Surfer 8操作手册.pdf

Surfer 8.0 操作手册 （第二版） 二○○八年六月 目 录 1 Surfer 8.0 软件简介软件简介...........................................................................................................1 1.1 软件运行环境及特点..........................................................................................................1 1.2 软件界面及命令菜单..........................................................................................................2 1.2.1 文件菜单（File）......................................................................................................2 1.2.2 编辑菜单（Edit）.....................................................................................................2 1.2.3 查看菜单（View）...................................................................................................3 1.2.4 手工绘图菜单（Draw）...........................................................................................3 1.2.5 排列菜单（Arrange）...............................................................................................3 1.2.6 网格化菜单（Grid） ................................................................................................4 1.2.7 绘图菜单（Map） ....................................................................................................4 1.2.8 窗口菜单（Window）..............................................................................................5 1.2.9 帮助菜单（Help）....................................................................................................5 1.3 软件使用流程......................................................................................................................5 2 基本图形的绘制基本图形的绘制..................................................................................................................6 2.1 建立XYZ数据文件..............................................................................................................6 2.2 数据文件的网格化（Grid） ..............................................................................................6 2.3 绘制和设置等高线..............................................................................................................7 2.3.1 绘制等高线................................................................................................................7 2.3.2 等高线图的设置........................................................................................................7 2.4 绘制Wireframe.....................................................................................................................9 2.5 绘制Image Map ...................................................................................................................9 2.6 绘制Shaded Relief Map.....................................................................................................10 2.7 绘制Surface Map...............................................................................................................10 2.8 在等高线图上加上背景地图base