GAMBIT Centrum Oprogramowania i Szkoleń Sp. z o.o. Tytuł: SURFER Podręcznik użytkownika ISBN: 978-83-920531-9-4 Autor: Zbigniew Galon Rok wydania: 2014 Stron: 532 Wydawca: Gambit COiS Sp. z o.o.
Spis treści: Gambit Centrum Oprogramowania i Szkoleń Sp. z o.o. 1 Co zawiera ten podręcznik?... 11 1.1 Często używane pojęcia... 13 2 Do czego służy SURFER?... 15 2.1 Podstawowe cechy programu... 15 2.2 Cykl pracy z programem, czyli jak powstaje mapa?... 16 2.3 Przykładowe prezentacje... 18 2.3.1 Ukształtowanie terenu, mapa izolinii... 18 2.3.2 Dwuwarstwowa mapa izolinii góry św. Heleny... 19 2.3.3 Wielowarstwowe mapy doliny Wisły pod Krakowem... 20 2.3.4 Mapa warstwowa Jaworzyny w Beskidzie Sądeckim... 21 2.3.5 Mapa zlewni masywu Jaworzyny Krynickiej... 22 2.3.6 Rozkład parametru na podkładzie z mapy skanowanej... 23 2.3.7 Ograniczenie izolinii do wnętrza konturu... 24 2.3.8 Linia przecięcia dwóch powierzchni... 25 3 Pierwsza mapa izolinii... 27 4 Interfejs użytkownika... 33 4.1 Ustawianie parametrów pracy programu... 35 4.1.1 Sekcja General... 36 4.1.2 Sekcja Updates... 38 4.1.3 Sekcja User Interface... 40 4.1.4 Sekcja Selection... 42 4.1.5 Sekcja Rendering... 44 4.1.6 Sekcja Printing... 45 4.1.7 Sekcja Rulers and Grid... 46 4.1.8 Sekcja Default Properties... 47 4.1.8.1 Atrybuty domyślne punktu... 48 4.1.8.2 Atrybuty domyślne linii... 50 4.1.8.3 Atrybuty domyślne wypełnienia obszaru płaskiego... 51 4.1.8.4 Atrybuty domyślne obiektów tekstowych... 53 4.1.8.5 Atrybuty domyślne formatu liczb dla etykiet... 54 4.1.9 Parametry systemowe opcje zaawansowane... 57 4.1.9.1 Plik konfiguracyjny Surfer.set... 59 4.2 Atrybuty prostych obiektów graficznych... 61 4.3 Parametry domyślne i bieżące atrybuty obiektu... 63 4.3.1 Atrybuty punktu... 64 4.3.2 Atrybuty linii... 66 4.3.3 Atrybuty wypełnienia obszaru... 67 4.3.4 Atrybuty tekstu... 71 4.3.4.1 Zaawansowane formatowanie tekstu... 73 4.3.4.2 Edytor tekstów w standardzie Math Text Instructions... 76 4.3.5 Wybór koloru obiektów indywidualnych... 83 4.3.6 Wybór rodzaju kreskowania linii... 85 SURFER. Podręcznik użytkownika. 3
4.3.7 Wybór desenia wypełnienia obszaru... 86 4.3.8 Wybór mapy kolorów... 87 4.3.9 Definiowane atrybuty obiektów... 89 4.4 Opcje menu głównego... 93 4.4.1 Menu główne - opcja File... 94 4.4.2 Menu główne - opcja Edit... 94 4.4.3 Menu główne - opcja View... 95 4.4.4 Menu główne - opcja Window... 98 4.4.5 Menu główne - opcja Help... 99 4.5 Elementy interfejsu użytkownika... 101 4.5.1 Paski narzędziowe... 101 4.5.2 Linijki wyskalowane w jednostkach strony... 104 4.5.3 Okna managerów... 105 4.5.3.1 Wyświetlanie i ukrywanie managerów... 105 4.5.3.2 Okna pływające i mechanizm dokowania... 105 4.5.3.3 Mechanizm automatycznego ukrywania okna managera... 109 4.5.3.4 Manager obiektów... 110 4.5.3.5 Manager własności obiektów... 112 4.5.4 Sterowanie powiększeniem obszaru roboczego... 115 4.5.5 Sterowanie punktem obserwacji obiektów 3D... 118 4.5.6 Pasek stanu... 119 4.6 Praca z managerem obiektów... 120 4.6.1 Wstawianie prostych obiektów graficznych... 132 4.6.2 Dodatkowe opcje kreślenia prostych obiektów graficznych... 133 4.6.3 Zmiany w strukturze obiektów przez opcje Arrange... 134 4.6.4 Struktury złożone i kolejność obiektów... 