sufer繪制降水量等值線圖

1、 1 / 4 使用SURFER軟件繪制雨量等值線圖 0引言 雨量等值線表示某一給定時(shí)間內(nèi)（如年、季、月）的雨量相等各點(diǎn)的連線，可以直觀顯示雨量的地理分布狀況，對(duì)防汛、水庫調(diào)度等工作意義重大，在防汛、水文等部門得到廣泛使用，但是使用傳統(tǒng)的手工繪制雨量等值線圖由于繪制速度慢、精度不高等特點(diǎn)，已經(jīng)無法滿足防汛工作時(shí)效性和現(xiàn)場(chǎng)方便演示等要求，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行繪制已經(jīng)成為必然趨勢(shì)，現(xiàn)推薦使用一種SURFER軟件進(jìn)行雨量等值線圖繪制。SURFER軟件是美國GOLDEN Software公司出品的一款用于制作工程圖形的優(yōu)秀共享軟件，運(yùn)行平臺(tái)為Windows9x、Windows NT、Windows XP等。該

2、軟件具有將XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)圖、等值線圖、三維網(wǎng)絡(luò)立體圖等多種工程圖件的功能。結(jié)合V B、EXCEL、SURFER軟件，可以二次開發(fā)等值線圖自動(dòng)生成軟件，將行政圖、流域圖與等值線圖完美結(jié)合。 1制圖原理及步驟 使用SURFER軟件制作雨量等值線圖主要就是利用該軟件主要的繪制等高線制作功能，但是并非我們具備了雨量數(shù)據(jù)文件就可以繪制等值線圖，該軟件需要對(duì)雨量數(shù)據(jù)文件進(jìn)行處理，并獲取流域圖的相對(duì)或絕對(duì)地理坐標(biāo)，再運(yùn)用該軟件進(jìn)行繪制，本文以尤溪流域水電開發(fā)有限責(zé)任公司水東水庫 2005年6月14日19：0021：00的降雨數(shù)據(jù)為例，對(duì)該時(shí)段流域雨量等值線圖進(jìn)行繪制，制作方法如下： （1

3、）獲取流域圖雨量站點(diǎn)的相對(duì)或絕對(duì)地理坐標(biāo)，將雨量站點(diǎn)位置地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為專門格式的.bln數(shù)據(jù)文件。 首先運(yùn)行SURFER軟件，選擇基面圖選項(xiàng)中插入需要繪制等值線的標(biāo)有雨量站點(diǎn)分布位置、流域水系圖等標(biāo)識(shí)的地圖，通過數(shù)字化功能獲取各雨量站點(diǎn)的相對(duì)地理坐標(biāo)，并將該數(shù)據(jù)系列存儲(chǔ)為location.bln文件，此文件為各雨量站點(diǎn)專用坐標(biāo)數(shù)據(jù)系列，同時(shí)還應(yīng)記錄地理坐標(biāo)各代表相應(yīng)的雨量站點(diǎn)以便下一步給各雨量站點(diǎn)賦值。 2 / 4 （2）獲取流域圖外延的相對(duì)地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)，并將坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為專用數(shù)據(jù)格式文件。使用相同的地圖，通過數(shù)字化功能獲取流域圖外延的相對(duì)地理坐標(biāo)，將該數(shù)據(jù)系列存儲(chǔ)為map.bln文件。

4、 （3）給各雨量站點(diǎn)的相對(duì)地理坐標(biāo)賦值，保存為.dat文件格式，生成ascii碼的grd文件 通過surfer軟件打開并編輯location.bln文件，在相對(duì)應(yīng)的雨量站點(diǎn)坐標(biāo)處輸入對(duì)應(yīng)站點(diǎn)14日19：0021：00時(shí)段的雨量值，并保存為location.dat文件。 使用網(wǎng)格的數(shù)據(jù)功能，打開location.dat文件，由于雨量等值線值均為真實(shí)原始數(shù)據(jù)，可以忽略進(jìn)行離散數(shù)據(jù)插補(bǔ)，使用克里格法（Kring）或者加權(quán)反距離法（Inverse Distance to a Power）忽略進(jìn)行數(shù)據(jù)插補(bǔ)，此時(shí)應(yīng)對(duì)網(wǎng)格化數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置合適的坐標(biāo)、間距值，并將文件更名并生成ascii碼的location.g

