Построение моделей - графики, колонки, разрезы и карт на ПЭВМ - Геоинформатика
Большие возможности ЭВМ или ПЭВМ, опыт и успехи программирования создали предпосылки к автоматизации таких процессов, как построение и конструирование. Основной и важной задачей здесь является создание соответствующего математического обеспечения, которая усложняется тем, что большинство процессов в построения, в конструировании и вообще в технической подготовке производства трудно формализуемы.
Целью нашей работы является показать пути и методы алгоритмического решения трудно формализуемых задач.
В общем виде графическое и картографическое изображение параметров определяется в следующем виде
G = F (X, У, Z, T),
Где Х и У характеризуют координаты точек на карте; Z = Z (Z1, Z2,.., Zk) - геологические параметры и показатели, связанные с координатами точек Zi = f(х, у); функция Т = Т (t1, t2,...,tk) фиксирует временный аспект, характеризующий состояние объектов в определенный момент или изменение во времени.
Функциональ F показывает математическую обусловленность картографических моделей.
Исходя из выше изложенного, класс аналитических карт можно представить в виде
Za = f (x, у),
Где Za - тематическая нагрузка аналитической карты. При этом возможны два случая: характеристика Za получается сплошным обследованием территории или в отдельных ее точках. В первом случае задача сводится к объяснению сложившегося пространственного распределения. Для этого устанавливаются конкретные алгебраические формы, являющиеся частными случаями функции (2.94), но позволяющие описать объекты картографирования; затем алгебраическую запись преобразовывают в тождественную графическую модель, в которой Za выражается размером, формой, цветом или другими признаками графических символов.
Рассмотренные в предыдущих пунктах методы интерполяции позволяют получить значения геологических признаков в узлах регулярной сети, т. е. построить так называемую числовую модель. Она очень удобна для проведения дальнейших расчетов, однако, как и ранее, для анализа и качественных оценок геологических данных совершенно необходимо представление имеющихся материалов в графической форме. Автоматическое построение изолиний состоит в определении их следа на сторонах регулярной сети и в соединении этих точек исполнительным устройством графопостроителей (создание подпрограммы и использования кодовых программ графопостроителей).
Картографическим изображениям свойственны основные черты любой модели: отвлечение от целого для исследования части; упрощение, состоящее в отказе от учета множества характеристик и связей и в сохранении наиболее существенных; обобщение, предполагающее выделение общих признаков и свойств, и др. (Салицев К. А., 1976). Отобрать главное, существенное и целенаправленно обобщить его - такова суть картографической генерализации.
В настоящее время математическая формализация процессов генерации еще слабая часть общей проблемы автоматизированного построения и создания карт, т. е. необходимо разработать специальные алгоритмы и программы, с помощью которых решаются задачи дифференциации территории по комплексу показателей, деление изучаемой множества объектов на заданное число классов и др.
В настоящее время преодолеть трудности генерализации помогает ПЭВМ, с помощью которых картограф оперативно включается в работу автоматизированной системы для корректировки картографического изображения.
Выделяются два уровня использования ПЭВМ и автоматических графопостроителей в картографии. К первому уровню относится ПЭВМ - картографирование, которое ограничено работой на ПЭВМ и принадлежит им принтеров, АЦПУ и графопостроителей. Ко второму уровню относится автоматическая картография, использующая более сложные и дорогостоящие автоматические приборы для изготовления оригиналов карт в их традиционном виде.
Картографическое изображение параметра можно получить на ПЭВМ в виде карт изолиний, картограмм и в обычных формах геологических карт (с цветными изображениями).
Алгоритмы построения карт полей геологических показателей на основе интерполяционных полиномов и моделей на ЭВМ расмотрены во многих работах, позтому их не будем рассматривать в этой, работе но следует описать некоторые графические ППП и автоматизированные системы построения карт и графиков с появлением ПЭВМ. Все программы выше указанных задач построения карт изолиний в настоящее время переведены на ПЭВМ на языках Бейсик и Фортран.
