Surfer到MapGIS的等值線圖轉(zhuǎn)換

李銳

摘要：為將Surfer軟件繪制的等值線圖轉(zhuǎn)換為MapGIS等值線圖，研究對比了通過MapGIS自帶的文件轉(zhuǎn)換模塊利用DXF和MIF兩種中間數(shù)據(jù)格式進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)換的效果，優(yōu)選轉(zhuǎn)換效果較好的結(jié)果圖形文件在MapGIS工程中點(diǎn)、線、面文件的組合，完美再現(xiàn)了Surfer等值線圖，從而為等值線圖從Surfer到MapGIS的轉(zhuǎn)換提供了一種實(shí)用方法。

關(guān)鍵詞：等值線圖；Surfer；MapGIS；DXF；MIF

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）02-0208-03

Abstract： Through research on the exchange data format of the Surfer and MapGIS， found the DXF and MIF both formats have their respective advantages during the data conversion. By saving Surfer contour map as different formats， using the MapGIS file conversion module ， keeping good type file， Surfer contour map will reappear perfectly.

Key words： contour map；surfer； mapGIS； DXF； MIF

等值線圖是一種基本和常見的圖件，通常用于表現(xiàn)空間連續(xù)分布現(xiàn)象的變化特征，是地質(zhì)研究，特別是石油勘探開發(fā)研究中最基本的地質(zhì)圖幅。Surfer和MapGIS是廣大石油地質(zhì)工作者熟知的兩種主流地質(zhì)制圖軟件，兩者在制圖功能和性能上各有優(yōu)劣。Surfer軟件在網(wǎng)格化及等值線成圖上有優(yōu)勢，它可以根據(jù)空間離散不規(guī)則數(shù)據(jù)（X，Y，H）快速繪制等值線，可以很好地建立對地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)的整體認(rèn)知。而MapGIS在圖面編輯和整飾方面功能強(qiáng)大，操作簡便。同時(shí)，Surfer格式的圖形文件目前不在中國地質(zhì)調(diào)查局規(guī)定的圖形文件之列[1]。因此，在地質(zhì)工作中，常常需要把Surfer軟件制作好的圖形文件轉(zhuǎn)換成我國地質(zhì)勘探工作歸檔資料指定的圖形文件格式——MapGIS格式。

1 軟件及其交換格式

1.1 Surfer及其制圖特點(diǎn)

Surfer是美國Golden Software公司的系列繪圖軟件之一，主要功能是繪制等高線圖（contour map）。其插值和繪圖能力強(qiáng)，但其也存在明顯的缺點(diǎn)，其一是缺乏投影，其二是Surfer中點(diǎn)狀要素的顯示和定位較差，第三其層的功能也較弱[2]。Surfer 軟件中默認(rèn)保存格式為SRF圖形，亦可輸出DXF、MIF、EMF等中間格式圖形文件。

1.2 MapGIS及其制圖特點(diǎn)

MapGIS是一個(gè)優(yōu)秀的國產(chǎn)GIS 平臺軟件，在空間信息的存儲和管理方面有較強(qiáng)優(yōu)勢。MapGIS文件的基本類型分為三類：點(diǎn)文件（*. WT），線文件（*. WL） 和區(qū)文件（*. WP） [3]。MapGIS可以根據(jù)數(shù)據(jù)文件繪制等值線圖，但是，其在繪制等值線圖時(shí)，如果圖件需要反復(fù)修改（如顏色等級，注記大小等），則成圖時(shí)間較長，重復(fù)性工作較多，相對繁瑣。

1.3兩種中間數(shù)據(jù)格式DXF與MIF

1.3.1 DXF格式

DXF是Autodesk公司開發(fā)的用于AutoCAD與其它軟件之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的CAD數(shù)據(jù)文件格式。DXF是一種開放的矢量數(shù)據(jù)格式，可以分為兩類：ASCII格式和二進(jìn)制格式；ASCII具有可讀性好，但占有空間較大；二進(jìn)制格式占有空間小、讀取速度快[4]。由于AutoCAD系統(tǒng)的流行，DXF被廣泛使用，成為工業(yè)圖形的標(biāo)準(zhǔn)之一，因此絕大多數(shù)GIS系統(tǒng)都能支持讀入或輸出DXF文件。

