R – разрешение сканирования (в точках на дюйм).

ИНФОРМАТИКА

 

 

Методические указания

по выполнению курсовой работы для студентов

направления: подготовки: 551800 ‑ «Земельный кадастр»

заочной формы обучения

 

 

Тула 2009

Разработал С. П. Туляков,

к.т.н., доцент

 

1. Введение

Курсовая работа является завершающим этапом изучения дисциплины "Информатика".

2. Цель и задачи выполнения курсовой работы.

Выполнение курсовой работы предусматривает закрепление и самостоятельное использование на практике знаний, полученных в ходе изучения дисциплины "Информатика".

3. Основные требования к курсовой работе.

3.1. Тематика курсовой работы: «Построение цифровых электронных карт с использованием возможностей пакета SURFER» и работа с ними.

3.2. Задание на курсовую работу. Используя отсканированное изображение топографической карты создать первый слой электронной карты «Рельеф», на основе которого построить двумерную и трехмерную цифровые модели рельефа местности (рис.1-4), включающие слои изолиний и градиентной заливки, для чего следует снять отметки по горизонталям (см. рис.5). Основные горизонтали проведены через пять метров.

Рис.1. Оцифровка линий рельефа.

 

Рис.2. Двумерная модель рельефа (изолинии) и исходное изображение.

 

Рис.3. Двумерная модель рельефа (изолинии).

Рис.4. Двумерная модель рельефа (градиентная заливка).

Рис.5. Трехмерная модель рельефа (градиентная заливка).

3.3. Используя средства программы SURFER, добавить к первому слою карты (Рельеф) следующие основные элементы – тематические слои:

3.3.1. слой «Населенные пункты»

3.3.2. слой «Водная сеть», включающий реки, ручьи, водоемы, болота, источники;

3.3.3. слой «Транспортная сеть», включающий железные, шоссейные и грунтовые дороги, тропинки, мосты, плотины и т.п.;

3.3.4. слой «Энергетическая сеть», включающий линии электропередач;

3.3.5. слой «Растительность», включающий леса, поля, огороды, отдельно стоящие деревья и т.п.;

3.3.7. слой «Отметки», включающий отметки отдельных высот, триангуляционных пунктов, урезов вод и т.п.;

3.3.8. слой «Надписи», включающий все надписи, не вошедшие в предыдущие слои

3.4. Созданная электронная карта должна максимально точно отображать исходный отсканированный вариант. Примерный вид результата показан на рисунке 6.

 

Рис.6. Исходное изображение (слева) и электронная карта (справа).

 

3.5. По исходным данным своего варианта (приложение 1) – координатам точек A, B, C, D, E, F, G, H построить соответствующие вертикальные сечения местности (рис.8) и ограничить район вывода карты (рис.9) и подсчитать его площадь в гектарах с точностью до сотых.

3.6. По исходным данным своего варианта рассчитать объём холма (м³), подошва которого находится на Н метров ниже его вершины (максимальной высоты в пределах варианта). Отобразить данный объём на двумерном и трехмерном вариантах карты.

3.7. Рассчитать площади (м²), занимаемые водной поверхностью и зелеными насаждениями.

3.8. Для пункта 3.6 написать скрипт (программу) на языке BASIC с помощью встроенной программы пакета GS Scripter.

 

Указания:

3.7.1. Перед вычислением площадей необходимо создать соответствующий GRD-файл, используя GRD - файл цифрового рельефа и BLN - файл с границами площадки.

3.7.2.Так как оцифровка производится на основе растрового графического изображения, то при расчете площадей и объёмов полученные результаты следует перевести в привычные единицы (м² и м³), умножив полученные в результате расчета величины на соответствующие коэффициенты:

S = S * K ², V = V * K ²

где K = M / R /2,54 - линейный коэффициент

M –масштаб исходной карты (в метрах);

Рис.8. Вертикальное сечение по линии A - B - D (построено в программе EXCEL).

Рис. 9. Маскировка (подавление) части карты.

4. Объём курсовой работы. Общий объём записки должен составлять 25-30 страниц стандартного формата А4.

5. Работа над курсовой работой. Курсовая работа выполняется каждым студентом в соответствии с индивидуальным заданием в сроки, предусмотренные графиком учебного процесса. Для руководства выполнением курсовой работы назначается преподаватель, который организует консультации и порядок работы в компьютерном классе.

6. Защита курсовой работы. Законченная курсовая работа сдается преподавателю для проверки, а ее защита производится в назначенный кафедрой срок. В соответствии с качеством выполнения работы и результатами защиты выставляется дифференцированная оценка.