Появились графические ППП GRAFIT, SURFER и дp. для ПЭВМ типа IBM PC/XT (AT). Эти пакеты программ позволют в диалоговом pежиме построить графики, гистограммы, диаграммы, карты в изолиниях и поверхности геологических параметров. На экране монитора графиков или карт можно отредактировать, посмотреть их из разных сторон рисунка, написать названия осей координать и рисунка и др. сервисные обслуживания. В конечном итоге графики или карты геологических параметров можно выводить на принтер или на графопостроитель в необходимом масштабе учитывая размеров принтера и графопостроителя.
Интересные возможности представляется пользование в математико-картографическом моделировании безинтервальных шкал, которые значительно повысят информативность и детальность картографического изображения.
Алгоритм составления картограмм на ПЭВМ состоит из следующих операций:
- - отмечается прямоугольник координатной сетки, в которой вписывает ся район картографирования; - на сетку территориального деления накладывается координатная сетка квадратов (прямоугольников), соответствующая вертикальному и гори-зонтальному шагу печатающего устройства; - каждой ячейке ( квадрату, прямоугольнику) присваивается кодовое обозначение вводимой картограммы, например кодовой номеp паpамет pа в классификаторах (002 - суглинок, 004 - супесь, 005 - глина и др.). Ячейки, лежащие за пределами картографируемой территории, а также "пустые" не неcущие нагрузки, кодируются нулем; - закодированные ячейки образуют матрицу размером m х n, которая фиксирует местоположение территориальных единиц; - если элемент матрицы Zij = 0, т. е. Zij соответствует одному из кодовых номер моделируемого параметра, то на его место записывается значение картографируемого показателя (например на экране монитора она цветом показывается, а на графопостроителе цветными штриховками обозначается); - все значения картографического показателя относятся к интервалам шкалы картографирования; в зависимости от того, в какой интервал попадает каждое значение, вместо него записывается код этого ин тервала. Интервалы шкалы кодируются своими номерами (классификато ры кодов); - на принтер или графопостроитель при помощи специальной программы рисуется матрица Z - в виде карты.
Такие картограммы составляются при построении литологического строения толщи пород нескольких глубин (слоев), результатов аэрокосмических исследований (гидрогеологические и инженерно-геологические процессы - засоление, забалачивание, солончаки, эоловые пески и их динамика изменения во времени и др.
Рассмотрим теперь алгоритмы построения карт показателей, когда имеем ее матрицу Xij (i=1,k, j=1,n) - значений расположенные в регулярной сетке координат. Необходимо построить карту по заданному шагу интервала или поиск по эталонам (интервалам) и определить площадь распределения интервалов в карте. При этом не будем строить карту показателя в виде изолиний, а в виде контурах (областей). Они на экране монитора показываются с разными цветами, а при выводе на гpафопостpоитель в виде штриховок.
Регулярно расположенные матрицы показателей получаются при интерполяции их данных и при дешифрировании аэрокосмических снимок или пpи вводе этих снимок и карт на ПЭВМ с помощью скайнеров и гpафических пакетов.
Построения таких карт показателей осуществляет методом треугольника.
В настоящее время современные ПЭВМ типа IBM PC/AT или ХТ позволяют построить геологические карты в таком виде, в каком они и есть.
При построении таких карт основными ин формациями являются качественные и количественные. Количественные информации как вводить, обрабатывать и построить их карт на ПЭВМ мы уже знаем. Рассмотрим вопросы ввода в ПЭВМ качественные информации (схемы, карты): разные геолого-экологические границы, реки, населенные пункты, тексты и др. обозначения. Для ввода таких информацией на ПЭВМ существуют ряд графические редакторы, котоpые позволяют нарисовать картинки (схемы, карты) с помощью мыши или специальных клавиш клавиатуры машины и запоминаются в виде файлов. Например, при составлении карты фактического материала исследуемой территории с помощью графического редактора нарисуем границы объекта и геологических тел, горы, реки, коллекторы, населенные пункты и условные обозначения.