map..........................................................................11 2.9 bln文件及blank作图...........................................................................................................11 2.10 Post Map和Classed Post Map...........................................................................................12 2.11 vector map 向量图或风向图 ........................................................................................13 2.12 ASCII 码的grd文件.........................................................................................................14 2.13 应用Surfer给出数据文件的统计性质............................................................................16 2.14 Surfer其它功能.................................................................................................................16 3 图形绘制的技巧图形绘制的技巧................................................................................................................17 3.1 在生成grd文件时使用的插值方法 ..................................................................................17 1 3.2 Surfer如何将所绘图形进行输出.......................................................................................19 3.3 Surfer如何忽略（或设置）缺省值...................................................................................19 3.4 如何正确的设置label........................................................................................................20 3.5 overlay的含义.....................................................................................................................20 3.6 做 2 维矢量图可以设定不同流速用不同的箭头比例长度............................................21 3.7 如何在VB中调用Surfer 8.0..............................................................................................21 3.8 Surfer 8.0 自带的sample2 是怎么做出来的 .....................................................................22 3.9 Surfer 8.0 格点数据的格式................................................................................................23 3.10 Contour＋Wirefarme＋Classed Post Map三图组合...................................................23 3.11 如何blank多个多边形的外部数据.................................................................................23 3.12 沿某条曲线（不闭合）进行blank.................................................................................25 3.13 剖面线（slice）的用法 ..................................................................................................25 3.14 在Surfer中应用Basemap.................................................................................................26 3.15 Surfer 8.0 可以做地图投影吗..........................................................................................26 3.16 制作剖面平面图..............................................................................................................27 3.17 如何调整色标（Color Scale）为水平...........................................................................28 3.18 