135 4.6.5 Procedury konwersji obiektów w opcji Geoprocessing... 137 4.7 Praca z managerem własności obiektów... 140 4.8 Menu podręczne obiektów mapy... 141 4.9 Zmiana rozmiaru strony: File + Page setup... 142 4.10 Konfigurowanie środowiska programu po instalacji... 143 4.11 Przystosowanie interfejsu do potrzeb użytkownika... 144 5 Praca z arkuszem danych... 147 5.1 Otwieranie plików... 147 5.2 Menu główne okna arkusza danych... 150 5.2.1 Jak działa opcja Track Cursor?... 158 5.2.2 Operacje w arkuszu danych... 159 5.2.2.1 Sortowanie arkusza... 161 5.2.2.2 Operacje na grupach danych... 162 5.2.2.3 Filtracja danych w arkuszu... 166 5.2.2.4 Obliczenia statystyczne... 167 5.2.2.5 Konwersja tekstu na liczby... 170 5.2.2.6 Konwersja układów współrzędnych... 172 5.2.2.7 Domyślne przyporządkowanie kolumn do zmiennych... 172 5.2.2.8 Przypisanie układu współrzędnych do danych arkusza... 173 4 SURFER. Podręcznik użytkownika.
5.3 Zapisywanie i drukowanie arkusza... 175 5.3.1 Format strony arkusza danych... 175 5.4 Ograniczenia wielkości arkusza... 176 6 Gridding, czyli regularna siatka wartości... 177 6.1 Idea tworzenia regularnej siatki wartości... 177 6.2 Elementy interfejsu związane z griddingiem... 179 6.2.1 Opcja Grid w menu głównym... 179 6.2.2 Okno edycji siatki griddingu... 181 6.2.2.1 Informacja o siatce wartości... 190 6.3 Procedura griddingu... 190 6.3.1 Generowanie siatki wartości na bazie danych XYZ... 190 6.3.1.1 Wybór zmiennych i ich charakterystyka... 193 6.3.1.1.1 Domyślne przypisanie kolumn arkusza do zmiennych x, y i z 194 6.3.1.1.2 Filtracja danych wejściowych... 197 6.3.1.1.3 Podgląd danych wejściowych... 202 6.3.1.1.4 Parametry statystyczne danych wejściowych... 202 6.3.1.2 Parametry geometrii regularnej siatki wartości... 202 6.3.1.3 Wybór metody griddingu... 206 6.3.1.4 Zestawienie parametrów metod griddingu... 209 6.3.1.4.1 Anizotropia... 210 6.3.1.4.2 Opcja Search w procedurze griddingu... 212 6.3.1.4.3 Procedura griddingu i nieciągłości (uskoki)... 217 6.3.1.5 Procedura oceny jakości griddingu... 222 6.3.1.6 Automatyczny blanking... 225 6.3.1.7 Wybór skali osi z... 226 6.3.1.8 Raport griddingu... 226 6.3.2 Wymuszona geometria siatki... 226 6.3.3 Wielkość pliku danych... 231 6.3.4 Porównanie metod griddingu... 231 6.3.5 Wskazówki wyboru metody griddingu... 232 6.3.5.1 Interpolatory dokładne i wygładzające... 233 6.3.5.2 Jakościowe kryteria doboru metody griddingu... 234 6.3.5.3 Dobór metody griddingu ze względu na wielkość pliku danych... 236 6.3.6 Eliminacja ujemnych wartości w węzłach siatki... 237 6.3.7 Ograniczenie rozmiaru siatki wartości... 237 6.4 Przegląd metod griddingu... 238 6.4.1 Inverse Distance to a Power... 238 6.4.2 Kriging... 240 6.4.2.1 Podstawy metody... 241 6.4.2.2 Wariogram... 241 6.4.2.3 Modelowanie wariogramu... 246 6.4.2.3.1 Siatka wartości wariogramu... 246 6.4.2.3.2 Modelowanie wariogramu bezkierunkowego... 249 6.4.2.3.3 Zmiana typu modelu wariogramu... 250 6.4.2.3.4 Wybór parametrów modelu wariogramu... 252 SURFER. Podręcznik użytkownika. 5
