第六章-等值線自動繪制技術SURFER使用2

計算機地質制圖講授：陳練武第六章等值線圖的自動繪制第六章等值線圖的自動繪制課時數(shù)：8學時本章目的：了解計算機自動生成等值線圖的方法。掌握SURFER軟件的使用方法。本章難點：等值線圖生成軟件SURFER的使用方法教學手段：多媒體教學方法：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，SURFER將根據(jù)原始X，Y的取值范圍和所選用的數(shù)學模型，自動生成一個矩形網(wǎng)格，其網(wǎng)格邊界為最外數(shù)據(jù)點的范圍。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坐標最少值3891736.5，最大值3893852.8，網(wǎng)格間距26.78860759m(共80等分)。但在實際工作中，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)格中剔除一個或多個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,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。這時就需要空白網(wǎng)格?？瞻讌^(qū)域由空白文件定義，一個空白文件可以定義一個或幾個空白區(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，每段一個實體（點、線、面）。每段文件由A,B兩列數(shù)據(jù)組成，首行為標志行，標志行A列值為1時，為點數(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)。標志行B列值為1時，表示多邊形內部的區(qū)域被空白；標志行B列值為0時，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的X,Y坐標。每段第二行與最后一行的X,Y坐標相等時，為封閉多邊形。

含有空白區(qū)域的網(wǎng)格文件構筑方法如下：（1）按常規(guī)方法先生成一個未考慮空白區(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)為例詳細說明。如果該井田的邊界由11個拐點構成，要求井田邊界以外不畫等值線。另外，在井田內有一由5個拐點構成的多邊形區(qū)域，該區(qū)域內不能畫等值線。具體操作步驟如下：第一步，首先將兩個區(qū)域的邊界數(shù)據(jù)點建立一個空白文件（如BJ.BLN），每個區(qū)域的最后一個數(shù)據(jù)必須是第一個點的重復。這樣，第一個區(qū)域共12個點，第二個區(qū)域共6個點，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，用OUT.GRD重新生成等值線圖。第五步，選擇Map→BaseMap選項，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象，選擇Map→OverlayMaps選項。

（2）粘貼數(shù)據(jù)點粘貼命令用數(shù)據(jù)點位置和標記建立一粘貼圖形。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，顯示粘貼圖對話框。由2個Tab組成。

①

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

規(guī)定粘貼點的X坐標在工作表中所用列。Y

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

None,那么所有的粘貼點使用缺省符號。例如,如果對粘貼點使用缺省符號的符號集，在符號集中第一個符號給符號位置“0”,第二個符號給符號位置“1”等等。在符號列內能使用符號位置和空白行的組合。當指定符號位置時,就使用該位置的專門符號；沒有指定符號位置時，使用缺省符號。

粘貼圖允許符號列使用Symbolset:index這種格式來選擇符號集。缺省符號集為“DefaultSymbols”。對缺省符號索引從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，符號逆時針方向旋轉為正。由DefaultSymbol對話框點擊符號鍵打開符號屬性對話框?？蛇x擇缺省符號集（缺省符號集為"DefaultSymbols"）、選擇缺省符號，設定其顏色屬性。粘貼點間隔設置

為1時,工作表的所有數(shù)據(jù)點都被粘貼在圖上。如果設置為5，則從工作表中每隔五個點取一數(shù)據(jù)用于在圖上粘貼。符號大小設置設置粘貼在圖上的符號大小。可選擇相等大小或與標志值大小成比例。后一種情況下，打開比例對話框，可選擇比例方式：線性比例或與標志值的平方根成比例?？梢栽O置符號高度與標志值大小的對應關系等。②

Labels

設置注記內容所在列、注記位置、字體等內容。

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

（3）比例尺用來在圖上繪制一個比例尺，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打開比例尺對話框。NumberofCycles設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，設定在每個周期內的數(shù)據(jù)單位值。例如,如果設定為5，則６周期的比例尺總長將是30單位。LabelIncrement標志增量,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)關系生成.GRD文件Grid→Function打開網(wǎng)格函數(shù)對話框。在函數(shù)編輯框中輸入數(shù)學函數(shù)Z=f(X,Y)。數(shù)學函數(shù)逐點的計算每一個Z值，并將其寫入到輸出的網(wǎng)格文件中。其中網(wǎng)格結點的數(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)學函數(shù)中能使用系統(tǒng)

的任何內部函數(shù)。例如,按給定的函數(shù)關系，X、Y的取值范圍和增量產生一個網(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)格尺度的兩個網(wǎng)格文件按照一定的函數(shù)關系C=f(A,B)生成一個新的輸出網(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)格文件的相應結點上(具有相同X,Y坐標的網(wǎng)格結點)計算函數(shù)值，計算的結果送到具有相同坐標的輸出網(wǎng)格文件內。網(wǎng)格數(shù)學也能用于單一的網(wǎng)格文件。例如,使用函數(shù)C=log10(A)，則網(wǎng)格文件C的每一個結點的值將為網(wǎng)格A相應的每一網(wǎng)格結點值的以10為底的對數(shù)。也可以進行簡單的數(shù)學操作,例如

C=A-100。這時輸出網(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)對話框。輸入網(wǎng)格文件A組指定執(zhí)行網(wǎng)格數(shù)學操作的第一個網(wǎng)格文件。輸入網(wǎng)格文件B組指定用于網(wǎng)格數(shù)學操作的第二個網(wǎng)格文件。如果只想在一個網(wǎng)格文件上執(zhí)行操作,可使其為空白。第二個網(wǎng)格文件應包含與第一個網(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）計算體積和面積由Grid→Volume選取要進行體積計算的網(wǎng)格文件，顯示Grid網(wǎng)格體積對話框。UpperSurface組：可選定一網(wǎng)格文件作為上表面（曲面）；或設定上表面的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,點擊OK執(zhí)行體積和面積計算。結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：計算層狀礦體儲量在層狀礦體的勘探中，每個鉆孔都可以得到礦層頂、底板的三維坐標，即X,Y,Z值。由勘探網(wǎng)的多個鉆孔資料，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進行網(wǎng)格化處理，就能得到代表上、下表面的兩個[.GRD]文件。利用體積計算功能，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量。例2：計算湖水容量湖底是一個下凹的曲面，通過一定數(shù)量的定位測深，用Surfer網(wǎng)格化處理，可以得到一個代表了湖底曲面的[.GRD]網(wǎng)格文件。在體積計算時，上表面取湖面的絕對高程，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，打開立體圖屬性對話框。該對話框有三個頁框。