Методические указания по выполнению

Файлы данных XYZ (XYF Data Files) содержат исходные данные, которые использует Surfer для создания сеточных [.grd] файлов (grid [.grd] files). Прежде чем создавать сеточный [.grd] файл, следует построить файл данных XYZ.

XYZ файл данных – файл, содержащий, по крайней мере, три колонки данных. Данные в файлах XYZ организованы в строки и столбцы. По умолчанию Surfer выбирает X – координату точки данных из столбца A, Y – координату из столбца B и Z – координату из столбца C.

Сеточные файлы требуются для создания сеточных карт. Построение сеточной функции (Gridding) – это процесс вычисления значений интерполяционной функции в точках регулярной сети по значениям хаотически расположенных экспериментальных точек данных (наблюдений). Исходное множество экспериментальных точек вводится из XYZ файла данных [.dat]; значения сеточной функции сохраняются в сеточном файле с расширением [.grd].

Для большинства множеств экспериментальных данных самым эффективным является метод Криге (Kriging) с линейной (Linear) вариаграммой. Этот метод задается по умолчанию, и наиболее часто рекомендуется для использования. Второй по распространенности метод – это метод радиальных базисных функций (Radial Basis Functions) с мультиквадратичной (Multiquadratic) базисной функцией. Любой их этих методов пригоден для построения разумного представления данных.

Ниже приведен краткий обзор методов построения сетей с указанием их основных достоинств и недостатков:

- метод обратных расстояний (Inverse Distance to a Power) является достаточно быстрым, но имеет тенденцию генерировать структуры типа "бычий глаз" вокруг точек наблюдений с высокими значениями функции.

- метод Криге (Kriging) - один из наиболее гибких и часто используемых методов. Этот метод задается по умолчанию. Для большинства множеств экспериментальных данных метод Криге с линейной вариаграммой является наиболее эффективным. Однако, на множествах большого размера он работает достаточно медленно.

- метод минимальной кривизны (Minimum Curvature) генерирует гладкие поверхности и для большинства множеств экспериментальных данных работает достаточно быстро.

- метод полиномиальной регрессии (Polynomial Regression) используется для выделения больших трендов и структур в данных. Это метод работает очень быстро для множеств любого размера, но, строго говоря, он не является интерполяционным методом, поскольку сгенерированная поверхность не проходит через экспериментальные точки.

- метод радиальных базисных функций (Radial Basis Functions) так же, как и метод Криге, является очень гибким и генерирует гладкую поверхность, проходящую через экспериментальные точки. Результаты работы этого метода очень похожи на результаты метода Криге. Он эффективен для большинства множеств экспериментальных данных.

- метод Шепарда (Shepard's Method) подобен методу обратных расстояний (Inverse Distance to a Power), но он, как правило, не генерирует структуры типа "бычий глаз", особенно когда задан сглаживающий параметр.

- метод триангуляции (Triangulation with Linear Interpolation) для множеств экспериментальных точек средних размеров (от 250 до 1000 наблюдений) работает достаточно быстро и строит хорошее представление данных. Этот метод генерирует явные треугольные грани на графике поверхности. Одним из достоинств метода триангуляции является то, что при достаточном количестве экспериментальных точек он может сохранить линии разрывов, определенные исходным множеством данных. Если имеется достаточное число точек по обе стороны от линии разрыва, то сеточная функция, построенная методом триангуляции, отобразит этот разрыв.

Карта изолиний – это двумерное представление трехмерной области. Surfer строит карты изолиний по сеточным [.grd] файлам. Степень гладкости контуров на карте изолиний определяется, в значительной степени, плотностью сети, то есть числом сеточных линий в X и Y направлениях.

Каркасные карты – это трехмерные представления файла сетки.

Точечная карта создаётся путём нанесения точек на карту и подписывания точек. Показ точек данных на карте может быть полезным для определения областей распределения этих точек.

Векторная карта – графическое представление, составленное из поля маленьких стрелок. Каждая стрелка показывает направление и величину, связанную с местоположением, в котором стрелка отображена.

Оверлей – это объединение двух или более карт, при котором они теряют индивидуальные оси и масштаб. Все карты внутри оверлея имеют один на всех набор осей и одинаковый масштаб. Таким образом, повышается информативность и наглядность создаваемых карт. Например, можно нанести контуры на трёхмерную поверхность, точки исходных данных на контурную карту или векторы на каркасную карту.

Команда Volume (Объем) вычисляет объемы сетей, а также объемы впадин (cuts) и выступов (fills) между двумя сеточными функциями или между сеточной функцией и плоской поверхностью. Кроме того, эта команда вычисляет площади плоских областей и площади поверхностей.

Прежде чем вычислять объем какой-то области необходимо задать верхнюю и нижнюю поверхности. Если обе поверхности определяются сеточными файлами, то эти файлы должны иметь одинаковые диапазоны изменения X, Y – координат и одинаковый размер (то есть одно и то же число строк и столбцов). Surfer сравнивает сеточные узлы верхней и нижней поверхностей, исходя из положения этих узлов в файле, а не на основе их X,Y – координат.

При вычислении объемов бланковые участки сеточных файлов игнорируются; площади бланковых областей вычисляются и включаются в отчет VOLUME COMPUTATIONS.

Линии профиля получаются при сечении поверхности вертикальным разрезом, проведенным вдоль заданной линии. Для построения линии профиля необходимо иметь исходный сеточный файл [.grd] и файл формата [.bln], содержащий координаты начала и конца линии профиля. Создать такой[.bln] файл, можно при помощи карты контуров и команды Slice (Сечение).

Инструменты рисования дают возможность украсить карту, разместить на карте какие-то дополнительные элементы или выделить существующие.

При создании какого-либо объекта на карте SURFER использует атрибуты линий и закрасок по умолчанию. Завершенный объект можно перемещать и поворачивать; можно изменять размеры объектов, а также атрибуты линий и закрасок.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: