第六章-等值線自動(dòng)繪制技術(shù)SURFER使用2

計(jì)算機(jī)地質(zhì)制圖講授：陳練武第六章等值線圖的自動(dòng)繪制第六章等值線圖的自動(dòng)繪制課時(shí)數(shù)：8學(xué)時(shí)本章目的：了解計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成等值線圖的方法。掌握SURFER軟件的使用方法。本章難點(diǎn)：等值線圖生成軟件SURFER的使用方法教學(xué)手段：多媒體教學(xué)方法：課程講授其它使用技巧（1）空白和空白文件由離散的XYZ數(shù)據(jù)文件生成網(wǎng)格文件時(shí)，SURFER將根據(jù)原始X，Y的取值范圍和所選用的數(shù)學(xué)模型，自動(dòng)生成一個(gè)矩形網(wǎng)格，其網(wǎng)格邊界為最外數(shù)據(jù)點(diǎn)的范圍。如據(jù)表7.1數(shù)據(jù)所生成的網(wǎng)格如圖所示，其中X坐標(biāo)最少值36622572.4，最大值36625223.8，網(wǎng)格間距26.78181818m(共100等分)，其中Y坐標(biāo)最少值3891736.5，最大值3893852.8，網(wǎng)格間距26.78860759m(共80等分)。但在實(shí)際工作中，由于某些區(qū)域缺少原始數(shù)據(jù)或由于其它原因，有必要由規(guī)則的網(wǎng)格中剔除一個(gè)或多個(gè)由封閉多邊形定義的區(qū)域，被剔除的區(qū)域形成空白。在畫圖時(shí),等值線圖上空白部分的等值線被消除掉；另外研究區(qū)以外（如井田邊界）的等值線也需要去掉。這時(shí)就需要空白網(wǎng)格?？瞻讌^(qū)域由空白文件定義，一個(gè)空白文件可以定義一個(gè)或幾個(gè)空白區(qū)域。

格式如下：

length,flag"Pname1"x1,y1x2,y2...xn,ynlength,flag"Pname2"x1,y1x2,y2...xn,ynlength,flag"Pname1"x1,y1x2,y2...xn,ynlength,flag"Pname2"x1,y1x2,y2...xn,yn空白文件為多段文件，每段一個(gè)實(shí)體（點(diǎn)、線、面）。每段文件由A,B兩列數(shù)據(jù)組成，首行為標(biāo)志行，標(biāo)志行A列值為1時(shí)，為點(diǎn)數(shù)據(jù)，大于1為線數(shù)據(jù)，大于3為線或多邊形數(shù)據(jù)。標(biāo)志行B列值為1時(shí)，表示多邊形內(nèi)部的區(qū)域被空白；標(biāo)志行B列值為0時(shí)，表示多邊形外部的區(qū)域被空白。由第2行開始依次為各頂點(diǎn)的X,Y坐標(biāo)。每段第二行與最后一行的X,Y坐標(biāo)相等時(shí)，為封閉多邊形。

含有空白區(qū)域的網(wǎng)格文件構(gòu)筑方法如下：（1）按常規(guī)方法先生成一個(gè)未考慮空白區(qū)域的網(wǎng)格文件[.GRD]；（2）根據(jù)需要，按以上格式用電子工作表建立一個(gè)空白文件[.BLN]；（3）由Grid→Blank按提示先打開未考慮空白區(qū)域的網(wǎng)格文件[.GRD]，再按提示輸入空白文件[.BLN]名，指定輸出文件路徑和文件名（為包含空白文件的新網(wǎng)格文件[.GRD]）。從圖形菜單中選擇等值線命令或線網(wǎng)圖命令來查看這新的網(wǎng)格文件，就可看到空白的效果。下面以表7.1數(shù)據(jù)為例詳細(xì)說明。如果該井田的邊界由11個(gè)拐點(diǎn)構(gòu)成，要求井田邊界以外不畫等值線。另外，在井田內(nèi)有一由5個(gè)拐點(diǎn)構(gòu)成的多邊形區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)不能畫等值線。具體操作步驟如下：第一步，首先將兩個(gè)區(qū)域的邊界數(shù)據(jù)點(diǎn)建立一個(gè)空白文件（如BJ.BLN），每個(gè)區(qū)域的最后一個(gè)數(shù)據(jù)必須是第一個(gè)點(diǎn)的重復(fù)。這樣，第一個(gè)區(qū)域共12個(gè)點(diǎn)，第二個(gè)區(qū)域共6個(gè)點(diǎn)，數(shù)據(jù)輸入格式如下。