Далее, в карте фактического материала кроме этих границ и обозначений должны быть выработки: шурфы, скважины, точки наблюдения и др. Эти информации количественные, поэтому они берутся из базы данных. Таким образом, карту фактического материала исследуемой территории построим из двух информацией: качественный и количественный. Следует отметить, что если в вашем комплекте машины имеется скайнер, то можно вводить карту через скайнеры и записать ее в виде файла.
Построениея типовых литологических колонок (районов, подрайонов, участков и выработок) и геолого-литологических разрезов по линии профилей осуществленно на текстовом режиме СУБД CLIPPER 5.
Для постоения геолого-литологических колонок и разрезов необходимо информации о геолого-литологических строениях исследуемой территории по глубине: номер слоя, глубина ( от, до), название и описание породы (название породы берется из классификаторов). При запросе геолого-литологической колонки выработки или района и др. на экране монитора в виде таблицы выдаются выше описанные данные колонки и рисуется колонка с разными цветами и обозначениями литологических разновидностей пород.
При построении геолого-литологического разреза по линии профиля обобщаются данные геолого-литологических строений толщи породы выработок (шурфов, скважин и др.) попавшие в этот профиль и логико математическим методом строится разрез (методом оценки и сходства однородных геологических тел (областей).
Похожие статьи
-
Обработка данных показателей свойств грунтов с применением методов математической статистики дополняет качественный анализ инженерно-геологической...
-
Заключение - Построение профилей Первомайского месторождения по семилукскому горизонту
Тема курсовой работы - "Построение профилей Первомайского месторождения по семилукскому горизонту". В ходе выполнения работы мы научились искать и...
-
Режим изменчивости геологических параметров в характерных направлениях - Геоинформатика
Под инженерно-геологической изменчивостью горных пород подразумевается изменение значений показателей физико-технических свойств пород как по глубине,...
-
Модели и моделирование, Классификация моделей и цели моделирования - Геоинформатика
Классификация моделей и цели моделирования В основном различаются два основных класса (типов) моделей физические и символические. Большинство физических...
-
Работа землесоса складывается из двух параллельно протекающих процессов: забора грунта со дна водоема и его отвода к месту отвала. В связи с этим...
-
Графики, Фотокарты - Тематические карты и особенности их содержания
График - геометрическое изображение функциональной зависимости при помощи линии на плоскости. Виды графиков очень разнообразны и зависят от того, какая...
-
Сегодня 70 % цифрового картографического материала создается с использованием технологии, основанной на векторизации растровых копий бумажных карт....
-
Обработка и обобщение геофизических и аэрокосмических исследований - Геоинформатика
Особое место при региональных инженерно-геологических и гидрогеологических исследованиях (съемках) занимают геофизические и аэрокосмические методы. В...
-
Одной из главных задач инженерной геологии на современном этапе ее развития является исследование закономерностей пространственно - - временной...
-
Карта фактического материала Масштаб 1:2000 Геолого-литологические колонки опорных скважин Скважина № 31, Н = 16,5м Геологический Индекс Отметка подошвы...
-
Полученное, после регистрации 15 планшетов топографической карты масштаба 1 : 500 растровое поле о использовано для создания цифровой модели местности....
-
Заключение, Список использованной литературы - Анализ геологической карты
Данная курсовая работа позволила закрепить полученные знания в ходе изучения курса "Структурная геология". В ходе выполнения работы была достигнута...
-
В последнее время одним из главных направлений повышения качества проектирования, управления и контроля за разработкой нефтяных и газонефтяных...
-
Разработка структурно-информационной модели
В настоящее время реализация качества продукции землепользования и недропользования осуществляются на основе законодательных, нормативно-правовых и...
-
Общие сведения об аэрофотосъемке Аэрофотосъемка плановый высотный привязка Аэрофотосъемка - это совокупность работ по получению аэронегативов и...
-
Исследования по восприятию элементов дополнительной характеристики чаще всего сосредотачиваются на изучении отдельных знаков и способов их изображения:...
