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
2．MATLAB7.0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Δ服从Δ～ N (0 ,σ2)，可以应用MATLAB绘制出均方差为σ= 1 ,σ= 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 , ′r′）
hold on
y2 = normpdf ( x ,0 ,2) ;
plot（x , y2 , ′b′）
hold off
2.测量平差中误差椭圆的绘制
平差后任一待定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。
function ellipse(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');
xlabel('x');
ylabel('y');
title('eclipse');
%以上为函数式M文件
运行ellipse(400,400,100,50,pi/4)
3、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)’];
x
y
eclipse
text(x, y, s); %指定位置加标注
title('正弦和余弦曲线');
legend('正弦','余弦')
label('时间t'); ylabel('正弦、余弦');%自动打开
grid
axis square
grid off
4. 再看：下面表格是某城市的采样点的具体位置及海拔，取前50个样本点（共319个取样点）。
附件1. 取样点位置及其所属功能区
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
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
据。联合调用griddata函数将数据内插到图中。函数在采样点范围内生成非均匀分布的数2
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),ma x(y1),200),'v4'); %插值，v4是一种插值算法
surf(X1,Y1,Z1);
shading interp; %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=[A B];
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),ma x(y1),200),'v4');
surf(X1,Y1,Z1);shading 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。
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。第三个图是和第二个图相对性的二维，颜色越趋近于红色则所含浓度越高。
6. 要在某山区方圆大约27平方公里范围内修建一条公路，从山脚出发经过一个居民区，再到达一个矿区。横向纵向分别每隔400米测量一次，得到一些点的高程，下表为数据表，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
contour(x,y,z)绘制等高线图