12,036622631.99,3893771.4636623549.94,3893774.9436623809.31,3893687.3236624519.53,3893679.7836625207.12,3893832.9636625199.58,3891774.2536624189.37,3891778.8936624186.47,3891954.1336623565.03,3891958.7736623558.06,3891800.9436622622.10,3891829.9536622631.99,3893771.466,136623135.54,3893378.5736623685.57,3893247.8436623706.30,3892774.3336623408.16,3892573.4536622988.87,3892724.9136623135.54,3893378.57第二步，用原始數(shù)據(jù)生成一個(gè)網(wǎng)格文件（如DATA.GRD）.第三步，選擇Grid→Blank，按提示先打開未考慮空白區(qū)域的網(wǎng)格文件[DATA.GRD]，再按提示輸入空白文件[BJ.BLN]名，指定輸出空白后的網(wǎng)格文件（默認(rèn)為OUT.GRD）。如果要查看空白效果可選擇Grid→GridNodeEditor。第四步，選擇Map→ContourMap選項(xiàng)，用OUT.GRD重新生成等值線圖。第五步，選擇Map→BaseMap選項(xiàng)，根據(jù)提示輸入空白文件BJ.BLN，按F2功能鍵選中所有圖形對(duì)象，選擇Map→OverlayMaps選項(xiàng)。

（2）粘貼數(shù)據(jù)點(diǎn)粘貼命令用數(shù)據(jù)點(diǎn)位置和標(biāo)記建立一粘貼圖形。粘貼圖能覆蓋等值線圖或線網(wǎng)圖，由Map→PostMap→NewPost

Map或由工具欄選取被粘貼的數(shù)據(jù)文件后，顯示粘貼圖對(duì)話框。由2個(gè)Tab組成。

①

General被粘貼的數(shù)據(jù)文件是一包含了(X,Y)坐標(biāo)以及符號(hào)或數(shù)據(jù)標(biāo)記列的數(shù)據(jù)文件。X

規(guī)定粘貼點(diǎn)的X坐標(biāo)在工作表中所用列。Y

規(guī)定粘貼點(diǎn)的Y坐標(biāo)在工作表中所用列。Symbol指定一包含字體和符號(hào)信息的描述符號(hào)位置的數(shù)字列。如果這列是

None,那么所有的粘貼點(diǎn)使用缺省符號(hào)。例如,如果對(duì)粘貼點(diǎn)使用缺省符號(hào)的符號(hào)集，在符號(hào)集中第一個(gè)符號(hào)給符號(hào)位置“0”,第二個(gè)符號(hào)給符號(hào)位置“1”等等。在符號(hào)列內(nèi)能使用符號(hào)位置和空白行的組合。當(dāng)指定符號(hào)位置時(shí),就使用該位置的專門符號(hào)；沒有指定符號(hào)位置時(shí)，使用缺省符號(hào)。

粘貼圖允許符號(hào)列使用Symbolset:index這種格式來選擇符號(hào)集。缺省符號(hào)集為“DefaultSymbols”。對(duì)缺省符號(hào)索引從0開始。例如,Arial:65將使用Arial字體的字母