如何设置类似GMT软件等的黑白相间的色标.............................................................29 3.19 用bln来blank一个多边形外部........................................................................................29 3.20 blankline的解释................................................................................................................30 3.21 怎样做三维底图..............................................................................................................30 3.22 关于断层（Faults）的用法............................................................................................30 3.23 英文版surfer8 中输入中文坐标名的方法 .....................................................................31 3.24 Surfer中能否将Y值反向（颠倒）标注.......................................................................31 4 Surfer 8.0 与与Script..........................................................................................................35 5 结束语结束语..................................................................................................................................35 2 Surfer 8.0 入门与精通 1 Surfer 8.0 软件简介 1 Surfer 8.0 软件简介软件简介 1.1 软件运行环境及特点软件运行环境及特点 Golden Software Surfer 8.0 以下简称 Surfer是一款画三维图（等高线, image map, 3d surface 等）的软件，具有插值功能。因此，即使你的数据是不等间距的也可以用它作 图。surfer 是美国 Golden Software 公司的系列绘图软件之一，它对中文的支持不够友好。 Golden Software 公司的绘图软件还包括两维和三维平面绘图软件 Grapher（最新版本 6.0） ，数字化底图软件 Diger，地图软件 MapViewer 和地质软件 Strater 等，大家可以在其 官方网站 Surfer 的主要功能是绘制等高线图（contour map） ，此外它还可以绘制 post map， classed post map， vector map， image map， Shaded Relief map, wireframe map， 3d surface map 等形式的图形。其功能比较强，其缺点是没有各种投影变化，尤其是在等高线领域，这 是它的应用受到限制的地方。 Surfer 的安装比较简单（目前，只有 windows 平台下的版本，最新为 8.0 版本） ，只要 按其提示缺省安装即可。其安装软件的大小不到 30M，一般的计算机硬件基本能够顺利使用 该软件。安装好 Surfer 以后，其环境界面如图 1－1 所示。 图 1－1 1 Surfer 8.0 入门与精通 1 Surfer 8.0 软件简介 1.2 软件界面及命令菜单软件界面及命令菜单 Surfer 的软件界面非常友好，继承了 windows 操作系统软件的特点。从图 1－1 中可以 看到其最上方为命令菜单，在命令菜单的下方是命令菜单中的快捷工具栏（共两行） ，左 侧的空白区域为目标管理窗口，用来更加方便的管理绘制的各个图形要素；右侧的空白区域 为工作区，用来绘制图形，最右侧的一个竖条工具栏是绘图命令的快捷方式。 下面详细介绍各个命令菜单的主要内容。 1.2.1 文件菜单（文件菜单（File）） 图 1－2 给出了文件菜单中的所有命令图 图 1－2 New － 用来新建一个工作窗口，即出 现如图 1－1 中的界面。 Open － 打开一个已经存在的 Surfer 识别的文件。 Close － 关闭当前窗口。 Save － 保存当前窗口内容。 Save As － 将当前窗口内容另存为其 它文件名。 Import － 输入 Surfer 认识的图形格 式。 Export － 将窗口内容输出到图形等 格式文件。 Page Setup － 设置当前页面的尺寸等 属性。 Print － 打印当前窗口内容。 Preferences － 设置 Surfer 的默认属 性，包括缺省单位，线型，字体等。 Exit － 退出 Surfer。 1.2.2 编辑菜单（编辑菜单（Edit）） 1－3 给出了编辑菜单的所有命令。 2 Surfer 8.0 入门与精通 1 Surfer 8.0 软件简介 图 1－3 Undo － 撤销 Redo － 重复上次操作 Cut － 剪切 Copy － 复制 Paste － 粘贴 Paste Special － 特殊粘贴（可以粘 贴如 Word 格式文本，图形等特殊的对象） Delete － 删除 Select All － 全选 Deselect All － 全部不选 Invert Selection － 反向选择 Object ID － 目标的识别标志 Reshape － 重新成形 Properties － 目标属性 1.2.3 查看菜单（查看菜单（View）） 图 1－4 给出了查看菜单中的所有命令。 