摘 要:站址勘察是臺站遷站前非常重要的一項工作,站網(wǎng)分布圖的制作又是站址勘察工作中一項重要內(nèi)容,它對新址的選取具有很重要的作用。通過站網(wǎng)分布圖可使臺站直觀了解本站周圍國家級臺站分布情況,周邊有多少基準站,有多少基本站,有多少一般站,指導臺站通過重新選址,更加優(yōu)化站網(wǎng)布局。站網(wǎng)分布圖也對未來觀測資料區(qū)域一致性分析中參考站的選取也具有一定幫助。通過新址的合理選取,既可以改善該站的探測環(huán)境,又不會對該站氣候資料的代表性、準確性、連續(xù)性和可比較性產(chǎn)生影響。MapInfo是一種數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化的應用軟件系統(tǒng),是一款應用廣泛的大眾化小型軟件系統(tǒng)。本文作者使用MapInfo軟件,根據(jù)實際工作中的業(yè)務需求以及日常工作中的經(jīng)驗,通過具體實例,一步一步演示了站網(wǎng)分布圖的制作過程、注意事項,使其他制作人員能輕松完成站網(wǎng)分布圖的制作工作。
關(guān)鍵詞:MapInfo;站網(wǎng)分布圖
中圖分類號:TP399
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展,城市框架的拉大,氣象觀測臺站由于城市規(guī)劃的變化或者周圍探測環(huán)境遭到破壞,觀測臺站探測環(huán)境已經(jīng)或?qū)⒁獰o法滿足《氣象探測環(huán)境和設施保護辦法》[1]中規(guī)定的探測環(huán)境要求。臺站站址遷移工作最終成為臺站必須要做的一項工作。按照中國氣象局氣發(fā)﹝2012﹞93號《中國氣象局關(guān)于印發(fā)國家級地面氣象觀測站遷建撤暫行規(guī)定的通知》,站址遷移工作是一項系統(tǒng)工程,也是一項龐雜的工作,牽涉到各個部門,其中新址的選址(即站址勘察)是站址遷移前期一項非常重要的工作。新址要能夠代表所在區(qū)域的天氣氣候特征,要根據(jù)本地長期的城鄉(xiāng)規(guī)劃和周圍站網(wǎng)布局情況,經(jīng)過初選、遴選、評估、確定四個階段從2-3個備用擬選新址中確定一個本站未來的新址,最后還要《編制站址勘察報告書》[2]。如果新址選擇的合適,既可以改善本站的探測環(huán)境,又不會對本站氣候資料的代表性、準確性、連續(xù)性和可比較性產(chǎn)生影響,否則將會使本站氣候資料出現(xiàn)異常,對業(yè)務部門使用該站資料產(chǎn)生不利影響。制作氣象觀測站站網(wǎng)分布圖(簡稱“站網(wǎng)分布圖”)是站址勘察工作中的一項重要內(nèi)容,對新址的選取具有很重要的作用,通過站網(wǎng)分布圖可使臺站直觀了解本站周圍國家級臺站分布情況,有多少基準站,有多少基本站,有多少一般站??梢灾笇_站通過重新選址,更加優(yōu)化本地區(qū)的站網(wǎng)布局。MapInfo(Mapping Information地圖信息)是一種數(shù)據(jù)可視化、信息地圖化的應用軟件系統(tǒng)。它依據(jù)地圖及其應用的概念、采用辦公自動化的操作、集成多種數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)、融合計算機地圖方法、加入了地理信息系統(tǒng)分析功能,極具實用價值,是可以為各行各業(yè)所用的大眾化小型軟件系統(tǒng)[3]。下面就站網(wǎng)分布圖的制作要求、使用MapInfo制作站網(wǎng)分布圖制作過程、注意事項等方面進行詳細說明。
1 制作要求
1.1 分布圖圓心和半徑。
以現(xiàn)址為圓心,國家基準氣候站或國家基本氣象站半徑200千米范圍內(nèi),國家一般氣象站半徑100千米范圍內(nèi);對于站點稀疏地區(qū)(國家基準氣候站或國家基本氣象站半徑200千米范圍內(nèi)國家級氣象觀測站數(shù)量少于30個的,國家一般氣象站半徑100千米范圍內(nèi)國家級氣象觀測站數(shù)量少于8個的),要適當考慮區(qū)域氣象觀測站。根據(jù)河南省及周邊國家級臺站的站網(wǎng)密度,目前不需要使用區(qū)域站站點信息。