1.3.2 MIF格式

MIF是Mapinfo用來向外交換數(shù)據(jù)的一種中間交換文件。MIF格式文件一般包含兩個(gè)文件（*.mif，*.mid）。其中*.mif文件保存了該Mapinfo表的表結(jié)構(gòu)及表中所有空間對象的空間信息（如：每個(gè)點(diǎn)對象的符號樣式、點(diǎn)位坐標(biāo)；每個(gè)線對象的線樣式、節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)；區(qū)域?qū)ο蟮奶畛淠Ｊ?、每個(gè)區(qū)域包含的子區(qū)域個(gè)數(shù)及每個(gè)區(qū)域的節(jié)點(diǎn)數(shù)、節(jié)點(diǎn)數(shù)等）。而*.mid文件則按記錄順序保存了每個(gè)空間對象的所有屬性信息[5]。

2 轉(zhuǎn)換效果對比

圖1 是利用Surfer軟件及其自帶的sample數(shù)據(jù)繪制好的一張平面等值線圖。其中的顏色譜（色標(biāo)等級）使用了軟件自帶的“Rainbow.CLR”文件，從生成的等值線圖可以看到，等值線平滑度較好，顏色填充對比度強(qiáng)，符合審美習(xí)慣。MapGIS軟件并不能直接識別SRF圖像格式，但MapGIS 軟件可識別AutoCAD 軟件的DXF 格式的圖形文件和MapInfo 的MIF 格式的圖形文件[6]。將Surfer圖形轉(zhuǎn)換為MapGIS圖形一般會(huì)選取其中一種中間格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形交互轉(zhuǎn)換，下面，我們將分別選取DXF以及MIF進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)換并對比其效果。

2.1 利用DXF中間格式進(jìn)行交互轉(zhuǎn)換

首先，在Surfer中，用“文件”菜單中的“輸出”子菜單，將Surfer圖件輸出為AutoCAD的DXF（*.dxf）格式（見圖2）。將Surfer圖件輸出為DXF（*.dxf）格式文件后，就可進(jìn)入Mapgis軟件，在主菜單“圖形處理”中進(jìn)入“文件轉(zhuǎn)換”界面，再進(jìn)入“輸入”菜單中“裝入DXF”子菜單，調(diào)入剛才輸出為AutoCAD的DXF（*.dxf）格式文件（見圖2）。由于MapGIS無法轉(zhuǎn)出DXF文件中的區(qū)文件，所以只能在“文件”菜單中分別保存“dxf_out.wt”點(diǎn)和“dxf_out.wl”線文件，然后就可以進(jìn)入“輸入編輯”中進(jìn)行點(diǎn)、線文件編輯了。由于DXF文件與MapGIS的顏色庫不匹配，所以轉(zhuǎn)換出來的線條和注釋可能是白色，與底色一致，不便觀察，這時(shí)需要統(tǒng)改線的顏色和注釋的顏色。圖4為稍加整理后的效果圖。從圖中可以看出：通過DXF格式轉(zhuǎn)換后的MapGIS文件可以很好地保留文本和線，并且文本的位置基本正確，僅僅是文本的大小變小了。

2.2 利用MIF中間格式進(jìn)行交互轉(zhuǎn)換

首先，在Surfer中，用“文件”菜單中的“輸出”子菜單，將Surfer圖件輸出為MapINFO的MIF（*.mif）格式（見圖5）。將Surfer圖件輸出MIF（*.mif）格式文件后，就可進(jìn)入Mapgis軟件，在主菜單“圖形處理”中進(jìn)入“文件轉(zhuǎn)換”界面，再進(jìn)入“輸入”菜單中“裝入MapINFO數(shù)據(jù)”子菜單，調(diào)入剛才輸出的MIF（*.mif）格式文件（見圖6）。MIF文件可以順利地轉(zhuǎn)出成MapGIS的點(diǎn)、線、面文件，效果如圖7。從圖中可以看到轉(zhuǎn)出的點(diǎn)位置發(fā)生了嚴(yán)重的偏移，但是DXF格式無法轉(zhuǎn)出的面元信息，利用MIF格式作為交換可以順利轉(zhuǎn)出，并且顏色也與Surfer中保持一致。

