Surfer繪圖軟件在葫蘆島市氣象服務(wù)中的應(yīng)用

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

關(guān)鍵詞 Surfer；等值線；氣象服務(wù)

中圖分類號S126文獻標(biāo)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(yù)報及預(yù)報服務(wù)研究。

為了使決策服務(wù)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(fā)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(yōu)勢結(jié)合，通過vb.net調(diào)用Surfer的繪圖函數(shù)，實現(xiàn)氣象資料等值線繪制及色彩的填充。該程序?qū)崿F(xiàn)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(nèi)部分市局得到應(yīng)用，在汛期決策服務(wù)中起到了較好的效果。

Surfer是一款十分流行的二、三維數(shù)據(jù)處理和顯示軟件，常用的等值線圖、數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)網(wǎng)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(shù)據(jù)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(yōu)點，它已廣泛應(yīng)用于地學(xué)、測繪、氣象等領(lǐng)域[1-4]。在此，筆者對Surfer繪圖軟件在葫蘆島市氣象服務(wù)中的應(yīng)用情況進行介紹。

1等值線繪制程序介紹

1.1資料數(shù)據(jù)的處理方法等值線圖必須要由三維網(wǎng)格數(shù)據(jù)生成，而自動站數(shù)據(jù)是離散數(shù)據(jù)，在這種情況下，必須先對這些離散數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，即對原始數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格化插值。Surfer內(nèi)部函數(shù)提供方法可以把離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為網(wǎng)格數(shù)據(jù)，Surfer軟件提供了許多數(shù)學(xué)插值模型，如距離倒數(shù)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(shù)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(qū)域自動站中心站SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫，獲得葫蘆島全部區(qū)域自動站的降水?dāng)?shù)據(jù)，然后通過索要、分解省局FTP服務(wù)器的逐時Z文件獲得4個常規(guī)自動氣象站的降水?dāng)?shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上程序自動把兩類格式的全部降水?dāng)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為Surfer預(yù)處理數(shù)據(jù)格式（圖1）。

1.2等值線繪制模塊Vb.net調(diào)用Surfer的繪圖函數(shù)，程序?qū)崿F(xiàn)雨量的填圖、等值線繪圖、色彩填充及標(biāo)注添加等。在主界面的設(shè)置面板上可以對雨情期數(shù)、起止時間、繪圖參數(shù)等進行設(shè)置。程序可以選擇預(yù)先設(shè)置的4種模板，并且可以在文本框內(nèi)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(jié)果見圖2。

1.3雨情短信編輯模塊程序直接讀取自動站數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，可以方便統(tǒng)計各項氣象要素并按照模板進行文字編輯。文字內(nèi)容以短信形式將降水信息發(fā)送到?jīng)Q策用戶、服務(wù)用戶及防汛主要負(fù)責(zé)人的手機上，極大地提高了服務(wù)的時效性和工作效率，簡化了工作流程。雨情短信內(nèi)容包括時段內(nèi)全市平均降水量、全市最大降水量、各縣市區(qū)最大降水量、各縣市區(qū)平均降水量，程序可以根據(jù)需要靈活添加降水統(tǒng)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(fā)送，這種形式在汛期服務(wù)中受到政府領(lǐng)導(dǎo)及服務(wù)用戶的好評。短信文本編輯界面如圖3所示。

1.4參數(shù)設(shè)置通過設(shè)置界面（圖4）可以設(shè)置程序的各項參數(shù)配置，如各種數(shù)據(jù)的存儲位置及中心站數(shù)據(jù)庫的連接設(shè)置；用戶還可以方便地根據(jù)自己的需要調(diào)整Surfer的各項參數(shù)，繪制出美觀的等值線圖形。

2等值線繪制程序的應(yīng)用

目前，葫蘆島市重要天氣報告、中長期天氣預(yù)報、農(nóng)氣監(jiān)測及預(yù)報、雨情、專題氣象服務(wù)等各類決策服務(wù)材料的撰寫過程中大量應(yīng)用各類等值線圖。葫蘆島主汛期暴雨過程出現(xiàn)頻率高，間隔時間短，降水強度大，天氣形勢復(fù)雜，造成災(zāi)害嚴(yán)重?；赟urfer繪圖軟件撰寫的重要天氣預(yù)報中降雨量預(yù)報圖及降水結(jié)束后的雨情圖，可為領(lǐng)導(dǎo)決策提供及時、直觀的產(chǎn)品。

B/S架構(gòu)的決策服務(wù)系統(tǒng)在氣象領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛，葫蘆島市氣象局開展了基于web技術(shù)的決策氣象服務(wù)綜合軟件平臺的建設(shè)。在此平臺中無論是各級領(lǐng)導(dǎo)還是預(yù)報員，通過任何一臺微機都可以訪問調(diào)閱各種決策、公眾、專業(yè)預(yù)報產(chǎn)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(fā)布到網(wǎng)站上，使全市區(qū)域氣象站的資料以圖形形式動態(tài)瀏覽。同樣可以在網(wǎng)站上查詢?nèi)我鈺r段的氣象要素值，并以等值線圖形式呈現(xiàn)出來，這極大地提高了決策服務(wù)的時效性。

葫蘆島氣象局官方微博、微信開通以來，已經(jīng)建立了權(quán)威、及時的氣象發(fā)布渠道，有效提高氣象信息的傳播速度與覆蓋面，充分發(fā)揮氣象微博、微信在城市防災(zāi)減災(zāi)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(fā)布功能發(fā)布，使得氣象信息發(fā)布更豐富，讓人耳目一新。

3結(jié)語

等值線繪制程序的開發(fā)為葫蘆島市氣象局開展氣象服務(wù)提供了一個非常有效的工具，更快更好地實現(xiàn)了氣象服務(wù)產(chǎn)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(wù)產(chǎn)品。目前氣象服務(wù)材料的撰寫和等值線圖制作是分開的，為滿足服務(wù)的需要，提高服務(wù)水平，可以在當(dāng)前程序的基礎(chǔ)上，建立各類據(jù)服務(wù)內(nèi)容模板，使二者有機結(jié)合。

參考文獻

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