6.4.2.3.5 Parametr Nugget Effect... 254 6.4.2.3.6 Modelowanie anizotropii wariogramu... 256 6.4.2.4 Rola wariogramu w procedurze griddingu... 261 6.4.2.5 Modelowanie wariogramu, wskazówki praktyczne... 261 6.4.2.6 Zaawansowane parametry metody Kriging... 262 6.4.3 Minimum Curvature... 263 6.4.4 Natural Neighbor... 264 6.4.5 Nearest Neighbor... 266 6.4.6 Polynomial Regression... 267 6.4.7 Radial Basic Function... 268 6.4.8 Modified Shepard's Method... 271 6.4.9 Triangulation with Linear Interpolation... 271 6.4.10 Moving Average... 273 6.4.11 Data Metrics... 273 6.4.11.1 Parametry Z Order Statistics... 275 6.4.11.2 Parametry Z Moment Statistics... 276 6.4.11.3 Parametry Other Z Statistics... 277 6.4.11.4 Parametry Data Location Statistics... 278 6.4.11.5 Parametry Terrain Statistics... 279 6.4.11.6 Data Metrics - wskazówki praktyczne... 280 6.4.11.7 Generowanie płaszczyzn... 281 6.4.12 Local Polynomials... 282 6.5 Operacje na siatkach wartości... 284 6.5.1 Siatka wartości dla funkcji określonej wzorem... 284 6.5.2 Operacje matematyczne na siatkach wartości... 286 6.5.3 Metody analizy matematycznej... 288 6.5.3.1 Parametry z grupy Directional Derivatives... 290 6.5.3.2 Parametry z grupy Terrain Modeling... 292 6.5.3.3 Parametry z grupy Differential & Integral Operator... 293 6.5.3.4 Parametry z grupy Fourier & Spectral Analysis... 294 6.5.4 Metody analizy obrazów... 295 6.5.4.1 Definiowane liniowe filtry konwolucyjne... 297 6.5.4.2 Predefiniowane liniowe filtry konwolucyjne... 299 6.5.4.3 Filtry nieliniowe... 299 6.5.4.4 Przykład filtracji siatki wartości... 299 6.5.5 Wygładzanie metodą spline... 302 6.5.6 Usuwanie węzłów siatki przy stałej geometrii... 305 6.5.6.1 Ukrywanie węzłów na etapie wyznaczania siatki wartości... 309 6.5.7 Zmiana formatu zapisu siatki... 310 6.5.8 Podzbiory siatki wartości... 312 6.5.9 Przekształcenia geometryczne... 314 6.5.10 Nakładanie siatek w tym samym układzie współrzędnych... 315 6.5.11 Obliczenia objętości i powierzchni... 317 6.5.12 Przekroje mapy... 322 6.5.12.1 Wykres przekroju jako mapa bazowa... 326 6 SURFER. Podręcznik użytkownika.
6.5.12.2 Procedura Profile... 329 6.5.13 Residua i wartość powierzchni w dowolnym punkcie... 332 6.5.14 Grid Node Editor... 333 6.5.15 Układ współrzędnych dla siatki wartości... 333 6.5.16 Informacja o siatce wartości... 334 7 Tworzenie map... 335 7.1 Okno managera własności w edycji parametrów mapy... 337 7.2 Edycja wyglądu mapy... 338 7.3 Układy współrzędnych... 341 7.4 Edycja mapy, procedury wspólne... 342 7.4.1 Parametry edycji mapy jako obiektu złożonego... 342 7.4.1.1 Parametry mapy, zakładka View... 343 7.4.1.2 Parametry mapy, zakładka Scale... 344 7.4.1.3 Parametry mapy, zakładka Limits... 346 7.4.1.4 Parametry mapy, zakładka Frame... 347 7.4.1.5 Parametry mapy, zakładka Coordinate System... 348 7.4.1.6 Parametry mapy, zakładka Info... 352 7.4.2 Zapis plików danych z poziomu edycji mapy... 352 7.5 Zmiana wyglądu osi liczbowych... 354 7.5.1 Edycja osi liczbowej, zakładka General... 355 7.5.2 Edycja osi liczbowej, zakładka Ticks... 356 7.5.3 Edycja osi liczbowej, zakładka Scaling... 357 7.5.4 Edycja osi liczbowej, zakładka Grid Lines... 359 7.5.5 Przykład modyfikacji wyglądu osi liczbowych... 360 7.5.6 Tekst o strukturze 2D w opisach osi liczbowych... 362 7.6 Rodzaje map... 363 7.6.1 Mapa izolinii... 365 7.6.1.1 Okno edycji mapy izolinii, zakładka General... 366 7.6.1.2 Okno edycji mapy izolinii, zakładka Levels... 