7. Курсовая работа состоит из пояснительной записки, включающей в себя графическую и описательную части. Выполненная курсовая работа должна содержать:

7.1. индивидуальное задание;

7.2. теоретическую часть – описание конкретных возможностей программы SURFER, использованных при выполнении курсовой работы;

7.3. копии экрана (скриншоты), иллюстрирующие основные этапы создания электронной карты при выполнении задания.

7.4. Текст скрипта на языке BASIC Для пункта 3.6

7.5.  Список использованных источников

 

Приложение 1

Индивидуальные варианты

№ варианта	Линия вертикального разреза	Границы района	№ варианта	Линия вертикального разреза	Границы района
1	A-B-D, A-C-E	A-B-C	31	A–C–B, C–D-E	B-C-D
2	A–C–B, C–D-E	A-B-D-C	32	A-B–E, A-C-D	B-C-E-D
3	A-B–E, A-C-D	A-B-D-E-C	33	A-C-E, B-D-E	C-D-E
4	A-C-E, B-D-E	B-C-D	34	A-B-D, A-C-E	A-B-C
5	A-B-D, A-C-E	B-C-E-D	35	A–C–B, C–D-E	A-B-D-C
6	A–C–B, C–D-E	C-D-E	36	A-B–E, A-C-D	A-B-D-E-C
7	A-B–E, A-C-D	A-B-C	37	A-C-E, B-D-E	B-C-D
8	A-C-E, B-D-E	A-B-D-C	38	A-B-D, A-C-E	B-C-E-D
9	A-B-D, A-C-E	A-B-D-E-C	39	A–C–B, C–D-E	C-D-E
10	A–C–B, C–D-E	B-C-D	40	A-B–E, A-C-D	B-C-D
11	A-B–E, A-C-D	B-C-E-D	41	A–C–B, C–D-E	B-C-E-D
12	A-C-E, B-D-E	C-D-E	42	A-B–E, A-C-D	C-D-E
13	A-B-D, A-C-E	A-B-C	43	A-C-E, B-D-E	A-B-C
14	A–C–B, C–D-E	A-B-D-C	44	A-B-D, A-C-E	A-B-D-C
15	A-B–E, A-C-D	A-B-D-E-C	45	A–C–B, C–D-E	A-B-D-E-C
16	A–C–B, C–D-E	B-C-D	46	A-B–E, A-C-D	B-C-D
17	A-B–E, A-C-D	B-C-E-D	47	A-C-E, B-D-E	B-C-E-D
18	A-C-E, B-D-E	C-D-E	48	A-B-D, A-C-E	C-D-E
19	A-B-D, A-C-E	A-B-C	49	A–C–B, C–D-E	B-C-D
20	A–C–B, C–D-E	A-B-D-C	50	A-B–E, A-C-D	B-C-E-D
21	A-B–E, A-C-D	A-B-D-E-C	51	A-C-E, B-D-E	C-D-E
22	A-C-E, B-D-E	B-C-D	52	A-B-D, A-C-E	A-B-C
23	A-B-D, A-C-E	B-C-E-D	53	A–C–B, C–D-E	A-B-D-C
24	A–C–B, C–D-E	C-D-E	54	A–C–B, C–D-E	A-B-D-E-C
25	A-B–E, A-C-D	A-B-C	55	A-B–E, A-C-D	B-C-D
26	A-C-E, B-D-E	A-B-D-C	56	A-C-E, B-D-E	B-C-E-D
27	A-B-D, A-C-E	A-B-D-E-C	57	A-B-D, A-C-E	C-D-E
28	A–C–B, C–D-E	B-C-D	58	A–C–B, C–D-E	B-C-D
29	A-B–E, A-C-D	B-C-E-D	59	A-B–E, A-C-D	B-C-E-D
30	A-C-E, B-D-E	C-D-E	60	A-C-E, B-D-E	C-D-E

 

 

Приложение 2

Краткая теоретическая справка.

Наиболее часто пакет Surfer используется для создания структурных карт (карт с изолиниями) или трехмерных графиков-поверхностей с использованием данных XYZ-файлов. Перед созданием этих объектов предварительно необходимо командой Data из меню Grid преобразовать входной XYZ-файл данных в файл с равномерной сеткой координат (*.GRD - файл). Этот GRD-файл (файл координатной сетки) затем используется командой Contour (из меню Map) для построения карт изолиний или командой Surface (в том же меню) для построения графика поверхности (3D-график).

После запуска пакета Surfer открывается новое пустое окно, в котором создаются файлы координатной сетки, структурные карты, поверхностные графики, или карты любого другого типа. Для просмотра файлов-примеров (SAMPLEn.SRF) используется команда Open из меню File.

