基于Surfer和AutoCAD的等高線地圖的繪制方法

陳朗坤+童城+黃學敏+趙志根

摘要：為了解決人工繪制等高線地圖效率低、易出錯等問題，提出了基于Surfer和AutoCAD的繪制方法。Surfer軟件具有繪制等值線圖的強大功能，同時可以導出*.dxf文件；AutoCAD具有強大的圖形編輯功能，同時可以調用*.dxf文件。利用Surfer和AutoCAD軟件的各自優點，可快速完成符合要求的等高線地圖的繪制。

關鍵詞：等高線地形圖；繪制；Surfer軟件；AutoCAD；dxf文件

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）34-0082-02

一、引言

等高線是地圖上高程相等的各相鄰點所連成的閉合曲線；等高線地圖有很多種繪制方法，也有很多的成圖軟件，但不同的軟件往往各具特色，應用于不同的具體案例。AutoCAD具有強大的圖形編輯功能，在工程界十分普及，目前很多圖件是基于AutoCAD軟件繪制的[1]，同時要求地形圖也在AutoCAD環境下顯示，但AutoCAD不能夠實現等值線的自動成圖，而如果人工繪制則具有效率低、易出錯等缺點。美國Golden Software公司開發的Surfer繪制等值線圖軟件，包含多種插值方法，可以編輯插值公式，繪制各種符合用戶要求的等值線圖，在測繪[2]、氣象[3]等諸多領域有著廣泛的應用。Surfer軟件可以導出*.dxf文件，被AutoCAD直接調用，基于Surfer和AutoCAD軟件的各自優點，將Surfer軟件導出的等值線圖，供AutoCAD調用，從而可以實現等高線地圖的快速繪制。

二、用Surfer軟件繪制等值線圖

（一）基礎數據的獲得

采用全站儀或其他測量設備，在研究區域實測地形點，完成數據的采集，從而直接獲得或對數據整理后間接獲得基礎數據文件。二維數據格式的基礎數據，第一列為X坐標，第二列為Y坐標，第三列為標高，形成數據文件，如data.xls。不同范圍或不同地物的坐標，可以形成不同的Excel文件，也可以放在同一個Excel文件的不同的sheet中。

（二）Surfer作圖的文件格式

采用Surfer軟件繪制等值線，對數據有其特殊的格式要求，即首先要將數據文件轉換成Surfer識別的Grd文件格式，然后由格點文件（Grd）才能繪制等值線（Contour）[4]。

具體方法是：啟動Surfer軟件后，打開菜單Grid（網格）| Data（數據），在open對話框中選擇數據文件data.xls；Excel格式的數據文件是Surfer軟件可以識別的類型之一。在打開的“Grid（網格）| Data（數據）”對話框中，根據提示，在“Data Columns（數據列）”中選擇要進行GRID的網格數據；在“Griding Method （網格化方法）”中選擇一種插值方法，一般選擇Kriging（克里格插值法）方法。在“Output Grid File（輸出網格文件）”中輸入輸出文件名data.grd，在“Grid Line Geometry（網格線索幾何學）”中設置X方向、Y方向的最小值、最大值、網格間距、網格行數。點“Ok（確認）”，就可以生成等值線圖所需要的網格文件；這樣，基礎數據文件data.xls就轉換成Surfer成圖所需要的網格文件data.grd。

（三）用Surfer軟件形成等值線圖

在Surfer界面下，打開菜單“Map（地圖）| Contour Map（等值線圖）| New Contour Map（新建等值線圖）”；在“Open Grid（打開網格文件）”對話框中，選擇剛才Surfer軟件輸出的data.grd文件，點“Ok（確認）”就可以顯示出等值線圖；根據需要，雙擊該圖，可以設置圖形的Contours屬性，包括常規、等級、查看、比例、限制、背景等內容，如在等級中，可以對等值線的線條、填充、標注、影線等內容進行設定；雙擊坐標軸，也可以設置圖形的Axis屬性，包括常規、刻度、比例、網格線，對Top（上）、Bottom（下）、Left（左）、Right（右）軸線的屬性進行設定。

最后，點擊“File（文件）|Export（輸出）”，選擇文件保存類型為AutoCAD DXF（*.dxf），導出data.dxf文件。

三、在AutoCAD完成等高線地圖

啟動AutoCAD軟件，在AutoCAD環境中打開上述data.dxf文件，從而在AutoCAD中顯示出等高線地形圖，該地形圖也可以另存為AutoCAD軟件的圖形文件類型（data.dwg）。對于不同范圍或不同地物，可以通過不同的基礎數據文件或同一文件的不同sheet，經過Surfer軟件形成等值線圖的過程，從而在AutoCAD顯示出不同范圍或不同地物的等高線地形圖，同時，可以根據制圖的需要，將不同范圍或不同地物的等高線地圖放在AutoCAD的相同或不同的圖層中。

通常，在等高線地圖的底圖上，已經包含了地理、測繪、氣象、地質方面的信息；如果底圖的比例尺與Surfer形成的等值線的比例尺不一致，則可以經緯網交點為基點，用AutoCAD的查詢距離命令和縮放命令，可以將data.dwg上的等值線圖放大或縮小到和底圖同樣的比例；同時，如果底圖的坐標方向與Surfer形成的等值線的方向不一致，則可以用AutoCAD的旋轉和鏡像命令將橫坐標和縱坐標方向也調整一致，用移動命令將data.dwg的等值線圖與底圖實現疊加。

四、結束語

1.目前很多圖件是基于AutoCAD軟件繪制的，要求地形圖也在AutoCAD環境下顯示，但AutoCAD不能夠實現等值線的自動成圖。

2.Surfer軟件具有繪制等值線圖的強大功能，同時可以導出*.dxf文件；AutoCAD具有強大的圖形編輯功能，同時可以調用*.dxf文件；利用Surfer和AutoCAD軟件的各自優點，可以實現等高線地圖的高效率、高質量繪制。

參考文獻：

[1]竇海波.AutoCAD在繪制地形圖中的應用[J].臨滄科技，2005，（1）：13-15.

[2]李逢春，郭廣禮，韓奎峰.地表變形等值線圖的自動繪制[J].測繪通報，2002，（增刊）：36-38.

[3]彭九慧，朱環娟，孫慶川，等.Surfer8.0在氣象服務與科研中的應用[J].氣象水文海洋儀器，2010，27（3）：80-83.

[4]韓麗娜，石昊蘇.利用Surfer8.0繪制地質等值線圖[J].計算機與現代化，2008，（11）：84-87.