气象服务中雨量分布图的自动绘制

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摘要 等值线图绘制研究是气象服务工作中的一项重要内容，气象服务关系到工农业生产、交通运输、电力、航空航天等各领域的健康发展，提高服务水平意义重大。本文通过C#调用Surfer提供的API（应用程序接口）实现雨量分布图等值线的自动生成，可大幅提高绘图效率，有效提高气象服务的可视化效果，提供更加直观科学的决策依据，目前已将该产品应用到日常服务工作当中。实践证明，通过C#调用Surfer绘制等值线在气象服务工作中有着广泛的应用。

关键词 等值线；自动绘制；C#；Surfer；气象服务

中图分类号 P209 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2017）11-0205-02

随着经济社会的快速发展，气象服务在各行业生产以及人们的生活当中发挥了重要的作用，气象服务关系到工农业生产、交通运输、电力、航空航天等各领域的健康发展。由于气象服务在国民经济中具有重要地位，故提高气象服务水平的意义重大。目前，等值线图绘制研究是气象服务工作中的一项重要内容，通过气象要素数据绘制的等值线图科研体现区域内的气象形势，是形成众多气象服务产品的基础。与此同时，等值线需要依靠人工进行绘制，存在一定的局限性，面对复杂而大量的气象数据，技术人员的工作量大，绘制效果并不理想。为了提升等值线绘制的水平、减少工作量，笔者通过对Surfer API的学习研究，利用C#编程实现等值线的自动化绘制，从而制作出各类气象要素等值线服务产品，为气象服务提供了丰富的图形产品。

1 技术介绍

1.1 C#技术

C#语言由C和C++衍生而来，是由微软公司发布的高级程序设计语言，其运行于.NET Framework虚拟机平台上，借鉴了Delphi与组件对象模型直接集成的特点，其语法、接口等又与Java类似，因而具有安全、稳定、简单等特点。C#是一种很实用的语言，兼顾系统开发和应用开发，适宜于为独立和嵌入式的系统编写程序，对于系统的适用性均较强。因为C#与C/C++相似，C++程序员对熟悉的语言更能较为容易地掌握，还可以调用相关原生函数，因而提高了效率；同时因为C#是面向对象的编程语言，针对MICROSOFT .NET平台的应用程序编写更为方便。C#所开发的程序源代码被编译成为中间代码，类似于Java，然后通过虚拟机通用语言运行库执行，由于.Net Framework缓冲区存储了各类代码，减少了重复翻译，显著提高了运行的效率[1]。

1.2 Surfer API

Surfer由美国Golden Software 公司发布，是一款专业的三维图形绘制软件，可用于等高线、地形地貌图、三维表面图、矢量图、点位图等的图件制作。Surfer 对于处理三维数据具有明显的优势，主要是因为结合了数据差值功能和图件绘制功能[2]。在数据处理方面，该软件包含了大部分数据统计计算方法，有11种数据网格化方法可供选择，支持多种图形图像文件格式，为其提供了导入和导出的接口，应用十分方便。对各类GIS软件的文件格式也提供相应的接口，非常适合于制作地理信息类的图件，其方便的文件、数据交换功能很受用户青睐。此外，还提供了脚本编辑引擎，大大提升了软件的自动化功能，使用更为简便[3-6]。

2 基于C#/Surfer Api的编程

2.1 Surfer内置对象

Surfer Application主要包括文档、窗体、风格、函数4个对象（图1），其中文档对象是一个集合，不能直接使用，分为图形对象和工作表对象。另外，还存在一些独立的对象，比如线条对象、颜色对象等。

2.2 核心程序设計

//创建Surfer应用程序实例

Surfer.ApplicationClass surapp=new Surfer.ApplicationClass（）；

//网格化数据

try

{

surapp.GridData（DataFile，1，2，3，Type.Missing，Surfer.SrfDupMethod.srfDupNone，0.03，0.03，Type.Missing，Type.Missing，102.68239593506，103.85780334473，34.939952850342， 36.221523284912，Surfer.SrfGridAlgorithm.srfInverseDistance，……，OutGrid，Surfer.SrfGridFormat.srfGridFmtAscii，OutGrid，Surfer.SrfGridFormat.srfGridFmtAscii，Type.Missing，Type.Missing，Type.Missing，Type.Missing）；

surapp.GridSplineSmooth（OutGrid，8，8，SrfSpline Method.srfSplineInsert，SmoothGrid，SrfGridFormat.srfGridFmt Ascii）；

surapp.GridBlank（SmoothGrid，BlankFile，BlankedGrid，Surfer.SrfGridFormat.srfGridFmtAscii）；

