Разработка приложения для визуализации сеточных данных в формате GRD
Автор: Королев А.С.
Рубрика: Информационная безопасность и компьютерное моделирование статьи
Статья в выпуске: 21, 2023 года.
Бесплатный доступ
Статья посвящена актуальной на сегодняшний день проблеме создания приложения для визуализации сеточных данных в формате GRD. Дано понятие сеточных данных, и описан процесс создания приложения для их визуализации. Автором выявлены и обоснованы полезные свойства данного приложения, перечислены сферы его практического применения. Сделан вывод о необходимости функционирования такого приложения для улучшения понимания субъектом сеточных данных путем наглядного их представления, а потому в целом для эффективной работы с ними.
Формат grd, пространственные данные, графический интерфейс, картография, географические расчеты, инженерные расчеты, цифровая модель рельефа, гидродинамическое моделирование
Короткий адрес: https://sciup.org/149145753
IDR: 149145753 | УДК: 004.42
Текст научной статьи Разработка приложения для визуализации сеточных данных в формате GRD
В наше время сбор данных стал невероятно доступным и распространенным явлением. От научных исследований до инженерных проектов, данные играют важную роль в понимании и анализе информации [11, p. 183]. Однако сами по себе числа и цифры могут быть сложными для понимания. Здесь на помощь приходит визуализация данных. Визуа- лизация позволяет представить данные в более наглядной и понятной форме, что делает их анализ более эффективным и информативным [11, p. 183].
Разработка приложениядля визуализации сеточных данных
Рассмотрим процесс разработки приложения для визуализации сеточных данных.
Сеточные данные представляют собой набор значений, организованных в виде сетки. Этот формат данных широко используется в различных областях, включая научные исследования, географические и инженерные расчеты [10, p. 20].
Чтение и загрузка файлов GRD. Центральной функцией приложения является возможность чтения и загрузки файлов в формате GRD. Формат GRD представляет собой текстовые файлы, содержащие данные в сеточной структуре. Этот формат часто используется в задачах математического моделирования и численных расчетов [3, с. 177].
Приложение предоставляет пользователю возможность выбрать файл GRD с помощью диалогового окна выбора файла. После выбора файла, приложение производит анализ его структуры и извлекает важные данные, такие как количество точек по осям X и Y , а также минимальные и максимальные значения координат и высот.
Визуализация данных. Основной задачей приложения является визуализация сеточных данных из файла GRD. Визуализация данных позволяет пользователям лучше понимать информацию и анализировать ее [9].
Процесс визуализации начинается с преобразования значений высот в цветовую гамму (рис. 1). В данном приложении использована цветовая палитра, которая отображает более низкие значения высот в зеленых тонах и более высокие значения высот в коричневых тонах. Это позволяет легко видеть различия в высотах на карте [1, с. 45; 5, с. 418].
Пользователь имеет возможность масштабировать и перемещать изображение для более детального рассмотрения. Это особенно полезно при работе с большими объемами данных. Пользователь также может выполнять масштабирование с помощью колесика мыши для более удобной навигации.
Интерактивные возможности. Приложение предоставляет пользователю интерактивные возможности для более глубокого анализа данных. Одной из таких возможностей является определение координат и высоты в указанной точке на карте. Пользователь может просто щелкнуть по любой точке на карте, и приложение отобразит соответствующие координаты и высоту в этой точке. Это позволяет пользователям получать точную информацию о местоположении и высоте в любой точке карты. Также немаловажной фун-
Рис. 1. Визуализация слоев – рельефа и русла реки Медведица
кцией является возможность визуализации геоинформации в виде 3D-изображения (рис. 2) [7, p. 111].
Сохранение изображений. Для дальнейшего анализа и использования данных, приложение предоставляет функцию сохранения визуализированных данных в формате PNG. Пользователь может легко сохранить изображение на диске для последующего использования или обмена с коллегами. Это удобно для создания отчетов и презентаций на основе визуализированных данных.
Применение на практике. Приложение для визуализации сеточных данных имеет широкий спектр практических применений. Оно может быть полезным для различных областей исследований и проектирования.
Научные исследования. Так, исследователи могут использовать приложение для визуализации результатов своих экспериментов и численных расчетов. Это помогает им визуально представить данные и выявить закономерности или аномалии.
Географические исследования. Здесь визуализация геопространственных данных позволяет анализировать рельеф местности, климатические условия, распределение ресур- сов и другие географические параметры [2, с. 427]. Это полезно в геологии, экологии и географии [8, p. 70].
Инженерные расчеты. Инженеры могут использовать приложение для визуализации результатов численных расчетов, таких как моделирование потоков жидкости, теплообмен и многое другое. Визуализация данных помогает им лучше понимать процессы и принимать более обоснованные решения [4, с. 36; 6, с. 135].
Образование. Приложение может быть использовано в учебных целях для обучения студентов визуализации данных и их анализу. Это помогает студентам развивать навыки анализа и интерпретации данных.
Заключение
В данной статье был рассмотрен процесс разработки приложения для визуализации сеточных данных. Визуализация данных остается важным инструментом для понимания информации и разработки приложений, таких как описанных здесь, помогает сделать этот процесс более доступным и эффективным. Приложение предоставляет пользователям удоб-
Рис. 2. Визуализация в 3D реки Кура в Азербайджане
ные инструменты для чтения, визуализации и анализа данных в формате GRD.
С помощью этого приложения исследователи, инженеры и студенты могут легко визуализировать данные, анализировать их и использовать для принятия важных решений. Визуализация данных становится более доступной и мощной благодаря разработанным инструментам (рис. 3).
Список литературы Разработка приложения для визуализации сеточных данных в формате GRD
- Горшков, С. П. Интерактивные геоинформационные системы в научных исследованиях / С. П. Горшков // Информационные технологии и вычислительные системы. – 2019. – Т. 2, № 1. – С. 45–54.
- Дмитриев, П. В. Применение цифровых моделей рельефа в гидродинамическом моделировании / П. В. Дмитриев, А. В. Иванов // Гидроаэрометеорология. – 2018. – Т. 24, № 5. – С. 426–436.
- Петров, В. Г. Геоинформационные технологии в анализе данных гидродинамического моделирования / В. Г. Петров // Гидроаэрометеорология. – 2018. – Т. 24, № 2. – С. 177–185.
- Симонов, А. М. Географические информационные системы в инженерных исследованиях / А. М. Симонов, Е. И. Казаков // Информационные технологии в науке, образовании, экономике и производстве. – 2019. – Т. 6, № 29. – С. 34–39.
- Смирнов, Д. Визуализация пространственных данных с использованием современных геоинформационных технологий / Д. Смирнов // Молодой ученый. – 2017. – № 11. – С. 418–421.
- Федоров, И. В. Применение цифровой картографии в инженерных расчетах / И. В. Федоров, А. Г. Сухоручкин // Труды Московского государственного университета путей сообщения. – 2016. – Т. 15, № 2. – С. 135–143.
- High-Resolution 3D Seismic Traveltime Tomography in Sedimentary Basins: Imaging Challenges and Model Parameterization / A. Burtin [et al.] // Geophysics. – 2017. – Vol. 82, № 3. – P. 109–120.
- Levin, N. A Review of High-Resolution Digital Soil Information: From Reverse-Engineering to Reverse- Modelling / N. Levin, A. M. Lechner // Geoderma. – 2019. – Vol. 347. – P. 57–78.
- Li, H. A Review of GIS-Based Susceptibility Modeling for Landslides / H. Li, H. Chen, W. Shi // Geosciences. – 2017. – Vol. 7, № 3. – P. 87.
- Liu, W. An Open Source GIS-Based Solar Radiation Model / W. Liu, Z. Ma, X. Wei, Y. Chen // Computers & Geosciences. – 2017. – Vol. 100. – P. 18–29.
- Steiniger, S. Free and Open Source Geographic Information Tools for Landscape Ecology / S. Steiniger, G. J. Hay // Ecological Informatics. – 2009. – Vol. 4, № 4. – P. 183–195.
