CC BY
41н
А У К И
О ЗЕМЛЕ
УДК 528.94
Э.Ф. Манаев, И.Р. Вильданов
ПРИМЕНЕНИЕ ПРОГРАММНОЙ СРЕДЫ GOLDEN SOFTWARE SURFER В СОЗДАНИИ КОНТУРНОЙ ТЕМАТИЧЕСКОЙ КАРТЫ
В данной статье рассматривается поэтапное создание тематической контурной карты в программе Surfer, поясняются основные моменты и показывается «хитрости» в процессе работы. Авторами предлагается дополнить существующую литературу по этой программе, т.к. встроенная в Surfer справка написана на английском языке, а большинство русскоязычных инструкций устарело.
Ключевые слова: Surfer, counter map, контурная карта, тематическая картография, карта загрязнения почвы, ГИС.
Тематическая картография - это мощный инструмент для анализа и визуализации пространственных данных. Тематические (или специальные) карты и картограммы отображают какое-либо явление или группу явлений физико-географического или социально-экономического характера. Некоторые явления и тенденции практически невозможно увидеть в табличной форме, но они замечательно проявляются на тематической карте [1, с. 101]. Также одним из основных плюсов таких карт является пространственное отображение явления, в результате которого можно сделать нужные выводы по данному показателю.
Разработку контурной карты будем осуществлять в популярном зарубежном пакете научной графики Golden Software Surfer 13. Программа позволяет создавать контурные карты с режимами вывода изолиний, с подписью показателей на ней, осей, рамок, разметки, легенды и пр. Есть возможность создания карт с помощью заливки цветом или различными узорами отдельных зон. Кроме того, изображение плоской карты можно вращать и наклонять, использовать независимое масштабирование по осям X и Y [4, с. 8].
На начальном этапе всегда формируется база данных по координатам и значению показателя, на основе которой выполняется создание карты. На данном этапе нужно ответственно подойти к работе, проанализировать значения и обхват территории, т.е. показатели должны быть равномерно распределены на всей площади. Также при построении нужно учесть особенности орографии, гидрографии, климатические и почвенные условия. Но мы не будем так вдаваться в данные особенности при построении, а предоставим только методологию создания контурной карты.
Создаём новый плот-документ и загружаем растр в программу (Map ^ New ^ Base Map). Surfer имеет возможность загрузить космоснимок с привязкой, подробно об этом описано в другой статье [2, с. 150]. В менеджере объектов (Object Manager) блокируем карту (Lock Position) во избежание случайных сдвигов и с помощью инструмента оцифровка (Map ^ Digitize) щёлкнем левой кнопкой мыши по карте. В появившемся окне автоматически будет добавлена строка со значениями координат X и Y. Кроме того, в месте, где был произведён щелчок, возникнет маленький крестик красного цвета. Скопируем координаты в новую таблицу (New ^ Worksheet) в колонки «A» и «B» соответственно и присваиваем им значение в колонке С. После оцифровки всех точек сохраняем результат (File ^ Save as).
© Манаев Э.Ф., Вильданов И.Р., 2017.
ISSN 2223-4047
Вестник магистратуры. 2017. № 2-2(65)
Имеется другой способ записи данных: после оцифровки точки сохраняем результат, выполнив команду File ^ Save As в окне со значениями координат. Для удобства регистрации и систематизации данных советуем ввести в имя файла соответствующее значение оцифровываемой точки. После следует закрыть окно оцифровки и приступить к следующей точке [2, с. 151]. Второй способ больше подходит для больших объёмов данных, с одинаковыми значения, например оцифровка рельефа по изолиниям. Сбор данных можно производить в любом табличном редакторе, например в MS Excel, либо, как было сказано выше, в самой программе, позволяющая работать с таблицами.
