用surfer和mapinfo绘制降水量等值线图

王潇潇

（山西省水文水资源勘测局 山西太原030001）

0 引言

降水量等值线图的绘制对山西省每年的资料整编作用很大，通过勾绘合理的降水量等值线图可发现各雨量站间的降水量是渐变的，是有一定规律可循的，若某雨量站的降水量特大或特小，与四周各站不是渐变关系者，则要进行检查。传统的绘制降水量等值线图需要经验丰富的人员根据地形等多种因素，人工判断描绘，不仅耗时长，而且容易出错。笔者针对这一问题，研究发现Surfer和Mapinfo的结合可以快速实现降水量等值线图的绘制，与传统手工绘图对照后，误差极小，适合于日常工作。

1 基本概念

雨量等值线表示一定时段降水总量在面上的分布，即某一给定时间内（如年、季、月）的雨量相等各点的连线，可以直观显示雨量的地理分布状况。完成一副降水量等值线图的绘制，需要一张1：500000的底图，在这张底图中包括行政区域划分、流域水系、等高线、雨量站点及其降水量值等信息，这样大的地图利用Mapinfo可以快速绘制，但Mapinfo的缺点是无法自动插值生成等值线，Surfer是一款绘制等值线图的小软件，两者结合即可制作出完美的降水量等值线图。Surfer所读取的是文本文件，而Mapinfo读取的是矢量文件，二者要想结合，必须通过中间转化为mif文件。

2 基本思路

建立一个数据文件（包括雨量站名、经度、纬度、降水量值），在Mapinfo中创建点生成雨量站点图。在Mapinfo中打开行政区域图层，将所需边界转出为mif文件，再转入到Surfer中成为可识别的边界bln文件。将数据文件再在Surfer中打开，转为网格文件grd，与边界文件进行白化，便得到边界内的等值线图。将此等值线图转入Mapinfo中进行修改，但最为关键的是Surfer不具有坐标投影功能，等值线图转入时必须进行坐标修改，否则无法找到图层，不能实现和底图的叠加。

3 实现方法

本文以2012年太原市45个雨量站降水量为例，对该年的年降水量进行绘制，具体步骤如下：

3.1 在Mapinfo中生成雨量站点图

（1）建立数据文件。用excel新建数据文件，共分为四列，分别为站名、经度x、纬度y、以及（x,y）处降雨量值，命名此文件为太原市降水量.xls。

（2）创建点。运行Mapinfo,打开太原市降水量.xls数据文件，选择表→创建点，选择经度为x坐标，纬度为y坐标，点“投影”，选择类别non-earth(非地球坐标)，单位为meters（m），设置合适的x,y轴最小、最大值。即可生成雨量站点图，如图1所示：

图1 太原市雨量站点示意图

3.2 在Surfer中绘制等值线

（1）生成边界文件。在Mapinfo中打开太原市边界地图.tab，选择表→转出，将矢量文件转出为mif格式，Mapinfo导出的该文件内容与Surfer所能识别的内容不同，需用记事本打开对该文件进行修改，节点数据保持不变，只去掉文件头及其他格式代码，并在该文件第一行增加节点数n,flag。flag在这里有两种取值，当flag=0时，白化网格文件时，外部区域被擦除；当flag=1时，内部区域被擦除，命名为太原边界.bln。

（2）绘制等值线。启动Surfer，选择网格→数据，打开太原市降水量.xls，选择合适的网格化模型方法进行参数设置，共有9种方法，经比较，选择径向基本函数模型绘制的等值线图与手工绘制的图型最接近，再选择地图→生成等值线图，即可生成降水量等值线图如图2。

图2 降水量等值线示意图

（3）白化。使用Surfer的网格白化功能，可获得区域内部的等值线图。打开网格文件（太原市降水量等值线图.grd），选择边界文件（太原边界.bln）,白化后效果图如图3。为了下一步配准，需在Surfer中打开网格和坐标轴，将图的左下角坐标移动到前述坐标顶点（x,y）处，再选择转出为mif文件，便于导入Mapinfo中可以找到该图。

3.3 图形叠加

图3 使用白化后的降水量等值线示意图

实现等值线图与底图的叠加，需要在同一坐标系下，上述提到Surfer没有坐标投影功能，需在Mapinfo中进行坐标修改，由于把经度、纬度看成长度单位，在Mapinfo中选择non-earth（非地球）坐标系，单位为米。

（1）制作底图。打开Mapinfo的几个图层，分别为市级政区.tab，县级政区.tab，山西河流.tab，在此基础上按照前述创建点的步骤，即可生成如下底图（图4）：

图4 太原市流域底图

（2）配准底图。将太原市流域底图导出为jpg格式，再次运行Mapinfo，选择配准，在底图中选择四个角坐标，将前述创建点时建立的坐标轴最大、最小值输入。

（3）等值线图与底图叠加。打开白化后的等值线图，即可发现两张图完全叠加。如图5所示：

图5 2012年太原市降水量等值线图

经分析比较，计算机绘图与传统人工绘图差异很小，证明此方法可行，仅需10几分钟即可出图，效率高、误差小。2012年太原市各雨量站降水量呈渐变关系，没有出现特大或特小的情况，降水资料真实可靠。

4 结语

掌握Surfer和Mapinfo这两个图形软件，不仅可用于资料整编中降水量等值线图的绘制，而且适用于水情工作中几日暴雨分析，决策者可以根据图示清楚看到区域内暴雨中心及降水强度，以及周边覆盖程度，因此利用先进的计算机软件用于解决水文工作中的实际问题，是水文事业发展的必然趋势。