ВВЕДЕНИЕ

Знакомство с Surfer

Обзор

Surfer – графическая программа, предназначенная для построения контурных карт на сетчатой основе и трехмерных карт. Работает под Windows. Программа преобразует неравномерно распределенные XYZ данные в организованную сетку и создает на их основе grid [.GRD] file. Этот файл используется как основа для построения различных видов карт.

В программе можно добавить на карту границы, точки данных, скомбинировать несколько карт, добавить к карте рисунки, снабдить карту пояснительным текстом. Также можно поместить несколько карт на одной странице.

Программа позволяет выполнять вычисления с grid [.GRD] file, созданные на основе Ваших данных. Можно вычислить объем под поверхностью или между двумя поверхностями; вычислить объем выше и ниже уровенной поверхности (отнять и прибавить объем); вычислить поверхность или проекцию поверхности или ее части; создать файл данных, показывающих пересекающий профиль; вычислить разность между интерполированными данными в файле сетки и оригинальными данными (разности). Также можно оперировать с файлами сетки непосредственно. Программа имеет команды для сглаживания поверхностей, представленных в виде сетки, проведения математических трансформаций над сетками, и создания сеток, отображающих математические поверхности.

SURFER содержит рабочие листы, в которых можно создать, просмотреть, изменить, преобразовать и сохранить свои данные.

Программа GS Scripter позволяет создавать, править и запускать файлы макросов, которые автоматизируют многие процедуры Surfer. Написав файлы макрокоманд Вы можете выполнять отдельные задачи или их комплексы без непосредственного взаимодействия с программой.

Использование программы

Для создания карты на основе файла данных следует выполнить следующие шаги:

1. Создать XYZ файл данных (он может быть создан в окне Worksheet, Editor или в других прогрммах).

2. Создать файл сетки (grid file) на основе XYZ файла данных, используя команду Data из меню Grid.

3. Используя команды Contour или Surface из меню Map, создать карту на плоскости или в пространстве. Карты могут быть созданы только на основе файлов сетки.

4. Сохранить карту в файле [.SRF], используя команду Save из меню File.

5. Напечатать карту (если это необходимо).

Типы файлов

Программа использует 4 основных типа файлов:

1. Data files – файлы данных, используются для создания файлов сетки, помещения на карту точек данных или создания файлов разностей. В справочной системе Surfer данные файлы именуются как XYZ data files. Данные могут считываться из файлов ASCII [.DAT], SYLK [.SLK], Excel [.XLS] или Lotus [.WK1] или [.WK2], и должны содержать координаты X,Y и значения Z (такие как высота, концентрация или подобные типы значений).

2. Grid [.GRD] files – файлы сетки, используются для создания контурных карт на плоскости или поверхностей в пространстве, для проведения вычислений объемов, разностей и математических вычислений, и выполнения операций сглаживания (smoothing), очистки (blancking) и вырезания (slice). Файл сетки содержит равномерно распределенный массив данных, организованных в строки (значения Z с соответственной координатой Х) и столбцы (значения Z с соответствующей координатой Y).

3. Boundary files – файлы границ, позволяют наложить базовую контурную карту на плоскую карту или поверхность или определить пределы для вычислений очистки и вырезания. Файлы границ могут быть как векторными файлами, так и метафайлами Windows или точечными файлами (bitmap).

4. SURFER [.SRF] document files – файлы документов Surfer, хранящие все объекты и текущие установки, заданные в окне Plot.

Gridding

Большинство файлов данных не содержит упорядоченной структуры и данные распределены по интересующей территории с разной плотностью. Процедура Gridding – процесс заполнения пустот в неравномерно распределенных данных. В результате получается равномерный массив значений данных (Z).

Метод организации данных определяет путь, по которому интерпретируются XYZ данные при создании файла сетки. В данную программу включено несколько методов, позволяющих производить различные интерпретации оригинальных данных.

В Surfer также можно создать файл сетки, основанный на математической формуле.

Типы изображений

Surfer создает следующие типы изображений на основе оригинальных данных: карты изолиний (contour map) и поверхности (surface plot). Контурные карты (base maps) используются для отображения ограниченных объектов, таких как географические особенности, строения и др. Карты значков (post maps) используются для отображения положения точек оригинальных данных на карте. Также можно накладывать несколько типов карт одна на другую, создав Оверлей (overlay).

Карты изолиний (contour map) – двухмерное представление трехмерных данных. Карты изолиний могут содержать кроме самих изолиний цветовое или штриховое заполнение пространства между ними, что позволяет создавать заполненные карты.

Поверхности (surface plot) – трехмерное представление файла сетки. Поверхности – блок-диаграммы, иногда называемые "сетчатая карта" (mesh plot), т.к. выглядят как сеть, наброшенная на поверхность.

Контурные карты (base maps) – отображают границы различных типов на карте. Они могут содержать дороги, строения, потоки, озера и т.д.

Карты значков (post & classed post maps) – позволяют отобразить на карте значками расположение точек данных. Можно задать символ и пояснительный текст для каждой точки на карте.

Оверлей (overlay) – используются для комбинирования нескольких карт в одну (заполненную карту изолиний с поверхностью, поместить карту точек или контурную карту на карту изолиний или поверхность).

Схема экрана и виды окон

Окно программы, появляющееся при ее запуске, может содержать четыре вида окон документов, каждое из которые разработано для выполнения различных видов задач. Эти окна представляют собой рабочее пространство для создания карт, файлов данных или текстовых файлов.

Для открытия пустого окна любого вида необходимо выбрать команду New из меню File и выбрать нужный тип документа в появившемся диалоговом окне. Процедура сохранения и закрытия файла аналогична подобным в Windows-программах.

Окно Графического документа (Plot window) – открывается при старте программы. В этом окне выполняется большая часть процедур в Surfer (преобразование файлов данных – gridding, создание карт различных типов, вычисление объемов и т.д.). Содержит рабочее пространство и все связанные объекты (строка заголовка, строка меню, панель инструментов, линейки, полосы прокрутки, строка состояния). Связанные окна графики – два или более окна, содержащие различные виды одной карты (создаются командой New Viev). Карты в связанных окнах могут просматриваться и масштабироваться независимо, но внесенные в одном окне изменения автоматически отображаются в остальных связанных окнах.

Окно Рабочего документа (Worksheet window) – используют при необходимости работы с данными (отображение, правка и сохранение данных). Для создания пустого окна нужно выбрать команду Worksheet из меню File.

Окно Редактора (Editor window) –используется для открытия, правки и сохранения текстовых файлов ASCII. В программе может быть открыто сразу несколько окон, число которых определяется возможностями Вашего компьютера.

Окно Редактора Сетки (Grid Editor window) – позволяет изменять отдельные значения Z в файле сетки. В файлах сетки значения Z помещены в "узлах" сетки, которые помечены крестиками в окне Редактора Сетки. XY координаты выделенной вершины и соответствующее им значение Z отображаются в окне, причем значение Z можно редактировать.

Система SURFER Macro – состоит из GS Scripter, который используется для доступа к языку макросов Surfer. GS Scripter – Basic-аналогичный интерпретатор, который загружает и выполняет текстовые файлы макросов ASCII, и позволяет создавать и исправлять эти файлы. Макросы – сценарии, которые сообщают SURFER программу действий. Макрос может автоматически выполнять любое число заданий в графическом окне. Написанные в GS Scripter макросы – текстовые файлы ASCII, состоящие из комбинаций переменных типа Basic, функций, операторов и заданий, и специальных команд, контролирующих работу программы.

4