#Surfer在河道演變分析中的應用1.2繪制數字高程模型圖經過前期數據處理后，就可以繪制數字高程模型圖了。具體步驟如下：步驟一，把數據文件轉換成grd文件：①打開菜單“網格數據”在open對話框中選擇數據文件；②打開“網格I數據”對話框?在“數據列”中選擇要進行grid的網格數據（X和Y坐標）以及格點上的值（Z列）（不用選擇，因只有3列數據且它們的排列順序已經是X，Y，Z了，如果是多列數據，則可在下拉菜單中選擇所需要的列數據）。選擇好X，Y，Z值后，在“插值模式”中選擇一種插值方法（如需要比原始數據的網格X和Y更密的Z數據，或網格為非均勻），則在grid的過程中，Surfer會自動插值計算，生成更密網格的數據。如果只是想繪制原始數據的圖，不想插值，則最好選擇反距離加權插值法（InverseDistanceToAPower）或克里金法（KrigingMethod）。因為這兩種方法在插值點與取樣點重合時，插值點的值就是樣本點的值，而其他方法不能保證如此。在OutputGridFile中輸入將輸出的文件命名，然后在“網格點幾何分布”中設置網格點數，確認，畫圖所需要的grd文件就生成了。不過，為了便于后面對各年地形進行比較分析或沖淤分析，盡量使每他rd文件的幾何分布一直，即同樣的XY坐標范圍和插值的網格密度。步驟二，將河道邊界白化。在Surfer中默認的插值區域為數據文件中離散點坐標x，y的最小值和最大值所圍成的矩形，經過插值生成的圖形邊界為矩形，但在實際情況下，河道邊界可能是不規則的，或者需要顯示某些特定區域的形態（如潛洲）、添加圖簽等，這時就用到Surfer的白化（GridBlank）功能。白化文件［.bln］格式［.bln］文件是以ASCII文件格式存儲的用來描述白化邊界及白化信息的文件，其格式如下：length，flag"Pname1〃x1，y1x2，y2xn，ynx1，y1length，flag"Pname2"x1，y1x2，y2xn，ynx1，y1其中‘length是一個用來表示組成白化區域定點X，Y坐標對的整數；flag取值為0或1,若flag為1,則白化指定區域內部，若flag為0,則白化指定區域外部；Pname是一個用來指定白化區域ID的可選參數；以下是組成白化區域定點的X，Y坐標對，每行存儲一對X，Y坐標，最后重復x1,y1表示所描述的對象是封閉區域。在河道演變分析中，白化邊界一般是河道的岸線，通常將DWG格式的河勢圖存為DXF文件，然后在Surfer中選取地圖|基面圖（map|basemap）命令，將該DXF文件導入Surfer，然后用CSScripter編程

讀取岸線的離散數據，也可點擊右鍵選取數字化命令，用鼠標沿著岸線順時針方向點擊，每當點擊一次，該點的XY坐標便會被讀取到一個臨時文件中，當點擊與首點會合后，將該臨時文件另存為bln文件即可。注意：在彎曲段要多點擊幾次。白化洲灘其方法與之相同。然后選取網格丨白化命令，將在步驟一中生成的grd文件按照bln文件白化即可，生成白化后新的grd文件。步驟三，繪制三維數字高程模型圖：打開菜單“地圖I3D表面圖”（map|3Dsurface）,在“打開網格”對話框中選擇白化后的grd文件，再點“OK”，一副精致的三維數字高程模型圖就畫完了。接下來可以對三維數字高程模型圖進行設置：在所畫的圖中雙擊鼠標，或點擊右鍵，選中“屬性”，就會出現設置圖形的各種屬性，在圖的邊緣雙擊鼠標則可以改動坐標軸的屬性.三維數字高程模型圖的屬性設置分為常規、網格、光照、覆蓋、查看、比例、限制、背景等。經加工處理后，結果如圖1所示。3817000_3374000-34_3373000-30_33720003365000-3371000-3370000-33690003817000_3374000-34_3373000-30_33720003365000-3371000-3370000-3369000-3368000)00圖1.長江宜都河段三維數字高程圖3364000圖2.