实验六 测量数据可视化

1、 实验六测量数据可视化一、实验目的1、掌握用plot函数和fplot函数绘制曲线的方法2、通过练习熟悉三维曲线和曲面图的绘制方法3、掌握测量误差曲线和二维地形图等绘制方法二、实验环境1计算机2MATLAB7.0集成环境三、实验内容1测量平差中偶然误差分布图形绘制根据偶然误差服从N(0,O2),可以应用MATLAB绘制出均方差为O=1,O=2的正态分布概率密度函数的误差分布曲线，具体为x=-4：0.1：4;y1=normpdf(x,0,1);plot(x,y1,rz)holdony2=normpdf(x,0,2)plot(x,y2,zbz)holdoff2.测量平差中误差椭圆的绘制平差后任一待定

2、点坐标平差值可以计算出，而且还可计算出误差椭圆的三要素：长半轴E,短半轴F,极大值方向。functionellipse(x,y,A,B,angle)%参数说明：x,y-椭圆中点的横纵坐标;A,B-椭圆长短轴;angle-椭圆旋转角度%该函数可以通过无数个点的绘制，实现任意方向误差椭圆的绘制。plot(y+A*sin(angle)*cos(0:pi/360:2*pi)+B*cos(angle)*sin(0:pi/360:2*pi),x+A*cos(angle)*cos(0：pi/360：2*pi)-B*sin(angle)*sin(0：pi/360：2*pi);axis(equal);xlabe

3、l(x);ylabel(y);title(eclipse);%以上为函数式M文件运行ellipse(400,400,100,50,pi/4)text(x,y,s);%指定位置加标注text(x,y,s);%指定位置加标注x3、图形加注功能例：t=0:0.1:10；y1=sin(t);y2=cos(t);plot(t,y1,r,t,y2,b-);x=1.7*pi;1.6*pi;y=-0.3;0.8;s=sin(t);cos(t);aA10.8cos0.60.40.20-0.4aA10.80.60.40.20-0.4123568910DQDQFileEditViewInsertToolsWirnl

4、owHelpFileEditViewInsertToolsWirnlowHelp-0.6:itle（正弦和余弦曲线）;正弦和余弦曲线cos-0.6-0.8legend（正弦,余弦，）rile虫:LitViIrLiertoolsn_irL辻ow卫已丄pdhb|azz|3o正弦和余弦曲线ew正弦和余弦曲线Q口寻kAZ/正弦一余弦grid卜JFigureHo.11问F订eEditViewItleertToolsWirLduwHelpSAZZ異*|正弦和余弦曲线axissquareaD一正弦和余弦曲线O40.-60.-80.-H.oooOO- gridoff0.80.60.40.20-0.2-0.4-

5、0.6时间t4.再看：下面表格是某样点编x(m)y（m）(m)J口17478154213737311143132117912844017874251049212712461647272862728833617154823833692729270822952241029331767741142338956512404318951411324273971211435264357741550624339541647774897811758684904164186534564161海拔F编号x(m)y（m）海拔（m）功能区2656357965294275394863112428529173491042

6、94742729392304948729362315567678272327004622611433730452301013470484600244358180449615436932843112413790905365204388049543918439807764012914080177210394416869728618442705683483714377478260494 195481600404448457899121420459246036145946083114542124865999214690627639454223299601844479319679949423357362

7、13514810631647257424474164345549106855528344255375864315150106434472454功能区1生活区2工业区3山区4交通区5公园绿地区下表是测量所得50个样本点的Cd浓度表二为前50个样本点的Cd的浓度：附件2.8种主要重金属元素的浓度编号Cd(ng/g)编号Cd(ng/g)1153.8026583.402146.2027366.403439.2028323.904223.9029424.505525.2030630.0061092.9031635.307269.8032463.4081066.2033532.0091123.903477

8、8.7010267.1035754.8011201.4036396.3012287.0037687.8013193.7038526.0014359.5039449.1015516.4040852.70161044.5041459.0017445.4042337.3018347.9043568.1019345.7044599.0020614.0045635.5021257.2046600.70221213.5047567.6023325.8048228.5024212.1049568.602590.5050214.70根据数据可知，取样点之间的地理距离是无关的，在考虑重金属污染元素的分布式，只需