Surfer.IPlotDocument Doc =（Surfer.IPlotDocument）surapp.Documents.Add（Surfer.SrfDocTypes.srfDocPlot）；

Surfer.IMapFrame mapframe = Doc.Shapes.AddContourMap（BlankedGrid）；

IContourMap contourMap=（IContourMap）mapframe.Overlays. Item（1）；

contourMap.Levels.LoadFile（System.Windows.Forms.Application.StartupPath + @"＼100.lvl"）；

Surfer.IText Text1 = Doc.Shapes.AddText（contourMap.Left + 1，contourMap.Top - 5.5，sdata.Substring（0，4）+ "年" + sdata.Substring（4，2）+ "月" + sdata.Substring（6，2）+ "日" + sdata.Substring（8，2）+ "时" + sdata.Substring（10，2）+ "分"）；

Text1.Font.Size = 11；

Surfer.IText Text2 = Doc.Shapes.AddText（contourMap.Left + 3，contourMap.Top - 5.5，"临夏州雨量分布图"）；

Text2.Font.Size = 12；

IMapFrame mapframe1=Doc.Shapes.AddPostMap（PoseFile， 1，2，3，0，0）；

IPostMap map1 =（IPostMap）mapframe1.Overlays.Item（1）；

IMapFrame boundryMapFrame = Doc.Shapes.AddBaseMap（qyFile）；

IBaseMap boundryBaseMap=（IBaseMap）boundryMapFrame. Overlays.Item（1）；

boundryBaseMap.Line.Width = 0.01；

string strWH = string.Format（"width = {0：f0}，height = {1：f0}，KeepAspect = 1，ColorDepth = 32"，1044，1092）；//设置输出图片的高度和宽度

Doc.Shapes.SelectAll（）；

Doc.Selection.OverlayMaps（）；

Doc.SaveAsSystem.Windows.Forms.Application.StartupPath + @"＼1.srf"）；

Doc.Export（System.Windows.Forms.Application.StartupPath + @"＼bmp＼" + sdata + ".png"，false，strWH ）；//设置输出图片格式名

Doc.Close（SrfSaveTypes.srfSaveChangesNo）； //不生成srf文件

surapp.Quit（）；

//清理临时文件

File.Delete（SmoothGrid）；

File.Delete（OutGrid）；

File.Delete（BlankedGrid）；

File.Delete（DataFile）；

3 产品在日常工作中的应用

目前，临夏州已将绘制出来的产品应用到了日常服务工作之中，为相关部门提供更加直观科学的决策依据。图2为自动绘制的雨量分布图产品。

4 结语

通过C#调用Surfer提供的API（应用程序接口）实现等值线的自动生成，大大提高了绘图效率，节省了气象工作者的時间，有效提高气象服务的可视化效果，提供更加直观科学的决策依据。

5 参考文献

[1] 齐立波.C#入门经典[M].4版.北京：清华大学出版社，2008.

[2] 王建，白世彪，陈晔.Surfer8地理信息制图[M].北京：中国地图出版社，2004：124-128.

[3] 崔芳鹏，胡瑞林，刘照连，等.基于Surfer平台的FLAC～（3D）复杂三维地质建模研究[J].工程地质学报，2008（5）：699-702.

[4] 韩丽娜，石昊苏.利用Surfer8.0绘制地质等值线图[J].计算机与现代化，2008（11）：84-87.

[5] 宋明艺，张春灌.借助Surfer软件实现快速绘制平面等值线图[J].工程地球物理学报，2009（2）：244-246.

[6] 武俊红，汪云甲.基于Surfer的煤矿等值线空间插值方法有效性评价[J].中国矿业，2007（1）：108-110.

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