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Apostila do Curso Básico de Surfer - versão 8.0 Surface Mapping System Copyright © , Golden Software, Inc.

Surfer V.8

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Page 1: Surfer V.8

Apostila do Curso Básico

de Surfer - versão 8.0

Surface Mapping System

Copyright©, Golden Software, Inc.

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Índice

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Aspectos Básicos do Surfer 8.0

SURFER é um programa gráfico de plotagem de superfícies tridimensionais e elaboração

de contornos para o sistema operacional Microsoft Windows. Este programa interpola

seus dados XYZ espacialmente irregulares, em uma grade de dados regularmente

espaçada, gerando um arquivo [ GRD]. Através do Surfer, pode-se converter dados

mapas, curvas de linha, superfícies, campos vetoriais, desenhos 3D, imagens, etc...

SURFER utiliza quatro tipos básicos de arquivo: arquivos de dados (dat), arquivos de

gride (grid), arquivos de contorno (boundary) e arquivos surfer (.srf).

Arquivos de dados (.DAT) (Data files): São os arquivos que contém os dados de entrada

Arquivos de gride (Grid files): gerados a partir de cálculos resultante dos dados do

usuário. São usados para produzir mapas de contorno e plotagens de superfície, variação

de volume, cálculos matemáticos de gride e resíduo. Estes arquivos contêm um conjunto

regularmente espaçados de dados Z, organizados em colunas (Y) e linhas (X).

Arquivos de contorno (Boundary files): São arquivos que utilizam os dados dos arquivos

gride para gerar maps de contorno e superfície, ou um único setor dos dados. Estes

arquivos podem tanto ser compostos por vetores, metafiles ou bipmaps.

Arquivos surfer [.SRF] são os arquivos gerados pelo programa Surfer, onde todos os

objetos e padrões da janela de plotagem serão armazenados.

O surfer possui dois modos de utilização : o modo Plot ( modo de construção de

gráficos ) e o modo Worksheet (planilha, pode ser substituído por outro editor de

planilhas como o Excel).

O modo Plot serve para confecção de mapas, desenhos, interpolação de dados e

edição de imagens. Este é o modo de exibição principal do programa.

O modo worksheet serve para a entrada de dados e é um modo periférico para

criação e edição de planilhas.

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Orientando-se na tela do Surfer

Ao abrir uma novo documento (Plot) no Surfer, você vizualizara a seguinte tela.

Figura 1 - Apresentação da tela do modo PLOT

Nome do arquivo em uso

Barras de Ferramentas

Régua e Gerenciador de objetos

Tamanho da folha pré-definida para

impressão

Posição do Cursor

Barra de Status: Nome e número dos objetos selecionados

Barras de Rolagem

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Comandos do Surfer

A janela “Plot” é onde produzimos os grides e os mapas. Esta é a janela que

aparece assim que abrimos o programa SURFER.

Na Barra de Ferramentas (Fig. 1), encontramos todos as funções e comandos

disponíveis no programa. Abaixo vemos cada um destas funções e seus comandos.

Funções

File Contem comandos para abrir e salvar arquivos, imprimir mapas ou

superfícies, mudar as opções de impressão, e criar novos arquivos. Edit Contem comandos da área de transferência, e comandos de edição. View Contem comandos de controle de visão da janela em uso. Draw Cria blocos de texto, polígonos, polilinhas, símbolos, e formas. Arrange Contem comandos de controle de orientação e ordenação de objetos. Grid Contem comandos de criação e alteração dos arquivos de gride. Map Contem comandos de criação e alteração de mapas. Window Controles para múltiplos documentos. Help Acesso ao ajuda.

Comandos

File

New Cria um novo documento (Plot, Worksheet) Open Abri um documento existente. Close Fecha o documento atual. Save Salva o documento atual. Save As Salva o documento com um novo nome. Import Importa contornos, metafiles e bipmaps. Export Exporta para diferentes formatos. Print Imprime o documento atual para a impressora instalada. Print Setup Exibe a lista de impressoras instaladas e permite as opções de

alteração. Page Layout Modifica os formatos da página. 1,2,3, Abre os arquivos especificados.

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Preferences Options

Controle os padrões de exibição, dos objetos selecionados e as unidades da página.

Exit Sai do SURFER.

Edit

Undo Desfaz a última mudança feita na janela Plot. Esta função pode reverter diversas mudanças, permitindo retornar a etapas anteriores.

Redo Refaz o último comando Undo. Esta função pode reverter diversos Undos, permitindo retornar a etapas desfeitas.

Cut Remove o objetos selecionados e coloca-os na área de transferência. Este comando só é disponível se algum objeto for selecionado.

Copy Copia os objetos selecionados da área de transferência. Este comando só é disponível se algum objeto for selecionado.

Paste Cola uma cópia da área de transferência no documento ativo. Este comando só é disponível quando esta não está vazia.

Paste Special Especifica o formato do objeto quando colado no documento ativo. Delete Apaga os objetos selecionados. Select All Seleciona todos os objetos da janela ativa. Deselect All Cancela a seleção de todos os objetos Invert Selection

Seleciona objetos não-selecionados/cancela seleção de objetos selecionados.

Object ID Nomeia um ID para o objeto selecionado (útil para o Gerenciador de Objetos).