ИНФОРМАТИКА

 

 

Методические указания

по выполнению курсовой работы для студентов

направления: подготовки: 551800 ‑ «Земельный кадастр»

заочной формы обучения

 

 

Тула 2009

Разработал С. П. Туляков,

к.т.н., доцент

 

1. Введение

Курсовая работа является завершающим этапом изучения дисциплины "Информатика".

2. Цель и задачи выполнения курсовой работы.

Выполнение курсовой работы предусматривает закрепление и самостоятельное использование на практике знаний, полученных в ходе изучения дисциплины "Информатика".

3. Основные требования к курсовой работе.

3.1. Тематика курсовой работы: «Построение цифровых электронных карт с использованием возможностей пакета SURFER» и работа с ними.

3.2. Задание на курсовую работу. Используя отсканированное изображение топографической карты создать первый слой электронной карты «Рельеф», на основе которого построить двумерную и трехмерную цифровые модели рельефа местности (рис.1-4), включающие слои изолиний и градиентной заливки, для чего следует снять отметки по горизонталям (см. рис.5). Основные горизонтали проведены через пять метров.

Рис.1. Оцифровка линий рельефа.

 

Рис.2. Двумерная модель рельефа (изолинии) и исходное изображение.

 

Рис.3. Двумерная модель рельефа (изолинии).

Рис.4. Двумерная модель рельефа (градиентная заливка).

Рис.5. Трехмерная модель рельефа (градиентная заливка).

3.3. Используя средства программы SURFER, добавить к первому слою карты (Рельеф) следующие основные элементы – тематические слои:

3.3.1. слой «Населенные пункты»

3.3.2. слой «Водная сеть», включающий реки, ручьи, водоемы, болота, источники;

3.3.3. слой «Транспортная сеть», включающий железные, шоссейные и грунтовые дороги, тропинки, мосты, плотины и т.п.;

3.3.4. слой «Энергетическая сеть», включающий линии электропередач;

3.3.5. слой «Растительность», включающий леса, поля, огороды, отдельно стоящие деревья и т.п.;

3.3.7. слой «Отметки», включающий отметки отдельных высот, триангуляционных пунктов, урезов вод и т.п.;

3.3.8. слой «Надписи», включающий все надписи, не вошедшие в предыдущие слои

3.4. Созданная электронная карта должна максимально точно отображать исходный отсканированный вариант. Примерный вид результата показан на рисунке 6.

 

Рис.6. Исходное изображение (слева) и электронная карта (справа).

 

3.5. По исходным данным своего варианта (приложение 1) – координатам точек A, B, C, D, E, F, G, H построить соответствующие вертикальные сечения местности (рис.8) и ограничить район вывода карты (рис.9) и подсчитать его площадь в гектарах с точностью до сотых.

3.6. По исходным данным своего варианта рассчитать объём холма (м³), подошва которого находится на Н метров ниже его вершины (максимальной высоты в пределах варианта). Отобразить данный объём на двумерном и трехмерном вариантах карты.

3.7. Рассчитать площади (м²), занимаемые водной поверхностью и зелеными насаждениями.

3.8. Для пункта 3.6 написать скрипт (программу) на языке BASIC с помощью встроенной программы пакета GS Scripter.

 

Указания:

3.7.1. Перед вычислением площадей необходимо создать соответствующий GRD-файл, используя GRD - файл цифрового рельефа и BLN - файл с границами площадки.

3.7.2.Так как оцифровка производится на основе растрового графического изображения, то при расчете площадей и объёмов полученные результаты следует перевести в привычные единицы (м² и м³), умножив полученные в результате расчета величины на соответствующие коэффициенты:

S = S * K ², V = V * K ²

где K = M / R /2,54 - линейный коэффициент

M –масштаб исходной карты (в метрах);

R – разрешение сканирования (в точках на дюйм).

3.7.2. Методика расчета площадей и поверхностей приведена в приложении 3.

3.3. По исходным данным своего варианта – координатам точек A, B, C, D, E, построить соответствующие вертикальные сечения местности и ограничить район вывода изолиний (рис.6-7).

Рис.8. Вертикальное сечение по линии A - B - D (построено в программе EXCEL).

Рис. 9. Маскировка (подавление) части карты.

4. Объём курсовой работы. Общий объём записки должен составлять 25-30 страниц стандартного формата А4.

5. Работа над курсовой работой. Курсовая работа выполняется каждым студентом в соответствии с индивидуальным заданием в сроки, предусмотренные графиком учебного процесса. Для руководства выполнением курсовой работы назначается преподаватель, который организует консультации и порядок работы в компьютерном классе.

6. Защита курсовой работы. Законченная курсовая работа сдается преподавателю для проверки, а ее защита производится в назначенный кафедрой срок. В соответствии с качеством выполнения работы и результатами защиты выставляется дифференцированная оценка.