3 合理選取，綜合運(yùn)用

通過以上兩種轉(zhuǎn)換方式可以看到，兩種轉(zhuǎn)換方法各有利弊，但僅僅依靠一種文件格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換顯然無法滿足需要。因此，考慮利用兩種格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后優(yōu)選轉(zhuǎn)換出來的MapGIS

文件進(jìn)行綜合運(yùn)用，可以達(dá)到較好的效果，可以滿足一般工作需要。具體可以，選擇由DXF文件轉(zhuǎn)出的“dxf_out.wt”點(diǎn)文件、“dxf_out.wl”線文件，加上由MIF文件轉(zhuǎn)出的“mif_out.wp”文件組合成一個(gè)工程文件。效果見圖8.

4 轉(zhuǎn)換過程中需要注意的問題

通過上述研究發(fā)現(xiàn)，結(jié)合兩種中間格式進(jìn)行圖形轉(zhuǎn)換可以很好地將地質(zhì)等值線圖從Surfer圖形格式轉(zhuǎn)換為MapGIS圖形格式，但是轉(zhuǎn)換過程中也有一些問題不容忽視：

4.1 Surfer圖形的單位與比例

Surfer中默認(rèn)的圖形單位為“英寸”，為了方便計(jì)算比例尺，通常要將Surfer中的單位設(shè)置成“厘米”。然而，由于一般作圖所用的大地坐標(biāo)的單位是米，所以，在Surfer軟件的“地圖屬性”對話框的“比例”選項(xiàng)卡中， 1cm=100地圖單位，就是1：10000的圖形，以此類推。

4.2 等值線注記大小

在前面談到了使用DXF文件轉(zhuǎn)換到MapGIS文件時(shí)，注記的位置沒有變，但是大小卻有點(diǎn)變化，經(jīng)過仔細(xì)研究發(fā)現(xiàn)：MapGIS的文件轉(zhuǎn)換模塊的確將從DXF文件轉(zhuǎn)出的注記縮小到了原來注記大小的0.8倍。所以，如果確定了需要轉(zhuǎn)出的MapGIS中最合適的注記大小，就要在Surfer中計(jì)算好等值線注記的大小，進(jìn)行合理標(biāo)注。這里，同樣涉及到一個(gè)注記文本大小的單位問題。MapGIS中注記的單位是“毫米”，而Surfer中注記的單位是“磅”。其中換算方式為：1磅=1/72英寸，1英寸=2.54厘米。

4.3 MIF文件無法正確轉(zhuǎn)出

轉(zhuǎn)換過程中，由于Surfer的原因可能導(dǎo)致MapGIS無法轉(zhuǎn)換MIF文件（直接報(bào)錯(cuò)彈出轉(zhuǎn)換界面）。這種問題有兩個(gè)解決方案：一種是需要使用文本編輯軟件處理生成的MIF的文件，修改下文件結(jié)束處的文本，具體方式請參看相關(guān)文檔；另一種值得推薦的簡單做法是在MapINFO或者FME等支持MIF文件讀取和寫入的軟件中打開該文件，然后保存一下，再用MapGIS的文件轉(zhuǎn)換模塊，即可正常轉(zhuǎn)出。

4.4 MIF轉(zhuǎn)出區(qū)的拓?fù)鋯栴}

通過編輯MIF轉(zhuǎn)出的區(qū)文件發(fā)現(xiàn)，雖然區(qū)的顏色正確，但是該區(qū)文件的拓?fù)湫畔⒉⒉徽_。如果僅僅作為圖形展示、后期不再修改也不使用相關(guān)拓?fù)湟?guī)則，那么轉(zhuǎn)出的區(qū)文件是滿足要求的。當(dāng)然，如果必須要求拓?fù)湔_或者后續(xù)使用還需編輯區(qū)塊的顏色等，還需要重新進(jìn)行拓?fù)湓靺^(qū)。

5 結(jié)束語

本文主要介紹了通過非編程模式解決等值線圖從Surfer到MapGIS的無損圖形轉(zhuǎn)換問題，重點(diǎn)闡述了轉(zhuǎn)換過程中可能遇到的問題及解決方法。地質(zhì)工作者使用的圖形處理軟件千差萬別，合理利用中間格式進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，可以大大提高圖形編輯的工作效率，也能夠減小圖形誤差。

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