Reshape Modifica polígonos e polilinhas existentes. Properties Exibe as propriedades do objeto selecionado

View

Page Enquadra toda a página na janela ativa.

Fit to Window Enquadra todo o documento na tela do computador. Actual Size Enquadra todo o documento ao tamanho original. Full Screen Permite a visualização do documento em toda a tela.

Zoom Commands

Zoom In

Aumenta ao dobro da escala atual.

Zoom Out Diminui a metade da escala atual. Zoom Rectangle Aumenta de acordo com o retângulo definido

pelo usuário. Zoom Selected Enquadra o objeto selecionado em toda a tela. Zoom Realtime Enquadra o objeto suavemente, conforme o

movimento do cursos Redraw Redesenha o documento.

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Auto Redraw

Automaticamente redesenha o mapa cada vez que uma alteração é feita.

Rulers Exibe régua auxiliar Drawing Grid Exibe grade auxiliar para desenho Toolbars Permite Selecionar as barras de ferramentas ativas Status Bar Exibe ou esconde a barra de status Object Manager Exibe ou esconde o Gerenciador de objetos

Draw

Text Cria um bloco de texto.

Polygon Cria um polígono fechado. Polyline Cria uma polilinha. Symbol Cria um símbolo centrado.

Rectangle Cria um retângulo.

Rounded Rect Cria um retângulo arredondado. Ellipse Cria uma elipse.

Arrange

Order Object Move o objeto selecionado à frente ou atrás dos outros objetos.

Order Overlay Move a camada selecionada para à frente ou atrás das outras camadas.

Combine Reúne os objetos selecionados.

Break Apart Separa os objetos selecionados Rotate Gira o objeto selecionado. Free Rotate Gira o objeto selecionado utilizando o mouse. Align Objects Transform

Alinha os objetos dentro de um retângulo pré-selecionado. Modifica Posição e dimensão (x,y) do objeto e rotaciona

Grid

Data Produz um arquivo gride [.GRD] para um conjunto de dados X,Y,Z.

Variogram Gera um variograma Function Produz um arquivo gride [.GRD] com funções definidas pelo

usuário. Math Produz um arquivo gride [.GRD] através de operação matemáticas

em um arquivo gride pré-existente. Calculus Oferece opções usada para interpretar dados [.GRD]. Filter Filtra um arquivo [.GRD] utilizando um algoritmo de filtração e gera

um novo arquivo [.GRD] Spline Smooth Recria um arquivo [.GRD] com um novo número de linhas e

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colunas. Blank Serve para remover parte dos dados de um arquivo [.GRD].Cria um

novo arquivo com (blank) [.GRD] com base em um [.GRD] existente e um arquivo [.BLN].

Convert Extract Transform

Converte arquivos [.GRD] em ASCII e binários, e converte [.GRD] para X,Y,Z [.DAT] Cria um arquivo gride subgrupo de um arquivo gride existente Altera o posicionamento XY de um valor pontual dentro de um arquivo gride

Mosaic Volume

Realiza cálculos de volume e área emtre arquivos [.GRD]

Slice Cria um perfil linear de um arquivo [.GRD] e um arquivo de contorno [.BLN]

Residuals Calcula as diferenças entre valores nas superfícies [.GRD] e os valores originais

Grid Node Editor Permite alterar individualmente cada ponto no gride [.GRD]

Map

BaseMap Cria um mapa base a partir de uma arquivo de contorno, metafile ou bitmap

Contour Cria um mapa de contorno (curva de nível) a partir de um arquivo gride ou arquivo DEM

Post Cria um mapa de pontos definidos Classed Post Cria um mapa de pontos definidos baseado na variação dos dados Image Cria uma imagem resterizada a partir de um arquivo gride ou DEM Shaded Relief Cria um mapa de relevo sombreado a partir de um arquivo gride ou

DEM Cria um campo vetorial (Gradiente)

Surface Cria uma superfície 3D a partir de um arquivo gride ou DEM Wireframa Cria um gráfico “gradeado” 3D a partir de um arquivo gride Scale Bar Cria uma escala de distâncias.

Digitize Cria um arquivos de dados a partir das coordenadas do mapa ativo

TrackBall Controla a rotação e giro dos mapas ou sobreposições selecionados Scale Controla a escala dos mapas ou sobreposições selecionados Limits Define a extensão dos mapas ou sobreposições selecionados Stack Maps Alinha os mapas selecionados na página Overlay Maps Combina os mapas selecionados em uma sobreposição Break Apart Separa mapas sobrepostos pelo comando overlay

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Figura 2 - Exemplo de utilização do Surfer no Geoprocessamento e planejamento urbano.

Teclas de Atalho

CTRL + N Cria novo documento CTRL + O Abre documento do Surfer CTRL + S Salva o arquivo atual CTRL + A Salva como CTRL + P Imprime CTRL + Z Undelete CTRL + X Recorta CTRL + C Copia CTRL + V Cola CRTL + TAB Alterna entre os arquivos abertos F1 Exibe o Índice Geral do Help do Surfer F2 Seleciona todos objetos da tela F3 Sai do SURFER F5 Redesenha

Funções Matemáticas

Funções Trigonométricas sin(x) seno cos(x) coseno tan(x) tangente - o valor de x não precisa ser um múltiplo ímpar de pi/2. asin(x) arco de seno - valores estão entre -pi/2 a pi/2 - O valor de x deve estar

entre -1 e 1. acos(x) arco coseno - valores estão entre 0 a pi. O valor de x deve estar entre -1 e

1. atan(x) arco tangente - valores estão entre -pi/2 a pi/2.