5、rd文件。 （3）繪制雨量等值線圖 使用SURFER的等值線功能，打開location.grd文件，可以看到已經(jīng)生成一幅尤溪流域 2005年6月14日19：00021：00的流域雨量等值線圖。雙擊雨量等值線圖可以對(duì)雨量等值線圖屬性進(jìn)行設(shè)置，在XY軸右鍵單擊可以對(duì)坐標(biāo)軸屬性進(jìn)行設(shè)置，設(shè)置成等值線圖如下圖所示： 700 600 500 400 300 200 至此，該時(shí)段雨量等值線圖繪制完成。 3 / 4 （4）在雨量等值線圖的背景上加上流域圖 使用SURFER的網(wǎng)格白化功能（Gridblank）打開location.grd文件，選擇地圖邊界文件map.bln，保存網(wǎng)格為isoline.grd格式

6、的網(wǎng)格數(shù)據(jù)文件。使用等高線功能打開isoline.grd文件，將獲取一幅等值線圖外延被流域邊界圖blank的等值線圖。 在同一窗口使用SURFER軟件基面圖（base map）打開map.bln文件，并且使用基面圖打開標(biāo)有雨量站點(diǎn)、流域水系等標(biāo)識(shí)的地圖，設(shè)置適當(dāng)?shù)幕鎴D、等值線圖的坐標(biāo)后，選擇基面圖和等值線圖和流域地圖，通過覆蓋地圖功能（overlap maps）就可以將等值線圖和流域圖進(jìn)行合并，合并后的效果如下圖： 至此，一幅 2005年6月14日19：0021：00時(shí)段尤溪流域雨量等值線圖就繪制完成。 2繪制雨量等值線圖需要注意的幾個(gè)問題 （1）邊界圖外延地理坐標(biāo)設(shè)置中，數(shù)據(jù)格式為 len

7、gth flag x1y1 x2y2 xn yn 如果xnx1，yny1，那么形成的將是一個(gè)數(shù)據(jù)閉合的圖形，這對(duì)于流域圖的繪制是必須的。 另外，雨量等值線圖需要繪制在流域圖內(nèi)部，邊界地圖外延的等值線應(yīng)被blank，邊界圖數(shù)據(jù)格式設(shè)置中，如果flag0，則邊界圖外部的等值線將被blank，如果flag1，則邊界圖內(nèi)部的等值線將被blank，因此在繪制雨量等值線圖時(shí)應(yīng)將map.bln文件的flag值設(shè)為0。 4 / 4 （2）雨量等值線值均需要真實(shí)的原始數(shù)據(jù)，網(wǎng)格化數(shù)據(jù)時(shí)候應(yīng)忽略進(jìn)行離散數(shù)據(jù)插補(bǔ)，否則經(jīng)過插值功能繪制出的將不是真實(shí)的雨量等值線。 （3）網(wǎng)格化雨量站點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)對(duì)XY坐標(biāo)軸進(jìn)行設(shè)置，設(shè)

8、置成合適的最值、間距值和相應(yīng)的行數(shù)，以便繪制出能填充整個(gè)流域圖的等值線。 （4）給各雨量站點(diǎn)的相對(duì)地理坐標(biāo)賦值時(shí)，因流域雨量站點(diǎn)數(shù)量多、分布廣，輸入的雨量數(shù)據(jù)應(yīng)確實(shí)代表該雨量站點(diǎn)，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性。 3雨量等值線圖的應(yīng)用 使用原有的套圖數(shù)據(jù)等資料，使用SURFER繪制尤溪流域 2005年6月14日19：0021：00時(shí)段的雨量等值線圖僅花費(fèi)了5分鐘時(shí)間，通過該圖可以快速、直觀地判斷本場(chǎng)洪水產(chǎn)生的降雨中心位于尤溪流域下游，相對(duì)來說流域的中上游降雨較少，對(duì)尤溪流域公司街 面電站的施工將不會(huì)產(chǎn)生太大的影響。水調(diào)人員根據(jù)雨量等值線圖的情況，結(jié)合水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)洪水預(yù)報(bào)地開展水東水庫的預(yù)報(bào)、預(yù)泄工作，使得在本場(chǎng)的洪水調(diào)度工作中取得主動(dòng)，有效地消減洪峰153m3/s，削峰率達(dá) 13.5，同時(shí)根據(jù)等值線圖等實(shí)際情況判斷本場(chǎng)次洪水過程的大致情況，及時(shí)做好洪尾的回蓄工作。 4結(jié)語 使用SURFER軟件繪制某流域雨量等值線圖具有十分重要的意義，大大提高率工作效率，具有速度快、效果好等特點(diǎn)，能夠滿足防汛工作對(duì)時(shí)效性的要求，同時(shí)根據(jù)繪制出的雨量等值線圖可以直觀、快速判斷產(chǎn)生洪水的暴雨中心位置，對(duì)開展水庫調(diào)度的預(yù)報(bào)和預(yù)泄