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4种常用气象作图软件在绘制站点雨量图中的应用使用ArcGIS、Surfer、GrADS、NCL 4种气象常用的作图软件进行了站点雨量图绘制，介绍了其较为详细的操作步骤、部分源程序及所得的图像，并对每种软件在绘制站点雨量图时的优劣进行了比较。
结果表明，4种软件在绘图中各有优势，使用者可根据喜好自行选择。
推荐使用NCL和Surfer软件来绘制站点雨量图，这2种软件在站点数据的插值和圖像的绘制中相对更为便捷，绘制的图形也极为美观。
NCL[1]、GrADS[2]、Surfer[3]、ArcGIS[4]都是常用的作图软件，均在气象领域有着广泛的应用。
NCL（NCAR Command Language）是美国国家大气中研究中心（NCAR）专为科学数据处理及可视化而设计的绘图软件，尤其在气象数据分析处理方面优势明显，且绘制图形细腻美观。
GrADS（Grid Analysis and Display System）是美国马里兰大学气象系开发的一款气象数据分析绘图软件，具有操作简单、功能强大、显示快速等特点。
Surfer是美国Golden Software公司开发的一款绘制2D、3D图形的软件，具有强大的插值和绘图能力，在地学和气象学领域应用广泛。
ArcGIS是美国ERSI公司开发的一套完整的GIS平台产品，具有强大的地图制作、空间数据管理、空间分析、空间信息整合、发布与共享功能，也可用于气象领域的图形绘制。
目前，关于上述几种软件在气象上绘图应用的文献报道较多[5-8]，但大多报道都比较简单，部分文献没有给出源程序，而同时使用几种软件进行绘图的文献则相对较少。
笔者使用上述4种作图软件，分别对江苏省常州市的站点雨量进行了绘图，给出了较为详细的操作步骤和部分源程序及所得的图像，并比较了各种软件在绘制站点图时的优劣，以期为相关人士绘制站点雨量图提供参考。
1数据资料使用的试验数据为江苏省常州市80个自动站（3个国家站、77个区域站）2017年3月13日的24 h雨量（文件名为rain.txt），数据包括序号、经度、纬度、站名和雨量（如表1所示），来源为常州市气象局。
利用VB对Surfer软件二次开发实现降雨量图自动绘制张新宜;张端好【摘要】本文以绘制黄石区域40个自动站降雨量图为例,将Surfer软件强大的绘图功能和VB编制交互界面程序的优势相结合,通过VB调用Surfer的绘图函数,实现了等值线图、站点数据图和色斑图的自动绘制.本文阐述了该软件的设计原理和关键技术的实现,展示了该软件的主要功能,同时解决了软件设计中的一系列问题.【期刊名称】《气象水文海洋仪器》【年(卷),期】2010(027)001【总页数】4页(P24-27)【关键词】VB;Surfer软件;自动绘图【作者】张新宜;张端好【作者单位】湖北省黄石市气象局,黄石,435002;湖北省黄石市气象局,黄石,435002【正文语种】中文【中图分类】TP317.40 引言Surfer 8.0软件是美国Golden Softw are公司研发的制作等高线和三维地形立体图的软件,广泛应用于水文,地质及气象等行业,该软件主要有二维曲线绘图、网格化处理与数据编辑等功能,它支持多种数据格式,提供了多种内插方法,其中每一种插值方法都有其意义和相关的参数设置,该软件功能强大,简单易学,是一款优秀的绘图软件。
在以往绘制气象要素的图形时,都是在软件的操作界面中来绘图以及进行图形的各项设置,如果要进行批量绘图,那么每一次绘图都要对有关参数进行设置,而很多时候这些设置又是相同的(比如色斑图中降雨区颜色的设置),这就造成了人力和时间的浪费。
而Surfer自带了可嵌入编程的接口,为自动绘图提供了可能,所以可以用VB对Surfer二次开发来实现图形的自动绘制。
1 使用Surfer软件绘图的基本过程使用Surfer软件绘图主要分为如下几个步骤:(1)把数据处理成包含3列数据的文件,通常选取第一列为X坐标值,第二列为Y坐标值,第三列为等值线数据;(2)选择合适的插值方法将该数据文件进行网格化处理,生成*.grd文件;(3)再把*.grd文件进行白化处理,把图形限制在相应的地图内;(4)绘制图形,可以根据具体的要求在图形内设置相应的要素;(5)把地图和等值线图叠加,即绘制成了某一区域等值线图[1]。