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atan2(y,x) arco tangente - os valores de x e y não devem ser zero. Valores estão entre -pi a pi.

Funções Exponenciais exp(x) função exponencial de x (e até x) sinh(x) seno hiperbólico de x. cosh(x) coseno hiperbólico de x. tanh(x) tangente hiperbólica de x. log(x) logaritmo natural de x. O valor de x deve ser positivo. log10(x) logaritmo base 10 de x. O valor de x deve ser positivo.

Funções Mistas min(x,y) mínimo x e y. max(x,y) máximo x e y. ceil(x) menor inteiro que é maior ou igual a x. floor(x) maior inteiro menor ou igual a x. sqrt(x) raiz quadrada de x. O valor de x não deve ser negativo. d2r(x) converte argumento em graus para radianos. r2d(x) converte argumento em radianos para graus.

Funções Estatísticas de um Intervalo de Colunas sum(a ..z) soma avg(a ..z) média std(a ..z) divergência standard min(a ..z) valor mínimo max(a ..z) valor de máximo

Como digitalizar utilizando o Surfer

Inicialmente carregue o arquivo que será utilizado como mapa base (através do comando Base Map, da função Map). Este arquivo poderá ser qualquer tipo de imagem ou carta digitalizada.

Ao importarmos o mapa base, suas coordenadas serão automaticamente colocadas nos eixos X e Y do mapa (os valores das coordenadas apresentados deverão ser corrigidas pelo comando properties).

Selecione o mapa base, clicando sobre ele. Escolha o comando Digitize, da função Map. O cursor automaticamente assumirá a forma de uma cruz “+”. A partir deste momento, qualquer ponto escolhido pelo usuário será armazenado em uma planilha de dados que aparecerá no canto superior da janela atual após o primeiro clique no mouse.

O Surfer não pode digitalizar de forma contínua, clicando e arrastando o mouse. Somente pontos podem ser armazenados na planilha. Portanto, ao digitalizar no

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Surfer, sugere-se que o usuário determine previamente a área do mapa base a ser digitalizada. Para facilitar o trabalho, utilize os recursos do comando Zoom da função View.

Após os pontos terem sido digitalizados, escolha a função File da planilha de pontos digitalizados e salve este novo arquivo e feche a planilha. O novo arquivo criado é um arquivo de dados do tipo boundary (limite) e recebe a extensão .bln. Atenção: Mesmo depois de salvar a nova planilha de dados e fechá-la, o comando Digitize continuará ativo, ou seja, se o usuário continuar a clicar sobre o mapa base, novos pontos serão armazenados em uma nova planilha. Para evitar este procedimento, após terminar a digitalização e salvar a nova planilha, escolha qualquer outro comando na Barra de Ferramentas abaixo:

ATIVIDADE 1 – Digitalização de uma carta Topográfica Passo 1 – Importar a figura Para isso,selecione o comando MAP>BASE MAP Passo 2 – Corrigir a escala da figura Este passo é de grande importância. Selecione a opção “properties”. (EDIT> Properties, Botão direito do mouse sobre a figura, ou clique duas vezes.) Na aba Base Map, entre com os valores corretos na opção “Image Coordinates”. No caso da figura 3, as coordenadas seriam : xMin = 0 , xMax = 10x50 = 500, yMin = 0 e yMax = 15x50 = 750 Passo 3 – Digitalização dos pontos Neste passo serão digitalizadas as cotas. É necessário digitalizar cada cota separadamente. Selecione o mapa e então a opção “digitize”. Clique sobre a cota a ser digitalizada. Neste momento os pontos (X,Y) serão arquivados em uma planilha. Após digitalizar os pontos de determinada cota, salve a planilha com o nome da cota e repita o procedimento para outra cota.

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Passo 4 – Preparando o arquivo de entrada de dados (.dat) Crie um novo arquivo de dados (.dat). Na primeira linha, escreva X,Y,Z nas células A1,B1,C1 respectivamente. Através do comando File>Import , importe os dados da primeira cota digitalizada no passo3. Você verá os dados como mostrado a seguir:

10 1 Apagar esta linha

222.34798 489.544748 313.245556 594.214698 Dados X,Y (digitalização) 428.933282 437.209696 340.790304 365.593536 247.138284 360.084494 219.593536 547.388688

15 cm

10 cm

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153.48611 641.040708 101.151212 558.406464 203.066718 412.419546 393.125202 371.102424

A primeira linha dos dados importados deverá ser apagada. O primeiro número representa a quantidade de pontos que foram digitalizados e o segundo informa ao surfer excluir (comando blank) a área externa ou interna ao polígono (será explicado adiante). Digita-se então o valor da terceira dimensão na tabela. Para facilitar pode-se usar o comando Data>Transform. Então, salva-se o arquivo.

Como plotar os pontos digitalizados pelo Surfer e gerar linhas e polígonos com estes pontos

Uma planilha de pontos gerada pelo comando Digitize do Surfer ou mesmo por um outro programa, pode ser utilizada como base de dados para gerar pontos ou retas e polígonos.

