Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

SURFER 7.04 В АРХЕОЛОГІЧНИХ ДОСЛІДЖЕННЯХ СЕРЕДНЬОВІЧЧЯ

Читайте также:
  1. Вставте пропущене: «Незаконне проведення археологічних розвідок, розкопок, інших земляних чи підводних робіт наОб’єкті археологічної спадщини».
  2. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЕПОХИ СЕРЕДНЬОВІЧЧЯ. СИСТЕМА 1 страница
  3. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЕПОХИ СЕРЕДНЬОВІЧЧЯ. СИСТЕМА 2 страница
  4. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЕПОХИ СЕРЕДНЬОВІЧЧЯ. СИСТЕМА 3 страница
  5. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЕПОХИ СЕРЕДНЬОВІЧЧЯ. СИСТЕМА 4 страница
  6. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ЕПОХИ СЕРЕДНЬОВІЧЧЯ. СИСТЕМА 5 страница
  7. Землеволодіння і сеньйоріально-селянські відносини у добу Середньовіччя
  8. Класичне Середньовіччя
  9. Медицина ранньго і розвинутого середньовіччя
Помощь в написании учебных работ
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь

Досвід останніх двох десятиліть переконливо доводить зручність та ефективність використання програмного забезпечення (далі ПЗ), спрямованого на візуалізацію даних та аналіз їх розподілу в просторі. Нині існує велика кількість різного за призначенням та функціональними можливостями якісного ПЗ: від простих пакетів математичного опрацювання інформації до складних інтегрованих географічних інформаційних систем (далі ГІС). Користувачу залишається лише визначитись у виборі типу програми відповідно до власних потреб та завдань.

Одним із найвдаліших пакетів обробки та зображення масивів даних є продукт фірми Golden Software– Surfer.

 

Дане ПЗ отримало поширення в кінці 1980-х рр. серед вітчизняних науковців, які використовували різні аспекти математичної обробки даних, головним чином, в межах широкого спектру наук про землю (геологія, геодезія, сейсмологія, екологія, метеорологія тощо). Про випадки використання його в археологічній науці нам невідомо.

Зручність інтерфейсу, насиченість функціональними можливостями є значною перевагою Surfer над „масивними” ГІС-програмами, особливо актуальною у випадках аналізу великих об’ємів інформації, а не лише під час формування результатів у вигляді презентаційної графіки.

Сутність призначення Surfer полягає в обробці та візуалізації двовимірних наборів даних, що визначаються функцією z = f (x, y). Вона реалізується у вигляді трьох головних блоків функціональних можливостей:

· побудова цифрової моделі місцевості (далі ЦММ);

· додаткові операції над ЦММ;

· варіації із візуалізацією поверхні.

На ринку інформаційних технологій нині, головним чином, поширені дві версії пакету Surfer – 7.04 та 8. Запропоновані нами напрямки застосування даного ПЗ в археології розроблені на прикладі демо-версії Surfer 7.04. Головне завдання, яке ми ставимо – перетворення растрової картографічної інформації в повноцінні ЦММ, зокрема, в даному випадку, орографічні моделі кількох рівнів. Вони виконуватимуть функції своєрідної бази для подальшого нанесення на неї різного типу інформаційних даних.

Розглянемо ряд конкретних процедур, що використовуються для створення таких моделей. Розробка методики проводиться в межах " Проекту комплексного вивчення та збереження історико-археологічної та палеоприродної спадщини середньовічної Овруцької волості на однойменному кряжі" [1; 2]. В даному випадку поставимо собі за мету генерування ЦММ об’єктів, що належать до унікального археологічного комплексу території навколо с. Норинськ Овруцького р-ну Житомирської обл. Комплекс включає городище „Гора” кін. Х – поч. XIV ст., обстежене Овруцькою експедицією в 1997 р. та, виявлені в цьому ж році, посади, кілька селищ і численні різночасові курганні групи [3]. З метою встановлення просторових зв’язків між цими об’єктами, нами створено ЦММ трьох рівнів: модель городища „Гора”, могильника в північній околиці села та мікрорегіону в цілому (Рис. 1; 2). Особливо велику цікавість представляє городище. Воно має дві площадки: східну та західну. Остання займає 2/3 площі й дещо вища. Східна містиь в’їзд з південно-східного боку (Рис. 2). Специфічний за своїм походженням останець височіє над долиною р. Норинь й топографічно домінує над навколишнім ландшафтом (Рис. 1). З нього добре проглядається долина, що дозволяло здійснювати візуальний контроль над значною територією й, очевидно, визначало його роль, як городища.