В обоих случаях результатом должен стать массив данных с тремя колонками ячеек вида X, Y, Z, который сохраняем в отдельном файле *.txt, *.dat или *.xls форматов. Далее в Surfer^ выполняем команду Grid ^ Data и выбираем созданную базу данных. Открывшееся диалоговое окно позволяет управлять параметрами создания сетки (рис. 1). Здесь можно выполнить присвоение столбцов (Data Columns), выбор методов интерполяции (Gridding Method, на последней версии программы 12 методов) с тонкой настройкой каждого из них (Advanced Options), настройка границ по X и Y и размера каждой ячейки (Grid Line Geometry), настройка ограничений показателя (Grid Z Limits), выбор метода трансформирования показателя (Z Transform), а также создание зоны пустых значений по границе на определённую ширину (Inflate convex hull). Советуем указать в границах X и Y минимальные и максимальные значения растра, которые можно посмотреть во вкладке Object Manager ^ General ^ Image Coordinates. Оптимальный методом интерполяции является метод Kriging, который выражает тренды, предполагающиеся в данных. Здесь также советуем «поиграть» с данными для выявления подходящего метода. После сохранения grid-файла можно существенно «улучшить» данные с помощью фильтрации данных (Grid ^ Filter) и сглаживания (Grid ^ Spline Smooth).
Рис. 1. Окно параметров создания сетки
Теперь можно приступить к созданию самой контурной карты. Идём по пути Map ^ Add ^ Counter Layer. Появится дополнительный слой на растре, но можно карту добавить и отдельно. Далее её можно изменить и настроить на своё усмотрение, изменив интервал изолиний, добавив между ними заливку, добавив подписи и многое другое. Surfer позволяет подойти к этому делу очень творчески, т.к. интуитивный интерфейс предрасполагает к пользователю и даёт возможность без обширных знаний в области геоинформационных систем сделать собственную тематическую карту (рис. 2).
Рис. 2. Контурная карта загрязнения почвы ртутью
В качестве данных тематической карты послужил план заводского комплекса масштаба 1:2000 с отметками скважин, где проводились пробы для оценки химического загрязнения почв и грунтов. Как видно по рисунку была выполнена бланковка (обрезка) карты. Для этого сначала дигитайзером выполняется обводка нужной территории, после сохранения следует открыть файл блокнотом и заменить в первой строке после запятой значение 1 на 0 (0 - обрезка внутрь периметра, 1 - наружу). Далее выполняем Grid ^ Blank и открываем сначала файл, который хотим обрезать (grid-файл), далее рамку, которую создали дигитайзером, ну и в конце сохраняем обрезанный файл. Дальше как обычно создаём контурную карту и получаем нужный результат.
Библиографический список
1. Вильданов И.Р., Манаев Э.Ф. Функционал ГИС MapInfo в составлении тематических карт // Научно-исследовательские публикации: сборник статей по материалам международной научно-практической конференции «Природа, экология и народное хозяйство» (г. Воронеж, 24 апреля 2015 г.). Воронеж: 2015. Т.1. №3(23). С. 101-104.
2. Манаев Э.Ф. Создание трёхмерной модели рельефа в ГИС Surfer на примере горы Иремель // Геосфера: сборник научных статей студентов, магистрантов и аспирантов географического факультета. Вып. 8 / отв. ред. Р.Г. Галимова. Уфа: БашГУ, 2015. С. 150-151.
3. Манаев Э. Ф. Использование данных SRTM и современных ГИС на примере создания трёхмерной модели стратовулкана Рейнир // Актуальные проблемы геодезии, картографии, геоинформатики и кадастра: материалы Всероссийской научно-практической конференции (г. Уфа, 8 апреля 2016 г.) / отв. ред. А.Ф. Нигматуллин. Уфа: РИЦ БашГУ, 2016. С. 123-127.
4. Силкин К.Ю. Геоинформационная система Golden Software Surfer 8. Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2008. 66 с.
МАНАЕВ ЭМИЛЬ ФАНИЛЕВИЧ- студент направления «Картография и геоинформатика» кафедры физической географии, краеведения и туризма географического факультета, Башкирский государственный университет, Россия.
ВИЛЬДАНОВ ИЛЬДАР РАДИКОВИЧ - ассистент кафедры физической географии, краеведения и туризма географического факультета, Башкирский государственный университет, Россия.
