ГЕОЛОЖКА КОМПЮТЪРНА ГРАФИКА by Visokovisoko

ГЕОЛОЖКА КОМПЮТЪРНА ГРАФИКА Компютърна графика A

курсът по

КОМПЮТЪРНА ГРАФИКА А е предназначен за студентите от специалност “Геология и геоинформатика” I курс, I семестър Катедра “Геология и палеонтология” Минно-геоложки университет “Св. Иван Рилски”

Целта на курса е да запознае студентите с основните видове геоложка графика и найразпространените компютърни технологии за нейното оформление.

Този курс е основа за предвидените през следващите семестри курсове по Географски информационни системи, в които се изучава технологията за събиране, обработка, визуализиране, съхранение и преобразуване на геопространствена информация.

СЪЩНОСТ НА ГЕОЛОЖКАТА ГРАФИКА Геоложката графика включва всички графични приложения към геоложката информация, съдържаща се в специализираните геоложки текстове. Тя е неразделна част от геоложката информация, която илюстрира и онагледява проектирането, провеждането или крайния продукт от геоложките изследвания - геоложки отчети, доклади, анализи, статии, презентации и т. н. Най-разпространените видове геоложка графика са геоложките карти, схеми, разрези, диаграми, фототаблици и др. Геоложката графика е пряко свързана с процеса на геоложкото проучване и се изработва във всички негови етапи. Поради характера на геоложката дейност, обработката и интерпретацията на геоложката информация е немислима без геоложка графика.

ВИДОВЕ ГЕОЛОЖКА ГРАФИКА ГЕОЛОЖКАТА КАРТА представлява умалено изображение

(хоризонтална проекция) на разкриващи се на повърхността геоложки тела и границите между тях, нанесени върху топографска основа в определен мащаб. Тя отразява геоложкия строеж на даден район и представлява основа за търсене и проучване на полезни изкопаеми, хидрогеоложки и инженерно-геоложки дейности, строителни дейности, екологични мероприятия и др. Геоложката карта се изработва след събиране на огромно количество геоложки данни, които се привързват към топографската основа чрез използване на последните достижения на GPS-технологиите. При изработването на геоложките карти се използват и различни изображения, заснети от дистанционни сензори – аерофотоснимки, сателитни снимки, фотоматериали, видеоматериали, магнитни записи и т. н.

ГЕОЛОЖКА КАРТА

ВИДОВЕ ГЕОЛОЖКА ГРАФИКА ГЕОЛОЖКИТЕ РАЗРЕЗИ И ПРОФИЛИ са сечения на земната кора – двумерни графични изображения, представящи геоложкия строеж на даден район в дълбочина. Те се изработват въз основа на геоложките карти и са неразделна част от тях. БЛОК-ДИАГРАМИТЕ дават триизмерна представа за геоложкия строеж в дълбочина и се построяват при по-детайлна изученост на даден район, въз основа на два или повече геоложки разреза.

Grand Canyon

Monument Valley

Идеализиран геоложки профил на Белоградчишката тектонска единица (антиклинорий) (по Tronkov, 1998): 1 – долна креда; 2 – юра; 3 – триас: а. – Петроханска теригенна група, б. Искърска карбонатна група; 4 – геоложки феномен “Белоградчишки скали” изграден от скалите на Петроханска теригенна група; 5 - въгленосен карбон и перм; 6 – палеозойски гранити и гнайси; 7 – други палеозойски и по-стари скали; 8 - разлом

Схематичен профил, показващ отложенията на първата триаска трансгресия и съответното местоположение на триаските морски седименти на Искърската карбонатна група от ЮИ към СЗ в рамките на Белоградчишката тектонска единица (антиклинорий). Дебелите вертикални линии показват някои от корелационните биостратиграфски нива с морска фауна (в кръгчетата): 1 – ниво с Costatoria costata и Hoernesia socialis jenensis; 2 ниво с Myophoria vulgaris, Unicardium credneri, Unicardium rectangulare и Beneckeia buchi; 3 ниво с Decurtella decurtata; 4 ниво с Neoschizodus orbicularis ovataesimilis (по Тronkov, 1998, с изменения и допълнения)