1.2 分布圖圖例。國家基準氣候站用黑色實心圓形●表示,國家基本氣象站用藍色實心正方形▇表示,國家一般氣象站用粉色實心三角形▲表示;擬遷觀測站的現(xiàn)址用黃色五角星★表示,擬選站址用紅色五角星★表示。這個也是最后要作的站網(wǎng)分布圖右下角顯示的圖例的樣式。
2 制作前的準備工作
站網(wǎng)分布圖需要準備五個EXCEL數(shù)據(jù)工作簿,包括:周邊所有基準站、周邊所有基本站、周邊所有一般站、現(xiàn)址、新址等共計5個EXCEL表,每個數(shù)據(jù)表包括省份、站名、區(qū)站號、站類、經(jīng)度、緯度等6列,經(jīng)度、緯度采用10進制的度表示,而不是度分秒。周邊所有基準、基本、一般站表中都不應包括本站。例如:制作鄭州站(基本站)的站網(wǎng)分布圖,則周邊所有基本站中應該刪除鄭州站現(xiàn)址參數(shù)。其它站類同理。
所有臺站參數(shù)都應該是最新的數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)來自每年省觀測網(wǎng)絡處下發(fā)的“河南氣象臺站間距計算器.xls”,2014年最新版本是20140113版。
五個表的制作步驟如下:
2.1 復制我省周邊所有臺站基本參數(shù)。從“河南氣象臺站間距計算器(20140113).xls”工作簿中的“計算”表中復制第5行以下的所有內(nèi)容,把表中的內(nèi)容以數(shù)值的形式選擇性粘貼到新表中。
2.2 刪除無關(guān)的列。僅保留省份、站名、區(qū)站號、站類、經(jīng)度(10進制)、緯度(10進制)等6列。
2.3 按站類排序
2.4 新建需要的四個工作簿。分別新建周邊所有基準站.xls、周邊所有基本站.xls、周邊所有一般站.xls、現(xiàn)址.xls、四個工作簿(EXCEL2003、EXCEL2007均可),把相應站類分別復制到相應表中,首行以省份、站名、區(qū)站號、站類、經(jīng)度、緯度作為標題。
2.5 計算新址的10進制經(jīng)度、緯度。在“河南氣象臺站間距計算器(20140113).xls“的E3、F3單元格中分別錄入新址的經(jīng)度(度分秒)、緯度(度分秒),則在M3、N3單元格中即顯示出新址10進制的經(jīng)度、緯度。也可手工計算,計算公式:度+分/60+秒/3600。
2.6 建立“新址.xls”工作簿。新建“新址.xls”工作簿,錄入省份、站名、區(qū)站號、站類等參數(shù)后,把2.5計算的經(jīng)度、緯度選擇性粘貼入表中。這樣,繪圖使用的軟件和需要的數(shù)據(jù)準備完成。本次制作使用MapInfo Professional 11.0版本。
3 制作步驟
現(xiàn)在以河南衛(wèi)輝國家一般氣象站為例,演示站網(wǎng)分布圖制圖過程。
3.1 數(shù)據(jù)表準備。準備好五個excel文件,用于存放各類型站點所屬省份、站名、區(qū)站號、站類、經(jīng)度(10進制)、緯度(10進制)等基本信息。
3.2 打開數(shù)據(jù)表。(1)在MapInfo中打開的對話框中,下面文件類型選擇Microsoft Excel(*.xls,xlsx)選擇下面的選項“表”。(2)系統(tǒng)默認為打開“.TAB”文件,改變打開的文件類型,選擇Microsoft Excel(*.xls,*.xlsx)。選取周邊所有一般站-不包括衛(wèi)輝.xls文件名后,在提示的對話框中選擇“以選中范圍的上一行作為列標題”,便于下面根據(jù)投影情況,選擇XY坐標對應的數(shù)據(jù)表中經(jīng)緯度列。(3)“設置字段屬性”對話框所有設置不變,直接點擊確認。(4)“周邊所有一般站-不包括衛(wèi)輝.xls”表成功打開。(5)其它4個表按(1)-(4)同樣的方法打開。