文章编号:1007-6190(2004)04-0035-02用G rADS制作ncep再分析资料气象要素图杨兆礼(中国气象局广州热带海洋气象研究所,广州 510080)中图分类号:P409 文献标识码:B G rads气象图形系统是目前国内外气象界通用的标准图形环境之一。
用它来画气象要素图很方便。
本文简单介绍了如何使用G rads气象图形系统来对NCEP/NC AR再分析资料进行简单的绘图处理。
1 NCEP/NC AR再分析资料简介NCEP/NC AR再分析资料是美国国家环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心(NC AR)采用美国全球气候资料同化分析系统进行四维同化分析后获得的全球同化资料。
其全部历史资料来源于美国国家气候资料中心(NC DC)。
使用ncdum p命令,可以看到高空NCEP/NC AR 再分析资料的属性如表1所示。
每天共有4个时次,有73个纬度和144个经度,等压面共有8～17层(hPa),分别是:1000,925,850,700,600,500,400, 300,250,200,150,100,70,50,30,20,10hPa。
表1 NCEP高空等压面再分析资料说明(以1991年为例)文件名要素名称单位层次Air.1991.nc气温K°17Hgt1991.nc位势高度m17rhum1991.nc相对湿度%8shum1991.nc比湿kg/kg8omega1991.nc垂直速度pascal/s12uwnd1991.nc风—U分量m/s17vwnd1991.nc风—V分量m/s17 地面NCEP/NC AR再分析资料共有94个纬度和192个经度。
包括了气温、云强迫净长波通量、对流降水率、晴空长波射入通量、射入长波辐射通量、射入日辐射通量、地表热通量、冰盖判示、可能蒸发率、降水率、气压、水径流、风—U分量(10m 处)、风—V分量(10m处)等共42种要素。
2 选择绘图要素NCEP/NC AR再分析资料的文件名中,第1个单词便是我们绘图时要用到的变量名。
SURFER软件在雨量等值线图绘制中的应用研究陈洪飞;许世诚;吕斌;余元良【摘要】应用ArcGIS及SURFER软件对雨量等值线图自动绘制软件进行了研究.采用C#作为工具,进一步开发了雨量等值线面绘制软件.该软件绘制出的等值线以及等值面具有良好的可视化效果,能直观反应浙江省一段时间内的降雨量地理分布情况,对防汛防洪山洪预警工作有一定的指导意义.【期刊名称】《浙江水利科技》【年(卷),期】2016(044)003【总页数】3页(P74-76)【关键词】SURFER;ArcGIS;雨量等值线;防汛防洪【作者】陈洪飞;许世诚;吕斌;余元良【作者单位】浙江省水利河口研究院,浙江杭州 310020;浙江省水利河口研究院,浙江杭州 310020;浙江省水利河口研究院,浙江杭州 310020;开化县水利局,浙江开化324300【正文语种】中文【中图分类】TP311.5雨量等值线表示某一给定时间内(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[1]。
它是反映雨量时空分布的最重要工具，通过等值线图可以直观地了解区域内一段时间的降雨情况并以此对该区域未来降雨情况进行预测，目前已广泛应用于防洪、防汛、山洪预警中。
然而，由于雨量数据的时效性，雨量等值线图需要动态绘制，传统的手工绘制方法出图慢、精度低的问题渐渐体现出来，通过计算机自动绘制雨量等值线图成为未来应用的趋势。
基于SURFER软件对等值线图进行自动绘制，使用者可以选取任意时间段进行等值线图的绘制，该方法出图速度快、精度高，且可以与影像地形图叠加，从而更方便了解雨量的区域分布。
SURFER是目前国内外使用较为广泛的等值线绘制软件之一，它支持多种数据格式，功能强大，成果美观[2]。
SURFER软件具有强大的插值功能以及绘制能力，是制作三维图等的优秀工具。
SURFER软件强大的插值功能使其能适应各种等值线绘制需求，优秀的绘图能力使其绘图速度快、效率高，生成的等值线图质量高，因此采用SURFER软件进行等值线的处理绘制。
