Зв’язок даних з програмним продуктом Surfer

Зміст

 

Вступ

Розділ 1. Оцифровування растрового зображення

1.1 Оцифрування карти за допомогою програмного продукту ArcGis

1.2 Створення TIN поверхні та побудова ізоліній

1.3 Зв’язок даних з програмним продуктом Surfer

Розділ 2. Порівняння методів інтерполяції за допомогою програмних продуктів Surfer та ArcGis

2.1 Створення сіткових файлів у програмному продукті Surfer

2.1.1 Визначення середньої відстані між точками даних

2.1.2 Інтерполяція в програмному продукті Surfer

2.2 Інтерполювання в програмному продукті ArcGis

2.3 Висновок по методам інтерполяції

Розділ 3. Згладжування отриманих сіткових даних за допомогою сплайнів і фільтрації

3.1 Сплайнове згладжування

3.2 Фільтрація даних

3.3 Порівняння методів згладжування та фільтрації

Розділ 4. Застосування сіткових чисел

4.1 First Derivative (перша похідна) по дирекційних кутах 0⁰ і 90⁰

4.2 Second Derivative (друга похідна) по дирекційних кутах 0⁰ і 90⁰

4.3 Terrain Slope (нахил террейна)

4.4 Terrain Aspect (аспект террейна)

4.5 Profile Curvature (профільна кривизна)

4.6 Аналіз отриманих результатів

Розділ 5. Побудова графіка профілю

5.1 Побудова графіка профелю в програмному продукті ArcGis

5.2 Побудова графіка профелю в програмному продукті Surfer

5.3 Висновок по побудові графіка профілю

Загальний висновок

Список використаної літератури

 

Вступ

 

Аналітичні можливості сучасних інструментальних ГІС досить різноманітні.

До складу блока аналізу пакетів з так званими розвинутими аналітичними можливостями входить декілька десятків різних аналітичних процедур, які в сукупності складають могутній арсенал просторово-часового аналізу і моделювання. У той самий час слід відзначити, що набір аналітичних процедур, реалізованих у різних ГІС-пакетах, досить близький за складом. Це надає можливість розглянути методи ГІС-аналізу, який є основою аналітичного потенціалу технології географічних інформаційних систем, не прив'язуючи до особливостей конкретних ГІС-пакетів.

Тому в даній курсовій роботі я хочу показати можливості програмного продукту "Surfer 8.09 RUS Portable" в опрацюванні картографічного матеріалу та оцифрування растрового зображення за допомогою ArcGis версії 10.0.- система створення тривимірних карт, моделювання і аналізу поверхонь, візуалізації ландшафту, генерування сітки і багато чого іншого. Продукт дозволяє створювати 3D карти з урахуванням освітленості і тіней, використовувати зображення місцевості в різних форматах, експортувати створені карти в різні графічні формати і друкувати в кольорі розміром до 50м по діагоналі. Потужні інтерполяційні функції дозволяють створювати точні поверхні високої якості.- програма, яка дозволяє візуалізувати (представити у вигляді цифрової карти) великі обсяги статистичної інформації, що має географічну прив'язку. У середовищі створюються і редагуються карти всіх масштабів: від планів земельних ділянок до карти світу.

Розділ 1. Оцифровування растрового зображення

 

Оцифрування карти за допомогою програмного продукту ArcGis

 

Для того, щоб оцифрувати карту, перш за все необхідно в базу даних імпортувати із середовища ArcGis необхідний раст карти. Для цього ми відкриваємо ArcCatalog і імпортуємо необхідний растр (Рис.1.1).

Після того, як ми оримали растр карти, необхідно стоворити точкові об’єкти, за допомогою яких ми будемо інтерполювати горизонталі карти. Після цього в ArcCatalog ми створюємо персональну базу геоданих в якій створюємо "клас пространственных обьектов” (Рис.1.2).

Після того, як створили необхідні шари за допомогою піктограми Add Data (Рис.1.3) додаємо їх до ArcMap. На панелі редагування вибираємо функцію "Редактор - Начать редактирование” (Рис.1.4) та редагуємо.

Далі за допомогою скетча ставимо точки, які повинні співпасти з горизонталями.

Створення TIN поверхні та побудова ізоліній

 

Найбільш використовуваною векторною полігональною структурою (моделлю) просторових даних є трикутна нерегулярна мережа (Triangulated Irregular Network), відома під абревіатурою TIN. Вона будується шляхом об'єднання відомих точкових значень у серії трикутників за алгоритмом тріангуляції Делоне. Модель використовується для представлення поверхні у вигляді сукупності суміжних тривимірних (3D) трикутних граней, що не перекриваються.

Основний принцип алгоритму тріангуляції Делоне полягає в тому, щоб з наявного набору точок з відомими висотними позначками (значеннями координати Z) побудувати трикутники, які всі разом будуть максимально близькими до рівносторонніх фігур. Досягається це постійним контролем умови, відповідно до якої будь-яке коло, проведене через три вузли в трикутнику, не включатиме ніякого іншого вузла.

Завдяки своїй "нерегулярності" TIN-модель є більш гнучкою порівняно з растровою і дозволяє більш компактно і з меншими похибками описати поверхні з вкладеними формами, такі, як, наприклад, топографічна поверхня. Тому TIN-модель звичайно використовується для побудови цифрових моделей рельєфу, зокрема, у рамках програмних ГІС-пакетів фірми ESRI (ARC/INFO, ArcView GIS, ArcGIS).

Модель розглядає вузли або точки мережі як первинні елементи (Burrough, McDonnel, 1998). Топологічні відношення встановлюються шляхом створення в базі даних для кожної вузлової точки вказівок на сусідні вузли. Простір, що оточує територію, яка моделюється TIN, подається фіктивною вузловою точкою. Це допомагає в описі топології примежових точок і спрощує цю процедуру.

На рисунку 1.2.1 представлена TIN поверхня даної карти.

Зв’язок даних з програмним продуктом Surfer

 

Для того, щоб імпортувати дані в програмний продук Surfer необхідно визначити координати X та Y точок. Перше чим визначити координати необхідно до створеного шару додати дві нові колонки за допомогою яких будуть відображатися дані. Після цього заходимо в атрибутивну таблицю даних і в контекстному меню вибираємо "вычисление геометрии" (Рис.1.3.1.)

Після визначення координат вибираємо з панелі атрибутивної таблиці піктограму Table Options та експортуємо дані (Рис.1.3.2.), вказуючи шлях до збереження (Рис1.3.3.)