计算机在构造地质学中的应用.doc

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1、实习十三两个计算机软件在构造地质学中的应用（保留原实习十三中的前三小节文字。）本次实习仅包括Surfer和StereoNNet两个软件的应用。（原来十三章中的一、二、三、四、五全部去掉）一Surfer软件在构造地质学中的应用【目的要求】1）使用Surfer软件获取和处理地质数据2）使用Surfer软件进行图形绘制，实现地质数据可视化1软件简介GoldenSoftwareSurfer8.0是美国GOLDEN软件公司一套在Windows操作环境下运行的二维和三维图形绘制软件。软件具有强大的绘图能力，能将离散数据经过插值生成规

2、则的格网数据，绘制丰富多彩的等值线图、3D立体图、矢量图、影像图、阴影地貌图、地貌晕渲图等，而且能很方便标注、修改绘制好的图件。具有简单的数学运算、数据统计、平滑、滤波、微分、积分、傅立叶和谱分析等多种数据分析功能。也具有趋势面分析、体积、面积计算、地形分析、剖面计算等三维空间分析功能。用户包括测绘、矿业、工程、医药、地学、生物等领域的研究人员、工程师和科学家，是科技工作者特别是地学研究人员必备的软件。软件对中、小离散数据进行插值处理具有绝对的优势。正是因为其强大的插值功能，已经使它成为用来处理数据首选的软件，能迅速地将

3、离散点的测量数据通过插值转换为连续的数据曲面。软件提供了12种插值方法：反距离加权插值法、克里金插值法、最小曲率法、改进谢别德法、自然邻点插值法、最近邻点插值法、多元回归法、径向基函数法、线性插值三角网法、移动平均法、局部多项式法和数据度量法。图1-1使用Surfer软件进行数据处理和绘图的基本流程2软件应用2.1软件界面Surfer软件具有两种工作界面：Worksheet界面数据文件的建立、打开、保存、统计等。plot界面网格文件处理和图形绘制。软件运行后进入默认的Plot界面（图1-2）。图1-2Surfer软件Pl

4、ot界面2.2建立XYZ数据文件一个XYZ数据文件至少包含三列数据：其中两列数据为数据点的X坐标和Y坐标值，第三列数据为对应数据点的Z值。Z值一般代表具有特定意义的数值，为我们分析处理和绘制可视化图形的数据列，例如数据点的高程值，或者降水量、温度、化学元素浓度等。建立XYZ数据文件通常有两种方法：1）使用Surfer软件中Worksheet电子表单建立点击菜单File>New，弹出对话框中选择Worksheet，进入Worksheet电子表单。在Worksheet电子表单中，可以输入数据，建立XYZ（.DAT）数据文件，

5、也打开、编辑和保存数据文件。2）使用其他办公软件（如OfficeExcel）在OfficeExcel软件中，导入和编辑数据。将编辑后的数据保存为ASCII文本文件格式即可。【注意】数据文件中每一行数据为一个数据点数据，其中第一行为文本标识。同一行数据间可用逗号或空格间隔。2.3建立GRID网格文件Surfer由GRID网格数据文件绘制等高线图和三维曲面图。我们获取的原始数据通常为非均匀网格分布的离散数据。Surfer重要的一个功能就是处理原始XYZ数据文件，通过插值算法，生成绘图所需的GRID网格数据文件。点击菜单Gri

6、d>Data，打开XYZ数据文件（.DAT或者.TXT文件），打开GridData对话框。“DataColumns”选择要进行网格化插值的数据列。X和Y选择框中分别选择x坐标和Y坐标数据列；Z选择框中选择需要网格化插值和绘制图形的数据列。“GridingMethod”选择插值方法。可用选择距离平方反比法（inversedistancetoapower）或Kriging等12种插值方法。通过插值计算，生成均匀网格化的数据。“OutputGridFile”生成的GRID网格数据文件的保存路径及文件名。“GridLineGeo

7、metry”设置生成网格数据的数据范围及网格间距。通过调整“Spacing”，可用获得更加密的网格数据。通过设置“XDirection”和“YDirection”的最小值和最大值，可以获得我们所需要的范围内的网格数据。例如，将图中的数据范围设置为0~50的范围。“FilterData”通过设置过滤条件，可用过滤掉原始XYZ数据文件中我们不需要的异常数据。“ViewData”查看原始XYZ数据。“Statistics”查看原始XYZ数据的统计信息。例如每一列数据的最大、最小值，平均值及方差等。2.4绘制等高线创建等高线图点

8、击菜单Map>ContourMap>NewContourMap，在文件框中选择先前创建的GRID网格数据文件（.GRD）。点击“OK”创建等高线图。在Plot软件界面左侧的对象管理器中，鼠标双击等高线图或坐标轴名，则弹出相应的属性对话框，设置绘图属性。勾选选择框则改变该对象显示或隐藏属性。设置等高线圆滑度鼠标双击等高