Создание пространственной модели в Surfer
В программе Surfer для построения модели пространственной переменной нужно выбрать пункт меню «Grid», подпункт «Data», после чего появляется диалоговое окно, предлагающее выбрать файл с исходными данными.
Ввод исходных данных
Исходными данными для построения модели являются измеренные значения переменной Z в точках с известными координатами – точках выборки. Эти данные должны быть записаны в табличной форме и храниться в текстовом файле в кодировке ASCII. Таблица с данными должна иметь три или более колонок. В двух колонках записываются координаты Х и Y выборочных точек: (X1, Y1), (X2, Y2), …, (Xn, Yn), остальные колонки содержат измеренные (наблюдаемые) в этих точках значения одной или более пространственных переменных. Одна строка таблицы соответствует одной точке наблюдений.
После выбора файла с данными (пункт меню «Grid», подпункт «Data») появляется диалоговое окно, которое имеет несколько интерфейсных элементов управления: кнопок, переключателей и строк ввода, объединенных в различные блоки (рис. 1). В первом блоке «Data Columns» в выпадающих списках «X», «Y», «Z» необходимо указать, в каких колонках входного файла находятся значения координат Х, Y точек выборки и в какой колонке - значения изучаемой переменной Z, измеренные в этих точках.
Рис.1. Окно для задания входных данных, метода интерполяции и параметров выходной сетки.
В этом же блоке расположены еще три кнопки: «Filter Data…», «View Data», «Statistics». При нажатии на кнопку «Filter Data…» появляется диалоговое окно, изображенное на рис.2.
Рис.2. Окно для задания условий исключения данных и правила обработки дублирующихся данных
Здесь в строке «Data Exclusion Filter» можно задать условие исключения части данных из расчетов (исключены будут данные, удовлетворяющие условию).
Кроме этого, блок элементов управления «Duplicate Data» позволяет задать правило обработки дублирующихся в пространстве данных. Например, если в выпадающем списке «To Keep» выбран пункт (по умолчанию) «First», то при вычислении оценок будет использоваться значение Z первой из дублирующихся точек выборки, а если выбрать опцию «Average», то будет использоваться среднее значений Z всех дублирующихся точек. Строки ввода «X Tolerance», «Y Tolerance» позволяют задать минимальное расстояние (по осям координат) между точками. Точки, расположенные на меньшем расстоянии, будут считаться дублирующимися.
Выводы
В программе Surfer-10 представлено 12 методов пространственной интерполяции. Эти методы и их параметры, а также рекомендации по использованию будут описаны ниже. Выбор метода производится в блоке «Gridding Method» (рис. 3), который состоит из выпадающего списка с названиями методов интерполяции и кнопки «Advance Options» для задания параметров выбранного метода.
Выбранный алгоритм пространственной интерполяции запускается после нажатия на кнопку «OK». В правой части основного диалогового окна (рис. 3) расположен переключатель «Grid Report», который дает возможность сформировать текстовый отчет о проделанной процедуре интерполяционного оценивания.
Литература
1. Девис Дж. Статистика и анализ геологических данных /
М.:Мир, 1997. - 572 с.
2. Делоне Б.Н. О пустоте сферы // Изв. АН СССР. ОМЕН.
1934. No 4. С. 793–800.
3. Жучкова В.К., Раковская Э.М. Методы комплексных
физико-географических исследований. Учебное пособие
для студентов вузов / Москва, 2004. 368 с.
4. Кошкарёв А.В., Тикунов В.С. Геоинформатика. М.:
Картгеоиздат-Геодезиздат, 1993. 213 с.
5. Мальцев К.А. Построение цифровых моделей рельефа
при помощи кубических парабол. // Геоморфология. – 2006.
№ 3. С. 30-36.
6. Мухарамова С.С., Савельев А.А., Пилюгин А.Г. Основы
геостатистического анализа и моделирования в экологии.
Учебно-методическая разработка / Казань: Лаборатория
оперативной полиграфии КГУ, 2002а. – 38 с.
7. Мухарамова С.С., Савельев А.А., Пилюгин А.Г.
Геостатистический анализ данных в экологии. Учебнометодическая разработка / Казань: Лаборатория
оперативной полиграфии КГУ, 2002б. – 54 с.
8. Роджерс Д., Адамс Дж. Математические основы
машинной графики/ Пер. с англ. М.: Машиностроение,
1980. 204 с.
9. Савельев А.А. Моделирование пространственной
структуры растительного покрова (геоинфомационный
подход) / Казань: Казанский гос.университет, 2004. – 244 с.
10.Савельев А.А., Мухарамова С.С., Пилюгин А.Г.
Пространственный анализ в растровых
геоинформационных системах. Учебно-методическое
пособие / Казань: «Казанский государственный
университет им. В.И. Ульянова-Ленина», 2007. 30 с.
11.Савельев А.А., Мухарамова С.С., Пилюгин А.Г.,
Чижикова Н.А. Геостатистический анализ данных в
экологии и природопользовании (с применением пакета R).
Учебное пособие / Казань: Издательство Казанского
университета, 2012. 120 с.
12.Свидзинская Д. Основные геоморфометрические
параметры: теория. GIS-Lab.info ().
13.Скворцов А.В. Триангуляция Делоне и её применение. –
Томск: Изд-во Том. ун-та, 2002. – 128 с.