Редактор пространственно-временных рядов (РПВР)

М.Б. Матушкин,

инж.-прогр.,

В.А. Пронина,

с.н.с., к.т.н., с.н.с., 

ИПУ РАН, г. Москва

Пространственно-временным рядом измерения параметра р с шагом h  (ПВРph) называется ограниченная последовательность измеренных значений параметра р с шагом (дискретностью измерения) h, упорядоченная в хронологическом порядке и привязанная к месту наблюдения — точке регистрации с пространственными параметрами.

Монтажом параметра р шага h  назовём множество Мph = {ПВРph}.

Редактор пространственно-временных рядов (РПВР) предназначен  для:

-     Визуализации графических  представлений монтажа с сортировкой по пространственным атрибутам;

-     Выборки необходимых для последующего анализа ПВР;

-     Графической и текстовой (паспортов) корректировки  ПВР;

-     Преобразования монтажа с помощью набора прикладных алгоритмов.

Основными функциями РПВР являются:

1.     Импорт монтажа из файлов определенного пользователем формата с визуализацией;

2.     Настройка конфигурации — параметров визуализации;

3.     Масштабирование;

4.     Выбор ПВР из визуализированного монтажа;

5.     Графическое  редактирование монтажа;

6.     Текстовое редактирование паспортов ПВР — единичное и групповое;

7.     Построение годографов;

8.     Подключение любых внешних процедур преобразований  текущего монтажа и визуализации преобразованного монтажа;

9.     Экспорт результирующего монтажа или его видимого на экране фрагмента (в т.ч. вывод на печать).

1.    Импорт/экспорт ПВР

Позиция главного меню «Файл» включает следующие функции (Рис. 1):

-     Открыть и визуализировать файл или группу файлов выбранного формата для последующей обработки  в соответствии с рабочей конфигурацией;

-     Сохранить файл под тем же именем в выбранном формате;

-     Сохранить как файл сейсмических данных под другим именем в выбранном формате;

-     Сохранить в файле под другим именем  оставшиеся ПВР  в выбранном формате;

-     Сохранить в файле под другим именем  видимый на экране фрагмент  монтажа в выбранном формате;

-     Экспорт/импорт  паспортов ПВР в/из EXСEL для просмотра и редактирования;

-     Печать/сохранение в буфере обмена видимого фрагмента монтажа.

ПВР при прохождении над ним  курсора подсвечивается (цветом ПВР под курсором, указанным в конфигурации). В статус-баре содержится справочная информация, соответствующая ПВР под  курсором.

2.    Настройка конфигурации

Позиция главного меню «Настройки» включает пункт меню «Конфигурация» — редактирование параметров визуализации рабочего монтажа:

-     Расположение осей времени (Т) и расстояния D): Т — горизонтально, D — вертикально или наоборот; расположение и  ориентация горизонтальной/вертикальной оси — внизу/слева, вверху/справа или дублирование; (Рис. 2);

-     Параметры оси расстояний: параметр сортировки и единицы  измерений;

-     Параметры оси времени: способы первого отсчёта и единицы  измерений;

-     Диапазон визуализации: номер по порядку в монтаже первого и последнего ПВР, шаг визуализации;

-     Стиль визуализации: в отклонениях или цветом, наличие и тип нулевой линии, наличие и тип временной сетки (Рис. 3);

-     Параметры расчета амплитуд ПВР: тип нормирования — по максимуму в монтаже или в каждом ПВР, признак использования  АРУ[1]  с заданным окном сглаживания, процент перекрытия ПВР, коэффициент клиппирования[2], минимальное расстояние в пикселах между соседними ПВР (Рис.4);

-     Параметры заливки экстремумов ПВР: только положительные, только отрицательные, оба, а также процент заливки экстремумов (Рис.3);

-     Цветовая настройка (для ПВР, фона, заливки положительного и отрицательного экстремумов, выбранного ПВР, ПВР под курсором, нулевой линии, сетки);

-     Параметры построения  годографа;

-     Коэффициент масштабирования (Рис. 3);

-     Формат метки ПВР при выводе на экран — выбор параметров паспортов ПВР с заданием длины выбранных полей, шрифта и разделителя.

Настройка параметров конфигурации может быть произведена до визуализации монтажа. По умолчанию выбирается первый в рабочей директории файл конфигурации (ini-файл).

3.    Выбор

Позиция главного меню «Выбор» включает функции выбора ПВР, над которыми должна быть выполнена операция редактирования:

-     Выбрать подмножество ПВР (с использованием клавишу Shift и Ctrl); (Рис.5);

-     Выбрать все видимые на экране ПВР;

-     Инвертировать выбор;

-     Оставить только выбранные ПВР на весь экран (Рис. 6);

-     Убрать с экрана  («спрятать») выбранные ПВР;

-     Восстановить убранные ПВР.

4.    Масштабирование

Позиция главного меню «Масштабирование»  включает функции масштабирования графической информации:

-     Задать область зуммирования и увеличить;

-      Увеличить изображение в к[3] раз по горизонтали/по вертикали/в обоих направлениях, помещая точку с координатами щелчка мышью в центр экрана;

-     Уменьшить изображение в к раз по горизонтали/по вертикали/в обоих направлениях относительно центра экрана;

-     Вернуть масштаб к предыдущему значению (откат);

-     Вернуть масштаб к значению, которое было при загрузке файла.

5.    Редактирование

Позиция главного меню «Редактирование»  включает функции редактирования ПВР:

-     Изменить усиление в интервале (в т.ч. обнулить) с возможностью отката (Рис. 7);

-     Сдвинуть выделенные ПВР по оси времени;

-     Изменить «полярность» выбранных ПВР.

6.    Построение годографов

Позиция главного меню «Годограф» включает функции построения, редактирования, экспорта и импорта ветвей годографа текущего монтажа:

-     Создать новую ветвь (задание параметров) (Рис. 8);

-     Добавить/заменить/ удалить точку ветви годографа;

-     Выбрать активную ветвь;

-     Редактирование параметров ветви;

-     Удалить  ветвь;

-     Сохранить годограф;

-     Импортировать годограф.

7.    Преобразования

Подключение внешних процедур обработки данных  в РПВР осуществляется через механизм динамических библиотек (Dynamic Link Library) и запуск внешних консольных приложений (Console Application). Каждому преобразованию должна соответствовать одна DLL или одноимённые DLL и EXE-файл, удовлетворяющие  определенным требованиям. При запуске РПВР  в рабочем каталоге выбираются библиотеки, соответствующие внешним процедурам обработки данных, и формируется множество пунктов меню для компонента главного меню «Преобразования».

При нажатии на пункт меню, соответствующий процедуре преобразования с параметрами, вызывается окно для введения пользователем параметров этого преобразования.  Результаты преобразования монтажа визуализируются в новом окне.

8.    Область применения

РПВР не привязан к конкретным видам измерений (ПВР) и может использоваться как инструмент для визуализации и анализа временных рядов в различных областях, таких как геология, геофизика, сейсмология, экономика, медицина, экологический мониторинг, инженерные изыскания в строительстве и т.д.  РПВР открыт к расширению и модификации.

рис. 1 

рис. 2

рис. 3 

рис. 4

рис. 5 

рис. 6 

рис. 7

рис. 8 

 

 

 

 



[1] Автоматическая Регулировка Усиления

[2] При визуализации амплитуды ПВР увеличиваются в соответствии с коэффициентом клиппирования и обрезаются выше нормировочного максимума.

[3] коэффициент масштабирования, заданный в конфигурации