9、把海拔换成浓度。在编写程序中发现这不是一般的函数曲面，而是不规则采样点的集合。调用linespace函数在采样点范围内生成非均匀分布的数据2。联合调用griddata函数将数据内插到图中。程序清单我们给出地形图和Cd元素的分析程序代码：程序1：A=xlsread(附件_数据.xls,1,B4:E53);%先将数据放在电子表格中，再读取把第1页中数据读取,必须会!x1=A(:,1);y1=A(:,2);z1=A(:,3);X1,Y1,Z1=griddata(x1,y1,z1,linspace(min(x1),max(x1),200),linspace(min(y1),max(yl),200),v

10、4);%插值，v4是一种插值算法surf(X1,Y1,Z1);shadinginterp;%在flat的基础上进行色彩的插值处理，使色彩平滑过渡title(含量分布三维曲面);程序2：A=xlsread(附件_数据.xls,1,B4:E53);B=xlsread(附件_数据.xls,2,H4:I53);D=AB;x1=D(:,1);y1=D(:,2);z1=D(:,6);X1,Y1,Z1=griddata(x1,y1,z1,linspace(min(x1),max(x1),200),linspace(min(y1),max(y1),200),v4);surf(X1,Y1,Z1);shading

11、interp;title(Cd含量分布三维曲面)；实现图形分析第一个图是城市地形图即地形地貌，海拔越高越趋向于红。在分析重金属污染源时，研究人员可以根据流体相关知识结合本图及当地降水量等信息，进行数据分析，以促进研究的准确性。-|n|x|专FigTtreEileEditliiewInzertLooIeLlesktopWindowHelpQ日雪除I題Q礬I运口dI含量分布三维曲面604020-.越高。第二个图相对性的二维，颜色越趋近于红色则所含浓度5000-2010000001500010000第二个图是Cd元素在这个城市分布的三位立体图，视觉越高颜色越深则此重金属元素含量越高。第三个图-Inx

12、|EileE4ityiewInzertToolsIlesktopItindowHelpqa|除|殴反礬刨运|口阴|口6.要在某山区方圆大约27平方公里范围内修建一条公路，从山脚出发经再到达一个矿区。横向纵向分别每隔.400米测量二次，得到一些点的高程,请利用matlab绘制该山区地貌图、等高线图和立体等高线图。提示：meshz(x,y,z)绘制地貌图0o过一个居民区，下表为数据表,LnHl-口-LrJu=uFile童五七ViewInsertToolsWindowHelpaQaD14001200.氏含量分布三维曲面contour(x,y,z)绘制等高线图 #woowooUOAZZ2CQK1500

13、.1000.500.04000yx12001600200024002800320036004000120011301250128012301040900500700160013201490142014001300700900850200013901500150014009001100106095024001500120011001350145012001150101028001500120011001550160015501380107032001500155016001550160016001600155036001480150015501540145013001200980 x=1200:

14、400:4000;y=1200:400:3600;xx,yy=meshgrid(x,y);zz=1130,1250,1280,1230,1040,900,500,700;1320,1450,1420,1400,1300,700,900,850;1390,1500,1500,1400,900,1100,1060,950;1500,1200,1100,1350,1450,1200,1150,1010;1500,1200,1100,1550,1600,1550,1380,1070;1500,1550,1600,1550,1600,1600,1600,1550;1480,1500,1550,1510,

15、1430,1300,1200,980;surf(xx,yy,zz);holdon; 7.已知测量碎部点三维坐标如下表所示，根据下述程序经过内插绘制等高线图表观测数据表序号X(10M)Y(10M)H(M)1115.142129.563138.6642112.5552210.516232.7073122.0383222.9793332.94104255.58114324.55参考程序：fid二fopen(D:MyDocumentsMATLAB等值线.txt,r);data=fscanf(fid,%f%f%f,3,inf);data=data;fclose(fid);scale=1e+8;x=dat

16、a(:,1);y=data(:,2);z=data(:,3);scale;xb=min(x);xe=max(x);%得到最小值yb=min(y);ye=max(y);%得到最小值Xl=linspace(xb,xe,200);%沿xYl=linspace(yb,ye,200);%得到y点X,Y二meshgrid(Xl,Yl);%得到值的点坐标矩阵method=cubic;%插值方法Z=griddata(x,y,z,X,Y,method);%曲面figure;holdon;%准备图形窗口C,h=contour(X,Y,Z);%画等高clabel（C,h）;colormapcool;%标示等boxon;xlabel（x）;ylabel（y）;axisequal;title（等值线图：（单位：scale）;%设置坐标轴和标题holdoff;%停止在当前图形窗口将网格请绘制等高线图形：（此题目写到报告中）四、实验注意事项（1）对没有程序的题目，分析实验内容，写出程序大致框架或完整的程序代码。并写到实验报告中。（2）进入M