I 250

ЮЗ I 200

dv Pg2

b Pg1

bPg1

750

Белия нос

b K2cp-m

-4 0 0

0 -2 0 0

b K2cp-m

dvPg2

200

Черно море

0 -2 0 0

СИ I

b Pg1

bK 2cp-m

-4 0 0

Геоложки разрез на Беленската свита при гр. Бяла, Варненско: 1 – Двойнишка свита (палеоцен – среден еоцен): пясъчници, конгломерати, аргилити, глини; 2 – Беленска свита (палеоцен): варовици и мергели; 3 - Беленска свита (кампан-мастрихт): варовици и мергели; 4 – възсед; 5 – граница креда-палеоген; 6 – знак за ориентировка на пластовете; 7 – защитена територия

БЛОК-ДИАГРАМИ ПОКАЗВАЩИ ЕТАПИТЕ НА ОБРАЗУВАНЕ НА СТЕФАН-ПЕРМСКИТЕ ОТЛОЖЕНИЯ ПРИ С. ИГНАТИЦА, ВРАЧАНСКО

ВИДОВЕ ГЕОЛОЖКА ГРАФИКА

КОЛОНКОВИТЕ РАЗРЕЗИ представляват графичен израз на последователността и основните етапи в образуването на скалите. Те отразяват петрографските особености, стратиграфската позиция и дебелините на геоложките единици, като носят и кратка информация за техните свойства – структури, текстури, включения, фосилно съдържание, възраст, полезни изкопаеми и др. РАЗЛИЧНИТЕ ВИДОВЕ СХЕМИ И ДИАГРАМИ представят в графичен вид резултатите от различни геоложки явления, които могат да бъдат опростени и използвани за онагледяване на геоложкия строеж.

РАЗРЕЗИ НА СТЕФАНСКИТЕ ВУЛКАНИТИ ПРИ С. ЗВЕРИНО

C 27 N C 26 R

62 Ma

71 57

70 56

68 54

67 53 39 25

66 52 38 24

51 37 23 9 -5

36 22 8 -6

49 35 21

48 34 20

47 33 19

46 32 18

40 C 28 N

45 31

44 30

43 29

42 28

41 27

26 12

C 29 R

16 2

15 1

13 -1

65 Ma

-2

-3

-4

63 M a

-7 -8

ДАН

Зона NP 1 B. sparsus

Зона Micula prinsii

64 Ma

C 29 N

Зона NP 3 Chiasmolithus danicus

МАСТРИХТ

Зона NP 2 Cruciplacolithus tenuis

C 27 R

Зона NP 2 Cruciplacolithus tenuis

C 28 N

C 27 R

Зона NP 3 Chiasmolithus danicus

Зона NP 4 Ellipsolithus macellus

РАЗРЕЗ НА ГРАНИЦАТА КРЕДА-ТЕРЦИЕР ПРИ ГР. БЯЛА 4

РАЗРЕЗ НА ГРАНИЦАТА ОРДОВИК-СИЛУР В ИСКЪРСКОТО ДЕФИЛЕ ПРИ С. БАТУЛИЯ

СХЕМАТИЧНА ГЕОЛОЖКА СКИЦА НА БЕЛОГРАДЧИШКАТА АНТИКЛИНАЛА

ПРОФИЛЕН ГЕОЛОЖКИ РАЗРЕЗ НА МАСТРИХТПАЛЕОЦЕНСКИТЕ КАРБОНАТИ ПРИ С. КОМУНАРИ, ВАРНЕНСКО

ТАБЛИЦИ ЗА ГЕОЛОЖКАТА ИЗУЧЕНОСТ Данните за геоложката изученост на определен регион могат да се представят в графичен вид под формата на таблични приложения, съдържащи голямо количество информация за предхождащите изследвания. В този си вид те спестяват страници описателен текст и са чудесна илюстрация към историята на геоложките проучвания с имената на всички предходни автори, годините на техните публикации и кратки сведения за техните схващания относно характеристикaта на скалните единици: минерален състав, структури, текстури, палеонтоложко съдържание, възраст и т. н.

