Побудова цифрової моделі поверхні правильної геометричної фігури в програмному середовищі SURFER
Варіант №19
Виконав:
студент гр.ГД-23
Третяк А.С.
Перевірив:
Бабушка А.В.
Львів 2013
Завдання: Створити файл регулярної сітки, що описує рельєф та виконати опрацювання даних в програмі SURFER.
Хід роботи:
1) Вивчити теорію та дати відповіді на контрольні запитання.
2) Навести в зошиті схем запланованих геометричних фігур.
3) Записати в зошиті зміст файлу *.grd.
4) Створити файл *.grd в будь-якому текстовому редакторі.
5) В головному меню SURFER вибрати підпункт GRID → GRID NODE EDITOR, в якому вибрати і відкрити створений файл.
6) Проаналізувати отриману ЦМР і створити карту горизонталей і 3D зображень.
7) Внести зміни в модель, зберегти і переглянути текстовий файл *.grd.
8) Зробити висновки, підготувати звіт.
Виконання роботи :
Відповіді на контрольні запитання:
1) Дайте визначення ЦМР.
Під цифровою моделлю рельєфу — ЦМР (в англомовній науковій літературі — Digital Elevation Model, DEM, інколи — Digital Terrain Model, DTM, хоча останній термін не є точним, оскільки його дослівним перекладом з англійської мови є термін «цифрова модель місцевості») — у геоінформатиці звичайно розуміють цифрове подання топографічної поверхні у вигляді регулярної мережі комірок заданого розміру (grid DEM) або нерегулярної трикутної мережі (TIN DEM). Ці дві форми подання ЦМР є в наш час взаємно конвертованими і мають практично однакові можливості щодо подання і аналізу рельєфу.
2) Як класифікуються моделі рельєфу?
Найпоширенішим різновидом цифрової моделі рельєфу є цифрове подання топографічної поверхні у вигляді растра (растрова ЦМР, сіткова ЦМР, grid DEM). Побудова ЦМР у цьому випадку полягає в поширенні наявного обмеженого набору точкових даних про відмітки топографічної поверхні в прилеглі комірки растра, що суцільно покриває дану територію, з використанням методів просторової інтерполяції. Просторова інтерполяція точкових даних ґрунтується на виборі аналітичної моделі топографічної поверхні.
Якими способами в пакеті SURFER можна відобразити рельєф? Отриманий grid-файл дозволяє побудувати ЦМР. Її можна представити в кількох видах: карти ізоліній (Contour Map), Shaded Relief Map – зображення схожі на високоякісні фотокартки, Image Map – заливні кольорові карти, де зміна якостей відповідає насиченості чи типу кольору; тривимірне зображення поверхні (Wireframe Map) (Рис. 2). Для останнього типу зображень використовуються різні проекції, їх можна повертати і нахиляти, встановлювати незалежне масштабування по осям X, Y, Z, заповнювати кольором або візерунком окремі елементи поверхні, робити розрізи та вирізки конкретних ділянок 4) Опишіть структуру файлів GRD.
Структура файлів *.grd наступна:
DSAA - службовий запис-ідентифікатор файлу;
N M - розміри регулярної сітки;
Х min X max- найменше та найбільше значення координати Х в межах ділянки;
Y min Y max- найменше та найбільше значення координати Y в межах ділянки;
Z min Z max- найменше та найбільше значення координати Z у вузлах сітки;
Z 11 Z 12 Z 13..... Z 1M- значення аплікати Z у вузлах першої лінії сітки;
............
Z N1 Z N2 Z N3..... Z NM- значення аплікати Z у вузлах N -ї лінії сітки.
1) В блокноті створив файл lab1.Tretyak.grd з таким змістом:
DSAA
6 6
0 50
0 50
5 50
5 5 5 5 5 5
5 10 10 10 10 5
5 10 50 50 10 5
5 10 50 50 10 5
5 10 10 10 10 5
5 5 5 5 5 5
Відкриваю програму SURFER 8 3) Натискаю GRID →GRID NODE EDITOR
4) Вибираю файл, створений у блокноті lab1.Tretyak.grd
5) Отримую цифрову модель рельєфу за своїми вихідними даними:
Подвійним кліком по контурній моделі ми можемо викликати вікно властивостей рівнів (горизонталей) контурної моделі CONTOUR LEVELS.
Тут ми можемо налаштувати крок горизонталей (рівнів) і встановити мінімальну/максимальну горизонталь, натиснувши двічі на комірку LEVELS.
Також можемо видаляти і добавляти лінії рівнів.
Натиснувши двічі по комірці LINE, можемо налаштувати спектр забарвлення мінімальної та максимальної горизонталі (рівня).
6) Після цього закриваю GRID NODE EDITOR і відкриваю MAP →WIREFRAME
… отримую сітку 3D моделі такого типу:
Викликавши подвійним натисканням по сітці моделі, ми можемо викликати вікно властивостей даної моделі.
7) В кінцевому результаті, вибравши пункт меню MAP→SURFACE, отримаємо кінцеву модель запланованої геометричної фігури…
Для того, щоб змінити спектр забарвлення, розмір моделей, точку освітленості, показ сітки моделі і т.д. необхідно правою клавішею мишки викликати контекстне меню і натиснути PROPERTIES або ж двічі натиснути лівою кнопкою миші по моделі.
8) Для того, щоб змінити координату точки Z, необхідно в меню GRID в режимі GRID NODE EDITOR натиснути на верхньому вікні Z і змінити висоту (наприклад в моєму випадку з 4 на 60)
Отримаємо змінену модель рельєфу:
Висновки:
На лабораторній роботі вивчив основи роботи з програмою SURFER, меню програми, їхні функції. Побудував контурну і 3D модель запланованої геометричної фігури.
При зміні координати Z, відповідно змінюється і сама цифрова модель рельєфу, а також вносяться зміни у текстовий файл, зокрема у моєму випадку файл lab1.Tretyak.grd.