長江宜都河段等值線圖1.3提取等值線541000542000543000544000545000546000547000548000數據處理基本方法同上，只是在步驟三中要選擇“地圖|等值線圖”命令（map|contourmap），導入白化后的文件，即可生成一個等值線圖，在等值線圖屬性中“常規”選項卡中,選擇“平滑等值線”，在“等級”選項卡中可更改默認等級，設置要在圖中顯示出的某一特定等級的等值線（如航行0m或3m等深線等）并選擇標注，這樣該等值線就生成了，如圖2中標注為35.79的即為當地的航行基準面，而黑色較粗標注為32.79的為當地的航行基準面以下3m水深線。如果需要在AutoCAD河勢圖中顯示該等值線，則需要將該等值線圖在Surfer中輸出為DXF文件，用AutoCAD打開，將要顯示的等值線選中并原坐標復制到河勢圖中即可。繪制河道沖淤分布圖和計算沖淤量繪制河道沖淤分布圖按照1.2中步驟一和步驟二的方法，可以生成白化后的grd文件。選取“網格|數學”（grid|math）命令可以進行grd文件的相減操作，先在對話框中選中一個某時期河道白化后的grd文件（A文件），確認，然后另選一個要與之對比的另一時期的河道白化文件（B文件），再將第三個文件（C文件）命名為“A-B.grd”，最后將運算公式寫為“C=A-B”。由于文件運算的是Z值，那么“A-B.grd”文件即反映為B時期到A時期該分析河段各坐標點的Z值變化量。注意：必須是同樣的網格信息，即平面區域和間距均相等，否則無法運算。

然后選取“地圖丨影像圖”命令（map|image）即可繪制成河道沖淤分布圖，雙擊該圖，在屬性各個選項中進行調整，使其具有較好的視覺效果，如圖3即反映的是長江宜都河道在三峽蓄水后某年度的沖淤分布。33740003373000337200033710003370000三峽蓄水后某年度的沖淤分布。3374000337300033720003371000337000033690003368000336700033660003365000圖3.長江宜都河段某年度沖淤分布圖2.2541沖000淤5420量005的43000計544算000545000546000547000548000cs1542700.3373900.54541500.3373400.54CS2542771.8.3373703.54541548.5.3373206.54cs3542848.2.3373515.54541587.3.3373851.54cs4542911.9.3373317.54541633.4.3372866.54圖4.斷面bln文件的格式Surfer可以對三維地形進行體積和面積計算，只需指定上表面和下表面即可。由于在2.1中相減生成的grd文件反映的是沖淤變化，那么利用數據計算功能“體積”還可以計算出沖淤量。具體操作如下：選取“網格丨體積”（grid|volume）命令，指定上表面為該網格文件，下表面為高程為0的水平面，確認之后獲得的報告文件中含有“cutvolumes（正體積）”、“fillvolumes（負體積）”、“netvolumes（凈體積）”“planarareas（平面積）”等數據指標，其中“cutvolumes（正體積）”表示上表面在下表面之上的那部分實體的凈體積，在這里即為泥沙的淤積量；“fillvolumes（負體積）”表示上表面在下表面之下的那部分實體的凈體積，即為泥沙沖刷量、“netvolumes（凈體積）”為兩者之差，為該河段這一時期的凈淤積量。此外，利用網格化中可以選擇不同的間距和面積計算功能，即用不同的尺度來量取河道表面積，可以得到不同的數值［5］，然后按分維數計算方法，可以得到一個沖積河道表面的分維數來表征該河道表面的沖淤起伏程度。繪制特征斷面沖淤圖具體河段的河演分析中，經常要對河段一些特征斷面（比如分汊河段的進口和出口斷面、或一些淺灘礙航斷面）進行沖淤分析，這樣就需要專門繪制這些特征斷面的沖淤圖。在Surfer中可以由沖淤網格文件（如2.1中的“A-B.grd”）提取任意斷面的數據，然后導入Excel或Matlab等軟件繪出XY折線圖即可。在提取這些斷面之前，一般首先要給出一個由這些斷面兩岸端點的XYZ坐標組成的數據文件，即bln文件，描述的是截取斷面所用矩形的各控制點信息。文件格式如圖4,與白化文件類似，每兩行所示空間點連線即為截取矩形在XY平面上的投影，而端點的Z坐標應該盡量取極大值，以保證該斷面上所有點均不會超出這一矩形所限范圍。然后用“網格|片斷”命令grid|slice），選擇要截面的沖淤網格文件，可生成一個數