-
Характеристика всего трубопровода H = H(Q, L) строится путем соединения на характеристике насоса H = H(Q, n) точек с одинаковыми значениями длины...
-
Совокупность связей H = H(Q, n), N = N(Q, n), ? = ?(Q, n) называется рабочей характеристикой насоса. Здесь ? представляет собой к. п.д....
-
В последнее время одним из главных направлений повышения качества проектирования, управления и контроля за разработкой нефтяных и газонефтяных...
-
Гидроизогипсы - это изолинии, соединяющие в плане точки с одинаковыми абсолютными отметками уровня грунтовых вод. В результате бурения скважин было...
-
Методические основы применения математических методов для решения задач - Геоинформатика
С развитием вычислительной техники значительно расширилась область применения математических методов при обработке, оценке и анализе...
-
Интерполяция геологических параметров горных пород на регулярную сеть - Геоинформатика
Одной из основных задач региональной инженерной геологии являются изучение пространственной изменчивости свойств грунтов методом математического...
-
В этом разделе необходимо выполнить ранжирование имеющихся показателей. При ранжировании показателей, границы рангов отмечены в таблице № 2. Значения...
-
Построение графика связи уровней воды между гидропостами и вычисление скорости добегания Для построения графика связи уровней между гидропостами...
-
Статистические таблицы - способ оформления статистических данных в виде систематически расположенных чисел, характеризующих те или иные массовые явления...
-
Для работы с трехмерными моделями реальной местности, которые создаются в ГИС"Карта2011" применяется функция "Навигатор3D". "Навигатор3D" - это...
-
Расчет прорези на перекате с несвязным грунтом состоит из двух частей: построения плана течений и расчета деформаций дна. Вначале строится план течений...
-
Современное состояние применения математических методов и АИС в геологии - Геоинформатика
В настоящее время успешно применяются математические методы и ЭВМ при анализе, обработке и оценке информации, при выявлении закономерностей...
-
В областях с огромным числом контуров места съемочного объяснения обозначают в натуральных контурах. Контуры должны были точными и гарантировать...
-
ПОСТРОЕНИЕ ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЗАИМНОЙ ВИДИМОСТИ - Выполнение геодезических измерений
Профиль строят в масштабах разных для горизонтальных и вертикальных отрезков. Обычно горизонтальный масштаб соответствует масштабу исходной карты, а...
-
Крепость горных пород - характеристика сопротивляемости пород их добыванию - технологическому разрушению. Это понятие крепости введено профессором М. М....
-
Топографическая карта масштаба 1:25000, согласно инструкции по топографическим съемкам в масштабах 1:10000 и 1:25000 [11], используется: - в сельском...
-
Месторождение железный руда египет Месторождение Насер относится к Oasis Bahariya. А Bahariya Oasis находится в центре Западной пустыни Египта, между...
-
Литологическое расчленение разреза скважины - Геологическое строение месторождения
Коллекторами называют пласты, представленные породами, способными содержать нефть, газ, воду и отдавать их при разработке. Обычно коллекторами являются...
-
Введение - Анализ геологической карты и карты тектонической структуры
Курсовой проект подводит итоги изучения важнейшей части курса структурной геологии, посвященной формам залегания горных пород и способам их изображения...
-
Курсовая работа содержит текстовую часть в виде пояснительной записки и графического материала. В соответствии с правилами ГОСТ 2.105-79 текстовая часть...
-
Для правильного выбора соотношений между технологическими элементами с целью достижения максимальной производительности землесоса разрабатываются...
-
Трехмерные модели внутренних помещений создают используя поэтажные планы. С помощью трехмерных моделей внутренних помещений можно создать интерьер в...
-
При изучении инженерно-геологических свойств грунтов образцы и монолиты отбираются из шурфов и скважин, затем лабораторным путем определяются числовые...
-
Карты применяются в науках о Земле для решения самых разнообразных задач. Сейчас трудно назвать какое-либо изыскание в географии, геологии, планетологии,...
Построение моделей - графики, колонки, разрезы и карт на ПЭВМ - Геоинформатика