Практическая работа 4 «Построение сетки геологической карты на компьютере»
Цель работы – научиться следующему:
пользоваться инструментом построения сеток по скважинным данным с помощью специального программного обеспечения;
отображать построенную сетку на экране компьютера.
Процесс построения сетки является переходом от фрагментарных, неупорядоченно расположенных точек наблюдения (скважин) к целостной, упорядоченной схеме, называемой сеткой или гридом. Гридом является прямоугольная двумерная область, в которой с заданным регулярным (не меняющимся) шагом определены значения (в других программах понятие грид может быть определено иначе). Точки, в которых определены значения, - пересечения вертикальных и горизонтальных рядов, называются узлами грида. В качестве значения грида может выступать также признак отсутствия значения (неопределенного значения).
Рисунок 4.1 – Задание сетки в области пробуренных скважин
На рисунке 4.1 показано, как соотносятся скважины (точечные замеры) и сетка (непрерывная по площади оценка). Скважины являются геометрически неупорядоченным набором, а сетка обладает регулярным постоянным шагом, через который задаются значения. При построении сетки необходимо определить значения в каждом узле сетки, используя данные по скважинам, а также, возможно, и по другим источникам информации. При этом значение в скважине и в соответствующем ей узле сетки, должны совпадать.
Задание:
построить сетку по кровле пласта «u01 1a», пользуясь базой данных лабораторной работы № 1 в программе Surfer;
вывести, оформить и сохранить построенную сетку в документ программы Surfer (.srf файл).
Последовательность выполнения задания:
Откройте файл Microsoft Excel с вашей базой данных из лабораторной работы № 1.
Создайте выборку из данных по каждой скважине из базы данных. Выборка должна быть оформлена в виде таблицы и должна включать следующие данные: название скважины, кровля пласта «u01 1a», координата X, координата Y.
Откройте программу Surfer. Выберите меню «File / New..», далее пункт «WorkSheet» (можно также нажать кнопку
в панели инструментов). В результате
откроется таблица, напоминающая таблицу
Excel.
Скопируйте выборку-таблицу из программы Excel в программу Surfer при помощи буфера.
Сохраните данные из программы Surfer в DAT файл в свою личную папку (папку на компьютере, в которой хранятся все ваши данные). Расширение сохраняемого файла должно быть «dat». Выйдите из таблицы путем закрытия окна (кнопка
)
или путем перехода в окно «Plot»
(меню «Windows / Plot»).
Для перехода между окнами можно также
воспользоваться сочетанием клавиш
«Ctrl+Tab».
В программе Surfer в окне «Plot» выберите меню «Grid / Data…» и в появившемся диалоге открытия файлов выберите DAT файл, который вы сохранили.
В появившемся диалоге «Grid Data» (рисунок 4.2) необходимо задать следующие параметры. В поле «Data Columns» необходимо задать номера или названия столбцов для определения координаты X, координаты Y и координаты Z. Из этих указанных столбцов вашего DAT файла программа будет брать данные для построения сетки. В поле «Gridding Method» необходимо выбрать интерполятор. Для первого знакомства выберите метод «Kriging». В поле справа имеется кнопка «Advanced Options…» для задания настроек и опций выбранного интерполятора. Для построения простых карт можно использовать умолчания. В поле «Output Grid File» задается название файла, в который будет сохранена сетка после ее расчета. По умолчанию задается файл с тем же названием, что и DAT файл, но с расширением GRD. При желании можно задать свой файл, нажав на кнопку
,
расположенную справа. Файл сетки (с
расширением GRD) имеет
особый формат, и читать файлы данного
формата могут не все программы. В поле
«Grid Line
Geometry» необходимо задать
геометрию сетки (грида). По умолчанию
в поле выставляются данные, взятые из
DAT файла (минимальные и
максимальные координаты по X
и по Y), а также шаг по
обоим направлениям. Необходимо задать
в качестве граничных значений округленные
до сотни метров числа: Xmin,
Ymin, Xmax,
Ymax. При этом минимальные
значения необходимо округлять вниз, а
максимальные значения – вверх, для
того чтобы все данные (точки, скважины)
вошли в сетку. Шаг по X и
по Y (100 или 50) можно выбирать
из предположения, что количество узлов
по X и по Y
было около 100 – 200.
После задания всех параметров можно нажать кнопку «OK», в результате чего будет запущен процесс построения сетки. В каждом узле сетки (а количество узлов в сетке равно nXnY) будет проводиться оценка значений на основании исходных данных (из DAT файла). После этого сетка будет сохранена в GRD файл. Сообщение об этом появится в статусной строке или в отчете (если была поставлена галочка в поле «Grid Report»).