3.3 創(chuàng)建點。(1)選擇菜單“表”下的創(chuàng)建點命令。(2)選擇“周邊所有一般站-不包括衛(wèi)輝”表。在“為表創(chuàng)建點”下拉選項中列出了當前打開的所有表。(3)“取得X坐標的列”、“取得Y坐標的列”分別選擇表對應的經(jīng)度、緯度;“取得X坐標的列”、“取得Y坐標的列”的默認選項分別為區(qū)站號、經(jīng)度,先把“取得Y坐標的列”的選項改為緯度,再把“取得X坐標的列”的選項改為經(jīng)度,其它選項不變。點擊確定后,成功創(chuàng)建周邊所有一般站站點。(4)按(1)-(3)同樣的方法分別創(chuàng)建周邊所有基準站、周邊所有基本站、現(xiàn)址、新址站點。
3.4 新建地圖、圖層。(1)在菜單“窗口(W)”中選擇“新建地圖窗口”。(2)新建地圖窗口的左邊“可用圖層”可選框中顯示剛才建立的五個圖層,點擊 命令按鈕,把所有圖層選到右邊“包括在地圖窗口的圖層”的可選框中。
3.5 按照制圖要求對各個圖層進行設置。(1)打開圖層自動標注標簽屬性開關(guān)。在“圖層控制”中顯示了已經(jīng)打開的圖層,每個圖層的Visiabe( 可見屬性)和Selcetable( 可選屬性)默認是ON(打開)狀態(tài),打開最右邊的Automatic Labels( 自動標注標簽)屬性開關(guān),置于ON狀態(tài)(見圖1)。(2)選中“周邊所有一般站-不含衛(wèi)輝”圖層對應圖層,點擊上面圖層屬性按鈕或右鍵-選擇圖層屬性。(3)選擇Layer Display標題,設置圖標的形狀為F1:實心正三角形,顏色選擇粉色。(4)選擇Label Display標題,設置圖標標簽對應表的字段名稱,標簽樣式,位置等屬性(見圖2)。(5)其它圖層的設置參照(1)-(4)的方法和要求完成。
3.6 打開國界.TAB(設置國界、省界線)。在圖層屬性的圖層覆蓋樣式(Style Override)中不要選擇,否則如果該圖層在其它圖層上面會遮擋其它圖層的圖標。
標注省名稱:單擊工具欄中的標注工具 ,在需要加注省名的地方點擊鼠標就會出現(xiàn)省名,省名的字體、大小、顏色設置在國界圖層,方法同一般站站名設置。
3.7 畫半徑為100KM的圓。(1)新建表(如圓.TAB)。在新建窗口中選擇“添加到當前地圖窗口”,對提示窗口中的表名和文件名都命名為“圓”。(2)把圓的可編輯屬性設為“ON”。(3)在選項菜單中選擇區(qū)域樣式中心或在工具欄中選擇 ,設置圓形中填充的顏色,一般選擇H1(藍綠色▇)。(4)畫出直徑為100KM的正圓。在常用工具欄中選擇測距 和畫圓工具 ,然后把光標放到現(xiàn)址,點擊鼠標左鍵同時按下SHIIF鍵,注意觀察標尺的距離達到100KM后松開左鍵,這樣就畫出了一個半徑為100KM的正圓。畫的圓如果感覺不符合要求,可通過選擇“編輯”菜單下的清除命令重新畫圓。(5)設置圓的位置和透明度。在圓的屬性窗口的Layer Display的Transluency中,把圓的透明度設為50%或把圓放在整個圖層的最下一層,這樣防止“圓”遮擋其它圖層的情況。
3.8 圖例作法。(1)在地圖菜單中選“創(chuàng)建圖例”。(2)把右面圖層框中的圓、國界從圖例框中刪除,只保留有圖標的五個圖層。(3)刪除窗口標題和標題模式中的內(nèi)容,在樣式名稱模式中修改為“#”,點擊完成。(4)最后對文本框中內(nèi)容進行編輯,修改為正確的圖例名稱即可。對創(chuàng)建的圖例編輯時,要保證沒有選取工具欄上的“漫游器” 。否則無法通過雙擊對圖例進行編輯。(5)用3.8.1-3.8.4方法修改其它圖例名稱。
3.9 分布圖。把站網(wǎng)分布圖和粘貼通過畫圖軟件或其它作圖軟件合成到一副圖上,衛(wèi)輝國家一般氣象站周邊100KM范圍國家級氣象站站網(wǎng)分布圖完成。
參考文獻:
[1]氣象設施和氣象探測環(huán)境保護條例[Z],2012.
[2]中國氣象局關(guān)于印發(fā)國家級地面氣象觀測站遷建撤暫行規(guī)定的通知[Z],2012.
[3]Excel Home.excel2007應用大全[Z],2012.
[4]費立凡.MAPINFO基礎教程[M].北京:測繪出版社,2005.
[5]夏兆彥.MapInfo9.5中文版標準教程[M],2009.
作者簡介:周志剛(1972-),男,河南南召人,中級工程師,本科,從事地面氣象資料質(zhì)量控制工作。
作者單位:河南省氣象信息網(wǎng)絡與技術(shù)保障中心,鄭州 450003