A.Angel規(guī)定了包含角度值的列號(hào)，符號(hào)逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)為正。由DefaultSymbol對(duì)話框點(diǎn)擊符號(hào)鍵打開符號(hào)屬性對(duì)話框。可選擇缺省符號(hào)集（缺省符號(hào)集為"DefaultSymbols"）、選擇缺省符號(hào)，設(shè)定其顏色屬性。粘貼點(diǎn)間隔設(shè)置

為1時(shí),工作表的所有數(shù)據(jù)點(diǎn)都被粘貼在圖上。如果設(shè)置為5，則從工作表中每隔五個(gè)點(diǎn)取一數(shù)據(jù)用于在圖上粘貼。符號(hào)大小設(shè)置設(shè)置粘貼在圖上的符號(hào)大小?？蛇x擇相等大小或與標(biāo)志值大小成比例。后一種情況下，打開比例對(duì)話框，可選擇比例方式：線性比例或與標(biāo)志值的平方根成比例?？梢栽O(shè)置符號(hào)高度與標(biāo)志值大小的對(duì)應(yīng)關(guān)系等。②

Labels

設(shè)置注記內(nèi)容所在列、注記位置、字體等內(nèi)容。

WorksheetColumnforLabels注記內(nèi)容所在列。Position標(biāo)志位置設(shè)置設(shè)定粘貼的標(biāo)志相對(duì)于粘貼點(diǎn)的位置。下拉式列表框可設(shè)定標(biāo)志的位置，如選擇自定義選項(xiàng),可指定X或Y的偏移量。還可設(shè)置標(biāo)志的角度等。在立體圖中，標(biāo)志平面選擇。3D標(biāo)志線當(dāng)圖片傾斜（90°除圖15.2.5注記格式設(shè)置對(duì)話框外）或迭合粘貼圖到線網(wǎng)圖時(shí)，用到3D標(biāo)志線組對(duì)話框。3D標(biāo)志線為由線網(wǎng)圖上某點(diǎn)到該點(diǎn)標(biāo)志的垂直連線。

（3）比例尺用來在圖上繪制一個(gè)比例尺，比例尺按自定義參數(shù)分為相等間隔區(qū)間。它是圖形比例的直觀表示法。激活圖形，由Map→ScaleBar打開比例尺對(duì)話框。NumberofCycles設(shè)定比例尺使用的周期數(shù)。例如,如果你規(guī)定6,比例尺就分成六等份CyclesSpacing周期間隔，設(shè)定在每個(gè)周期內(nèi)的數(shù)據(jù)單位值。例如,如果設(shè)定為5，則６周期的比例尺總長(zhǎng)將是30單位。LabelIncrement標(biāo)志增量,通常與周期間隔值是相等的。也可使用與軸不同的單位，例如,你的圖形使用厘米為軸刻度，而比例尺可以是千米表示。

（4）由函數(shù)關(guān)系生成.GRD文件Grid→Function打開網(wǎng)格函數(shù)對(duì)話框。在函數(shù)編輯框中輸入數(shù)學(xué)函數(shù)Z=f(X,Y)。數(shù)學(xué)函數(shù)逐點(diǎn)的計(jì)算每一個(gè)Z值，并將其寫入到輸出的網(wǎng)格文件中。其中網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)的數(shù)目取決于所選定的

X和

Y的最小值、

最大值和增量。所采用的數(shù)學(xué)函數(shù)中能使用系統(tǒng)

的任何內(nèi)部函數(shù)。例如,按給定的函數(shù)關(guān)系，X、Y的取值范圍和增量產(chǎn)生一個(gè)網(wǎng)格文件。缺省的輸出網(wǎng)格文件名為OUT.GRD，可改變文件的路徑和名字。