Вирішення поставленого завдання відбувається в кілька етапів. Для початку необхідно підготувати вихідну інформацію (растрову або векторну карту, план місцевості чи об’єкту), що будуть слугувати базовим рівнем. Якість її повинна дозволяти з якомога більшою точністю перевести дані до цифрової моделі, шляхом безпосередньої дігіталізації** засобами SURFER 7.04.

Важливим фактором, що часто визначає якість результатів, є масштаб карти чи плану. Особливості застосування даного пакету в археології змушують враховувати його у співвідношенні з завданнями, що вирішуються, та розмірами об’єкту. Адже насиченість топооснови ізолініями не завжди забезпечує кращу інформативність. Моделі великих мікрорегіонів інколи не потребують детальної дігіталізації, швидше навпаки – вимагають генералізації та виокремлення певних орографічних утворень. Тому необхідно чітко розуміти мету та завдання конкретної моделі. Відповідно до зазначеного критерію, ЦММ можна умовно поділити на три основні типи. Перший – орографічна ЦММ, що максимально детально відтворює топооснову. Вона дозволяє візуалізувати поверхню в цілому, уявити її загальний образ з точним відображенням топоодиниць поверхні. Другий тип – моделі, що характеризуються більшим рівнем абстрагування від реального розподілу топоінформації на місцевості. В даному випадку вирішальним фактором виступає завдання, що вирішується. Розмова йде про ситуації, коли важливо не цілісно відтворити ландшафт, а показати окремі, вибрані за певним критерієм, його елементи, що в моделях першого типу (в зв’язку з їхніми розмірами та детальністю) втрачаються. Наприклад, якщо необхідно показати розподіл пам’яток відповідно ландшафтним зонам; чітко виокремити заплаву річки від її долини, зобразити чергування терас тощо. Звісно, створення ЦММ такого типу вимагає залучення творчого підходу до процесу й визначає його провідне місце для отримання бажаних результатів. Третій тип представлений цифровими моделями окремих об’єктів (городище, курган, окремий топоелемент тощо).

Поставлене нами завдання охоплює всі три типи. Модель мікрорегіону навколо с. Норинcьк створюється шляхом відтворення топооснови із врахуванням всіх її елементів. Модель могильника відповідає другому типу, городища – третьому. Як вже зазначалось, основою (так званою Base Map) для дігіталізації в першому випадку буде топографічна карта. У всіх інших – плани пам’яток.

Сканована графіка або ж вже готовий файл у графічному форматі, що підтримується SURFER, імпортується в саму програму. Таким чином, можна розпочати наступний етап – безпосередню обробку растру, переведення його у так званий бланк-файл, що по своїй суті є результатом дігіталізації. Бланк-файл являє собою таблицю із трьох колонок, кожна з яких містить координату (відповідно Х, Y, Z). Координати Х, Y відповідають положенню конкретної точки, що дігіталізується.Z – відображає її висоту. Процес дігіталізації відбувається, шляхом використання команди Digitize із меню Map. Основним об’єктом зазначеної процедури є саме лінії висот, кожна з яких в процесі дігіталізації отримує вигляд послідовно розміщених координованих точок. Вони наносяться мишкою вздовж потрібної ізолінії. При цьому координати Х та Y відображуються у спеціальному вікні в лівому верхньому куті монітора. Пізніше вони копіюються в новостворену робочу таблицю (Worksheet) й зберігаються. Висоти (координата Z) проставляється окремо для кожної точки.

Отримана таблиця слугує джерелом для створення так званого grid-файлу – своєрідної регулярної сітки, дискретність якої визначається поставленими завданнями. Сукупність конкретних значень в її вузлах і являє собою ЦММ. Файл типу GRD (двійкового чи текстового формату) використовується як своєрідний стандарт представлення ЦММ в пакетах математичного моделювання.

В програмному пакеті SURFER можливі три варіанти отримання значень у вузлах сітки:

- за вихідними даними, що надаються довільно вибраним точкам області, поряд із використанням алгоритмів двовимірних функцій;

- визначення значень функцій, заданих в натуральному вигляді (тригонометричних, експоненціальних, статистичних, Бесселя тощо);

- перехід від однієї регулярної сітки до іншої (наприклад, зміна дискретності сітки шляхом сгладжування).

