Навчально-методичний посібник

Terrain Aspect (аспект террейна)

Terrain Slope (нахил террейна)

Для кожної конкретної точки поверхні ухил террейна визначається по напряму найкрутішого спуску або підйому (аспект террейна). Нахил террейна подібний першій дирекційній похідній, але є потужнішим інструментом, оскільки автоматично визначає напрям найбільшого ухилу (Рис.4.3.1).

Рис. 4.3.1. Тerrain Slope (Нахил Террейна)

Аспект террейна обчислює азимут напрямку найбільшого ухилу в кожному вузлі сітки. Цей напрям завжди перпендикулярний контурним лініям (Рис.4.4.1)

Рис. 4.4.1. Terrain Aspekt (Аспект Террейна)

4.5. Profile Curvature (профільна кривизна)

Профільна кривизна визначає степінь зміни ухилу поверхні в протилежному напрямку аспекту террейна для кожної точки.

Рис. 4.5.1. Profile Curvature (профільна кривизна)

4.6. Аналіз отриманих результатів

На рис. (4.1.1 та 4.1.2) зображено результат виконання вирахування першої похідної сіткового файла з дирекційними кутами 0 і 90 і на цих рисунках можна побачити ухил поверхні уздовж фіксованих напрямів.

На рис. (4.2.1 та4.2.2) зображено результат виконання вирахування другої похідної сіткового файла в напрямах 0 і 90. На рис., побудованих за результатами роботи цього числення, зображені лінії постійної міри зміни нахилу уздовж фіксованого напряму.

На рис.4.3.1 зображено результат виконання вирахування нахилу террейна. Для кожної конкретної точки поверхні ухил террейна визначається по напряму найкрутішого спуску або підйому. Нахил террейна подібний першій дирекційній похідній, але автоматично визначає напрям найбільшого ухилу.

Аспект террейна проводить обчислення азимута напряму "вниз" для найбільшого ухилу (тобто азимута падіння) в кожному вузлі сітки. На рис. 4.4.1 зображено результат виконання вирахування аспекту террейна і на цьому рисунку можна побачити найбільші ухили поверхні.

Профільна кривизна визначає міру зміни нахилу поверхні у напрямі градієнта (проти напряму аспекту террейна) для кожного вузла сітки. Профільна кривизна подібна до другої похідної, але автоматично визначає напрям найбільшого ухилу. Отже, на рис.4.5.1 ми можемо побачити зображення профільної кривизни.

РОЗДІЛ 5

ПОБУДОВА ГРАФІКА ПРОФІЛЮ

5.1. Побудова графіка профелю в програмному продукті ArcGis

За допомогою 3D Analyst ми отримуємо можливість обчислення нової інформації, наприклад, отримання карт відмивання рельєфу, ізоліній, ухилу, зон видимості або експозиції схилів. Ці топографічні поверхні дають нам унікальну можливість зв'язати наші дані з реальним рельєфом місцевості і простежити, як зміни цих поверхонь будуть впливати на дані. Комбінація карт, що відображають рельєф місцевості, з нашими даними, дасть більш реалістичну картину цікавлять нас території, що в свою чергу дозволить виконувати точний аналіз в рамках поставлених завдань, таких, як пошук місця розташування для нової школи або дороги. Ми можемо застосовувати прозорість різних шарів даних, щоб бачити всі дані одночасно, що забезпечать високу ефективність і наочність карти. Ми можемо, наприклад, безпосередньо спостерігати, де висота й інші зміни в рельєфі впливають на будь-яке явище.

Створюється графік профілю для візуалізації і вимірювання висоти вздовж вибраних ліній. Графіки профілю використовуються, наприклад, для оцінки труднощі проходження гірської стежки або оцінки коридору лінії залізниці дороги (Рис.5.1.1 та 5.1.2).