ТАБЛИЦА ЗА ГЕОЛОЖКАТА ИЗУЧЕНОСТ НА ГОРНАТА КРЕДА ПРИ ПРОВАДИЯ

ПРИНЦИПНА СХЕМА ЗА ЙЕРАРХИЯТА И МАЩАБА НА КАРТИРАНЕ НА ЛСЕ

Литостратиграфски единици при картиране на слоести седиментни и вулкански скали, които се подчиняват на принципа на суперпозицията Йерархия на ЛСЕ

Мащаби на картиране 1:1 милион или подребен

Надгрупа Група А

Група B

Група C

1:50 000 - 1:100 000

Свита B1

Свита B2

Свита B3

1:25 000 - 1:50 000

Член B2а

Член B2b

Член B2c

1:25 000 - 1:5 000

ФОТОТАБЛИЦИ Фотографските таблици са графични приложения, съдържащи изображения на характерни особености в геоложкия строеж, литологията и палеонтоложкото съдържание на скалите. Те се изготвят въз основа на полеви фотоси или микрофотографии и задължително се придружават от обяснителен текст. Компютърното изпълнение на фототаблиците позволява коригиране на изображението, автоматично подреждане на фотографиите и нанасяне на цифри, текст или други допълнителни отметки върху тях.

Чудните скали

ПАЛЕОНТОЛОЖКА ТАБЛИЦА

4 5

1 - Umbria granulosa Bralower & Thierstein in Bralower et al., 1989, ssp. minor, Be 260, XPL; 2 Umbria granulosa Bralower & Thierstein in Bralower et al., 1989, ssp. granulosa, Be 260, XPL; 3 - Conusphaera mexicana Trejo, 1969 ssp. mexicana, Be 296, XPN; 4 - Conusphaera mexicana Trejo, 1969 ssp. minor Bralower in Bralower et al., 1989, Be 296, XPN; 5 Cruciellipsis cuvillieri (Manivit, 1966) Thierstein, 1971, Be 20, XPL; 6,7,8 - Polycostella beckmannii Thierstein, 1971, Be 283, XPL; 9 - Polycostella sp. 1, Be 283, XPL; 10 - Polycostella sp. 2, Be 283, XPL; 11,12,13 - Polycostella senaria Thierstein, 1971, Be 283, XPL; 14,15 - Micrantholithus obtusus Stradner, 1963, Be 20, XPL; 16,17,18 Assipetra infracretacea (Thierstein, 1973) Roth, 1973; Be 190, XPL; 19 – Retecapdsa angustiforata Black, 1973, Be 20, XPL; 20 – Micrantholithus obtusus Stradner, 1963, ssp minor, new subspecies, Be 20, XPL;; 21, 22,23 – Tetralithus sp., 21,22 - Be 1, 23 – Be 20, XPL; 24 – Microstaurus chiastius (Worsley, 1971) Grün in Grün & Allemann, 1975; 25 – Microstaurus quadratus Black, 1971, Be 307, XPL; 26, 27,28,29,30 – Genus et species indet., Be 263, XPL, 26-29 top view, 30 – side view. Увеличение: X 3390

MapInfo professional Въведение в MapInfo 7.8 Pro

1. Видове данни в MapInfo 1.1. Графични данни: – –

Растерни Векторни

1.2. Атрибутни данни: – – – – – – –

Character Integer Small integer Float Decimal Date Logical

1.1. Графични данни в MapInfo Графичните данни, с които се работи в MapInfo, биват растерни и векторни. Най-често това са разрези, диаграми и различни видове карти – топографски, геоложки, тектонски и др. 1.1.1. Растерни изображения. Общото при тях е начинът, по който се визуализира изображението – подобно на мозайка цялото изображение е разделено на пиксели (квадратчета с определен размер), като за всеки пиксел във файла се записва на кой ред, в коя колона и с какъв цвят трябва да се появи на екрана при отваряне. 1.1.2. Векторни изображения. Изградени са от обекти, изобразени посредством символни обекти, линии, полигони и текстове, отразяващи съдържанието на конкретната графика.

1.1.1. Растерни изображения

1.1.1. Растерни изображения 



Растерните изображения могат да се редактират в специализиран софтуеър за растерни изображения като например Adobe Photoshop. Съхраняват се в специфични файлове в зависимост от предназначението на съдържащата се в тях информация. Най-често това са файлове с разширение -ecw, -tif, -jpg, -gif, -TAB. Разликата между различните файлове е в начина по който се записват данните за пикселите – пълен запис на данните или с определена загуба на информация (компресия). Основните параметри, характеризиращи качеството на едно растерно изображение са: – –

Резолюция dpi (брой точки на инч) Цветови модел

1.1.1. Растерни изображения 

Резолюцията dpi (брой точки на инч) се определя от размера на пикселите. Колкото по-големи са пикселите, толкова по-малко има в един инч и толкова по-ниска е резолюцията (разделителната способност) на изображението.