Para plotarmos os pontos da planilha, utilizamos o comando Post ou Classed Post

da função Map. Ao escolhermos um destes comandos, determina-se qual o arquivo que contêm os dados que iremos utilizar na janela “Open Data”. A janela “Post Map” ou “Classed Post Map” (dependendo da opção que o usuário escolheu) aparecerá como

na figura abaixo: Nesta janela o usuário poderá definir quais colunas de sua planilha serão utilizadas como coordenadas X e Y, rótulo dos dados (Label), símbolos utilizados e o ângulo do símbolos plotados (normalmente quando utilizamos dados vetoriais ou sentido e direção do dado). O usuário pode ainda definir as cores e tamanho dos símbolos que indicam os pontos da planilha, as características do mapa, como posicionamento do rótulo de dados, formato e tipo de fonte a ser plotada, etc.

Caso o usuário tenha escolhido o comando Classed Post Map, a janela que

aparecerá será muito semelhante a esta, porém com opções para definir o número de classes de agrupamento dos dados e quais os símbolos e cores de cada uma destas classes. Para plotarmos linhas ou polígonos a partir de pontos pré-definidos em planilhas de pontos os procedimentos requerem um pouco mais de trabalho. Inicialmente o usuário tem que transformar os pontos em uma arquivo [.BLN], que é utilizado pelo Surfer como arquivos de linhas ou polígonos. Para isto, siga as instruções abaixo: 1) Abra a janela Planilhas do Surfer, através do uso do comando Worksheet da função

File ou clicando no botão da Barra de Ferramentas: 2) Utilize o comando Open da função File e escolha o arquivo de pontos (arquivos DAT

ou XLS) que serão convertidos; 3) Conte o número de linhas que o seu arquivo contém (A), e adicione uma linha antes

dos início dos valores dos seus dados (B). Sobre a primeira coluna digite o número total de linhas que seu arquivo possui, e na célula ao lado digite o número 1 ou 0 ( 1 para linhas e 0 para polígonos), como na figura abaixo:

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A

B Como no exemplo ao lado, podemos ver que o arquivo original continha 11 linhas, ou seja 11 pares de dados. Portanto insira uma linha antes do início dos dados, com o comando Insert na função Edit, e nesta linha coloque sobre a primeira coluna de dados o número total de linhas (11) e na célula ao lado o número 1 ou 0 de acordo com sua necessidade. Após ter realizado estas operações, salve este arquivo com a terminação .BLN

Atenção 1: Quando for salvar o arquivo .BLN fique atento, pois o Surfer automaticamente atribui a extensão .DAT ao arquivo a ser salvo. Apague esta terminação e de o nome desejado com a nova terminação “exemplo.bln”. Atenção 2: Se o usuário quiser criar um arquivo .BLN do tipo reta ou linha, basta realizar exatamente o que foi descrito até agora, porém, se o intuito foi o de criar um polígono, não se esqueça que o primeiro e último par de pontos (ou primeira e última linhas) devem ser exatamente iguais. 4) Por último, feche a janela Planilha e volte a janela Plot do Surfer. Utilize o comando

Load Base Map da função Map e escolha o arquivo .BLN criado. 5) A janela “GS Blanking Import Options” aparecerá. Esta janela significa se o usuário

quer converter sua linha ou polígono em uma única área (fechada) ou em curvas compostas por várias linhas e segmentos de linha (não obrigatoriamente fechada). Escolha a opção desejada e clique “OK”.

Atividade 2 – Criando um mapa de pontos

Para criar um mapa de pontos é bastante simples. Este mapa é criado a partir de um arquivo de dados que pode ser no formato .dat , .xls, .bln, etc...

Selecione a opção Map>Post Map> New Post Map Selecione o arquivo desejado.

Para criar um mapa de pontos com classificação :

Selecione a opção Map>Post Map> New Classed Post Map Selecione o arquivo desejado.

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Esta opção criará um mapa de pontos, com um diferenciação entre os pontos baseado em uma variável. Calculo do Volume Grid > Volume

Esta é a janela de delimitação das superfícies inferior e superior do grid. O surfer calculará o volume contido entre o plano escolhido (na foto acima z=10) e a superfície descrita pelo arquivo .grd. No caso poderia ser a quantidade de água armazenada entre a cota 10 e o fundo do reservatório. Clique em OK e automaticamente uma janela do editor do SURFER irá abrir com as seguintes informações: VOLUME COMPUTATIONS UPPER SURFACE Level Surface defined by Z = 10 LOWER SURFACE Grid File: D:/PLOT.GRD Grid size as read: 50 cols by 20 rows Delta X: 11.0085 Delta Y: 16.8753 X-Range: 846.003 to 1385.42 Y-Range: 389.775 to 710.405 Z-Range: 1.00029 to 6.96891 (informações sobre o arquivo)

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VOLUMES Approximated Volume by Trapezoidal Rule: 1.08647E+006 Simpson’s Rule: 1.08659E+006 Simpson’s 3/8 Rule: 1.08671E+006 (Volume calculado por 3 métodos numéricos) CUT & FILL VOLUMES Positive Volume [Cut]: 1.08647E+006 Negative Volume [Fill]: 1.00000E+006 Cut minus Fill: 0.08647E+006 (Esta informação é interessante para obras de aterro.Na figura abaixo, percebe-se que volume positivo é aquele entre a superfície e o plano (volume a aterrar) . Negativo é aquele entre o plano e a superfície (volume a ser removido). A diferença é a quantidade de terra que sobrou ou faltou para nivelar o terreno). AREAS Positive Planar Area (Upper above Lower): 172953 Negative Planar Area (Lower above Upper): 120003 Blanked Planar Area: 0 Total Planar Area: 52950 Positive Surface Area (Upper above Lower): 172979 Negative Surface Area (Lower above Upper): 120010 (Aqui está disponível a área calculada plana (vista superior) ou em superfície (real grandeza)).