При підключенні модуля ArcGIS 3D Analyst до стандартних програм додається спеціалізований додаток для 3D відображення даних. ArcScene дозволяє користувачеві створювати перспективні оглядові сцени, де можна управляти відображенням і взаємодіяти з даними ГІС. Ви можете накласти векторні і растрові дані на поверхню і витягнути по висоті об'єкти з векторних джерел даних, створюючи ефект тривимірних фігур. У додатку ArcScene ми можемо також звертатися до інструментів 3D Analyst для створення та аналізу поверхонь (Рис.5.1.3).

Рис. 5.1.1. Профільна пряма в ArcGis

Рис. 5.1.2. Профіль в ArcGis

Рис. 5.1.3. 3D модель поверхні в ArcGis

5.2. Побудова графіка профелю в програмному продукті Surfer

Лінії профілю виходять при перерізі поверхні вертикальними розрізом, проведеним уздовж заданої лінії.

Команда Grid/Slice (Переріз) будує точки профілю, які можуть бути виведені на графік за допомогою програми MS Excel. Лінія розрізу береться із заданого файлу типу "Golden Software blanking [.BLN] file". Отримані значень точок профілю записуються в текстовий файл типу "Golden Software Data [*.DAT]".

Кожен рядок вихідного текстового файлу даних містить інформацію про одну точку профілю. Точка профілю - це точка перетину лінії розрізу з сітковою лінією.

Вихідний текстовий DAT -файл складається з п'яти стовпців. Стовпці

розміщені у файлі таким чином:

1) Стовпець A: X - координата точки перетину лінії розрізу з сітковою лінією;

2) Стовпець B: Y - координата точки перетину лінії розрізу з сітковою лінією;

3) Стовпець C: Z - значення в точці перетину;

4) Стовпець D: сумарна відстань уздовж лінії розрізу (по горизонталі);

5) Стовпець E: номер лінії розрізу (використовується, коли у файлі міститься більш за одну лінії розрізу).

При побудові графіка на основі отриманих в результаті роботи команди Grid/Slice даних значення із стовпця C використовуються як Y -координати точок. Як X - координат можна використовувати значення стовпця A, стовпця B або стовпця D.

Якщо як X-координати точок вибираються значення із стовпця A, то двовимірний графік буде проекцією тривимірної лінії профілю на XZ - координатну площину Surfer.

Якщо як X-координати точок вибираються значення із стовпця B, то двовимірний графік буде проекцією тривимірної лінії профілю на YZ - координатну площину Surfer.

Якщо як X - координат точок вибираються значення із стовпця D, то абсциса точки двовимірного графіка дорівнюватиме сумарній відстані до цієї точки уздовж лінії розрізу. Для виконання даного завдання в курсовій роботі я вибирала значення із стовпця D.

Побудова профілю здійснюється наступним чином: використовуючи команду Grid/Slice вибираємо сітковий файл Крикінг.grd, далі бланкований фай з розширенням *.bln, задавши нову назву для *.dat файлу натискаємо ОК.

Лінія розрізу має наступний вигляд (Рис. 5.2.1)

Рис. 5.2.1. Лінія розрізу

Текстовий *.dat файл складається з п’яти стовпців, які експортуємо в Microsoft Excel та за допомогою Вставка/Диаграма будуємо графік профілю (рис.5.2.2) використовуючи стовпці C (Z значення в точці пересічення) та D (сумарну відстань вздовж лінії розрізу).

Рис. 5.2.2. Профіль в Exel

Рис. 5.2.3. 3D поверхня в Surfer

5.3. Висновок по побудові графіка профілю

При використанні програмного продукту Surfer та ArcGis можна проаналізувати та побудувати модель поверхні. Програмний продукт Surfer має максимальний набір засобів аналізу та моделювання, тому за допомогою його було виконано аналіз поверхні. Програмний комплекс ArcGis дав можливість представити дану поверхню в 3D моделі

Загальний висновок:

Виконавши дану курсову роботу було зроблено такі висновки:

1. В даній курсовій роботі було наочно розглянуто аналіз та моделювання різних поверхонь за допомогою статистичних даних. За допомогою програмного забезпечення Surfer та ArcGis візуально зображено як змінюються статистичні моделі поверхонь при різних методах інтерполяції та представлено модель поверхні різними типами карт.

