摘 要：HST3D作为一款在国内外得到较广泛应用的模拟地下水热运移的软件，涉及输入文件的建立，其过程很不直观。利用VC++对话框控件和CStdioFile写文件的方法，基本实现HST3D的前处理。HST3D的输出文件为txt文档，结合Surfer Automation接口技术，实现了对Surfer等值线图绘制方法和属性的调用，完成了等值线图的绘制，实现HST3D的后处理。通过可视化的开发，可有效提高HST3D程序的易用性。
关键词：VC++；HST3D；前处理；后处理；Surfer
中图分类号：TP316 文献标识码：A 文章编号：16727800（2012）011006903
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基金项目：国家火炬计划环境建设项目（2010GH551118）
作者简介：张艳（1983-），女，硕士，福州市科技情报所助理工程师，研究方向为信息化。0 引言
地热是一种取之不尽用之不竭的资源，使用地热几乎不排放温室气体。简言之，地热是满足全球能源需求的一种近乎完美的解决方案。为了利用地热资源，地下水源热泵空调系统以地下水作为载体，将浅部含水层中的地下水抽出进行采能，然后再将其回灌到地下。
地下水热运移数值模拟能够很好地模拟地下水系统中的热运移过程，具有高效性、灵活性和相对廉价等特点。目前国际上有多种能够模拟地下水热运移的软件，其中HST3D程序在国内外得到较广泛应用。
一个完整的地下水模拟过程包含3个部分：前处理、模型计算和后处理。前处理是指在进行模拟计算之前对计算过程中所需数据的整理、组织、输入及计算网格的编号与生成；模型计算是进行地下水能量运移正反演计算；后处理是将计算所产生的结果数据，用图形或表格显示或存放起来，以供研究人员方便地进行分析和使用。HST3D热运移模拟程序就是进行模型计算工作，但HST3D热运移模拟程序涉及数据文件的建立，其过程十分不直观，本文通过VC++编程实现了在HST3D热运移模拟程序前后可视化处理，提高了该模型的易用性。
1 HST3D系统模块
1.1 HST3D热运移模拟程序的前处理
HST3D由FORTRAN写成，FORTRAN是一种适合科学和工程计算的程序，特别是在水利工程领域，过去许多复杂而繁琐的计算程序和程序库都是用FORTRAN设计语言编写的。虽然，FORTRAN语言在这些计算领域效率很高，但大多利用DOS操作系统，采用数据文件形式提供数据，这种方式易产生数据错位和数据本身的错误，不利于检修，而且图形功能弱，计算结果可视化存在缺陷，很难形成与用户交互的图形界面，这就需要进行前处理。
图1 HST3D系统模块
本文在对话框中完成数据的输入，并自动生成HST3D所需要的数据文件。
1.2 HST3D热运移模拟程序的后处理
Sufer软件提供用户程序与Surfer服务器之间的Automation接口技术，该接口涵盖了绘图的所有功能；Surfer支持多种高级程序语言的二次开发。本文以VC为开发平台对Sufer提供的automation接口进行调用，实现输出等值线图的自动绘制。
2 系统实现
2.1 网格剖分对话框
网格剖分对话框如图2所示，其具体实现过程简述如下：
（1）将编辑框控件与成员变量相关联。
（2）确定按钮代码如下，实现将编辑框数据写入txt文件。其中，endy、endz的计算与endx类似，y、z的输出与x的输出类似，均省略。
图2 网格剖分对话框 图3 设置水井对话框
UpdateData（）；
CStdioFile mFile；
CFileException mExcept；
mFile.Open（"d：1.txt"，CFile：：modeCreate|CFile：：modeWrite，&mExcept）；
CString string="C.1.6 "+m_nx+" "+m_ny+" "+m_nz+"rn"；
mFile.WriteString（string）；
int endx=atoi（m_x0）+atoi（m_nx）*atoi（m_dx）；
CString x；
x.Format（"C.2.2A.2A %s. %drn"，m_x0，endx）；
mFile.WriteString（x）；
mFile.Close（）；
2.2 设置水井对话框
设置水井对话框如图3所示，其具体实现过程简述如下：
（1）ListCtrl控件与成员变量关联。
（2）“增加井点”按钮代码，将编辑框数据填入ListCtrl控件：
UpdateData（）；
m_cListCtrl.InsertItem（0，m_name）；
m_cListCtrl.SetItemText（0，1，m_x）；
m_cListCtrl.SetItemText（0，2，m_y）；
（3）“确定”按钮的主要代码如下，将ListCtrl控件数据分行写入txt文件：
int nLine=m_cListCtrl.GetItemCount（）；
int nCol=m_cListCtrl.GetHeaderCtrl（）->GetItemCount（）；
for（int i=0；i {CString itemstr；
for（int j=1；jGridData（vpXYZInputFile.bstrVal，vtXCol.lVal， vtYCol.lVal， vtZCol.lVal， vDefaultArg， … ， vpOutputGridFile.bstrVal， srfGridFmtS7， vDefaultArg， … ， &vtStatus）；//调用IApplication下的GridData函数，其中省略号表示默认参数vDefaultArg省略
2.5 实现grd文件的显示
VC++除了可以通过上述方法调用Surfer以外，还可以通过创建ActiveX 控件调用Surfer。其具体实现过程简述如下：
（1）在Visual Basic 中新建一个Active X Control项目。
（2）点击“Project”菜单下的“references”，选中“Surfer 8 Typed Library”并确定。
（3）在此新项目中编写所需要的函数供VC++调用：
Public Function xs（）
"声明对象
Dim SurferApp， Plot， ContourMapFrame， ContourMap As Object
Dim InFile， GridFile， BaseName As String
"创建 Surfer Application对象
Set SurferApp = CreateObject（"Surfer.Application"）
SurferApp.Visible = True
Set Plot = SurferApp.Documents.Add（）
Set ContourMapFrame = Plot.Shapes.AddContourMap（"D：result.grd"）
Set ContourMap = ContourMapFrame.Overlays（1）
ContourMap.FillContours = True
"显示等值线
Plot.Export （"D：result.jpg"）
End Function
（4）选中“File”菜单中的“Make *.ocx”子菜单生成自定义的Active X 控件。
（5）打开VC中要调用ActiveX 控件的对话框，点击右键并在弹出的菜单中选中“Insert Active X Control” 菜单，最后在弹出的对话框中选中刚生成的ActiveX控件。
（6）为该控件关联成员变量m_xs。在class view中可以看到，已自动加入的控件类，并且具有控件的所有接口。
（7）在待调用的显示函数中加入语句m_xs.xs（），调用此Active X 控件对象的成员函数即可完成对Surfer Automation 的调用。如图4所示。
图4 调用Surfer显示等值线
也可实现三维等值线图的显示，只需将xs函数代码做部分修改。如图5所示。
图5 调用Surfer显示三维等值线
Set MapFrame = Plot.Shapes.AddSurface（"D：result.grd"）
Dim SurfaceMap As Object
Set SurfaceMap = MapFrame.Overlays（1）
3 结语
由于面向地热发电的模拟需求，开展HST3D热运移模拟程序前后处理的开发，切合实际需要。本文利用VC++的对话框控件，从而实现HST3D程序的前处理，将fortran程序的科学计算的高效性与VC++可视化的优势相结合；并结合Surfer Automation接口技术，完成了等值线图的绘制，提高了HST3D程序应用的可视化效果。
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（责任编辑：杜能钢）