（5）網(wǎng)格代數(shù)處理由具有相同X,Y網(wǎng)格尺度的兩個(gè)網(wǎng)格文件按照一定的函數(shù)關(guān)系C=f(A,B)生成一個(gè)新的輸出網(wǎng)格文件。這里A和B是輸入的網(wǎng)格文件，C是輸出網(wǎng)格文件。從輸入網(wǎng)格文件的相應(yīng)結(jié)點(diǎn)上(具有相同X,Y坐標(biāo)的網(wǎng)格結(jié)點(diǎn))計(jì)算函數(shù)值，計(jì)算的結(jié)果送到具有相同坐標(biāo)的輸出網(wǎng)格文件內(nèi)。網(wǎng)格數(shù)學(xué)也能用于單一的網(wǎng)格文件。例如,使用函數(shù)C=log10(A)，則網(wǎng)格文件C的每一個(gè)結(jié)點(diǎn)的值將為網(wǎng)格A相應(yīng)的每一網(wǎng)格結(jié)點(diǎn)值的以10為底的對(duì)數(shù)。也可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)操作,例如

C=A-100。這時(shí)輸出網(wǎng)格文件C比輸入網(wǎng)格文件A低100單位。由Grid→Math打開網(wǎng)格代數(shù)對(duì)話框。輸入網(wǎng)格文件A組指定執(zhí)行網(wǎng)格數(shù)學(xué)操作的第一個(gè)網(wǎng)格文件。輸入網(wǎng)格文件B組指定用于網(wǎng)格數(shù)學(xué)操作的第二個(gè)網(wǎng)格文件。如果只想在一個(gè)網(wǎng)格文件上執(zhí)行操作,可使其為空白。第二個(gè)網(wǎng)格文件應(yīng)包含與第一個(gè)網(wǎng)格文件相同的網(wǎng)格行、列數(shù),和相同的X和Y列。缺省的輸出網(wǎng)格文件名為MATHT.GRD，可改變文件的路徑和名字。底部的編輯框用于輸入函數(shù)C=f(A,B)。。

（6）計(jì)算體積和面積由Grid→Volume選取要進(jìn)行體積計(jì)算的網(wǎng)格文件，顯示Grid網(wǎng)格體積對(duì)話框。UpperSurface組：可選定一網(wǎng)格文件作為上表面（曲面）；或設(shè)定上表面的Z為常數(shù)值（水平平面）。LowerSurface組：可選定一網(wǎng)格文件作為下表面（曲面）；或設(shè)定下表面的Z為常數(shù)值（水平平面）。在選定上表面的和下表面之后,點(diǎn)擊OK執(zhí)行體積和面積計(jì)算。結(jié)果顯示在編輯器窗口，可保存成ASCII文本文件,或拷貝和粘貼到繪圖窗口。例1：計(jì)算層狀礦體儲(chǔ)量在層狀礦體的勘探中，每個(gè)鉆孔都可以得到礦層頂、底板的三維坐標(biāo)，即X,Y,Z值。由勘探網(wǎng)的多個(gè)鉆孔資料，可以得到代表了層狀礦體上層面和下層面層面的兩組數(shù)據(jù)。分別用Surfer進(jìn)行網(wǎng)格化處理，就能得到代表上、下表面的兩個(gè)[.GRD]文件。利用體積計(jì)算功能，可以得到該礦體的近似體積，乘以礦石的體重，便可求出該礦體的礦石儲(chǔ)量。例2：計(jì)算湖水容量湖底是一個(gè)下凹的曲面，通過一定數(shù)量的定位測(cè)深，用Surfer網(wǎng)格化處理，可以得到一個(gè)代表了湖底曲面的[.GRD]網(wǎng)格文件。在體積計(jì)算時(shí)，上表面取湖面的絕對(duì)高程，下表面為[.GRD]文件曲面，即可求出湖水體積。（8）三維立體圖

SURFER不僅能繪制二維等值線圖，還可繪制三維立體圖，所用數(shù)據(jù)仍是離散數(shù)據(jù)網(wǎng)格化后的網(wǎng)格文件。下面以前面已有的網(wǎng)格文件說明繪制三維立體圖的方法。選擇Map→Wireframe，選擇網(wǎng)格文件，打開立體圖屬性對(duì)話框。該對(duì)話框有三個(gè)頁框。