山西师范大学学报(自然科学版)第18卷第3期Journal of Shanxi T eacher′s University V ol.18 N o.3 2004年9月Natural Science Edition Sept. 2004文章编号:100924490(2004)0320108203利用SPSS进行山西省气候区划谢爱红1,王士猛2,卫华3,董艳4(11山东省气象局,山东济南250031;21山东省农业实业集团驻缅甸办事处缅甸仰光;31山西师范大学城市与环境科学学院,山西,临汾,041004;41南通师范学院地理系,江苏,南通,226007)摘 要:利用SPSS软件中的Hierarchical Cluster分层聚类,使用其中的Between-groups linkage、Maximum magnitude of1聚类方法和Agglomeration schedule统计方法,对山西省62个市县的降水、气温资料进行Classify(聚类分析),把山西省分成晋北、晋中晋东南、晋西南等三个类型区,再次聚类分析进一步把其分成5个类型亚区,最后,利用AutoC AD矢量化,绘出山西省气候区划图.关键词:SPSS;Hierarchical Cluster;AutoC AD;山西省;气候区划中图分类号:K992.2;P469 文献标识码:A0 引言山西省地处中纬度地区,华北平原西面,黄土高原东部边缘,东西两侧为山地和高原,中部为断陷盆地,特殊的地理位置和地貌特征使其大陆性季风气候更加显著,并且显示出一定地区间的差异性和地域内部的相似形[1,2].本文根据与农业生产息息相关的两个重要气候因素—降水和气温,对山西省进行气候区划,希望对山西社会经济的可持续发展有所裨益.1 Classify(聚类分析)对从山西省气象局取得的62个气象台站的气象资料进行插补后,利用SPSS软件中的Hierarchical Cluster分层聚类,聚类方法采用Between-groups linkage(组间连接),数值转移标准化采用Maximum magnitude of1(数值标准化到最大值为1),统计方法采用Agglomer2 ation schedule(聚类表),图形输出采用Dendrogram(树状图),对山西省62个气象站点的降水量(单位为mm)、气温(单位为0.1℃)资料,进行Classify(聚类分析).由于五台山台站的资料是取自五台山中山山顶,与其他台站高程相差太大,数据无可比性,所以暂不采用,而将其列为附近的地区. 分析结果如下:把山西省分成三个大的类型区:晋北类型区、晋中晋东南类型区、晋西收稿日期:2003204207作者简介:谢爱红(1975—),女,山东济南人,山东省气象中心,硕士,主要从事区域及全球气候变化的研究.南类型区.即晋北类型区包括天镇、浑源、朔州、灵邱、广灵、山阴、繁峙、大同、右玉、平鲁、神池、五寨、宁武;晋中晋东南类型区包括太原、太谷、汾阳、祁县、清徐、交城、介休、河曲、娄烦、忻县、阳曲、原平、兴县、离石、吉县、石楼、隰县、蒲县、临县、安泽、昔阳、平顺、盂县、襄垣、沁县、武乡、榆社、长治县、晋城、阳城、沁水、阳泉、黎城、沁源、陵川;晋西南类型区包括运城、平陆、万荣、洪洞、侯马、翼城、河津、闻喜、芮城、临汾、秸山、临猗、垣曲.再次利用同样的方法对晋北类型区进行SPSS聚类分析,分出二个类型亚区:天镇、浑源、朔州、灵邱、广灵、山阴、繁峙、大同为一类型亚区(命名为大同繁峙类型亚区,以下命名类同),神池、五寨、平鲁、右玉为一个类型亚区(命名为右玉五寨类型亚区).采用同样的方法对晋中晋东南类型区进行SPSS聚类分析,分出三个类型亚区:太原代县类型亚区、临县吉县类型亚区、阳泉晋城类型亚区.其中太原代县类型亚区包括太原、太谷、汾阳、祁县、清徐、交城、介休、河曲、娄烦、忻县、阳曲、原平、兴县、离石;临县吉县类型亚区包括吉县、石楼、隰县、蒲县、临县;阳泉晋城类型亚区包括安泽、昔阳、平顺、盂县、襄垣、沁县、武乡、榆社、长治县、晋城、阳城、沁水、阳泉、黎城、沁源、陵川.晋西南类型区范围较小,自然条件基本类同,不再进一步分区.2 区划结果在AutoC AD中,对山西省政区图进行矢量化;然后根据表1对山西省进行气候区划绘图,在没有确切实测降水、气温资料的区域,参照《山西省自然地图集》气候部分全年降水量图中的数据和《山西国土资源概论》中的政区单元而酌情划分,得出山西省气候区划图(见图1).表1 山西省气候区划分类系统T ab.1 System of climate division for Shanxi province类型区类型亚区所含分析地区Ⅰ晋北类型区Ⅰ1大同繁峙类型亚区天镇、浑源、朔州、灵邱、广灵、山阴、繁峙、大同Ⅰ2右玉五寨类型亚区右玉、平鲁、神池、五寨、宁武Ⅱ晋中晋东南类型区Ⅱ1太原代县类型亚区太原、太谷、汾阳、祁县、清徐、交城、介休、河曲、娄烦、忻县、阳曲、原平、兴县、离石Ⅱ2临县吉县类型亚区吉县、石楼、隰县、蒲县、临县Ⅱ3阳泉晋城类型亚区安泽、昔阳、平顺、盂县、襄垣、沁县、武乡、榆社、长治县、晋城、阳城、沁水、阳泉、黎城、沁源、陵川Ⅲ晋西南类型区———运城、平陆、万荣、洪洞、侯马、翼城、河津、闻喜、芮城、临汾、秸山、临猗、垣曲参考文献:[1]钱林清等.