7. Курсовая работа состоит из пояснительной записки, включающей в себя графическую и описательную части. Выполненная курсовая работа должна содержать:

7.1. индивидуальное задание;

7.2. теоретическую часть – описание конкретных возможностей программы SURFER, использованных при выполнении курсовой работы;

7.3. копии экрана (скриншоты), иллюстрирующие основные этапы создания электронной карты при выполнении задания.

7.4. Текст скрипта на языке BASIC Для пункта 3.6

7.5.  Список использованных источников

 

Приложение 1

Индивидуальные варианты

№ варианта	Линия вертикального разреза	Границы района	№ варианта	Линия вертикального разреза	Границы района
1	A-B-D, A-C-E	A-B-C	31	A–C–B, C–D-E	B-C-D
2	A–C–B, C–D-E	A-B-D-C	32	A-B–E, A-C-D	B-C-E-D
3	A-B–E, A-C-D	A-B-D-E-C	33	A-C-E, B-D-E	C-D-E
4	A-C-E, B-D-E	B-C-D	34	A-B-D, A-C-E	A-B-C
5	A-B-D, A-C-E	B-C-E-D	35	A–C–B, C–D-E	A-B-D-C
6	A–C–B, C–D-E	C-D-E	36	A-B–E, A-C-D	A-B-D-E-C
7	A-B–E, A-C-D	A-B-C	37	A-C-E, B-D-E	B-C-D
8	A-C-E, B-D-E	A-B-D-C	38	A-B-D, A-C-E	B-C-E-D
9	A-B-D, A-C-E	A-B-D-E-C	39	A–C–B, C–D-E	C-D-E
10	A–C–B, C–D-E	B-C-D	40	A-B–E, A-C-D	B-C-D
11	A-B–E, A-C-D	B-C-E-D	41	A–C–B, C–D-E	B-C-E-D
12	A-C-E, B-D-E	C-D-E	42	A-B–E, A-C-D	C-D-E
13	A-B-D, A-C-E	A-B-C	43	A-C-E, B-D-E	A-B-C
14	A–C–B, C–D-E	A-B-D-C	44	A-B-D, A-C-E	A-B-D-C
15	A-B–E, A-C-D	A-B-D-E-C	45	A–C–B, C–D-E	A-B-D-E-C
16	A–C–B, C–D-E	B-C-D	46	A-B–E, A-C-D	B-C-D
17	A-B–E, A-C-D	B-C-E-D	47	A-C-E, B-D-E	B-C-E-D
18	A-C-E, B-D-E	C-D-E	48	A-B-D, A-C-E	C-D-E
19	A-B-D, A-C-E	A-B-C	49	A–C–B, C–D-E	B-C-D
20	A–C–B, C–D-E	A-B-D-C	50	A-B–E, A-C-D	B-C-E-D
21	A-B–E, A-C-D	A-B-D-E-C	51	A-C-E, B-D-E	C-D-E
22	A-C-E, B-D-E	B-C-D	52	A-B-D, A-C-E	A-B-C
23	A-B-D, A-C-E	B-C-E-D	53	A–C–B, C–D-E	A-B-D-C
24	A–C–B, C–D-E	C-D-E	54	A–C–B, C–D-E	A-B-D-E-C
25	A-B–E, A-C-D	A-B-C	55	A-B–E, A-C-D	B-C-D
26	A-C-E, B-D-E	A-B-D-C	56	A-C-E, B-D-E	B-C-E-D
27	A-B-D, A-C-E	A-B-D-E-C	57	A-B-D, A-C-E	C-D-E
28	A–C–B, C–D-E	B-C-D	58	A–C–B, C–D-E	B-C-D
29	A-B–E, A-C-D	B-C-E-D	59	A-B–E, A-C-D	B-C-E-D
30	A-C-E, B-D-E	C-D-E	60	A-C-E, B-D-E	C-D-E

 

 

Приложение 2

Краткая теоретическая справка.

Наиболее часто пакет Surfer используется для создания структурных карт (карт с изолиниями) или трехмерных графиков-поверхностей с использованием данных XYZ-файлов. Перед созданием этих объектов предварительно необходимо командой Data из меню Grid преобразовать входной XYZ-файл данных в файл с равномерной сеткой координат (*.GRD - файл). Этот GRD-файл (файл координатной сетки) затем используется командой Contour (из меню Map) для построения карт изолиний или командой Surface (в том же меню) для построения графика поверхности (3D-график).

После запуска пакета Surfer открывается новое пустое окно, в котором создаются файлы координатной сетки, структурные карты, поверхностные графики, или карты любого другого типа. Для просмотра файлов-примеров (SAMPLEn.SRF) используется команда Open из меню File.