应用SURFER软件绘制雨量等值线图的技术探讨

摘 要:Golden Software surfer8.0(以下简称surfer)是一款画三维图（等值线，影像图，表面图）的科学类绘图软件，可以完成等值线图，立体图，流向图等的绘制。结合广州水文分局管辖区域内各雨量站1956~2000年平均降雨量，具体介绍如何应用该软件绘制水文工作者需要的有价值的雨量等值线图。分析软件绘制雨量等值线图中的优缺点，突出软件在工作应用中的优点，浅谈存在问题，与水文工作者在技术上共探讨。

关键词：SURFER8.0;软件;雨量等值线图;技巧

中图分类号：U666.16文献标识码：A

概述

SURFER软件是美国golden software 公司出品的用于制图的软件，是非常不错的科学类绘图软件，是地质工作者必备的专业成图软件。该软件主要用于工程绘图，surfer8.0软件是较新的版本，汉化后通俗易懂，是比较好用的一款，可以轻松制作基面图、数据点位图、分类数据图、等值线图、线框图、地形地貌图、趋势图、矢量图以及三维表面图等；提供11种数据网格化方法，包含几乎所有流行的数据统计计算方法；提供各种流行图形图像文件格式的输入输出接口以及各大GIS软件文件格式的输入输出接口，大大方便了文件和数据的交流和交换；提供新版的脚本编辑引擎，自动化功能得到极大加强。

结合广州水文分局1956~2000年多年平均雨量值，具体阐述绘制雨量等值线图的过程、注意事项、等值线图的调整和完善技巧。

基本数据文件的准备。

首先将广州水文分局管辖区内1956~2000多年平均雨量资料按照站点、雨量、经度、纬度制成excel文件，再转换成 surfer需要的文本格式，以.txt结尾，注意地理坐标采用小数点形式录入，雨量数据为水文整编成果数据。这样就有了站点、雨量、地理位置资料的准备。

应用软件绘图的基本过程。

首先运行SURFER软件，打开*. txt文件，应用网格的数据功能，定好x、y 、z 值分别为经度、纬度、雨量。

用surfer软件自身电子表格功能生成原始数据文件（*.dat）,数据格式为（x,y,z）

113.9988889 23.89416667 2148

113.8402778 23.34583333 1897

113.7794444 23.49277778 1985

112.6358333 24.05444444 1999

……

其中第1列、第2列为站点的经度和纬度，第3列为（x,y）处的降雨量值。

由于雨量等值线值均为真实原始数据，可以忽略进行离散数据插补，应用克里格法（Kriging）或者加权反距离法（Inverse Distance to a Power），x、y坐标轴应设置成合适的最值、间距值和相应的行数，以便绘制出能填充整个流域图的等值线。利用软件生成的*.grd文件，可以得到初步的等值线图（见附图一）。

等值线图的绘图技巧。

1. 网格外有一些我们不需要的点需要去除，可以将不需要的点隐藏，即白化方法。边界图外延地理坐标设置中，数据格式为：

Lengthflag

x1y1

x2y2

xnyn

如果xn=x1,yn=y1,那么形成的将是一个数据闭合的图形，这对于流域图的绘制是必须的。另外，雨量等值线图需要绘制在流域图内部，边界底图外延的等值线应被blank，边界图数据格式设置中，如果flag=0,则边界图外部的等值线将被blank，如果flag=1，则边界图内部的等值线将被blank，因此在绘制雨量等值线图时应将map.bln文件的flag值设为0。

等值线的取舍。有些太密集，需要去除一些，保留一定的间隔，选择工作需要的等值线值，还可以在等值线中插值或者删除不需要的线。图二是将等雨量线间隔调整为100mm的等雨量线图。

附图一：最初的*.grd图附图二：调整后的等值图图三：雨量等值线图。

等值线图的着色与加工。选择色彩，遵从雨量由大到小的规则颜色相应由深到浅。附图三采用了雨量大的用橙色、雨量小的地方用黄色，最少雨的地方是淡黄色。突出暴雨中心。利用软件将等值线图和流域图覆盖粘贴，注意图形要完全重叠。见附图三。

附图一和附图二放在一起可以清楚看出初步形成的等值线图和美化后的图形的差别。附图三是等值线图和流域图重叠后的我们需要的雨量等值线图，可以清楚看到多年暴雨中心位置在增城。但是每年的暴雨中心都可能变化，一段暴雨绘制雨量等值线图的暴雨中心都不一样，具体时间绘制不同的雨量等值线图。

五、应用SURFER软件绘图的优点及存在问题

应用SURFER软件绘制某流域雨量等值线图具有十分重要的意义，大大提高工作效率，由于速度快、效果好等，能够满足防汛工作对时效性的要求，同时根据绘制出的雨量等值线图可以直观、快速判断产生洪水的暴雨中心位置，对开展洪水调度的预报和预泄工作将有很大的帮助和指导意义。通过各雨量站点经纬度值作为坐标参数进行雨量等值线图的绘制，也可以结合某地区行政地图绘制该地区某时段的雨量等值线图，作为资料分析和资料整编的手段，对水文、防汛管理工作有着实用的现实意义。具体优点总结如下：

（1）速度快。利用现有数据等资料，应用SURFER绘制雨量等值线图仅花费了5~10分钟时间。手工制作至少要半天时间，大大提高了工作效率。

（2）效果好。应用SURFER软件绘制雨量等值线图，用计算机分析、处理，将站点和等值线图有机结合，形成一个整体，通过该图可以快速、直观地判断降雨中心位置，降水较少位置。而手工制作绘图根据个人对流域掌握情况存在人为误差。

（3）多样性。应用SURFER软件，可以绘制多年平均雨量等值线图，也可以根据工作需要，绘制某一年、某一时段的雨量等值线图，另外应用SURFER软件，可以轻松制作基面图、数据点位图、地形地貌图、趋势图、矢量图以及三维表面图等。

（4）图形可直接粘贴。绘制出来的图形可以在WORD文档或者excel上直接粘贴运用。图形可以根据需要调整大小。

Surfer软件是地质工作者的专业成图软件，所以对于水文工作者而言，还有美中不足的地方。比如在基面图问题上，区域大小变化要根据客观情况需要工作者自己作合适的基面图。广州水文分局画雨量等值线图不需要广东省那么大的基面图，需要重新定制，这是比较专业的工作，一般工作人员不能一下子得心应手，费时较长。还有surfer9.0版本不能将多个图覆盖在一起，还有待提高完善。