山西气候[M].北京:气象出版社,1991.[2]山西省计划委员会.山西国土资源概论[M].北京:中国环境科学出版社,1995.901 第3期 谢爱红,等:利用SPSS进行山西省气候区划图1 山西省气候区划图Fig.1 Climatic division for Shanxi provinceClimatic Division with SPSS in Shanxi ProvinceXIE Ai 2hong 1,WANG Shi 2meng ,WEI H ua 3,DONG Yan 4(1.Shandong Meteorological Center ,Jinan ,Shandong 250031,China ;2.Myanmar Office o f Shandong Agricultural and Industrial Corporation ;3.City and Environment College o f Shanxi Teacher s Univer sity ,Linfen ,Shanxi 041004,China ;4.G eography Department o f Nantong Teacher s College ,Nantong ,Jiangsu 226007,China ) Abstract :With Between -groups linkage 、Maximum magnitude of 1and Agglomeration schedule of Hierarchical Cluster in SPSS ,the thesis classifies precipitation and temperature data of 62weather stations in Shanxi province ,and divides Shanxi province into 3pattern regions and 5sub -pattern regions.Under the help of AutoC AD ,the paper gives the climatic division map of Shanxi province. K ey w ords :SPSS;AutoC AD ;Hierarchical cluster ;Shanxi province ;Climatic division011山西师范大学学报(自然科学版) 2004年 。
VB与FORTRAN、GrADS混合编程开发绘制降水分布图软件张富龙;刘爽;兰明胜【摘要】通过研究VB、FORTRAN和GrADS三者之间的相互调用方法,利用VB 编程指令代码开发操作界面,FORTRAN进行数据处理转换,GrADS绘制图形。
在三者有效结合的编程技巧下,实现了绘制乡镇加密自动站降水分布图软件的开发。
【期刊名称】《气象灾害防御》【年(卷),期】2015(022)001【总页数】3页(P35-37)【关键词】GrADS 降水分布图乡镇加密自动站混合编程【作者】张富龙;刘爽;兰明胜【作者单位】松原市气象台,松原138000【正文语种】中文【中图分类】P409绘制降水分布图软件有很多，但是以往绘制往往是每次手动输入指令，调试数据，比较麻烦，而且浪费时间，即便有专门的降水分布图绘制软件，也基于省级地区以上的边界为底图，不适合市、县局的业务应用。
现根据实际业务需要，为了更方便地做好降水服务工作，特利用VB、FORTRAN和GrADS三者的混合编程，开发一款以市、县边界为底图的，能够自动处理降水数据、可操作性强的降水分布图软件，用于日常业务工作，使日常工作流程化、规范化和具有可操作性，实现雨情分布任意时段一键出图的功能，方便数据查询和服务材料的制作。
FORTRAN语言是世界上广泛流行的、最适用于数值计算的一种计算机语言，具有强大的数值计算功能与数学分析能力，长期以来在气象领域做出了重大的贡献［1］。
但其在可视化程序设计方面比较欠缺。
