Surfer 8.0在环境评价和规划中的应用

摘要：通过Surfer 8.0软件在环境评价与规划中的应用实例，展示其在环境科学研究中应用的方法。实例1是如何应用Surfer 8.0绘制三维数字高程模型图，实例2是Surfer 8.0应用于大气污染物扩散模拟及评价。最后讨论了该软件在环境学科研究中应用的潜力及优势。
关键词：环境评价；Surfer软件；环境规划；高斯模式
1 关于Surfer 8.0
Surfer 8.0中文版是美国Golden公司自主研究开发的制作等高线和三维地形立体图的软件。目前中国客户使用的诸多制图软件(ARC／INFO，AUTOCAD 2002，MAPINFO 7.0等)，由于本身设计并不着重于等高线和三维地形制图，因此，这方面的功能不强大，或者效果不佳。Surfer 8.0以其容易掌握、使用方便(用户只需要输入原始数据，软件可自动生成等值线图)等诸多优点获得了众多的用户。相比于其家族的前期版本，该版本增加了许多新的功
能，对图像的后期处理尤为突出。
1.1 基本功能
Surfer 8.0软件的主要功能，是将数字化或者人工读取、实际测绘获得的三维空间数据转换成为格网数据(或称数字高程模型，digital elevation model，DEM)，并根据格网数据生成等高线图和地形立体图。除此之外，可以利用此软件绘制高分辨率的等值线图，以屏幕显示、打印机、绘图仪3种方式输出图像，而且使用灵活，精确度高。目前在环保工作中，环境评价、环境规划已经日显重要，而这些工作都需要绘制各种的等值线分布平面图。借助于这个专用的小软件，就可以方便地绘出一个水域内的各种污染物、一个区域内大气中的污染物及区域环境噪声的等值线分布图。Surfer 8.0之所以成为世界性的等高线图绘制应用软件，是因为它随着版本的升级与不断完善而具有愈来愈强大的功能。具体为：
(1)绘制等高线
这是Surfer的主要功能。Surfer对绘制等高线的数据有特殊的格式要求，即首先要将数据文件转换成Surfer认识的grd文件格式。
(2)在等高线图上加上背景地图
研究人员经常需要把地图放在等高线图下面作为参考，地图在Surfer中的格式是*.bin，*.gsb，*.jpg，*.gif等，比较常用的是*.bin文件。
(3)应用Surfer给出数据文件的统计性质
在应用数据作图前，有时候需要知道每列数据的统计性质，如最大值、最小值、标准差等，应用Surfer的worksheet可以很方便地解决此类问题。
(4)张贴图和分类张贴图
有时候，需要在背景地图中添加台站的坐标，并用三角、五星等符号将其标出，在旁边写上台站的名字。这可以用“postmap”和“classed post map”完成。
(5)制作向量图
可绘制流体向量图。
(6)图像的输出
可以将图形复制后直接粘贴到word文档中。此外，还可以通过file | export菜单输出各种格式的图形(如jpeg，wmf等)。至于向量图eps的输出，可以通过eps打印机进行。
(7)其他辅助功能
函数直接作图(在grid菜单中)，标注文字，画简单的图形，等等。
1.2 在相关领域的应用
国内对于Surfer软件的研究涉及环境、地理、气象等多个领域，取得了一定的成果。如魏文飞等利用Surfer软件对福建省龙岩市的区域环境噪声进行了等值线绘制，为当地的声环境功能分区提供了简洁明了的依据；李雄等利用Surfer软件绘制了广西地区的气候图，取得了比气象部门常规应用软件NCARGKS更好的效果；文雅等以中国1950～1998年160个测站年均降水量为例，利用Surfer软件的空间插值功能，方便快捷地绘制了中国的降水等值线分布；许捍卫等结合AUTOCAD和Surfer的各自优势，成功解决了等高线绘制和土方量计算的问题；李绍荣等介绍了Surfer软件图形数据的进一步处理技术。多年来，国外许多不同应用领域的专家使用Surfer开发出了相当多的应用程序，大大扩展了应用领域。但是国内的应用范围和水平与国外相比还存在不小差距。
2 在环境评价与规划中的应用实例
2.1 结合AUTOOAD绘制三维数字高程模型
在从事区域环境评价及环境规划时，首先需要解决的是对于区域地形的识别，为此需要获得三维数字高程模型DEM。而目前，国内有相当一部分单位使用AUTOCAD软件来作为基础图形的管理平台，其数据集成功能也在AUTOCAD上经二次开发完成。而从相关管理部门获取的大多是大型的矢量化图，包括高程点的图层及高程的标注图层。为此，必须把标注的值按照特殊的赋值方法使其与对应的高程点坐标一一对应。为此，笔者用AUTOCAD自带的二次开发软件AUTOLISP编写了一个转化小程序。程序经过运行，得到了所需要的数据源。
2.1.1 AUTOLISP小程序
M 文件：function indexl()
(defun C:"ZZ()
(setq s(sget “x” ((0. “point”)(8. “*”))))
(if S
(progn
(setq fp(open “c：／point.txt" “w”))
(setq n(sslength s)i 0)
(princ “＼n“)
(princ n)
(while(< i n)
(princ(chr 13))
(princ(1+i))
(princ “／”)