实习七 应用Surfer绘制等值线图

２０１８年第ｌ期　西部探矿Ｔ程　１２７　

利用Ｓｕｒｆｅｒ８．０软件绘制煤底板隔水层厚度等值线图　

刘志成　

（山西省地质勘查局二一二地质队，山西长治０４６０００）　

摘要：隔水层厚度等值线图是煤矿生产过程中重要地质图件之一，对于评价底板隔水层稳定性，查　

明工作区水文地质特征，划分水文地质类型，圈定突水危险区，有针对性地制订防治水规划、措施具　有重要意义，然而多数煤矿技术人员大多采用手工绘制，效率低，质量差，特别是在钻孔数量较多时，　

编制难度更大，而Ｓｕｒｆｅｒ８．０软件是绘制等值线的主要工具，具有强大的插值、绘制图件、数据分析等　功能。该软件界面简单、直观，只需将地质数据进行网格化，然后进行等值线分析，便可输出美观、：住　

确、可靠的等值线图，可以大幅提高工作效率。在以往研究的基础上，简要介绍了Ｓｕｒｆｅｒ８．０软件绘制　

等值线的原理和步骤，并通过绘制煤底板隔水岩柱厚度等值线图实例，总结了Ｓｕｒｆｅｒ８．０软件的使用　

方法。　关键词：Ｓｕｒｆｅｒ８．０软件；网格化；基面图；张贴图；隔水层厚度等值线图　

中图分类号：Ｐ６１文献标识码：Ｂ文章编号：１（１１１４—５７１６（２０１８）０１—０１２７—０３　

隔水层厚度等值线图是煤矿生产过程中的重要图　

件之一，尤其在矿井防治水工作中广泛使用。图中内　

容一般包括等值线、钻孔、隔水层厚度、矿界。传统的　

手工做法是先做好地形地质底图，然后将对应钻孔隔　水层厚度标注在底网上，再根据三角网插值法插值，最　

后连接相同值绘制成网。这种方法制图速度慢、效率　

低、重复计算多，不能满足生产需求。特别是大量插　值，容易出现错误。Ｓｕｒｆｅｒ８．０软件是绘制等值线图的　重要Ｔ具，既能提高工作效率．又能提高图件质量，从　

而绘制符合要求的图件。　

ｌ　Ｓｕｒｆｅｒ８．０软件简介　

Ｓｕｒｆｅｒ８．０软件基于Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统的三维绘图　软件　Ｉ。Ｓｕｒｆｅｒ８．０软件囊括了插值、绘图、数据分析等　

用Surfer软件制作三维立体地形投影图的实践

作者：张静 胡尊平 陈实 陶鹏飞 牛辉

来源：《新疆地质》2022年第02期

摘 要：利用Surfer軟件实现物探数据的三维可视化。通过数据网格化利用成果数据制作等值线图、据高程数据制作表面图、采用点位坐标制作张贴图，最后通过覆盖地图功能将物探异常数据投影在三维地形图上，实现三维可视化。同时介绍了一些成图细节，为物探异常推断解释提供参考。

关键词：Surfer;三维可视化;物探异常;物探数据;立体地形投影

物化探常用软件成图效果单一，往往是用鲜明颜色区分和突出异常成果，多为二维图形，无法清晰直观地表达地形和异常数据关系。常用地质软件流程复杂，不具备将异常成果图和实际点位图投影在三维地形图上的功能。Surfer软件较好的解决了此问题，其三维成图功能强大，操作简便，已广泛应用于教学、科研、测绘、地质等领域[1]。由于测区地形起伏使物探成果数据在激发和采集测量过程中发生了畸变，原来适用于水平地形条件下的异常解释方法，如不考虑起伏地形影响，直接用来解释物探异常，将导致较大误差。本文将物探异常直接套合在地形图上，为异常推断解释提供直观参考。

1 Surfer软件介绍 Surfer软件是美国Golden Software公司出品的一款著名地理数据网格化绘图软件，拥有强大插值功能和绘制图件能力，是地质工作者必备的绘图软件之一（图1）。该软件简单易学，可轻松制作基面图、数据点位图、分类数据图、等值线图、线框图、地形地貌图、趋势图、矢量图及三维表面图等。Surfer被广泛用于地形建模、测深建模、景观可视化、表面分析、等高线测绘、流域和3D曲面的绘制等[2-8]。