GrADS（Grid Analysis and Display System，格点分析和显示系统）是当今气象界广泛使用的一种数据处理和显示软件系统，其提供了一个全32位交互操作的气象格点数据与站点数据的分析与显示环境，再加上该软件具有操作简单、功能强大、显示快速、出图类型多样化、图形美观等特点，使其一直以来备受气象同行的青睐［2］。
但其在数据处理方面比较差，所以FORTRAN和GrADS经常一起在气象中使用互补不足［3-4］。
使用SURFER软件绘制雨量等值线图0引言雨量等值线表示某一给定时间内（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，对防汛、水库调度等工作意义重大，在防汛、水文等部门得到广泛使用，但是使用传统的手工绘制雨量等值线图由于绘制速度慢、精度不高等特点，已经无法满足防汛工作时效性和现场方便演示等要求，通过计算机进行绘制已经成为必然趋势，现推荐使用一种SURFER软件进行雨量等值线图绘制。
SURFER软件是美国GOLDEN Software公司出品的一款用于制作工程图形的优秀共享软件，运行平台为Windows9x、Windows NT、Windows XP等。
该软件具有将XYZ坐标系统中数据自动转变为数据图、等值线图、三维网络立体图等多种工程图件的功能。
结合VB、EXCEL、SURFER软件，可以二次开发等值线图自动生成软件，将行政图、流域图与等值线图完美结合。
1制图原理及步骤使用SURFER软件制作雨量等值线图主要就是利用该软件主要的绘制等高线制作功能，但是并非我们具备了雨量数据文件就可以绘制等值线图，该软件需要对雨量数据文件进行处理，并获取流域图的相对或绝对地理坐标，再运用该软件进行绘制，本文以尤溪流域水电开发有限责任公司水东水库2005年6月14日19：00～21：00的降雨数据为例，对该时段流域雨量等值线图进行绘制，制作方法如下：（1）获取流域图雨量站点的相对或绝对地理坐标，将雨量站点位置地理坐标数据转换成为专门格式的.bln数据文件。
首先运行SURFER软件，选择基面图选项中插入需要绘制等值线的标有雨量站点分布位置、流域水系图等标识的地图，通过数字化功能获取各雨量站点的相对地理坐标，并将该数据系列存储为location.bln文件，此文件为各雨量站点专用坐标数据系列，同时还应记录地理坐标各代表相应的雨量站点以便下一步给各雨量站点赋值。
（2）获取流域图外延的相对地理坐标数据，并将坐标数据转换为专用数据格式文件。
用Surfer和Vb实现区域自动站等值线自动绘制李湘云崔庆标(西双版纳州气象台 666100)摘要对Surfer功能深入研究后发现，引用Vb与Sufer联合编程，并结合区域自动站数据库，可以实现区域自动站雨量等气象数据的填图、等值线绘制及色彩填充，以直观可视的图形方式表现数据。
同时与州市（县）界、站点等底图文件叠加显示并输出图形，应用在决策服务产品中，为地方领导和相关部门提供更直观、更准确的气象信息，为领导决策提供科学依据。
关键词：Surfer Vb 等值线自动绘图1 引言在气象数据处理和应用工作中，需要绘制大量的气象要素图片，随着气象事业的发展，预报产品不断丰富，服务方式日趋多样化，如影视制作、气象网站等，这在很多情况下需要以图形替代以往的文字、表格方式，从而直观地表达气象信息，适应受众习惯。
目前很多用于气象业务科研应用的图形处理系统，如Micaps、Grads、Surfer、Metlab等，在这些软件中，通过Micaps实现图形化显示，是气象业务中通用的方法，但Micaps图形的格式一般软件无法识别。
Grads是气象专用软件，但是在Dos环境下开发而成，界面不友好、而且只能读二进制数据，需要自己编程实现，难度较高。
Metlab功能强大，想要深入了解如何使用，计算机水平要求较高。
Surfer是美国Golden Software公司开发的专业软件，最新的Surfer8.0版本添加了Com组件，任何语言只需简单地引用即可进行开发，是一种较为现代化的软件。
而且只要有一定的经纬度数据，Surfer就可绘出任意地域底图，这就为择用诸多地理信息系统数据提供了方便。
国内对于Surfer 8. 0的研究涉及环境、地理、气象、水文等多个领域，取得了一定的成果。
如梁亮[1]、曾志雄 [2]等如何使用Surfer 8.0绘制气象等值线图；陆志波[3]等人研究了Surfer 8. 0在环境评价和规划中的应用；毛兴华[4]等将Map Info 和Surfer 结合绘制等值线；董舒[5]做了Surfer软件在绘制水下地形图中的应用。
