по різних напрямках). Процедура грідування в Surfer за допомогою різноманітних алгоритмів інтерполяції (екстраполяції) перетворює нерегулярні початкові дані в масив значень параметра по регулярній сітці. При цьому користувач сам задає діапазон і крок регулярної сітки по осях X i Y. Після грідування створюються файли з розширенням *.grd, які надалі використовуються для графічних побудов або для проведення розрахунків.
В пункті Grid - Data для регуляризації даних передбачено 12 вбудованих процедур інтерполяції (екстраполяції) даних для розрахунку регулярної сітки. Найбільш часто використовуваними з них є - Minimum Curvature, Kriging, Polynomial Regressin, Radial Bases Function, Triangulation with Linear Interpolation. До вибору процедури регуляризації необхідно підходити дуже уважно, і користуватись «незнайомою» процедурою доцільно лише після її ретельного опробування на тестових прикладах.
Карти, що побудовані за допомогою різних процедур інтерполяції, наведені на рис. 10.1.
Зауважимо, що всі карти побудовані в однаковій кольоровій гаммі для полегшення їх порівняння. Найбільш вірогідним є варіант карти, побудованої методом Triangulation with Linear Interpolation (лінійна інтерполяція в трикутниках
Рисунок 10.1 - Порівняння різних методів регуляризації даних
по найближчим трьом точкам). Безсумнівна перевага цього методу полягає в тому, що при такій інтерполяції не додається до карти «штучно» створена інформація, яка досить часто не є достовірною. Стосовно методів, які використовують процедуру екстраполяції, найбіль доцільно застосовувати три: Kriging (так і називається крігінг), Minimum Curvature (мінімальних кривих) і Radial Bases Function (радіальних, кругових функцій, фактично виконується сплайн-інтерполяція). Недоліком всіх цих методів можна вважати екстраполяцію даних на всю область побудов, але цей недолік усувається процедурою Grid - Blanc. Необхідно підкреслити ще одне: в даному випадку використовується тестовий приклад з дуже малим набором фактичного матеріалу. Якщо для побудов використовуються експериментальні дані з більшою густиною заповнення області побудов точками виміру параметра, різниця між картами по методах Kriging , Minimum Curvature і Radial Bases Function буде непомітною, і можна задавати будь-яку з цих процедур. Якщо ж даних мало, необхідно залучати апріорну інформацію для вибору того чи іншого алгоритму інтерполяції. Взагалі можна дати практичну рекомендацію використовувати Kriging, якщо виникає необхідність залишити побудови тільки там, де задані дані, використовуйте Grid-Вlanc.