Excel与CAD结合在地质制图工作中的应用.pdf

地质学刊 第3 5 卷第3 期 d o i ：1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 6 7 4 - 3 6 3 6 ，2 0 11 0 3 2 7 5 E x c e l 与C A D 结合在地质制图工作中的应用 薛卫冲1 2 ( 1 南京大学地球科学与工程学院，江苏南京2 1 0 0 9 3 ；2 江苏省有色金属华东地质勘查局，江苏 南京2 1 0 0 0 7 ) 摘要：采用C A D 软件绘制地质图件时。常遇到小断蘑复简睢的绘制命令。从而使得制图I ：作沉闷、低效、多错。介 绍了利用E x c e l 的编：制函数功能与C A D 命令窗 - 1 相结合的原理、方法及常用手段，通过实例来 兑明如何实现地质 制图过程的快速、准确与高效。 关键词：E x c e l ；C A D ；地质；制图 中圈分类号：P 2 8 3 7文献标识码：A文章编号：1 6 7 4 3 6 3 6 ( 2 0 1I ) 0 3 - 0 2 7 5 - 0 5 0 引言 C A D 与E x c e l 的信息互相导入，在工作中起到 意想不到的效果。可以开发A u t o C A D 信息自动导 入E x c e l 程序并在工程中得到应用( 刘百来等， 2 0 1 0 ) ；C A D 具有强大的制图功能，但涉及到用命令 来制作表格及线就相当繁琐，如果能将E x c e l 的制 表功能应用到C A D 中，将大大提高制作效率及效果 ( 李峰博等，2 0 1 0 ) 。 较多同行已经对C A D 、E x c e l 等软件结合运用 作了探索，并运用到地质制图领域中，包括水文工作 ( 范长玉等，2 0 1 0 ) 、钻孑L 柱状图绘制( 马江平等， 2 0 0 5 ) 等。 E x c e l 辅助C A D ，可利用数据共享制作勘查图 件，可实现真正意义上的计算机辅助没汁( 孙淑贤 等2 0 0 7 ) 。 1 基本思路 E x c e l 与C A D 结合能够为工作提供便利，减少 重复劳动，提高准确率。其原理是让E x c e l 编制函 数，并将函数的汁算结果显示成能让C A D 识别且可 执行的命令。由于E x c e l 具有复制公式的功能，因 此可以用E x c e l 来做那些重复又简单的工作。 2 E x c e l 编程与C A D 命令的几种常见 “联姻”方式 2 1 平面坐标批量输入 在C A D 中输入坐标的命令是用逗号分隔的2 个数值实现的，用E x c e l 的C o n c a t e n a t e 命令就很容 易实现这一链接。 用G P S 记录测区内公路的l8 8 3 个坐标点的航 迹，需先将公路绘制到地质平面图上。如表1 所示， 将输入多段线命令( p 1 ) 、坐标值( ) f 、y ) 采用“c o n c a t e n a t e ( ) ”命令编静j 函数( D 列) 。 编制的E x c e l 函数。 I F ( I S T E X T ( A I ) ，C O N C A 7 I E N A 1 1 f c ( ”p I I I ，c 2 ，”，”， B 2 ) ，I F ( A 3 = ”，C O N C A T E N A T E ( C 2 ，”，”，砚，”) ， C O N C A T E N A T E ( C 2 ，”，”，B 2 ) ) ) ，该函数返回的值为： p l4 2 8 2 5 5 ，2 8 0 7 2 4 9 。这个值C A D 能识别并可 执行。 将D 列复制并粘贴到C A D 命令行中就可绘制 G P S 航迹了。 执行过程解释：输入命令p I 一空格( 相当于回 车) 一输入坐标( 4 2 8 2 5 5 ，3 8 0 7 2 4 9 ) 一输入下一坐标 ( 4 2 8 2 4 5 ，2 8 0 7 2 6 9 ) 。 “IF ， 函数的作用是让第一个点号输入并执行 “p l ”命令和输完最后一个坐标后，C A D 以空格键形 收稿1 3 期：2 0 1 l 0 6 0 2 ；编辑：陆李萍 作者简介：薛U 冲( 1 9 “一) 男商级：程师长期从事地质勘青工作，E - m a i l ：x u e 8 0 5 1 2 6 c o m 万方数据 地质学刊2 0 1 1 年9 月 式结束绘制多段线命令。