O volume positivo é aquele que fica entre o grid (superfície) e o plano superior. Neste caso o volume seria 1.08647E+006 unidades de volume (). Isto também é aplicado para o cálculo de áreas.

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No caso da barragem, para a construção do diagrama cota X volume, deve-se

calcular os volumes para cada cota de nível d’água, tendo sempre como superfície inferior o arquivo grid e a superfície superior a cota Z definida. Atividade 3 – Criando um polígono

Para criar um mapa de pontos é bastante simples. Este mapa é criado a partir de um arquivo.bln.

Selecione a opção Map>Base Map

Exemplo de Base Map:

-57 -56 -55 -54 -53 -52 -51 -50 -49

-33

-32

-31

-30

-29

-28

-27

-26

-25

-24

-23

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Como sobrepor uma mapa (DXF, WMF, CLP, etc.) com uma figura georeferenciada

Se a figura estiver corretamente georeferenciada, basta selecionar ambos os mapas na tela da janela Plot (através do uso do comando Select All (F2) da função Edit, ou pressionando o botão CTRL e clicando com o mouse nos objetos desejados) e utilizar a comando Overlay Maps da função Map. Atenção: Se o mapa final estiver somente com um dos mapas ou não apareça nenhum dos dados dos mapas, podem estar ocorrendo três coisas: 1) As unidades de um dos mapas podem ser diferentes ou muito reduzidas em relação ao outro, desta forma dificultando ou mesmo impossibilitando a visualização de todos os dados; 2) As cores ou padrões de um dos mapas podem não estar visíveis ou podem estar coincidindo com alguma outra feição do mapa; 3) Um dos mapas não possui dados ou apresenta algum erro;

Porque mapas confeccionados em programas de edição (Autocad, Microstation, Tosca, Idrisi, etc.), as vezes não são reconhecidos pelo programa Surfer

Estes erros podem estar ocorrendo principalmente por três motivos: 1 - o programa utilizado para confecção do mapa pode ser mais recente ou muito mais antigo que a versão do programa Surfer que o usuário está utilizando. Isto pode estar ocorrendo pois os filtros utilizados pelo Surfer para importação de arquivos de extensão BLN, BNA, LGO, LGS, CLP, DXF, WMF e GSB podem não estar sendo capazes de converter arquivos com estas terminações, devido a suas versões serem mais recentes ou mais antigas que as necessárias; 2 - existe algum erro de configuração do arquivo, algum problema na exportação de arquivos do programa de edição, ou mesmo um defeito físico no disquete ou arquivo que contêm os dados; 3 - as linha, polígonos e cores utilizados no programa de edição podem não ser bem reconhecidos pelo Surfer (normalmente quando este erro ocorre, as linhas e cores do arquivo mostram-se incompletas ou com padrões desconhecidos, ou ainda invisíveis). Clique duas vezes sobre a figura e tente alterar o padrão e cores destes objetos.

Como alterar linhas, polígonos e cores de mapas base carregados pelo Surfer

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Nem todos os arquivos importados pelo Surfer podem ser modificados ou editados pelo programa. Somente arquivos que, durante sua confecção, possuem objetos individuais, como linhas, polígonos, layers, etc. Estes objetos poderão ter suas propriedades modificadas pelo usuários, como cores, espessura, padrões, fonte, etc.

Arquivos do tipo DXF, SRF, GRD, WMF e BLN, ou seja, arquivos vetoriais podem ser editados clicando duas vezes sobre o objeto ou mapa. De acordo com o tipo de objeto, a janela apropriada aparecerá.

Arquivos do tipo BMP, TIFF, JPG, GIF, CLP, GSM, ou seja, imagens “bitmap” em

geral, não poderão ser editados ou mesmo divididos pelo Surfer, pois estes se apresentam como objetos únicos e muitas vezes como figuras, e não como mapas. Nestes casos a janela abaixo aparecerá:

Atenção: Caso o usuário carregue uma imagem através do comando Import, a janela acima aparecerá se a imagem for clicada duas vezes. Porém se o usuário carregá-la através do comando Load Base Map, a opção de edição será quanto ao tamanho da figura.

