Surfer繪圖軟件在葫蘆島市氣象服務中的應用

摘要 介紹了葫蘆島市氣象局基于Surfer繪圖軟件開發的等值線繪制程序，主要包括程序的設計原理及各項功能模塊。論述了程序在決策服務材料撰寫、氣象網站、氣象微博、微信中的應用，并且指出了進一步工作的方向。

關鍵詞 Surfer；等值線；氣象服務

中圖分類號S126文獻標識碼A文章編號0517-6611（2014）29-10389-02

作者簡介周春曉（1987- ），男，江蘇贛榆人，助理工程師，從事天氣預報及預報服務研究。

為了使決策服務材料美觀、形象，有時需要加入一些氣象要素的等值線圖。葫蘆島市氣象局開發了基于Surfer繪圖軟件的等值線自動繪制程序，把Surfer強大的繪圖功能與vb.net編制交互界面程序的優勢結合，通過vb.net調用Surfer的繪圖函數，實現氣象資料等值線繪制及色彩的填充。該程序實現了繪圖的自動化，極大地提高了工作效率。目前，程序已在葫蘆島市局、各縣局及省內部分市局得到應用，在汛期決策服務中起到了較好的效果。

Surfer是一款十分流行的二、三維數據處理和顯示軟件，常用的等值線圖、數據點填圖、三維立體圖等都可用其繪制，還可添加邊界地理信息等。它具有11種數據網格化方法；提供各種流行圖形圖像文件格式的輸入輸出接口，大大方便了文件和數據的交流；還提供腳本編輯引擎，使自動化功能大大加強。鑒于Surfer的諸多優點，它已廣泛應用于地學、測繪、氣象等領域[1-4]。在此，筆者對Surfer繪圖軟件在葫蘆島市氣象服務中的應用情況進行介紹。

1等值線繪制程序介紹

1.1資料數據的處理方法等值線圖必須要由三維網格數據生成，而自動站數據是離散數據，在這種情況下，必須先對這些離散數據進行預處理，即對原始數據進行網格化插值。Surfer內部函數提供方法可以把離散數據轉化為網格數據，Surfer軟件提供了許多數學插值模型，如距離倒數乘方法、最小曲率法、線性插值法、克立金法、多元回歸法、謝別德法、徑向基本函數法等[1]。下面以降雨量等值線繪制為例，說明程序工作流程。

程序首先訪問區域自動站中心站SQL Server 2005數據庫，獲得葫蘆島全部區域自動站的降水數據，然后通過索要、分解省局FTP服務器的逐時Z文件獲得4個常規自動氣象站的降水數據。在此基礎上程序自動把兩類格式的全部降水數據轉化為Surfer預處理數據格式（圖1）。

1.2等值線繪制模塊Vb.net調用Surfer的繪圖函數，程序實現雨量的填圖、等值線繪圖、色彩填充及標注添加等。在主界面的設置面板上可以對雨情期數、起止時間、繪圖參數等進行設置。程序可以選擇預先設置的4種模板，并且可以在文本框內編輯雨情說明。最后可以把雨情圖以圖片或者Surfer文件的格式進行保存。等值線繪制結果見圖2。

1.3雨情短信編輯模塊程序直接讀取自動站數據庫數據，可以方便統計各項氣象要素并按照模板進行文字編輯。文字內容以短信形式將降水信息發送到決策用戶、服務用戶及防汛主要負責人的手機上，極大地提高了服務的時效性和工作效率，簡化了工作流程。雨情短信內容包括時段內全市平均降水量、全市最大降水量、各縣市區最大降水量、各縣市區平均降水量，程序可以根據需要靈活添加降水統計信息。另外，降水等值線圖可以使用專用工具壓縮以彩信的形式發送，這種形式在汛期服務中受到政府領導及服務用戶的好評。短信文本編輯界面如圖3所示。

1.4參數設置通過設置界面（圖4）可以設置程序的各項參數配置，如各種數據的存儲位置及中心站數據庫的連接設置；用戶還可以方便地根據自己的需要調整Surfer的各項參數，繪制出美觀的等值線圖形。

2等值線繪制程序的應用

目前，葫蘆島市重要天氣報告、中長期天氣預報、農氣監測及預報、雨情、專題氣象服務等各類決策服務材料的撰寫過程中大量應用各類等值線圖。葫蘆島主汛期暴雨過程出現頻率高，間隔時間短，降水強度大，天氣形勢復雜，造成災害嚴重。基于Surfer繪圖軟件撰寫的重要天氣預報中降雨量預報圖及降水結束后的雨情圖，可為領導決策提供及時、直觀的產品。

B/S架構的決策服務系統在氣象領域應用越來越廣泛，葫蘆島市氣象局開展了基于web技術的決策氣象服務綜合軟件平臺的建設。在此平臺中無論是各級領導還是預報員，通過任何一臺微機都可以訪問調閱各種決策、公眾、專業預報產品。等值線繪制程序作為其中一個模塊被引入該平臺，可以自動繪制逐小時降雨量、溫度等氣象要素的等值線圖并發布到網站上，使全市區域氣象站的資料以圖形形式動態瀏覽。同樣可以在網站上查詢任意時段的氣象要素值，并以等值線圖形式呈現出來，這極大地提高了決策服務的時效性。

葫蘆島氣象局官方微博、微信開通以來，已經建立了權威、及時的氣象發布渠道，有效提高氣象信息的傳播速度與覆蓋面，充分發揮氣象微博、微信在城市防災減災中的重要作用。等值線繪制程序繪制的降水、氣溫等圖片，利用微博、微信的圖片發布功能發布，使得氣象信息發布更豐富，讓人耳目一新。

3結語

等值線繪制程序的開發為葫蘆島市氣象局開展氣象服務提供了一個非常有效的工具，更快更好地實現了氣象服務產品圖形化部署，使公眾獲得更為直觀、形象且易于接受的氣象服務產品。目前氣象服務材料的撰寫和等值線圖制作是分開的，為滿足服務的需要，提高服務水平，可以在當前程序的基礎上，建立各類據服務內容模板，使二者有機結合。

參考文獻

[1] 連志鸞.Surfer二次開發實現加密雨量圖自動顯示與輸出[J].氣象科技，2006（4）：220-224.

[2] 張娟，周秉榮，蘇獻鋒.VB和Surfer實現氣象等值線自動繪圖[J].青海氣象，2008（3）：47-50.

[3] 李學明，郭尚坤，王劍柯.Surfer在干旱預警決策服務系統中的應用[J].中國農業氣象，2009（3）：429-430.

[4] 王赟，敖俊，姚愚.氣象決策短信自動生成系統設計與實現[J].電腦編程技巧與維護，2012（2）：37-39.