Цветовият модел има две характеристики: – основни (изграждащи) цветове – брой нюанси на всеки отделен цвят.

1.1.1. Растерни изображения Цветови модели: Bitmap – чернобяло изображение от два цвята, при което всеки пиксел се записва с 1 bit информация за цвета (1 bit 21 = 2 възможности за цвят - 0 или 1, черно или бяло, записани в една клетка – Bitmap). Grayscale – сиво изображение при което всеки пиксел се записва с 8 bit информация за цвета (8 bit 28 = 256 възможности за нюанси - два възможни записа - 0 или 1, записани в 8 клетки: 0 – черно, 255 – бяло, от 1 до 254 - нюанси на сивото. Indexed Color – цветно изображение, всеки пиксел се записва с 8 bit информация за цвета RGB Color – цветно изображение, всеки пиксел се записва с 24 bit информация за цвета: по 8 bit за всеки основен цвят – червено, зелено и синьо. CMYK Color – по 8 bit за всеки основен цвят – циан, маджента и жълто, възприет при четирицветния печат (плотери, печатарски машини). 

1.1.2. Векторни изображения 



Вектoрните данни се визуализират чрез геометрични примитиви: точки, линии, елипси, правоъгълници, многоъгълници. Точките, наричани символни обекти се намират в лента Drowing – Symbol Style. В нея има различни групи от символи, на които могат да се задават различни размери и могат да се оцветяват.

1.1.2. Векторни изображения 

Линията може да бъде:

Права линия (отсечка) с по един възел в двата края

Полилиния – начупена линия, изградена от множество последователно свързани чрез възли прави линии.

Крива линия (арка)

1.1.2. Векторни изображения 

Освен отсечки и полилинии геометричните примитиви включват елипси и окръжности, правоъгълници с остри и заоблени върхове и полигони-многоъгълници с произволни ъгли и дължини на страните.

1.1.2. Векторна графика 

За разлика от растерните изображения, при които цялата площ на файла е разделена на пиксели, при файловете за векторната графика се записват само местоположението на възлите на примитивите и техните стилове. Например за полигона се записва стила на ограждащия контур, дали е пунктирана или непрекъсната линия, нейния цвят и вида на запълването на площта на полигона – щриховка или плътен цвят, както и самия цвят.

1.1.2. Векторна графика бекграунд на полигон В (бял)

възли

ограждащ контур на полигон В (червен)

полигон В

ограждащ контур на полигон А (виолетов)

полигон А

бекграунд на полигон А (жълт)

синя за полигон А

зелена за полигон В щриховка (растер)

1.1.2. Векторна графика

1.1.3. Атрибутни данни 

Атрибутните данни характеризират дадени критерии на обектите, съставляващи графичните данни. Те могат да бъдат: – – – –

Текстова или логическа информация Географски координати Дати Цели или десетични числа

1.1.3. Атрибутни данни   



Атрибутната информация е систематизирана във вид на база данни и се визуализира в табличен вид. Всяка колона характеризира отделен критерий на обекта, напр. име, местоположение, надморска височина и др. Всеки ред от таблицата отговаря на конкретен обект от графиката и съдържа цялата атрибутна информация за него. Всяка клетка от таблицата, наречена поле, може да съдържа само един тип атрибутна информация – текстова, числова или друга.

MapInfo professional Стартиране и спиране на програмата. Основен прозорец: главно меню, ленти: Standard Main Dawing Tools Status bar

MapInfo professional 1. Векторни слоеве Векторните слоеве се състоят от 4 файла: DAT – съдържа атрибутна информация MAP – съдържа векторната графика ID – създава връзките между обекта от векторната графика със съответния запис от атрибутната информация TAB – стартиращ файл за слоя

MapInfo professional 2. Растерни слоеве Растерните слоеве се състоят от 2 файла: tif, gif, jpeg и др. – растерен файл TAB – стартиращ файл за слоя

MapInfo professional 3. Отваряне и затваряне на слоеве Отварянето и затварянето на слоеве в тази програма е специфично. Всеки файл може да се отваря поотделно, а когато се отворят заедно в MAP-прозореца се вижда цялата векторна графика + растерната основа (напр. сканираната схема, карта и т. н.). Всеки от тези файлове може да се отваря и затваря или да се визуализира или скрива без да е необходимо да се затваря.

MapInfo professional Визуализиране на данните основни прозорци:

Map Browser Graph