Como dividir um mapa ou carta em duas figuras diferentes

Como foi visto no item anterior, nem todos os objetos importados pelo Surfer podem ser modificados ou divididos. Imagens e cartas digitalizadas que não podem ser divididos, editados ou recortados pelo Surfer devem ser alterados em outros programas. Porém, existe uma alternativa que também pode ser utilizada:

Para obtermos duas imagens georeferenciadas distintas a partir de um mesmo arquivo, deve-se seguir o seguinte procedimento: a) Carregue a imagem georeferenciada inicial com o uso do comando Load Base Map na

função Map; b) Repita a operação anterior, gerando duas imagens iguais na sua tela Plot; c) Selecione uma das imagens e, utilizando o comando Limits na função Map, determine

os limites para sua primeira imagem; d) Novamente repita a última operação para a outra imagem, de tal forma que cada uma

delas represente uma área diferente da mesma imagem original. Desta forma, você obterá o mesma imagem original georeferenciada, porém subdividida em duas áreas distintas também georeferenciadas.

Atenção: Quando o usuário utilizar um outro programa para editar uma imagem georeferenciada, lembre-se que, dependendo do programa utilizado, os valores de X e Y (até mesmo a identificação de cada um dos objetos que compõem a imagem) poderão ser perdidos ou alterados por este programa.

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Atividade 4 – Alterando limites Abrir a poligonal criada no atividade 3.

Clicar duas vezes sobre o base map e alterar os valores para: xMin = -54 xMax = -48 yMIn = -30 yMax = -25 Não esquecer do sinal “-“. Veremos então o mapa de SC.

Como gerar diferentes tipos de gráficos utilizando o programa Surfer

O Surfer não é um programa indicado para a criação de gráficos do tipo Histograma, gráficos de barras, colunas, área, pizza, etc. Somente gráficos do tipo Dispersão XY e superfície podem ser criados pelo programa, no entanto, dependendo das necessidades do usuário, a variedade dos recursos e o modo de visualização dos mesmos são muito limitados.

Para gerar gráficos de superfície e dispersão XY, o procedimento do usuário é muito semelhante ao da criação de arquivos GRD e mapas de superfície. Para gráficos XY, o procedimento é semelhante ao da utilização dos comandos Post ou Classed Post.

No entanto, nestes casos, o usuário deve ter cuidado principalmente na elaboração da planilha de pontos, pois nesta, a distribuição dos dados, a escolha das colunas como Coordenadas X e Y são extremamente importantes para que o gráfico seja realmente representativo das necessidades do usuário. Existe também a possibilidade da elaboração de gráficos de linha pelo Surfer, porém o procedimento é completamente diferente dos demais e, muitas vezes, extremamente trabalhoso. Para elaboração de gráficos do tipo linha, o usuário deve inicialmente criar um gráfico do tipo XY. Posteriormente, digitalizar ou importar cada um dos pontos localizados neste gráfico e gerar um arquivo .BLN. A partir deste arquivo .BLN o usuário poderá criar um gráfico semelhante a um gráfico de linha, com o uso do comando Load Base Map. Atenção: Para gráficos do tipo linha, mesmo o procedimento sendo muitas vezes extremamente trabalhoso, o resultado é bom. Isto porque as X e Y poderão ser definidas pelo usuário no momento da criação do gráfico XY, desta forma, podendo determinar intervalos e valores predefinidos ou muitas vezes com intervalos irregulares.

Quando os dados da planilha não são importados ou são importados incorretamente

Planilhas criadas em outros aplicativos muitas vezes não são importadas pelo

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Surfer devido à alguns problemas simples: a - o Surfer utiliza os padrões americanos de separação de números decimais “.” (ponto). Desta forma, ao criar planilhas, lembre-se de transformar seus valores separados por “,” (virgulas) para pontos. Valores separados por vírgulas são considerados pelo Surfer como texto e não como números; b - por utilizar dados no formato ASCII, ao importar dados de planilhas de outros aplicativos, o Surfer pode agrupar todos os valores em uma única coluna ou até mesmo em uma única célula. Para evitar este erro, copie as colunas separadamente, ou utilize um outro programa de edição de planilhas, que facilite a importação dos dados originais e exporte ao Surfer sem a perda ou troca de colunas. c – podem existir erros na planilha original ou valores e símbolos que o Surfer não reconhece como números ou texto; d – muitas vezes ao tentarmos copiar uma planilha muito extensa de um aplicativo para o Surfer, a mensagem “Insufficient Memory” poderá aparecer. Isto significa que a quantidade de dados que o usuário está copiando é muito grande. Selecione um menor número de dados e, ao invés de copiar uma única vez, repita a operação quantas vezes for necessário.

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Exportando um arquivo do Surfer, sem perder os valores do georeferenciamento ou distorcer a imagem

Normalmente quando exportamos a imagem da janela Plot para outro aplicativo ou para um arquivo tipo BMP, WMF, TIF, etc., este perde suas coordenadas ou fica distorcido. Para evitar que isto ocorra, devem ser observadas as seguintes opções: a – se os objetos exportados realmente possuem georeferenciamento; b - o formato utilizado para a exportação muitas vezes não mantêm as informações desejadas. Arquivos com terminação BMP, GIF, PCX, TGA, TIF, TIFF, CGM, JPG, WPG, PCT e DCX não mantêm os valores de georeferenciamento dos objetos. Somente arquivos com terminação WMF e DXF mantêm algumas informações e características dos objetos que compõem a imagem; c - os valores do número de linha x coluna que compõe a imagem não podem ser alterados aleatóriamente, pois isto pode causar distorção ou perda de resolução da imagem (ex.: uma imagem que contenha 1678 linhas x 4231 colunas, não deve ser exportada como imagem padrao (default) 800 x 600). Sugere-se manter o número de linhas x colunas da imagem original ou números múltiplos destes números. Atenção: Muitas vezes os usuários do Surfer, ao invés de exportar a imagem ou mapas para outros aplicativos, simplesmente selecionam toda a tela ou os objetos desejados, copiam e colam no aplicativo desejado. Este procedimento muitas vezes faz com que a resolução da imagem seja perdida e o tamanho do arquivo de destino aumente demais. Porém não existe nenhuma regra para tal procedimento. De acordo com as necessidades do usuário, este procedimento pode ou não apresentar resultados melhores do que exportanto o mapa.