2 数据准备

在开始制作三维可视化立体地形投影图之前，需将投影成果数据准备好。本次绘图之前准备了调查区点位数据、磁法测量数据（ΔT）、视极化率数据（M1）、视电阻率数据和高程（地形）数据，即在excel表格中将横坐标、纵坐标、成果数据分别成列，保存为成果数据“.csv”格式。之所以不保存成“.xls”格式，是因为Surfer 8软件无法较好的识别其格式。而“.csv”格式文件会将其中公式及格式全部清除，方便Surfer软件识别。

v1.0 可编辑可修改

1 用surfer软件绘制等值线图详细说明

共分以下几步完成：

第一步：建立数据文件

每个人需要建立两个文件便可完成所有等值线图的绘制。（小曼与景立由于没有边界可不建立边界文件）

1） 绘图文件数据：一次在excell中建立完成（当然也可在surfer工作表中建立）。

格式如下：

钻孔号(A栏) X坐标（B栏） Y坐标（C栏） 绘图数据1（D栏） 绘图数据2（E栏） 。。。。。

延52

。。。。。

。。。。 。。。。 。。。。。。 。。。 。。。。 。。。。。。。

保存格式后缀为 (如

2)边界数据：由于边界数据没有几个，最好在surfer 工作表中建立，这样不需数据格式转换。步骤：打开surfer软件，点击左上脚空白处（第二行第一个位置键），选worksheet，则可建立边界数据文件。

格式如下：

X坐标（A栏） Y坐标（B栏）

5 0

2

第一行5代表边界坐标的个数，注意后一行坐标数据必须重复一下第一行坐标数据，这样才能形成一个闭合边界，0代表边界内的等高线要绘制。

存盘格式为 （如）

第二步：数据网格化

建立好两个数据文件后，打开surfer软件。

在Grid(网格)中——点data（数据）——把绘图数据文件打开——在图标左边对X,Y,Z坐标进行选项，由于先画等值线，因此，必须选绘图数据文件上B、C、D栏（以后做其它等值线可将D栏该选为E栏或F栏，等等），即X选columnB,Y选columnC,Z选columnD(必须切记)——其它项目默认不变，点击ok——若出现是否替代存在的文件，再点击yes（若出现将改动保存到report1，点击No，有此要求，也许没有）——自动生成文件。

我们为了绘制等值线图需要网格化一个XYZ数据文件，虽然数据的Z值中并没有负值，例如某个地区的一次降水雨量值，不可能有负值，没下雨也就是雨量为0。但是当我们做插值算法、生成网格文件后，在某些区域肯定会出现负值，对于一个插值算法而言，这非常正常。但是到我们实际画出来的等值线以表示雨量的分布时，这显得非常不可思议：“雨量怎可出现负值？”

下面的图，显示了江苏省2012年8月份双台风影响的雨量分布等值线，其中就有雨量为负值的区域。如果强行修改最小等值线为0，则在负值区域将不会着色，呈现一片空白。

现在我们就来解决这个问题。

点击“网格|数学”菜单命令，显示网格数学对话框。

1、首先添加网格，你要选中要处理的网格.grd文件，它里面包含了负值。我们期望消除这些负值。

2、然后修改参数，由于我们要处理的是Z值，雨量值，它位于C列，因此，在变量(Varible)一栏，将默认的A改成C。

3、数学表达式C=max(C,0)的含义是C值和0相比较，较大者存入C，这样一来，所有的负值将改为0。这就达到了我们的目的。

4、选择好输出的文件名，点击“确认”，保存的新的.grd网格文件就是我们所需要的。

好了，在场景窗口中，点击“图形|新建|等值线图”，调入你刚才保存的.grd文件。看看第四张图，由于我们只是将已经生成的.grd网格文件做一些数学处理，所以还是要手工将最小等值线改成0，但是不会再出现空白区域了。鼠标指向“数据范围”，也显示没有负值，最小值为0。

补充和更正：上面提到的变量C，我认真研究了一下，看来我有错误。那个C，只是变量名称，和数据的C列，没有关系。就是保留默认的A，表达式里不要写“C=”，只写“max(A,0)”，也是可以的。但是，上面变量框里的变量名，和表达式里的变量名，却是要保持一致。