Surfer8.0绘图软件三维地形图软件的使用

Surfer8.0绘图软件的使用3.1 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（等值线，image map，3d surface）的软件，是美国Golden Software公司的系列绘图软件之一。

该软件简单易学，可以在几分钟内学会主要内容，且其自带的英文帮助文件（help菜单）是相当完美且容易阅读的，对如何使用Surfer，解释的很详细，只要学过英语的人都可以很快上手。

Surfer的主要功能是绘制等值线图（contour map），是具有插值功能的绘图软件，因此，即使你的数据是不等间距的，依然可以用它作图。

此外它还可以绘制张贴图、分类张贴图、矢量图、影像图、线框图、3d surface map，等形式的图形，其功能是比较强大的。

Surfer的安装比较简单（目前，只有Windows操作系统下的版本，最为常用的是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3－1所示。

命令菜单绘图命令目标管理窗口工作区状态栏图3-1 Surfer8.0软件界面·22·3.2 软件界面及命令菜单Surfer软件的界面非常友好，继承了Windows操作系统软件的特点。

从图3－1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。

3.2.1文件菜单（F）“文件菜单”如图3－2所示，主要是对文件进行操作，如文件的建立、加载、打印设置等。

图3-2 文件菜单新建—用来新建一个工作窗口，点击后即出现图3－1界面。

打开—打开一个已经存在的Surfer可以识别的文件。

关闭—关闭当前窗口。

保存—保存当前窗口内容。

另存为—将当前窗口内容另存为其它文件名。

输入—输入Surfer识别的图形格式。

输出—将窗口内容输出到图形等格式文件。

页面设置—设置当前页面的尺寸等属性。

打印—打印当前窗口内容。

参数选择—设置Surfer的默认属性，包括缺省单位，线型，字体等。

退出—退出Surfer。

·23··24· 3.2.2编辑菜单（E ）“编辑菜单”如图3－3所示，该菜单包含看了常用的编辑命令，如剪切、拷贝、粘贴、选择性粘贴、删除、修改目标属性以及撤销上一次操作等。

3.2.3视图菜单（V ）“视图菜单”如图3-4所示，主要对Surfer 的编辑屏幕进行设置，如改变视图文档的大小、缩小或放大图像的显示比例，以及控制标尺、参考网格、状态栏和对象管理器的显示或隐藏。

3.2.4绘制菜单（D ）“绘制菜单”如图3-5所示，主要是对图像进行手工操作，如手工填写文字文本，以及手工绘制多边形、多段直线、缺省符号、矩形、圆角矩形、椭圆等图形。

3.2.5排列菜单（A ）“排列菜单”如图3-6所示，主要是调整排列图像的前后关系，排列叠置图的上下覆盖关系，以及对齐图像和组合图像，并对图像进行组合、拆分、旋转、变换等。

凡是在菜单命令后跟有三个小黑点，说明选取该命令后会打开一个对话框；凡是在菜单命令的右边有三角形符号的，表明选取该菜单会打开一子菜单。

提示图3-5 绘制菜单图3-6 排列菜单3.2.6网格菜单（G）“网格菜单”如图3－7所示，是Surfer软件最核心的菜单之一。

主要功能有：输入数据文件，并对其进行网格化；变化图命令，采用函数生成网格文件；对网格文件进行数学操作，对网格文件进行微分、地形建模、积分；对网格数据进行滤波，对网格数据进行样条光滑；对网格数据进行白化，将网格化数据转换成其它格式；从网格化数据中取部分区域数据，合并两个以上的同网格范围的网格化文件；计算网格化数据的体积，从网格化数据中取一剖面；计算两个网格化数据的残差，对网格化数据进行编辑。

3-7 网格菜单图3-8 地图菜单3.2.7地图菜单（M）“地图菜单”如图3－8所示，也是Surfer软件较为重要的菜单之一。

主要功能有：绘制等值线，输入底图；绘制散点图（包括分类散点图）、绘制图像图、阴影地貌图、一维或两维向量、带线框架图、3D表明图；绘制地图比例尺，对图形进行数字化、调·25··26· 整；以及水平对齐图形、按坐标重叠图形，将重叠图形拆分等等。

3.2.8窗口菜单（W ）“窗口菜单”如图3－9所示，主要功能是对窗口进行操作。

包括对当前窗口的内容重新在新窗口生成、重叠窗口（水平重叠窗口，垂直重叠），以及排列窗口底部的图标等等。

3.2.9帮助菜单（H ）“窗口菜单”如图3－10所示，用户可以通过它访问Surfer 在线帮助和在线教程，还可以访问Surfer 软件的官方网站，以及查看Surfer 软件的版本，检查软件更新情况等信息。

3.3 Surfer 软件的数据格式 3.3.1数据格式 Surfer 常用的数据文件一般是ASCII 码（文本）格式的数据。

对于地质作图来说，Surfer 数据文件常包含四列，分别为井名列、X 列、Y 列和Z 列，其中X 列和Y 列分别表示x 和y 坐标，Z 列是在坐标（x ，y ）处的值（例如，高程）。

井名列可以放在XYZ 三列的前面，也可以放在后面（如图3－11）。

因为在地质上，常常需要绘制同一坐标下的多种等值线图，比如地层厚度等值线图、孔隙度等值线图、渗透率等值线图等等，所以在同一个数据文件中，对于Z 列这样的等值数据可以有多列，分别依次排列，而不需要建立多个文件。