Como inserir um símbolo nas caixas de texto e legendas do Surfer

Devido aos recursos limitados do programa Surfer, para inserirmos símbolos diferentes nas caixas de texto, devemos realizar os seguintes procedimentos: a - Utilizando os códigos de linguagem ASCII (ex: Alt +167= º ; Alt +166= ª ; Alt +156 = £); b - Configurando a fonte a ser utilizada no comando Symbol attributes da função Draw.

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Arquivos [.GRD] Estrutura de um arquivo .GRD:

Exemplo 1

id Identificador de GRD ASC II DSAA

nx ny (n.º inteiro), representa o número de linhas

no grid ao longo de X e Y (colunas e linhas)

9 8

xlo xhi xlo valor mínimo de X no grid

xhi valor máximo de X no grid

0,0625 44,309

ylo yhi yho valor mínimo de Y no grid

yhi valor máximo de Y no grid

0,2334 25,109

zlo zhi zlo valor mínimo de Z no grid

zhi valor máximo de Z no grid

5,7358 2854,3

Exemplo 1:

DSAA 9 8

0,0625 44,309 0,2334 25,109 5,7358 2854,3 5,7358 34,182 114,604 187,353 296,99 770,865 1868,45 2321,74 2764,17

31,9064 119,087 154,771 178,628 460,739 676,938 1914,8 2064,67 2854,35135,855 241,118 217,536 170,935 225,535 835,661 1822,64 2056,4 2851,58217,969 273,188 238,842 203,038 374,241 1087,34 2236,34 2336,51 2689,17286,887 270,936 239,702 260,964 496,924 1201,33 2120,21 2406,66 2522,82367,343 304,676 270,999 334,747 542,612 1185,07 2153,74 2455,81 2292,04466,311 434,264 386,57 454,97 610,362 1103,47 2225,42 2586,64 2220,83

575,1 487,251 690,319 668 502,642 1296,37 2172,45 2650,99 2677,69 Os arquivos .GRD podem ser Binários ou ASCII. Os binários são menores, no entanto, os ASC II podem ser criados e modificados com um editor ASC e lidos pela Worksheet do Surfer (Sub-comando Convert, no comando Utility dentro da função Grid).

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Sugestão prática para a escolha do melhor método de interpolação As dicas a seguir somente são sugestões que podem auxiliar na hora da escolha do melhor método. Elas foram retiradas do manual do programa Surfer 6.01. Mas o pesquisador que utilizar os recursos de interpolação do Surfer deve realizar estudos matemáticos e estatísticos que demonstrem com exatidão, qual o melhor método de interpolação a ser adotado em relação a seus dados. Inverse Distance bull’s eye – rápido, porém tende a gerar feições em forma de “olho”,

concêntricas, ao redor dos pontos da planilha. Krigging – é o mais flexível, porém muito lento quando utilizamos com grande quantidade

de dados. Minimum Cirvature – gera superfícies suavizadas (smooth), e relativamente rápido. Polinomial Regression – mantêm padrões e tendências de longa escala. São rápidos, mas

tendem a perder detalhes nas feições do gride. Radial Basis Functions – muito similar ao Krigging, porém um pouco mais rápido. Shepard’s Method – similar ao Inverse Distance, mas não tende a gerar os “olhos”. Triangularion with Linear Interpolation – rápido somente com poucos dados, mas

extremamente lento com muitos.

Quanto ao número de dados (n) 1) n < 10 Krigging - melhor; Radial Basis - muito bom; Polinomial - muito bom, principalmente se desejarmos

tendências gerais da superfície; Triangulation - Não é bom; 2) 10 < n < 250 Krigging - com variograma linear dá bons resultados; Radial Basis - com função Multiquadrics; 3) 250 < n < 1000

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Triangulation - mais rápido, preserva as quebras de linha; Krigging e Radial Basis - muito lentos, mais com ótimos resultados. 4) n > 1000 Minimum Curvature - mais rápido, suaviza bem a superfície; Triangulation - pouco mais lento, com ótimos resultados Krigging e Radial Basis - lentos

Dicas no comando Search Options da janela Scattered Data Interpolation, quando criamos um grid a) Search Type – refere-se a como o Surfer encontra os pontos para a construção do

grid. Existem 4 tipos: All data, Simple, Quadrant, Octant a) n < 250 Sugere-se All Data Quando mais próximos os pontos, maior o peso sobre o cálculo dos valor do gride um ponto exerce sobre o outro. Obs: Quando os dados estão igualmente distribuídos, sugere-se All data ou Simple a.2) n > 250 All data não é apropriados para os métodos Krigging e Radial Basis. Para estes métodos sugere-se o Quadrant. Quando os dados estiverem muito agrupados em um determinados setor do mapa ou coletados em perfis igualmente espaçados – Quadrant ou Octant. b) Search Rules – define o número de pontos como “nós”do grid. Este comando trabalha

juntamente com o Search Ellipse , que especifica o tamanho do entorno do ponto, enquanto que o Search Rules determina número de pontos considerados.