Технічно отримання файлу типу GRD відбувається шляхом застосування процедури Data меню Grid.Остання реалізується згідно до визначеного користувачем алгоритму інтерполяції: Інверсні відстані (Inverse Distance to a Power), Крікінг (Kriging), Мінімізація кривизни (Minimum Curvature), Модифікований метод Шепарда (Modified Shepard`s Method), Сусідства (Natural Neighbor, Nearest Neighbor), Поліномінальна регресія (Polynomial Regression), Радіальні базові функції (Radial Basis Functions) та Тріангуляція (Triangulation).

Метод інтерполяції теж напряму залежить від конкретних задач, що вирішуються користувачем. В нашому випадку найефективнішим слід вважати метод Тріангуляції (Triangulation), що використовується для побудови поверхні за точними значеннями вихідних даних, зокрема, топографічної карти чи плану місцевості.

Отриманий grid-файл дозволяє побудувати ЦММ. Її можна представити в кількох видах: карти ізоліній (Contour Map), Shaded Relief Map – зображення схожі на високоякісні фотокартки, Image Map – заливні кольорові карти, де зміна якостей відповідає насиченості чи типу кольору; тривимірне зображення поверхні (Wireframe Map). Для останнього типу зображень використовуються різні проекції, їх можна повертати і нахиляти, встановлювати незалежне масштабування по осям X, Y, Z, заповнювати кольором або візерунком окремі елементи поверхні, робити розрізи та вирізки конкретних ділянок.

За допомогою різноманітних варіацій з накладанням цих основних видів карт (процедура Overlаy Maps із командного меню Map), їх поєднання в одному комплексі вирішує проблеми візуалізації найрізноманітніших процесів та явищ.

Звісно, всі вище зазначені види карт позбавлені елементів, без яких дослідження буде неповним або ж взагалі стає неможливим. Зокрема, це окремі особливості природно-географічних умов ландшафту (гідроресурси, рослинність), антропогенні елементи (поселення, об’єкти господарського типу, поховальні пам’ятки тощо). Для вирішення цих проблем даний пакет містить низку процедур командного меню Draw. Вони дозволяють наносити на поверхню графічні об’єкти різних типів (написи, символи, лінії та полігони). Відразу ж виникає питання достовірності прив’язки тих чи інших елементів, нанесених на поверхню моделі. Ця важлива за своїм значенням проблема має досить легке вирішення. Зводиться вона до наступного:

- на базовій карті (Base Map) необхідно позначити потрібні об’єкти, якщо вони відсутні;

- за допомогою описаної вище процедури Digitizeзанести значення їх координат в робочу таблицю (Worksheet);

- використовуючи карту вихідних даних (Post Map), що призначена для зображення точкових даних, вивести об’єкти.

У даному вигляді вони можуть комбінуватися з будь-яким типом перелічених вище карт. Таким чином можна позначати не лише одиничні точкові об’єкти, а й межі полігональних утворень (замкнуті гідрооб’єкти, поселення, ресурсні зони тощо). Послідовно розміщені символи Post Map в подальшому промальовуються процедурами меню Draw.

Такі комбінації із можливостями візуалізації в Surfer показані на прикладі цифрової моделі мікрорегіону с. Норинськ, поряд із нею нами наведено „вирізку” окремого фрагмента території та його профіль. Модель зазначеного мікрорегіону представлена у вигляді багатошарової структури, що включає не лише цифрову модель рельєфу (ЦМР), а й цифрову модель гідрографії (ЦМГ) та цифрову модель ситуації (ЦМС). Разом таке утворення складає цифрову модель карти (ЦМК). Під ЦМК прийнято розуміти сукупність ЦММ, що створені для відображення просторово-часових даних [4, с. 153]. Для археології важливим її складником чи підмножиною є модель певної ситуації: розташування поселенських пам’яток, курганів чи могильників, пам’яток господарського призначення тощо, тобто, матеріального відображення дії антропогенного фактору. Досить часто це оверлейні різнопланові структури виражені в ЦМК, саме вони э основою для подальшого аналізу просторової інформації.

Варіації із візуалізацією даних в Surfer обмежені лише творчою уявою користувача. Вже перші спроби його застосування в Овруцькому проекті показали зручність та доцільність інтеграції ПЗ такого типу в археологічні дослідження. Традиційно склалося, що вчені-археологи завжди намагались використовувати комплексні методи у власних дослідженнях. На сучасному етапі археологія потребує залучення новітнього мультидисциплінарного підходу до вивчення соціо-просторових зв’язків. Тому, теоретичні та практичні розробки методики застосування пакетів математичної обробки інформації, поряд із ГІС-технологіями, значно розширюють можливості пізнання та розуміння минулого.

 

Доверь свою работу кандидату наук!
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь



Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 17 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2022 год. (0.018 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав