数字化CPT曲线
1 引言
在个人计算机刚出现的年代,有一种计算机外接装置叫"数字化仪",一个类似鼠标的电子设备,用来把纸质的图形输入到计算机中,例如用来输入采矿工程和土木工程经常使用的地形等值线图。不过,计算机技术的快速发展很快就淘汰了这种设备,扫描仪代替了数字化仪,通过专用的软件把扫描的图纸数字化。十多年前,我还作过许多次这种枯燥但必须有耐心的工作,即把年代久远的纸质地形图数字化,然后建立三维地形模型。现在大多数情况下已经不再需要进行这样的工作,现代化的测绘设备以及无人机的普及,已经把地形完全数字化了,但从事GIS的专业人员和图形软件开发人员有时还可能需要进行数字化工作,而对于一般人员来说,唯一可能的用途是数字化曲线。之所以提出这个问题,是因为岩土工程勘察报告没有提供CPT的原始数据,仅提供了图形,我们想对它进行数字化,使用这个CPT曲线进行进一步分析。就项目而言,如果能得到CPT的原始数据,那么本文描述的工作就变得毫无意义。
数字化图形的软件有很多,本文使用Surfer进行数字化。下面简要描述操作步骤。(1) 从pdf中截图。尽量把图形放大后再截图,这样数字化时能够提高精度。截图后保存成文件cpt.jpg。(2) 打开Surfer,在Home菜单中点击Base图标,导入cpt.jpg。
(3) 导入后的cpt.jpg自动设置了坐标轴,如下图所示。不过,这个坐标轴显然不是CPT图形的坐标轴,因此需要改变成真实的坐标轴。
(4) 在图形的属性栏中,点击Georeference Image,增加4个角点最后,点击最左边的更新地图图标,关闭该程序。
(5) 点击Map,在属性栏的Limits改变为上述设定的值,在Scale改变为适当的比例。
于是图形的坐标轴变成了如下图形,横坐标的最大值为11,纵坐标的最大值为5.
(6) 数字化图形。在Map Tools主菜单下点击Digitize图标,分别对qc和fs进行数字化保存成文件digitized.dat。
(7) 数据处理。最困难的任务是这一部分,需要把两条曲线的数据合并成同一深度,非常耗时,目前还没想到更有效的处理方法。尽管理论上可以数字化CPT曲线,但这个方法在实践中确实不可行。不过,本文描述的数字化方法仍具有普遍指导意义,可以应用在其它类似的工作中。