計算機(jī)在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用.doc

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1、實(shí)習(xí)十三兩個計算機(jī)軟件在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用（保留原實(shí)習(xí)十三中的前三小節(jié)文字。）本次實(shí)習(xí)僅包括Surfer和StereoNNet兩個軟件的應(yīng)用。（原來十三章中的一、二、三、四、五全部去掉）一Surfer軟件在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)中的應(yīng)用【目的要求】1）使用Surfer軟件獲取和處理地質(zhì)數(shù)據(jù)2）使用Surfer軟件進(jìn)行圖形繪制，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)數(shù)據(jù)可視化1軟件簡介GoldenSoftwareSurfer8.0是美國GOLDEN軟件公司一套在Windows操作環(huán)境下運(yùn)行的二維和三維圖形繪制軟件。軟件具有強(qiáng)大的繪圖能力，能將離散數(shù)據(jù)經(jīng)過插值生成規(guī)

2、則的格網(wǎng)數(shù)據(jù)，繪制豐富多彩的等值線圖、3D立體圖、矢量圖、影像圖、陰影地貌圖、地貌暈渲圖等，而且能很方便標(biāo)注、修改繪制好的圖件。具有簡單的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、平滑、濾波、微分、積分、傅立葉和譜分析等多種數(shù)據(jù)分析功能。也具有趨勢面分析、體積、面積計算、地形分析、剖面計算等三維空間分析功能。用戶包括測繪、礦業(yè)、工程、醫(yī)藥、地學(xué)、生物等領(lǐng)域的研究人員、工程師和科學(xué)家，是科技工作者特別是地學(xué)研究人員必備的軟件。軟件對中、小離散數(shù)據(jù)進(jìn)行插值處理具有絕對的優(yōu)勢。正是因?yàn)槠鋸?qiáng)大的插值功能，已經(jīng)使它成為用來處理數(shù)據(jù)首選的軟件，能迅速地將

3、離散點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)通過插值轉(zhuǎn)換為連續(xù)的數(shù)據(jù)曲面。軟件提供了12種插值方法：反距離加權(quán)插值法、克里金插值法、最小曲率法、改進(jìn)謝別德法、自然鄰點(diǎn)插值法、最近鄰點(diǎn)插值法、多元回歸法、徑向基函數(shù)法、線性插值三角網(wǎng)法、移動平均法、局部多項(xiàng)式法和數(shù)據(jù)度量法。圖1-1使用Surfer軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和繪圖的基本流程2軟件應(yīng)用2.1軟件界面Surfer軟件具有兩種工作界面：Worksheet界面數(shù)據(jù)文件的建立、打開、保存、統(tǒng)計等。plot界面網(wǎng)格文件處理和圖形繪制。軟件運(yùn)行后進(jìn)入默認(rèn)的Plot界面（圖1-2）。圖1-2Surfer軟件Pl

4、ot界面2.2建立XYZ數(shù)據(jù)文件一個XYZ數(shù)據(jù)文件至少包含三列數(shù)據(jù)：其中兩列數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)點(diǎn)的X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)值，第三列數(shù)據(jù)為對應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)的Z值。Z值一般代表具有特定意義的數(shù)值，為我們分析處理和繪制可視化圖形的數(shù)據(jù)列，例如數(shù)據(jù)點(diǎn)的高程值，或者降水量、溫度、化學(xué)元素濃度等。建立XYZ數(shù)據(jù)文件通常有兩種方法：1）使用Surfer軟件中Worksheet電子表單建立點(diǎn)擊菜單File>New，彈出對話框中選擇Worksheet，進(jìn)入Worksheet電子表單。在Worksheet電子表單中，可以輸入數(shù)據(jù)，建立XYZ（.DAT）數(shù)據(jù)文件，

5、也打開、編輯和保存數(shù)據(jù)文件。2）使用其他辦公軟件（如OfficeExcel）在OfficeExcel軟件中，導(dǎo)入和編輯數(shù)據(jù)。將編輯后的數(shù)據(jù)保存為ASCII文本文件格式即可。【注意】數(shù)據(jù)文件中每一行數(shù)據(jù)為一個數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)據(jù)，其中第一行為文本標(biāo)識。同一行數(shù)據(jù)間可用逗號或空格間隔。2.3建立GRID網(wǎng)格文件Surfer由GRID網(wǎng)格數(shù)據(jù)文件繪制等高線圖和三維曲面圖。我們獲取的原始數(shù)據(jù)通常為非均勻網(wǎng)格分布的離散數(shù)據(jù)。Surfer重要的一個功能就是處理原始XYZ數(shù)據(jù)文件，通過插值算法，生成繪圖所需的GRID網(wǎng)格數(shù)據(jù)文件。點(diǎn)擊菜單Gri

6、d>Data，打開XYZ數(shù)據(jù)文件（.DAT或者.TXT文件），打開GridData對話框?！癉ataColumns”選擇要進(jìn)行網(wǎng)格化插值的數(shù)據(jù)列。X和Y選擇框中分別選擇x坐標(biāo)和Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)列；Z選擇框中選擇需要網(wǎng)格化插值和繪制圖形的數(shù)據(jù)列?！癎ridingMethod”選擇插值方法?？捎眠x擇距離平方反比法（inversedistancetoapower）或Kriging等12種插值方法。通過插值計算，生成均勻網(wǎng)格化的數(shù)據(jù)?！癘utputGridFile”生成的GRID網(wǎng)格數(shù)據(jù)文件的保存路徑及文件名?！癎ridLineGeo

7、metry”設(shè)置生成網(wǎng)格數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)范圍及網(wǎng)格間距。通過調(diào)整“Spacing”，可用獲得更加密的網(wǎng)格數(shù)據(jù)。通過設(shè)置“XDirection”和“YDirection”的最小值和最大值，可以獲得我們所需要的范圍內(nèi)的網(wǎng)格數(shù)據(jù)。例如，將圖中的數(shù)據(jù)范圍設(shè)置為0~50的范圍?！癋ilterData”通過設(shè)置過濾條件，可用過濾掉原始XYZ數(shù)據(jù)文件中我們不需要的異常數(shù)據(jù)?！癡iewData”查看原始XYZ數(shù)據(jù)?！癝tatistics”查看原始XYZ數(shù)據(jù)的統(tǒng)計信息。例如每一列數(shù)據(jù)的最大、最小值，平均值及方差等。2.4繪制等高線創(chuàng)建等高線圖點(diǎn)

8、擊菜單Map>ContourMap>NewContourMap，在文件框中選擇先前創(chuàng)建的GRID網(wǎng)格數(shù)據(jù)文件（.GRD）。點(diǎn)擊“OK”創(chuàng)建等高線圖。在Plot軟件界面左側(cè)的對象管理器中，鼠標(biāo)雙擊等高線圖或坐標(biāo)軸名，則彈出相應(yīng)的屬性對話框，設(shè)置繪圖屬性。勾選選擇框則改變該對象顯示或隱藏屬性。設(shè)置等高線圓滑度鼠標(biāo)雙擊等高