SURFER在繪制氣象要素等值線圖中的應(yīng)用

包胡萍

[摘要]本文主要介紹了surfer的功能特點(diǎn)，同時(shí)講述surfer的繪圖功能在我局制作自動(dòng)氣象站氣象要素填圖系統(tǒng)時(shí)的運(yùn)用。

[關(guān)鍵詞]氣象要素；等值線

[中圖分類號(hào)]P415.1+2 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1672-5158（2013）06-0403-01

1 引言

隨著人們的生活水平的不斷提高，公眾對(duì)氣象的關(guān)注度和服務(wù)水平的要求也越來越高，而我們氣象部門提供給公眾的氣象產(chǎn)品中不少以圖形的方式展示給用戶，其中氣象實(shí)時(shí)要素的等值線分布圖便是重要的產(chǎn)品之一。等值線圖是用布滿一定區(qū)域內(nèi)的若干條等值線表示某個(gè)地理現(xiàn)象的數(shù)量分布狀況。它是研究地理事物變化和發(fā)展的一個(gè)重要手段。由于等值線上注有數(shù)值，而且數(shù)值間隔是相等的，因此可以根據(jù)等值線的數(shù)值大小、排列方向、形狀變化、疏密程度等，反映出該地理事物變化的急緩、遞變的方向及分布特點(diǎn)。我們利用成熟的surfer繪圖軟件制作不同區(qū)域的溫度、降水等氣象要素的等值線圖。等值線圖能夠讓使用者方便直觀地了解到某個(gè)區(qū)域的溫度、降水等情況。

2 SURFER繪圖軟件介紹

Suffer是一款以畫三維圖的軟件。它內(nèi)置有比較全面的空間插值算法，主要包括反距離加權(quán)插值法、克里金插值法、最小曲率、改進(jìn)謝別德法、自然鄰點(diǎn)插值法、最近鄰點(diǎn)插值法、多元回歸法、徑向基函數(shù)法、線性插值三角網(wǎng)法、移動(dòng)平均法、局部多項(xiàng)式法。具有的強(qiáng)大插值功能和繪制圖件能力，可以輕松制作基面圖、數(shù)據(jù)點(diǎn)位圖、分類數(shù)據(jù)圖、等值線圖、線框圖、地形地貌圖、趨勢(shì)圖、矢量圖以及三維表面圖等；同時(shí)，它還提供各種流行圖形圖像文件格式的輸入輸出接口以及各大GIS軟件文件格式的輸入輸出接口，大大方便了文件和數(shù)據(jù)的交流和交換；提供新版的腳本編輯引擎，自動(dòng)化功能得到極大加強(qiáng)。

3 繪制等值線圖

在Suffer軟件中分別用GridSh能和base map功能打開區(qū)域氣象要素?cái)?shù)據(jù)文件和區(qū)域背景地圖文件，即可繪制出氣象要素等值線圖。我們所做的軟件界面是在c#.net臺(tái)上進(jìn)行的制作，我們利用suffer繪制地圖也是在c#.net調(diào)用suffer軟件，這樣我們?cè)诰涂梢栽趫?zhí)行我們編寫的程序中看到suffer繪制出來的地圖以及氣象要素的等值線圖。在c#.net的代碼中，我們繪制地圖以及等值線圖的操作代碼都是寫在函數(shù)中的。

3.1 用suffer繪制邊界地圖

在c#中，調(diào)用suffer軟件的調(diào)用代碼為：

Surfer.Application app=new Suffer.AppEcation（）；

在繪制邊界地圖時(shí)，我們的地圖邊界文件是存儲(chǔ)在bouTldary.bin文件中的，存儲(chǔ)樣式為106.119，30.535，表示一個(gè)邊界點(diǎn)的經(jīng)度和緯度，boundary.bln文件中每一行且只能有一個(gè)這種樣式的經(jīng)度和緯度值。

其繪制出來的網(wǎng)格地圖如圖1所示。

3.2 用surfer繪制等值線

我們?cè)诶L制等值線之前，通過在c#.net中編寫代碼設(shè)定我們要繪制的等值線的要求，如等值線區(qū)域的顏色、要連接的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫、統(tǒng)計(jì)方式以及需要查詢的氣象要素的時(shí)間段等。完成對(duì)各參數(shù)的設(shè)定后，我們將輸出各個(gè)氣象要素的等值線圖。一般情況下，我們對(duì)氣象要素的統(tǒng)計(jì)方式有最大、最小、合計(jì)、平均等。

我們以求某段時(shí)間內(nèi)的最高氣溫為例，此時(shí)我統(tǒng)計(jì)方式就是求這段間內(nèi)氣象的最大值。通過surfer繪制出來的圖形如圖2如示。

同樣的道理，當(dāng)我們要查看一定時(shí)間范圍內(nèi)的降水量的區(qū)域分布等值線圖，其統(tǒng)計(jì)方式是求這段時(shí)間內(nèi)的合計(jì)值，其輸出圖形如圖3所示。

3.3 標(biāo)注站點(diǎn)信息

我們?cè)陲@示等值線的同時(shí)，要顯示我們每個(gè)自動(dòng)站的位置及相應(yīng)的氣象要素?cái)?shù)值，如氣溫、降水量等，如上面繪制出的等值線圖所示，這可以用post map和classed post map來完成。

4 結(jié)束語

等值線圖在目前很多的行業(yè)中都有用到。我們?cè)诶L制等值線圖時(shí)，如果完全由開發(fā)人員自行編寫代碼來實(shí)現(xiàn)這些算法的話，由于計(jì)算機(jī)生成等值線的算法較為復(fù)雜，自己開發(fā)等值線繪制程序勢(shì)必耗費(fèi)大量的時(shí)間。而Surfer軟件就為我們解決了這一難題，由于他強(qiáng)大的繪圖功能和比較全面的空間插值算法，使得開發(fā)人員借助Surfer軟件可以較快地制作出一些氣象要素如氣溫、降水等的美觀的等值線圖。