图 1－4 Fit to Window － 调整图形来满窗口 显示 Page － 按正常窗口显示 Actual Size － 按物体的真实大小显 示 Full Screen － 满屏显示 Zoom － 放大或缩小显示 Pan Realtime － 移动当前窗口物体 Redraw － 刷新显示 Auto Redraw － 自动刷新显示 Rulers － 在窗口显示标尺 Drawing Grid － 在窗口显示参考格子 Tool Bars － 设置工具栏显示形式 Status Bar － 显示状态栏 Object Manger － 显示目标管理栏 1.2.4 手工绘图菜单（手工绘图菜单（Draw）） Text － 手工填写文字文本 Polygon － 手工绘制多边形 Polyline － 手工绘制多段直线 Symbol － 手工绘制缺省符号（＋） Rectangle － 手工绘制矩形 Rounded Rect － 手工绘制圆角矩形 Ellipse － 手工绘制椭圆 图 1－5 1.2.5 排列菜单（排列菜单（Arrange）） 3 Surfer 8.0 入门与精通 1 Surfer 8.0 软件简介 Order Objects － 排列对象的前后等 Order Overlay － 排列覆盖图对象的前后等 Align Objects － 对齐对象 Combine － 组合对象 Break Apart － 将组合对象拆分 Rotate － 对对象进行旋转 Free Rotate － 对对象进行自由旋转 Trans － 对对象进行变换 图 1－6 1.2.6 网格化菜单（网格化菜单（Grid）） Data － 输入数据文件，并对其进行网格化 Variogram － 变化图命令 Function － 采用函数生成网格文件 Math － 对网格文件进行数学操作 Calculus － 对网格文件进行微分、地形建模、积分和 Fourier 谱分析 Filter － 对网格数据进行滤波 Spline Smooth － 对网格数据进行样条光滑 Blank － 对网格数据进行白化 Convert － 将网格化数据转换成其它格式 Extract － 从网格化数据中取部分区域数据 Trans － 对网格化数据进行变化 Mosaic － 合并两个以上的同网格范围的网格化文件 Volume － 计算网格化数据的体积 Slice － 从网格化数据中取一剖面 Residuals － 计算两个网格化数据的残差 Grid Node Editor － 对网格化数据进行编辑 图 1－7 1.2.7 绘图菜单（绘图菜单（Map）） Contour Map － 绘制等高线 Base Map － 输入底图 Post Map － 绘制散点图 （包括分类散点图） Image Map － 绘制图像图 Shaded Relief Map － 绘制阴影地貌图 Vector Map － 绘制一维或两维向量图 Wirefram － 绘制带线框架图 Surface － 绘制 3D 表面图 Scale Bar － 绘制地图比例尺 Digitize － 对图形进行数字化 Trackball － 对绘制图形进行调整 Stack Maps － 水平对齐图形 4 Surfer 8.0 入门与精通 1 Surfer 8.0 软件简介 图 1－8 Overlay Maps － 按坐标重叠图形 Break Apart Overlay － 将重叠图形拆分 1.2.8 窗口菜单（窗口菜单（Window）） New Window － 对当前窗口的内容重新在新窗口 生成 Cascade － 层叠窗口 Tile Horizontal － 水平层叠窗口 Tile Vertical － 垂直层叠窗口 Arrange Icons － 排列窗口底部的图标 图 1－9 1.2.9 帮助菜单（帮助菜单（Help）） Contents － 在线帮助的所有内容 Tutorial － 在线教程 Menu Commands － 菜单命令介绍 Automation Help － 自动控制（Script 语 言）帮助 Check for Update － 检查软件更新情况 Golden Software on the Web － 软件的官 方网站 Feedback － 信息反馈 About Surfer － Surfer 软件的版本等信息 图 1－10 1.3 软件使用流程软件使用流程 应用 Surfer 软件绘制图形，首先要根据不同的作图目的，提供合适的数据文件格式。 其中，最基本的格式是 ASCII 码形式的 XYZ 数据格式（将在下一章详细介绍） 。 有了原始数据后，需要用 Surfer 软件的 Grid 菜单中的命令对此数据进行网格化，将数 据格式转换成 Surfer 软件作图时识别的格式，然后再由此网格化的数据用 Map 菜单中的命 令绘制相应的各种图形。还可以直接将 XYZ 数据格式用特定的程序语言将其直接转化为 Surfer 识别的网格化数据格式，我们称之为 ASCII 码 GRD 文件，同样可以用此网格文件作 图。简言之，要想用 Surfer 软件进行绘图，首先要将原始数据文件整理或转换为 Surfer 绘 图要求的文件格式，才可以做出各种图形。 使用流程如下 1、 XYZ 数据文件网格化命令网格化文件grd 格式绘制命令对应图形 2、XYZ 数据文件网格化命令网格化文件grd 格式 1-2 维失量图命令 1-2 维失量图 3、XYZ 数据文件POST 和分类 POST 命令POST 和分类 POST 图形 5 Surfer 8.0 入门与精通 2 基本图形的绘制 2 基本图形的绘制基本图形的绘制 2.1 建立建立 XYZ 数据文件数据文件 所谓的 XYZ 数据文件，是指 ASCII 码（文本）格式的数据文件。此数据文件包含三列， 分别为 XYZ，其中 X 列和 Y 列表示 x 和 y 坐标，Z 列为在坐标（x，y）处的值（例如，高程） 。 XYZ 数据文件的文件名后缀一般为（.dat） ，这是 surfer 要求的格式。任何文本文件都可以 改后缀名为（.dat） ，然后 surfer 就可以读取此数据了。 数据文件可以在 surfer 的工作表中手工输入，也可以是其它软件生成的文本文件（例 如 Excel 表格数据） ， 也可以转换成 surfer 所需要的数据文件。 一般的， 任何转换成 （.txt） 结尾的数据文件，都可以被 surfer 成果读取。Surfer 支持字符，所以字符也可以用在数据 文件中。除了第一行的字符可以看做是文件头外，其它的字符一般被认为是 surfer 的缺省 值，此值在做等高线等图形时将不会显示。 2.2 数据文件的网格化（数据文件的网格化（Grid）） Surfer 的最主要的功能是绘制等高线图。用 surfer 绘制等高线首先要将数据文件转换 成 Surfer 认识的 grd 文件格式（可以直接生成 surfer 接受的 ascii 码的 grd 文件格式， 这样就可以直接作图） 。 假设你有三列数据分别为 X，Y，Z，其中 Z 为点（x，y）处的值，存在文件 test.dat 中，其中第一列是 X 坐标，第二列是 Y 坐标，第三列是（x，y）上的值 Z，则在绘制等高线 前，首先要将其转换为 grd 文件。步骤如下 1. 打开菜单 Grid | Data... ,在 open 对话框中选择数据文件 test.dat 图 2－1 2. 