Для отображения построенной сетки необходимо проделать следующие действия. Выберите меню «Map / Contour Map > New Contour Map…». В появившемся окне диалоге открытия файлов выберите GRD файл, который был построен. В результате на листе появится изображение сетки. Сетка имеет множество параметров и опций отображения. К важнейшим параметрам относятся: масштаб, изолинии и цветовая гамма заливки. Для доступа к опциям отображения можно: а) выбрать пункт контекстного меню (по правой кнопкой мыши на сетке) «Properties», б) произвести двойной щелчок на сетке, в) выбрать пункт контекстного меню (по правой кнопкой мыши на объекте «Contours» в менеджере объектов, расположенном слева) «Properties».
В результате появится окно «Map: Contours Properties», состоящее из нескольких вкладок. На вкладке «General» (рисунок 4.3) в поле «Filled Contours» поставьте галочку «Fill Contours» для заливки сетки. Задания цветов и изолиний производится на вкладке «Levels» (рисунок 4.4). Вкладка «Levels» состоит из таблицы задания линий уровня и их атрибутов (толщины изолиний, цвета изолиний, цвета заливки между изолиниями, меток (значений) изолиний, направляющих черточек изолиний). Для задания изолиний для отображения на карте, щелкните на названии столбца «Level» (название первого столбца в таблице изолиний). В результате появится окно, изображенное на рисунке 4.5. Здесь можно задать минимальное значение изолинии сетки, максимальное и шаг. После нажатия кнопки «OK» в таблице появится список изолиний в соответствии с заданными параметрами. Каждую изолинию можно оформить. Для этого необходимо щелкнуть на названии столбца «Line», после чего появится диалоговое окно, изображенное на рисунке 4.6. Здесь можно задать желаемые параметры оформления изолиний сетки (толщину, цвет и др.). Для задания цветов заливки сетки, щелкните на названии столбца «Fill» (название третьего столбца в таблице изолиний). В результате появится окно, изображенное на рисунке 4.7. Здесь можно задать желаемые параметры и цвета заливки.
Для отображения скважин на карте необходимо проделать следующие действия. Выберите меню «Map / Post Map > New Post Map…». В появившемся окне диалоге открытия файлов выберите DAT файл, по которому был построен грид (сетка). В результате на листе появится изображение скважин. Скважины как объект «Post» имеют множество параметров и опций отображения. Для доступа к опциям отображения можно: а) выбрать пункт контекстного меню (по правой кнопкой мыши на скважинах) «Properties»; б) произвести двойной щелчок на скважинах; в) выбрать пункт контекстного меню (по правой кнопкой мыши на объекте «Post» в менеджере объектов, расположенном слева) «Properties».
В результате появится окно «Map: Post Properties», состоящее из нескольких вкладок. На вкладке «General» (рисунок 4.8) в поле «WorkSheet Columns» поставьте названия или номера столбцов для координаты X (поле «X Coord») и координаты Y (поле «Y Coord»). В поле «Default Symbol» поставьте желаемый символ и его размеры. На вкладке «Labels» в поле «WorkSheet Column for Labels» поставьте названия или номера столбцов для отображения номеров (названий) скважин. Также здесь можно задать положение отрисовки названия относительно символа (поле «Position Relative to Symbol»), шрифт (поле «Font»).
В результате проведенных операций на карте появятся два объекта «Map». Они будут показаны в менеджере объектов. Каждый из них, как сетка, так и скважины, существуют отдельно. Это значит, что перетаскивать и масштабировать их можно независимо. Для объединения нужно выделить их одновременно (с помощью мыши или клавишей F2) и выбрать меню «Map / Overlay Maps». После этого они объединятся в один объект «Map» как два слоя. Теперь операции масштабирования и перетаскивания будут касаться всех слоев карты (объекта «Map»). В карту можно добавлять множество слоев, которые имеют масштабируемость (векторы, а не растры) и координаты которых сопоставимы.
После оформления карты попробуйте построить сетки с помощью других интерполяторов. При этом сохраняйте их в различные GRD файлы.
Рисунок 4.2 – Окно построения сетки по данным из DAT файла в программе Surfer
Рисунок 4.3 – Окно настроек отображения сетки, вкладка «General»
Рисунок 4.4 – Окно настроек отображения сетки, вкладка «Levels»
Можно изменять свойство любого элемента таблицы, дважды щелкнув на нем ЛКМ. Можно добавлять в таблицу изолинии любого значения (кнопка Add), удалять выделенную изолинию (кнопка Delete), сохранять таблицу изолиний в файл (кнопка Save…) и загружать ее из ранее сохраненного файла (кнопка Load…).
Рисунок 4.5 – Окно задания изолиний сетки
Рисунок 4.6 – Окно задания свойств оформления изолиний сетки
Рисунок 4.7 – Окно задания заливки между изолиниями сетки
Рисунок 4.8 – Окно задания свойств отображения скважин, вкладка «General»