这是一个一步到位的命 令，如果简化一些，在D 列编制公式：“c o n c a t e n a t e ( c 2 ，”，“，B 2 ) ”即可，复制D 列，在C A D 命令行中 输入“p l ”命令，然后粘贴D 列函数( 画航迹函数) ， 最后空格键结束即可。 18 8 3 个坐标点的多段线，在弹指一挥间绘成， 无需检查，效率可见一斑。 图lG P S 航迹绘制函数编制示意图 2 2 文本值输入 平面图上钻i L 孔号、地质点号，剖面图上的地质 点号、采样样号等，通常的方法是根据坐标复制，然 后再逐个修改，同样具有重复、低效、易出错的缺陷。 采用“一t ”命令，结合其坐标，可以将所需要的 文字输入到恰当的位置。 图2 是实测剖面地质点的坐标，现将点标记、点 号作到平面图上，编制E x c e l 函数：c O N c A l 飞N A T E ( C H A R ( 1 0 ) ，”一t ”，C 2 1 2 ，”，B 2 + 1 ，”H3J B Lr6 2W0 ”，A 2 ，C H A R ( 1 0 ) ，C H A R ( 1 0 ) ) ，该函 数返回的值是：一t3 2 9 9 4 1 ，4 6 8 6 9 1 8H3JB Lr 6 2 W 0P A 5 3 一。 图2 平面图上文本标注函数编制示意图 将F 列复制并粘贴到C A D 命令行中，即可完成 点号绘制。 执行过程解释：输入多行文本命令“一t ”一输人 C A D 要求的文本位置坐标( 3 2 9 9 4 1 ，4 6 8 6 9 1 8 ) ( 在点 号的左上方) 输入文本字高3 对正方式B L ( 左 下) 一旋转角度6 2 。一字宽。一输入文本内容P A 5 3 ( 引用单元格A 3 ) 一回车( C H A R ( 1 0 ) ) 以便确认输 入的文本P A 5 3 ( 确认文本输人须用回车键( C H A R ( 1 0 ) 来应答，不可用空格键应答) 一回车( C H A R ( 1 0 ) ) 结束命令。 由于结束命令的那个回车( C H A R ( 1 0 ) ) ，在 E x c e l 单元格中隐藏了制表符”，当将其粘贴到 C A D 命令行中，就会显现出来，其前半个“”将所需 要“一t3 2 9 9 4 I 4 6 8 6 9 1 8H3JB Lr 6 2 W0P A 5 3 ”命 令变成了“”一t3 2 9 9 4 1 ，4 6 8 6 9 1 8H3JB Lr 6 2W0 P A 5 3 ”命令，这是C A D 无法识别的命令。为此，在 “一t ”命令前增加C H A R ( 1 0 ) 命令，其效果是对前半 个“”加了1 个回车，变成一个C A D 的未知命令 以便C A D 能继续执行其后续的“一t ”命令。而后半 个“”与换行符( 相当于回车) 结合亦构成一个 C A D 未知命令，C A D 继续执行其下一行的命令。 2 3 相对坐标输入 在作直线时，C A D 可执行“ 3 ( 6 0 ”的命令，即 在已知点上作一长为3 、角度为6 0 0 的直线。这一命 令与用户坐标系结合，在制图时相当有用。 图3 是某一钻孔部分采样数据，要将其采样位置 画到剖面图上，可编制E x c e l 函数：C O N C A T E N A T E ( ”l ”，B 3 ，”，”，0 ，” 1 9 0 ”) ，该函数返回的值为：L0 ，0 l 9 0 。将E 列复制并粘贴到C A D 命令行中即 可绘制样轨( 还需要将钻孔线偏移1 个单位) 。 圈3绘制采样位置函数编制示意圉 执行过程解释：输人画线命令“L ”一空格输 入起点坐标( 0 ，0 ) 一输入线长为1 、角度9 0 0 的直 线一空格一执行下一行命令一。 该函数须与用户坐标结合，在复制E 列函数到 C A D 命令行之前，先建立用户自定义坐标系：以钻 孔弯曲度测量区间上端点为坐标原点，以钻j L 轨迹 为x 轴，方向向下。