Чтобы создать карту изолиний (контуров) в Surfer, вам необходимо иметь интерполированную регулярную сетку - файл с расширением .grd.Будем считать, что с этим моментом вы разобрались, и необходимый

Чтобы создать карту изолиний (контуров) в Surfer, вам необходимо иметь интерполированную регулярную сетку - файл с расширением .grd. Будем считать, что с этим моментом вы разобрались, и необходимый сеточный файл уже существует.

Далееидёмменю Map>New>Contour Map:

... и выбираем нужную сетку:

Жмём кнопку Открыть. После этого программа приступит к построению карты изолиний. Результат (как пример для построения рельефа) может выглядеть сл. образом:

Довольно часто при визуализации карт в Surfer возникает необходимость исключить из интерполяции нежелательные области. Как пример, вы захотите не показывать результаты интерполяции в некоторых локализациях или данные где-то могут представлены не совсем корректно:

Для решения подобных проблем в Surfer разработчики создали специальный вид данных - "бланкованные" области. Чтобы их создать, на карте щёлкаем правой кнопкой и в контекстном меню выбираем Digitize:

Далее начинаем оцифровывать те области, которые хотим исключить из интерполяции. После окончания этой работы в форме DigitizedCoordinates сохраняем результаты обводки:

... в файл с расширением .bln:

Для построения бланкованных сеток в меню Grid существует специальный пункт - Blank:

Выбираем исходную сетку и затем бланкованную область:

Сохраняем полученную сетку, ну скажем, с именем out:

Теперь, если создать по этой сетке, например, карту изолиний можно увидеть сл. результат:

Программа исключила из визуализации нежелательные области!

В предыдущем пункте мы научились строить поверхности средствами ГИС MapInfo. Теперь, для того, чтобы придать нашим картограммам более профессиональный вид, научимся строить изолинии и сетки. Изолинии - это линии равного уровня, объединяющие точки с одинаковым значением какого-либо параметра. В ГИС MapInfo для построения изолиний проще всего воспользоваться набором утилит "Поверхность"(3DView) из комплекта стандартных приложений к русской версии MapInfo. Установив утилиты, для построения изолиний, загружаем нужную нам поверхность. Затем идём Программы>Поверхность>Выполнить построение изолиний:

Одно важное замечание. Для построения изолиний, в качестве входного источника данных, для указанной утилиты используется интерполированная поверхность.

Лучше сразу строить изолинии в виде полулиний. К сожаления, опция "Сглаживать" по каким-то причинам является недоступной. По опыту, более гладкие изолинии получаются на поверхностях, построенных на более крупных ячейках. Чтобы добиться приемлемого результата, наверно, придётся немного поэкспериментировать с интервалами. Результирующая картинка может выглядеть приблизительно так:

Кстати, "проблемные" области на таких картограммах выглядят очень наглядно. На приведенной картограмме некоторые их них обведены красным цветом. Такую пространственную локализацию проблемных областей трудно прочитать на традиционных дискретных тематических картограммах.

Километровая сетка на приведенной выше картограмме была построена с помощью очень удобной утилиты GridWine.

Возможности ГИС MapInfo по построению тематических поверхностей и изолиний предоставляют пользователям очень выразительные инструменты для визуализации пространственных данных. Однако, если не знать некоторых особенностей при использовании указанных методов, то можно получить не всегда удачный результат.

Предположим, имеется карта контуров с неким параметром Z в атрибутивных данных (в приведённом примере это будет показатель pH - кислотность почв):

Для построения тематической поверхности по этому показателю идём в меню Карта>Создать тематическую поверхность:

Жмём кнопку Далее:

Здесь выбираем поле по которому будем строить поверхность и задаём имя файла поверхности.

Видим следующую форму:

Если выбрать метод интерполяции TIN, то получим сл. поверхность (прим. вообще, классическое использование метода TIN -интерполяции связано с моделированием высот земной поверхности):

Такая поверхность нас не совсем устраивает. Задаём метод интерполяции IDW и получаем сл. результат:

Однако, как говориться, даже невооружённым глазом видна сильная дискретность полученной поверхности. Решение проблемы заключается в задании более мелкой сетки. Для этого идём вменеджер слоёв, становимся на слое с поверхностью и жмём кнопку Тематика:

В сл. окне настройки поверхности (см. выше) на жмём на кнопку Варианты и уменьшаем размер ячейки:

Видим сл. вариант поверхности:

Время расчёта по такой сетке увеличилось, но результат оказался более приемлемым.

Теперь, для придания большей выразительности нашей карте попробуем построить изолинии. Для этого можно воспользоваться набором утилит 3D, из комплекта поставки дополнительных утилит к русской версии MapInfo. Нужная утилита называется isoline_cont_line.MBX:

Интерфейс у данной утилиты такой:

Жмём на кнопку Выполнить и получаем для данной поверхности (Parcels_pH в данном случае) приблизительно такой вариант:

Визуально видно, что полученные изолинии получились не совсем гладкими, с "зазубринами" (обведено красным). Вероятная причина такого результата - слишком маленький параметр выглаживания (поскольку размер ячейки для интерполяции мы задали слишком небольшим). И здесь нам придётся вернуться к поверхности, построенной на "грубой" сетке. Если выбрать интервал построения изолиний 0.5, то можно получить сл. результат:

А если с шагом 0.25, то получим сл. набор изолиний:

Как видим, результат построения изолиний на более грубой сетке оказался более приемлемым (в смысле гладкости линий).

