Surfer ®
Produkt firmy Golden Software,Inc. Witamy na stronie polskiego dystrybutora programu.
Surfer® jest programem zaprojektowanym do wszechstronnej wizualizacji danych XYZ, dzięki czemu bywa najczęściej używany do tworzenia map i modelowania powierzchni terenu, ale nie jest to jedyne zastosowanie tego programu. Wbudowany szeroki zestaw interpolacyjnych metod generowania regularnej siatki wartości, pozwala wybrać optymalny algorytm do charakteru danych wejściowych. W najnowszych wersjach analizie i wizualizacji mogą podlegać dane XYZC, dające możliwość generowania przestrzennych siatek wartości i wizualizacji na ich podstawie.
Dane XYZ to bardzo powszechna forma opisu obiektów fizycznych. Trzy kolumny liczb nazwane X, Y i Z mogą reprezentować cyfrowy obraz terenu, ale też powierzchnię stropu i spągu złoża, zawartość ołowiu w glebie, wielkość opadów w milimetrach, natężenie hałasu wzdłuż arterii komunikacyjnych czy wiele innych zjawisk. Wszystkie one mają wspólną cechę: opisuje je funkcja dwóch zmiennych. Stąd też krąg użytkowników programu Surfer nie zamyka się do specjalności wyłącznie kartograficznych, ale obejmuje wszystkie dziedziny działalności naukowej i inżynierskiej, wszędzie tam gdzie zachodzi konieczność modelowania i wizualizacji kształtu funkcji dwóch zmiennych.
Zmiany w najnowszych wersjach programu Surfer idą w kierunku rozszerzenie wizualizacji o czwarty wymiar. Dane XYZC w środowisku programu mogą być przetworzone w przestrzenną siatkę wartości. Trzy zmienne XYZ służą w tym przypadku do narzucenia przestrzennej geometrii siatki z parametr C jest wyświetlany w tej przestrzennej strukturze. Pozwala to na przestrzenny rendering analizowanej wartości oraz generowanie przekrojów przez siatkę wartości 3D. W zakresie tego typu wizualizacji Surfer przejmuje formy wizualizacji, które były dostępne w wycofanym programie Voxler.
Wizualizacja danych XYZ
Dzięki rozbudowanym procedurom gridingu i wielu zaimplementowanym algorytmom tworzenia regularnej siatki wartości dla nieregularnie rozłożonych punktów XYZ Surfer stał się standardem w wizualizacjach technicznych wymagających przedstawienia graficznego funkcji z=f(x,y) na podstawie skończonej liczby punktów XYZ. Program dokonuje odwzorowania powierzchni metodą tworzenia regularnej siatki wartości o gęstości ustalanej przez użytkownika. Na podstawie nieregularnie rozłożonych punktów XYZ dokonuje
obliczeń wartości funkcji w węzłach regularnej siatki prostokątnej o ustalonej geometrii.
Wizualizacja danych XYZC
Na bazie danych XYZ zmienne XY służyły do generowania płaskiej siatki wartości, gdzie zmienna Z była odtwarzana metodami interpolacyjnymi jako wartości w węzłach siatki. W przypadku danych XYZC trzy zmienne przestrzenne XYZ odtwarzają geometrię siatki w układzie 3D, a w oparciu o zmienną C generowane są wartości w węzłach tej przestrzennej siatki. Rysunek obok pokazuje przekroje przez siatkę przestrzenną. Efekt animacji przesuwanej płaszczyzny przekroju został wygenerowany poza programem na bazie poszczególnych obrazów wyeksportowanych z programu.
Tworzenie map i obliczenia na mapach
Dzięki swoim podstawowym cechom Surfer znalazł zastosowanie przede wszystkim do tworzenia map. Pozwala nie tylko tworzyć mapy warstwicowe i ich przestrzenne obrazy ale pozwala też na dokonywanie obliczeń na bazie regularnej siatki wartości. Specjalizowane procedury pozwalają generować przekroje mapy wzdłuż dowolnie wybranej linii łamanej. Program pozwala liczyć powierzchnię krzywizn, powierzchnię rzutów na płaszczyznę XY oraz objętości.
Kriging i modelowanie wariogramu
W programie Surfer jako jedna z metod gridingu (tworzenia regularnej siatki wartości) została zastosowana metoda kriging z liniowym wariogramem, a procedury modelowania wariogramu pozwalają dobrać optymalny jego kształt. Jest to najpowszechniej stosowana metoda w tworzeniu regularnej siatki wartości, daje ona najlepsze efekty modelowania przebiegu funkcji z=f(x,y) na podstawie skończonej liczby punktów XYZ. Modelowanie wariogramu jest dodatkową procedurą, która pozwala zwiększyć dokładność tej metody.
Przykład zastosowania programu Surfer: mapa, blokdiagram i przekrój poprzeczny warstw geologicznych przez Wisłę i wzgórze wawelskie (na podstawie przykładowych danych, dane kartograficzne z serwisu OpenStreetMap.org)
Firma GAMBIT oferuje gotowe zestawy obejmujące program Surfer 31 firmy Golden Software wraz z dodatkami w postaci obszernej, drukowanej polskiej dokumentacji i szkoleń e-learningowych.