2. В результаті оцифрування растрового зображення було отримано файл з координатами точок. За даними файлу було побудовано контурну карту, рельєф якої майже відповідає дійсності.

3. Використовуючи дані, що отримані в результаті оцифрування було представлено моделі поверхонь при різних методах інтерполяції та виявлено найточніші методи, які найкраще представляють вихідну поверхню метод Кригінга.

4. За допомогою сплайнів та фільтрації було здійснено згладжування сіткових даних.

5. Використовуючи команду Grid/Calculus було проведено математичні обчислення.

6. Використовуючи бланкований та текствий файли було побудовано графік профілю в програмному продукті Microsoft Excel.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ:

1. Суховірський “Основи геоінформатики”.

2. Силкин К.Ю. ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМАGolden Software Surfer 8. (Учебно-методическое пособие для вузов) - Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2008;

3. ESRI ArcGIS 10.0 ArcMap Руководство пользователя.

4. Кундрат А.М. Конспект лекцій з курсу “Аналіз і моделювання GIS” 2011 рік.

КІРОВОГРАД – 2009

Становлення системи освіти України, орієнтованої на входження у світовий освітній простір, зумовлює нові вимоги до вищої освіти, до наукової компетентності фахівця – людини, яка творчо мислить, свідомо орієнтується в інформаційному та науковому просторі. Цей процес супроводжується істотними змінами в педагогічній теорії і практиці. Сьогодні триває перехід від практики авторитарної педагогіки до ідей гуманістичного розвитку особистості, від накопичення знань як самодостатнього процесу до виховання вміння оперувати здобутими знаннями, від фрагментарної до безперервної освіти, від фронтальної організації навчання до індивідуальної.

Нова освітня парадигма потребує оновлення фахової освіти майбутнього вчителя. Цей процес супроводжується істотними змінами в навчальних методиках педагогічних вищих навчальних закладів. Зростання вимог до професійної підготовки вчителя вимагає якісно нового теоретичного та методичного забезпечення науково-дослідної діяльності в умовах вищого педагогічного навчального закладу. Успішне оволодіння навичками педагогічного дослідження майбутнього вчителя допоможе їм органічно включитися в педагогічну діяльність і відразу розпочати практичне застосування наукових знань у школі.

Науково-дослідна діяльність у педагогічному університеті становить систему, яка передбачає формування у студентів умінь аналізувати науково-методичну літературу, висвітлювати результати науково-теоретичних і дослідницьких пошуків у курсовій, дипломній або магістерській роботах.

Цей посібник призначений для студентів педагогічних спеціальностей вищих навчальних закладів денної та заочної форм навчання.

Мета посібника – висвітлити теоретичні основи та надати практичні рекомендації з підготовки, структурування, оформлення та захисту курсових (дипломних) робіт з педагогіки, що є важливим етапом формування фахових знань і вмінь майбутнього вчителя-дослідника в умовах вищого педагогічного навчального закладу.

При підготовці посібника використано державні стандарти України й інструкції, що визначають порядок виконання педагогічного дослідження та правила оформлення його результатів, а також нормативно-довідкові матеріали з вимогами до студентських наукових праць.

Посібник складається з чотирьох розділів, які є систематизованим викладом необхідних для студентів знань про педагогічне дослідження. Текстовий матеріал посібника супроводжується конкретними прикладами, переліком типових помилок, що виникають у процесі роботи над педагогічним дослідженням тощо.

Ознайомлення з матеріалами посібника буде корисним студентам, магістрам, викладачам, учителям, науковцям-початківцям та всім, кого цікавлять проблеми педагогічного дослідження.

Дата добавления: 2015-05-24