Теперь (внимание!) скомбинируем полученные результаты - поверхность возьмём построенную по мелкой сетке, а изолинии - с результатов их построения по грубой сетке. Данное решение будет наиболее оптимальным и может выглядеть так:

Теперь, для наглядности, необходимо подписать значения изолиний. Для этого в Менеджере Слоёв становимся на слое изолиний и жмём кнопку Подписи:

Заполнив параметры подписывания так, как указано на рисунке выше, наложив на карту растр и сетку, получим сл. картинку:

Задачу по созданию выразительной карты с использованием тематической поверхности и изолиний будем считать решённой.

В ГИС MapInfo есть замечательный инструмент визуализации ваших пространственных данных-построение 3-Dкарт. К сожалению, по опыту, им мало кто пользуется. С помощью этого инструмента можно иногда создавать весьма интересные вещи.

Обязательным условием для построения 3-Dкарты является наличие в вашей карте слоя-поверхности (файл .mig - MapInfoGrid). Без этого слоя опция 3-Dбудет недоступна

Далее, предположим, что наша исходная картинка выглядит так:

... или так с использованием растра:

Для построения 3-Dидём в меню Карта>Создать 3-D карту:

Появляется следующая форма настроек 3Dкарты:

Жмём кнопку OKи видим результат наших усилий, который может выглядеть приблизительно так:

... или так (в случае использования растровой подложки):

получается довольно наглядно. Локализации "проблемных" мест выглядят как выразительные горные пики или, наоборот, как глубокие впадины.

Как и любую другую 3-D модель, вы можете вращать карту на 360 градусов по всем трём осям XYZ, добиваясь

Иногда разработчики программного обеспечения закладывают в свой продукт такие возможности, что рядовым, неискушённым пользователям порой нужно проявить завидную настойчивость и изрядно потрудиться для использования потенциала программы на все 100 %. Правда, возможностей одного приложения подчас не хватает для того, чтобы добиться желаемого результата. И тут порой приходиться комбинировать наработки, достигнутые в разных прикладных пакетах. Отличной иллюстрацией такого подхода может стать создание выразительной 3D карты в ГИС MapInfo.

Сразу необходимо заметить, что для создания карты, пример которой приведен на рисунке выше, понадобятся навыки работы в следующих программах: SAS.Планета, Photoshop, VerticalMapper и собственно, ГИС MapInfo - в общем, это своего рода микс разных технологий. Если готовы их осваивать, тогда - вперёд...

Поскольку в нашем учебном примере речь идёт о создании трёхмерной карты рельефа, то естественно, необходимо иметь какие-то исходные данные. Как правило, такие наборы данных представлены в виде горизонталей:

Предположим, что мы запаслись таким набором горизонталей. Далее. Для создания географического контекста ситуации, явно не помешает топографическая карта на соответствующий район. Проще всего здесь воспользоваться возможностями программы SAS. Планета. Загружаем её и качаем необходимый нам фрагмент карты с подходящего сервиса, ну например, Маршруты.ру

Так, идём дальше. Забегая немного вперёд, необходимо заметить, что для придания прозрачности топографической карты (для отображения интерполированной поверхности рельефа), нам нужно будет немного поработать в каком-либо графическом редакторе, ну например в горячо любимым многими Photoshop' е. Тут стоит следующая задача - необходимо удалить из нашей карты оттенки, близкие к белому (выделено красным на рис. ниже):

Существует несколько способов решения этой проблемки. Один из них заключается в сжатии динамического диапазона картинки по меню в Photoshop 'е Изображение>Коррекция>Уровни:

Будем считать, что ваших навыков работы в Фотошопе вполне хватает и вы успешно справились с поставленной задачей.

Теперь можно непосредственно приступить к созданию 3D - карты рельефа. Первым делом, естественно, нам придётся построить интерполированную поверхность. Здесь необходимо дать вот какой комментарий. Строго говоря, ГИС MapInfo располагает штатными инструментами для такой манипуляции. Но для тех, кто стремиться к более качественному результату, рекомендую воспользоваться для этих целей расширением к ГИС MapInfo VerticalMapper. Дело в том, что возможности интерполятора VerticalMapper гораздо шире и имеют они значительно более тонкую настройку. Итак, начинаем работу в VertcalMapper. Для начала нам придётся развалить наши горизонтали на слой точек по меню VerticalMapper>CreateGrid>PolyToPoint:

После такой выполненной процедуры, можно непосредственно приступить к интерполяции по меню Vertical Mapper>Create Grid>Interpolation

В результате получим интерполированную поверхность. Но здесь есть одна небольшая проблемка. Дело в том, что построитель 3D собственно MapInfo 'не понимает' поверхностей, созданных в VertiсalMapper - опция Создать 3D - карту будет недоступна:

Это препятствие обходиться довольно легко. Одно из решений заключается в экспорте поверхности в MapInfo из GridManager по меню Tools>Export:

В следующей форме устанавливаем переключатель на MapInfopointtable:

Результат - регулярная сетка в виде слоя точек с данными по проинтерполированной высоте рельефа:

Теперь у нас всё готово для создания тематической карты. Для этого в MapInfo идём меню Карта>Cоздать тематическую карту (более подробно об этой манипуляции см. тут):

Видим такую картинку:

На карте выше топографический планшет закрывает созданную только-что поверхность. Сейчас займёмся решением этого вопроса. Для этого в панели управления слоями выбираем топокарту, и по правой кнопке в контекстном меню Свойства слоя (см. рис. выше). Далее попадаем в форму Свойств растрового слоя и в ней выставляем опцию Единообразно и кликаем по кнопке ниже:

Всё это делалось, чтобы придать прозрачность белой области растра. В этой форме, для достижения наилучшего качества картинки, придётся, наверно, немного повозиться с настройками Контрастности, Яркости и Прозрачности:

Желаемый эффект может выглядеть сл. образом:

Вот теперь мы полностью готовы для создания 3D карты. Для этого идём меню Карта>Cоздать 3D-карту:

Как всегда в таких случаях, далее следует форма настроек. Для начала оставляем всё как есть:

Кликаем OK и видим долгожданный результат в первом приближении:

Чаще всего, для созданной поначалу 3D- карты понадобиться некоторая настройка параметров для более качественной визуализации по контекстному меню Свойства (см. рисунок выше). На следующей форме можно 'поиграться' с опциями Разрешения и Масштаба вертикальной шкалы:

Окончательно достигнутый результат может смотреться сл. образом (как пример):

Как и в прочих пакетах, работающих с 3D графикой, созданную описанным выше способом трёхмерную карту можно вращать по всем трём осям XYZ.

Трудно себе представить компьютерное моделирование без создания 3D-моделей. Естественно, современные ГИС также не остались в стороне от этого процесса и предлагают пользователям возможности по 3D- визуализации ваших пространственных данных. В ArcGIS функции 3D-моделирования реализуются с использованием модуля (расширения, extension) ArcScene. Сейчас аккурат и займёмся рассмотрением этого прикладного вопроса - как в ArcGIS построить 3D-модель рельефа местности.

Предположим, что исходная картинка в ArcMap выглядит сл. образом:

Для создания пространственной модели необходимо иметь интерполированную поверхность, представленную в виде grid или TIN (как построить grid можно посмотреть на нашем сайте здесь и здесь, TIN - тут).

Чтобы построить пространственную модель, нужно будет загрузить модуль ArcScene. Это можно сделать, запустив расширение 3D Analyst по меню Customize>Toolbars>3D Analyst (Настройка>Панели инструментов> 3D Analyst):

Далее жмём на кнопку ArcScene в соответствующей панели инструментов (или вызываем Пуск>Программы>ArcGIS>ArcScene).

В ArcScene поначалу наша учебная карта выглядит сл. образом:

Чтобы придать поверхности более выразительный и эстетичный вид на форме Properties (см. рисунок выше)идём на вкладку Symbology и выбираемболееподходящую палитру:

Кстати сказать, метод тематики Classified позволяет инвертировать цвета в цветовой гамме (см. выше- FlipColors). Кроме того, чтобы в легенде не показывать огромное количество знаков после запятой щёлкаем по столбцу Label и по правой кнопке жмём FormatLabel:

После описанных манипуляций наша 3D карта может выглядеть сл. образом:

Что-то наша модель поверхности пока 2.5 D:-). Опять идём в слое-поверхности (см. рисунок выше)контекстное меню Properties и на вкладку BaseHeights (Базовые высоты):

Далее устанавливаем переключатель Floatingon a customsurface и задаём масштабный коэффициент (~ 10... 20):

Прим. Имейте в виду, что коэффициент пересчета значений высот (Factortoconvertlayerelevation...) нужно будет подбирать для конкретной карты. Например, для несколько иной сцены этот коэффициент может иметь такое значение:

Однако вернёмся к нашему основному примеру. Теперь наша исходная картинка выглядит так:

Ну вот, показались вершины и впадины... Но векторного слоя координатной сетки пока не видно. Для исправления этого недостатка становимся на нужный векторный слой и "поднимаем" его чуть выше, чем поверхность (15,5 в данном случае):

Подобным образом необходимо "пройтись" по всем векторным слоям, которые желаем поднять выше поверхности. Теперь наша карта выглядит как надо:

Ориентацию карты (повороты, наклоны, вращения) можно осуществить по иконке Navigate панели инструментов ArcScene:

Впечатляющий эффект открывается с помощью функции "облёта" поверхности - кнопка Fly:

В заключении, в качестве примера, приведём карту реальной местности с сетью гидрографии на один из районов Центральной России:

Для ещё большей выразительности можно наложить поверх 3D-поверхности космоснимок:

Дата добавления: 2015-09-30