这会打开“Grid Data”对话框。在“Data Columns”中选择要进行 GRID 的网格数 据（X 和 Y 坐标）以及格点上的值（Z 列） ，这里我们不用选择，因只有 3 列数据且它们的排 列顺利已经是 XYZ 了。如果是多列数据，则可以在下拉菜单中选择所需要的列数据。选择好 坐标 XY 和 Z 值后，在“Girding “中选择一种插值方法（如果你需要比原始数据的网 格 X 和 Y 更密的 Z 数据，或是你的网格是非均匀的） ，则在 Grid 的过程中，Surfer 会自动 进行插值计算，生成更密网格的数据。如果你只是想绘制原始数据的图，不想插值，则最好 选择距离平方反比法（inverse distance to a power）或 Kriging 方法。因为这两种方法 在插值点与取样点重合时，插值点的值就是样本点的值，而其它方法不能保证如此。 在 “Output GridFile“中输入输出文件名 test.grd，然后在“Grid Line Geometry”中设置 网格点数。这里需要注意的是，当 X 和 Y 的数值相差很大时，这里显示的最大最小值可能有 错误（即与原始数据不同） ，这是 Surfer 软件本身的问题，遇到这种情况，必须手动改正这 6 Surfer 8.0 入门与精通 2 基本图形的绘制 7 种错误，即输入正确的最大最小值。由于我们的数据没有此类问题，因此不必手动改正最大 最小值。但必须手动改正 X 和 Y 的间距“spacing” 或数据个数“＃f” ，这二者是相关的， 改动一个，另一个自动改正。 如果你的原始数据是等间距的，这里的 X 和 Y 的间距“spacing“或”＃f“ 最好与原数 据一致，这样可以减少插值带来的误差。我们的数据是不均匀的，所以必须插值，这里可以 不进行任何改动。好了，点“ok” ，画图所需要的 grd 文件 test.grd 就生成了。 TipsGrid | Math Grid | Math 命令可以创建一个新的 grd 文件，此 grd 文件的 Z 值是一个原有 grd 文件 的 Z 值的转换或是原有两个 grd 文件 Z 值的组合。 输出的新 grd 文件的 Z 值与应用的数学函 数有关。设此函数为 C fA,B, 这里 C 为输出值，而 A 和 B 为输入值。此函数会把对应 的相同的（x，y）坐标上的 Z 值进行相应的数学计算，然后把计算结果写入新的 grd 文件。 例如，函数 C log10A 会把原来 A 文件中的 Z 值做以 10 为底的 log 计算，然后把新的 Z 值写入新的 grd 文件。如果一个网格数据是空白的（blanked value） ，那么，新的 Z 值也是 空白的。 2.3 绘制和设置等高线绘制和设置等高线 2.3.1 绘制等高线绘制等高线 打开菜单“Map | Contour Map | New Contour Map“，在“Open Grid”对话框中选择 刚才输出的 grd 文件，如 test.grd，点“ok” ，则一副等高线图就画完了。 2.3.2 等高线图的设置等高线图的设置 在所画的等高线图中双击鼠标，或点击右键，选中“属性” ，就会出现设置等高线的各 种属性，在图的边缘双击鼠标则可以改动坐标轴的属性。 等高线图的着色（fill）和设置 双击等高线图，就会出现“MapContours Properties”对话框，现在介绍此对话框中的设 置。 “General”选项卡中 1、 “ grid file” 为打开的等高线图的 grid 文件名，你可以修改此处，打开不同的文件点击打开文件图 标旁的“i”图标，则可以看到当前 grid 文件的基本统计信息，如最大最小值等。 2、 “filled countours” 选中 fill countour（在前面的方框中点击鼠标） ，就可以画着色的等高线图了，如果 再选中下面的“color scale”的话，则可以在等高线图旁边给出色彩棒。 3、 “smothing” 选中的话可以对等高线进行平滑，在 amount 中有“低、中、高”三种选择。这一项一 般可以不选， 除非你画出的等高线图中的等高线非常的不平滑， 这项只起到美化图形的结果， 没有更大的意义。 4、 “blanked regions” 这项可以对空白区域进行着色， 只有在你的等高线中有空白区域时才有意义， 一般不用。 5、 “fault line” Surfer 8.0 入门与精通 2 基本图形的绘制 8 可以设置等高线的粗细颜色等。 “Levels” 选项卡中 1、 “level” 点击“level”可以设置等高线的最大最小值和等高线间的等高距，这可以对所有的等 高线发生作用，通过调节此项可以使等高线分布均匀，易于看清楚，作图更美观。如不想人 为改动，可用缺省值。双击 level 下面的数字，可以单独更改等高线的值，要注意等高线从 小到大的规律。 2、 “line” 点击“line”可以设置等高线的线型。 3、 “properities” 选中“uni” ，则线型是统一的，选中“gradation” ，则线的颜色是渐变的。选择好 “properities” 后， 就可以更改下面的线型 （style） 和颜色 （color） 以及线的粗细 （line） 。 当选“gradation”时，线的颜色是渐变的，点击 color 旁边的颜色区，就会出现“color spectrum”选项，点击“盾形”图标（在颜色条的左右两端上方） ，就可以分别点选下面的 颜色了，当然，也可以自己加入“盾形”图标，加自己的颜色。或是用“load”调用调色板 文件（*.clr，在 surfer8 目录下就有。 “affected levels”可以有选择的对等高线的线型 颜色进行设置，这里不再详细介绍，只要自己动手改改那里边的三个数字。此外，还可以通 过双击 line 下面的线来改变某一根等高线的具体属性。 4、 “fill” 此选项只有在着色等高线图中才有效，对单独的等高线图无作用。点击“fill”设置着 色。着色与“line”选项中的内容类似，不再详细介绍。同样，可以通过双击“fill”下面 的具体颜色条来对特定的等高线区域进行着色。 5、 “labels” 设置等高线标注数字，比较简单。双击下面的“yes”或“no”可以改变是否显示标注。 6、 “hach” 用来画等高线的上下方向（即上山或下山方向） ，一般不用。 7、 “add”和“delete” 在右边的按钮。当选中某一 level 后，点“add”按钮可以在两个 level 之间插入一新 的 level。Delete 按钮则删除选中的 level “view”选项卡中 用来调整等高线图的整体方向，除了在 3d surface 情况下，一般不用。 “scale”选项卡中 用来设置 xyz 轴的比例