367 7.6.1.2.1 Zaawansowana edycja wyglądu zestawu izolinii... 369 7.6.1.3 Okno edycji mapy izolinii, zakładka Layer... 381 7.6.1.4 Okno edycji mapy izolinii, zakładka Coordinate System... 381 7.6.1.5 Przykład edycji parametrów mapy izolinii... 381 7.6.1.6 Eksport izolinii... 397 7.6.2 Przestrzenny obraz siatki wartości... 398 7.6.2.1 Przestrzenny obraz siatki wartości, zakładka General... 399 7.6.2.2 Przestrzenny obraz siatki wartości, zakładka Z Levels... 402 7.6.2.3 Przestrzenny obraz siatki wartości, zakładka Color Zones... 406 7.6.2.4 Przykład edycji parametrów mapy Wireframe... 407 7.6.3 Mapa powierzchniowa... 413 7.6.3.1 Mapa powierzchniowa, zakładka General... 413 7.6.3.2 Mapa powierzchniowa, zakładka Mesh... 416 7.6.3.3 Mapa powierzchniowa, zakładka Lighting... 417 7.6.3.4 Mapa powierzchniowa, zakładka Overlays... 421 7.6.4 Mapa wektorowa... 423 SURFER. Podręcznik użytkownika. 7
7.6.4.1 Mapy wektorowe, zakładka Symbol... 426 7.6.4.2 Mapy wektorowe, zakładka Scaling... 427 7.6.4.3 Mapy wektorowe, zakładka Coordinate System... 428 7.6.4.4 Przykład edycji parametrów mapy wektorowej... 429 7.6.5 Mapa rastrowa... 432 7.6.6 Mapa reliefowa... 434 7.6.7 Mapa punktów... 437 7.6.7.1 Mapa typu Post... 437 7.6.7.2 Mapa typu Classed Post... 445 7.6.7.3 Korekta położenia etykiet punktów... 448 7.6.8 Mapa zlewni... 450 7.7 Mapy wielowarstwowe... 452 7.7.1 Łączenie warstw w różnych układach współrzędnych... 454 7.7.2 Mapa bazowa i struktura pliku bln... 455 7.7.2.1 Atrybuty obiektów mapy bazowej... 456 7.7.2.2 Opcja Empty Base Map i ręczne tworzenie mapy bazowej... 459 7.7.3 Procedura digitalizacji i tworzenie plików bln... 460 7.7.4 Tworzenie mapy wielowarstwowej... 462 7.7.5 Mapowanie kolorów warstw składowych... 468 7.7.6 Tworzenie warstw mapy techniką drag-and-drop... 473 7.8 Pozycjonowanie map... 475 7.9 Skala mapy... 477 7.10 Pomiary na mapie... 483 8 Automatyzacja pracy poprzez język skryptowy... 485 8.1.1 Przykładowy skrypt automatycznego uruchamiania wizualizacji... 486 8.1.2 Przykład współpracy z MS Word... 490 8.1.3 Skrypt walidacji krzyżowej... 491 9 Import i eksport danych... 497 9.1 Możliwości eksportu... 497 9.2 Możliwości importu... 499 10 Ustawienia strony i wydruk mapy... 503 10.1 Ustawienia strony... 503 10.2 Zmiana właściwości drukarki i drukowania... 503 10.3 Wydruk nagłówka i stopki... 504 11 Dodatki... 505 11.1 Dodatek A: Instalacja programu... 505 11.2 Dodatek B: Podgląd mapowania klawiatury... 508 11.3 Dodatek C: Zawartość raportów... 510 11.3.1 Typowe elementy raportów... 511 11.3.2 Zawartość raport griddingu... 514 11.3.3 Zawartość raportu Cross Validation... 515 11.3.4 Zawartość raportu obliczeń objętości i powierzchni... 516 11.3.5 Raport statystyczny danych wejściowych... 517 8 SURFER. Podręcznik użytkownika.
11.3.6 Raport procedury griddingu modelowania wariogramu... 518 11.3.7 Raport własności wariogramu... 519 11.3.8 Raport własności siatki wartości... 519 11.4 Dodatek D: Formaty plików tekstowych... 520 11.4.1 Pliki z separatorami o swobodnej strukturze... 520 11.4.2 Pliki z separatorami o ustalonej strukturze... 520 11.4.2.1 Struktura pliku bln... 521 11.4.2.2 Struktura pliku bna... 522 11.6 Dodatek E: Procedura aktualizacji programu... 523 12 Indeks... 525 SURFER. Podręcznik użytkownika. 9