Data per sector – especifica o número de pontos utilizados em cada setor Minimum total data – determina o número de pontos utilizáveis Max empty sectors – determina o número de setores utilizáveis Caso o Minimum Total Data não seja encontrado, dentro da Elipse indicada, o valor 1.70141e+038 será atribuído (assim como para o Max Empty Sectors) criando uma zona de “Blank”.

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Exercícios

Exercício 1

1) Criar uma tabela EXERC1.DAT a partir dos dados abaixo:

Nº Pto X Y Z1 Nº Pto X Y Z1 1 0,1 28,3 8 26 39,0 42,3 2437 2 9,7 40,4 1943 27 49,8 50,0 1121 3 29,3 24,0 646 28 30,6 29,6 1468 4 27,5 44,8 1538 29 23,3 24,9 -5 5 42,2 37,3 4008 30 42,0 2,3 5374 6 8,7 42,9 2134 31 28,8 4,6 -5 7 35,5 25,7 1136 32 33,9 2,8 1392 8 25,3 0,7 -5 33 0,4 45,9 1359 9 4,6 28,2 -5 34 23,8 23,6 -5

10 7,4 8,3 -5 35 29,4 34,6 1196 11 49,4 22,3 2154 36 42,9 36,3 2212 12 6,0 0,2 -5 37 24,2 20,3 0 13 0,4 28,9 -5 38 37,3 23,4 2071 14 26,6 28,6 3736 39 22,9 47,5 1915 15 30,1 30,4 2041 40 37,2 5,4 563 16 8,3 33,3 482 41 30,0 29,3 1406 17 22,5 27,6 42 42 36,8 30,4 4416 18 2,9 30,4 146 43 28,6 28,1 1384 19 39,3 40,2 2458 44 7,6 22,3 -5 20 26,0 25,1 118 45 22,3 40,2 2201 21 43,8 36,3 2453 46 25,9 49,5 2367 22 47,8 46,3 3641 47 37,6 27,3 1859 23 27,0 7,2 0 48 8,4 32,9 1391 24 23,2 22,8 0 49 24,6 3,3 0 25 43,2 20,5 1183 50 23,5 5,3 0

2) Com base nos dados da planilha EXER1.DAT plote os pontos XY com o auxílio do

comando Post; 3) Utilizando as colunas X, Y e Z1, crie um arquivo .GRD chamado EXERC1.GRD,

utilizando o método de interpolação Krigging; 4) A partir do arquivo EXERC1.GRD, crie um mapa de Contorno e um mapa de

Superfície e salve-os em um arquivo chamado EXERC1.SRF; 5) Carregue o arquivo da palheta de cores EXERC1.LVL; 6) Carregue os arquivos CIDADE.BLN e ESTRADAS.BLN utilizando o comando Load

Base Map e sobreponha-os com os mapas .GRD.

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Exercício 2 1) Utilizando o arquivo EXERC2.DAT, crie uma nova coluna Z1 e calcule seus valores a

partir da equação abaixo:

Altitude verdadeira = (altitude lida * seno (A) * coeficiente) onde:

Altitude verdadeira = Z1 Altitude lida = H Ângulo = A Coeficiente = K

2) Com base nos dados de X, Y e Z1, crie arquivos .GRD utilizando os seguintes

métodos: Krigging - arquivo: krigging2.grd Minimum Curvature - arquivo: mincurva2.grd Triangulation with Linear Interpolation - arquivo: triang2.grd Radial Basis Fuction - arquivo: radialba.grd

3) Compare os resultados obtidos, plotando os arquivos .GRD sob forma de Contornos e

Superfícies. 4) Carregue o arquivo PONTOS2.DAT e, utilizando o comando Post, plote este arquivo

sobre cada um dos arquivos .GRD gerados (Overlay Maps) Comandos utilizados: Funções Utilizadas: Data Worksheet File Save Overlay Maps Map Post Move to front Grid Contour Move to back Arrange Surface Edit Overlay Compute Transform

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Exercício 3 1) Utilizando os arquivos EXERC3.DAT e EXERC3.LVL, em um novo documento Plot

crie mapas de contorno e superfície para o novo arquivo EXERC3.GRD gerado; 2) Carregue o arquivo PONTOS3.DAT; 3) Com o uso dos comandos Overlay Maps, Stack Maps, Edit Overlay, Post, e Draw

PolyLines, construa um arquivo .SRF semelhante ao desenho abaixo:

4) Salve o resultado final como EXERC3.SRF

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Onde obter dados de topografia de qualquer ponto da terra. http://www.tempo.ufsc.br/aulas

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Caroline de Liz Santos Fones: (048) 30285210 e 84081320 Thales Dias Seabra Pereira 3381623 Viviane Beiró Gonçalves RG 2040229623 48 232 7024 / 8412 1996 Rodrigo Chiesa Marcelo Emmendoerfer Felipo Bronoli