然后粘贴上述函数到C A D 命令 万方数据 第3 5 卷薛卫冲；E x c e l 与C A D 结合在地质制图工作中的应用 行让其执行即可。 2 4 图案填充 笔者画钻孔、坑道采样位置时，常需要画样轨并 间隔充填黑色，“一b h a t c h ”是C A D 以命令行形式执 行填充命令。 图4 是采样位置填充函数编制示意图。 图4 祥轨填充函数编制示意图 编制如下函数。 i F ( I S T E X T ( B 2 ) ，C O N C A T E N A T E ( ”一b h a t e hP s ”，( B 3 + ( 3 ) 2 ，”，”，n5 ，”，”) ，I F ( M O D ( R O W ( ) ， 2 ) = 0 ，”，C O N C A T E N A T E ( ”，( B 3 + ) 2 ，”，”，0 5 ，”，”) ) ) 。 该函数返回C A D 能识别的值为：一b h a t c hPs 0 8 1 5 ，0 5 。执行过程解释：根据“一b h a t c h ”执 行特点，需要输入的参数为特性P ，填充类型s ( 舯l i d ) ，输入拾取点坐标，确认填充范围，执行填充，重 复“一b h a t c h ”，输入拾取点坐标。由于填充是 相间进行的，所以需要增加I F ( M O D ( R O W ( ) ，2 ) = 0 ，”，”的判别函数，以便相间填充。 3 实例 当掌握了上述的基本技能后，可以举一反三，触 类旁通，应用到诸多的地质图件制作过程中。 以制作实测地质剖面图为例。从绘制地形线、 地质界线、测点点号标注、岩性花纹填充等几方面， 分别说明E x c e l 与C A D 结合。在曲线绘制( 平面坐 标批量输入) 、相对坐标输入、文本输入以及图案填 充的应用。 在戈壁滩地区，由于接收卫星信号好，地质剖面 测量可采用手持式G P S 进行定位实测地质剖面 数据。 对表1 中数据进行计算处理，算出导线总方位 角( 2 1 3 5 。) 、接触面视倾角、岩层视倾角、各段导线 在剖面方向投影长度。 3 1 作剖面地形线 参见图5 。 E x c e l 函数：I F ( I S T E X T ( K I ) ，C O N C A T E N A T E ( ”一，K 2 ，“，”，L 2 ) ， 表1 实测地质剖面原始数据 万方数据 地质学刊 嚣：旦? 淼勰怒嚣，E _ C “ P 。L 。“ _ K _ 2 , ? ”J ” ：裟嚣船嚣：蕊描1 一。 群糕； 斗寸= + 鲁詈鬻等 图5 剖面地形线绘制函数编制示意图 I F ( K 3 = ”，C O N C A T E N A T E ( K 2 ，”，”，1 2 ，”) ， C O N C A T E N A T E ( K 2 ，”，”L 2 ) ) ) 。 将地形线图层置为当前图层，并将图5 中M 列 ( 作剖面地形线列) 粘贴到C A D 命令行，即可绘制 出剖面地形线。 3 2 地质界线绘制 参见图6 。 叫N 2 ”；q 蠢- I Fc ：c 2 ：，n o j ，m m 。f 1 1 1 H 绦I。16 9 精I i 2 O 3 1 5 4 ；l 1 2 1 “ E ：1 ： 日i 2；1 1 8 2B I 1 5 0 一： 5 3 6 I T 5 ；、 图6 地质界线绘制函数编制示意图 E x c e l 函数。 1 F ( G 2 = ”，C H A R ( 1 0 ) ，I F ( F 1 t 2 ，C O N C A T E N A T E ( ”l ”，也，”，”，1 2 ，” 2 5 ”，I F ( A B S ( G 2 2 1 3 3 8 ) 9 0 ，t t 2 $ ( 一1 ) ，I 2 + 1 8 0 ) ，”) ) ) 。 将地质界线图层置为当前图层，并将图6 中N 列( 作分层线) 粘贴到C A D 命令行中即可。 3 3 测点号标注 参见图7 。 E x c e l 函数。 C O N C A T E N A T E ( C H A R ( 1 0 ) ，”l ”，K 2 ，”，”，L 2 + 1 0 ，” 2 0 9 0 ”，”一t ”，K 2 ，”，”，他+ 3 5 ，”h 3Jb lW0 ”，”N o ”，A 2 ，C H A R ( 1 0 ) ，C H A R ( 1 0 ) ) 。 