Surfer 软件常用的ASCII 码（文本）数据文件后缀名一般为“*.dat ”、“*.txt ”，Surfer 可以直接对其读取。

此外，Surfer 还可以方便的读取由Microsoft Office Excel如果菜单的某项呈暗灰色，则说明该菜单命令此时不可用。

图3-9 窗口菜单 图3-10 帮助菜单提示建立的“*.xls”工作簿文件。

需要特别注意的是，因为Surfer软件不能良好的支持中文，当一个Excel工作簿文件里包含多个工作表，且每个工作表里都有数据时，不能用中文给Excel工作表命名，否则Surfer在读取数据的时候会出错。

3.3.2 建立数据文件Surfer数据文件的建立方式有几种。

一般，可以在Surfer自带的工作表编辑器中手工输入（如图3－11），然后点击“文件菜单（F）”的“保存”选项，保存为后缀名为“*.dat”、“*.txt”的数据文件。

另外其它软件生成的文本文件，例如Excel表格数据，通过保存成文本格式，也可以转换成Surfer所需要的数据文件。

通常，任何转换成“*.dat”、“*.txt”结尾的文本数据文件，都可以被Surfer直接读取。

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作是文件头外，其它的字符一般被认为是Surfer的缺省值，此值在做等值线等图形时将不会显示。

单击弹出窗口井名列3图3-11 Surfer工作表编辑器3.3 井位坐标图的绘制地质图件常常需要标有井名、井位坐标，在Surfer软件绘制井位作标图中可以通过“建立张贴图”或“建立分类张贴图”来实现。

·27·3.3.1建立张贴图打开“地图菜单（M）”，点击“张贴图（P），选择“新建张贴图（N）”，在“打开”对话框中选择数据文件test.txt（如图3－12），点“确定”，则一幅“张贴图”初步建立完成（如图3－13）。

但此时“张贴图”上还没有显示井位坐标，需要对“张贴图”进一步设置。

调出设置“张贴图属性对话框”有三种方法：鼠标左键双击左边目标管理窗口里面的“”；或在所画张贴图的图中心位置双击鼠标；或在张贴图的图中心位置点击鼠标右键，选中“属性”，就会出现设置张贴图属性的各种选项，可以进行修改和设置（如图3－13）。

各属性选项介绍如下：1、“常规General”选项卡（1）“数据文件名（D）”表示出当前打开的数据文件所在的位置，可以点击“打开文件图标”，更改打开的数据文件。

（如图3－13）（2）“工作表列”设置x坐标，y坐标具体位于数据文件的哪一列。

下面的“符号S”和“角度G”选项一般不用，可以设置为无。

（3）“缺省符号”设置井位坐标的符号。

通常我们选择实心圈，颜色选择红色。

“缺省角度（N）”和“频率（F）选择，一般使用默认值（见图3-13所示的“符号属性图”）。

（4）“符号尺寸”设置井位符号的大小，通常不选“按比例（P）”选项，而是选择“固定尺寸（I），根据实际情况，一般设置为0.10cm。

2、“标注Labels”选项卡（1）标注用工作表列指出数据文件中标注（井名或其他内容）所在的列。

“角度”和“平面”选项可以用默认值。

（如图3－14）·28·图3-12 Surfer工作表编辑器图3-13 张贴图属性对话框单击弹出窗口选择数据文件双击弹出窗口对图双击弹出窗口初步建立的“张贴图”单击弹出窗口·29·（2）符号相对位置设定粘贴的标注相对于粘贴点的位置。

下拉式列表框可设定标志的位置――居中、左齐、右齐、上齐、下齐，也可以根据实际需要，选择用户定义选项，指定X或Y的偏移量。

（3）字体和格式设定标注所用的“字体”和“格式”，一般采用默认值即可。

图3-14 标注选项卡3、“查看view”选项卡用来调整等值线图的整体方向，除了在“3D Surface”情况下，一般不用。

4、“比例scale”选项卡用来设置xyz轴的比例，可以调整其长度选项。

一般情况不需调整，除非X和Y 相差很大，为了方便看图可以调整其到合适的长度。

5、“限制limits”选项卡可以用来裁剪等值线图（通过设置xy的最小最大值），从而得到感兴趣的目标区的图形。

6、“背景background”选项卡可用来设置背景填色，一般不用。

最后，设置好所有的选项后，点击“文件菜单（F）”的“保存”选项，选择默认的“*.srf”格式进行保存，则井位坐标图正式绘制完毕。

·30··31· 3.3.2建立分类张贴图“分类张贴图”的建立方法和“张贴图”的建立方法类似，只是多了一个“分类选项”（如图3-15）。

以Z 列数据（即等值数据）为分类依据，根据研究的目的需要，制定一定分类标准来对井进行分类。

不同的类别，可以设置成不同的标志符号。

图3-15 分类选项卡 3.4 等值线图的绘制3.4.1数据文件的网格化Surfer 最主要的功能是绘制等值线图，但并不是我们具有了数据文件就可以直接绘制等值线，Surfer 要求绘制等值线的数据有特殊的格式要求，即首先要将数据文件转换成Surfer 认识的“网格文件”格式，才能绘制等值线。