将地质点号图层置为当前图层，并将图7 中O 列( 测点点号标注) 粘贴到C A D 命令行中即可。 3 4 岩性花纹填充 参见图8 。 图7 地质点编号标注函数编制示意图 i 矗函毒 P 2c 中 ：z n 霉；? 孔寸；l 并嚣嚣C 。“ b 。h a t 。c h 。p ，赭! ” A 8 拶专( 拨嬲j ：崧2 + ”L 3 ”) 2 ” ，*0J 2 + 謦I# n # # m R 2 0 “ 自 tz ；n - t n ，s ，4 3n msi 3 i 女“；一b h t c “p - “ l 1 1 3 l5 ； 4 2 日 ；- b h t c h h 0 “自E ： 5 3 i 6 th - 5 l l m ： ， 图8 岩性花纹填充函数编制示意图 E x c e l 函数。 1 F ( I S T E X T ( D 2 ) ，C O N C A T E N A T E ( ”一b h a t c hP ”，D 2 ，”，E 2 ，”，I F ( 1 2 = ”，0 ，1 F ( A B S ( 1 2 2 1 3 4 8 ) 9 0 ，一J 2 ，J 2 + 1 8 0 ) ) ，”，( K 2 + J ( 3 ) 2 ，”，”， ( 1 2 + L 3 ) 2 5 ，”) ，”) 。 所需岩性花纹文件( 后辍名为“p a t ”) 应在填 充前复制至C A D 安装目录下的S u p o M 文件夹内，并 将对应的岩性花纹代号填人图8 的D 列中。图案 的比例尺、岩层视倾角等参数也应预先填人相应栏 目内。同时，需要将地形线往下偏移( 偏移值视剖 面比例尺而定) ，并将上下地形线端点连接，以便以 “拾取点”的方式填充。 将岩性花纹图层置为当前图层，将所要填充的 范围置于可见视域内，并将图8 中P ( 岩性花纹填 充) 列粘贴到C A D 命令行中即可。填充完成后，将 先前偏移的地形线及两端的连接线删除，最终成图 如图9 。 4 结语 虽然E x c e l 是最常用的工具，且有强大的编制 万方数据 第3 5 卷 薛卫冲：E x c e l 与C A D 结合在地质制图工作中的应用 图9 局部实测地质剖面图l 未修饰) 函数与计算功能，C A D 也是世界上最成熟的功能强 大的制图软件，但大部分同行还不能熟练地将两者 结合起来，在日常制图中花费了较多的时间与精力。 笔者介绍了最常见的图件制作技巧，希望能起到抛 砖引玉的作用，并得到同行的发扬光大。 参考文献： 范长玉，徐菲2 0 1 0 利用E x c e l 在A u t o C A D 中绘制横断面的 实践应用 J 吉林水利，( 5 ) ：5 7 7 2 李峰博，张朝晖2 0 1 0E x c e l 软件在A u t o C A D 绘图中的辅助 应用 J 杨凌职业技术学院学报，9 ( 4 ) ：6 2 一“ 刘百来，涂圣武2 0 1 0 工程中A u t o C A D 信息自动导入E x c e l 的程序开发与应用 J 科技创新导报，( 2 8 ) ：1 7 马江平，王志宏2 0 0 5 基于A u t o C A D 的预想钻孔生成及其 柱状图绘制 J 露天采矿技术，( 6 ) ：1 7 2 0 孙淑贤，李光明，张贵丽2 0 0 7A u t o C A D 制作勘查线剖面图 中的数据共享及图形格式交换 J 山东国土资源， ( 9 ) ：1 8 一加 A p p l i c a t i o no fc o m b i n a t i o no fE x c e la n dC A Di ng e o l o g i c a lc a r t o g r a p h y X U EW e i - c h o n 9 1 2 ( 1 S c h o o lo f E a r t hS c i e n c e sa n dE n g i n e e r i n g ，N a n j i n g u I l i v e r s i t y ，N a n j i n 9 2 1 0 0 9 3 ，C h i n a ；2 E a s tC h i n a G e o l o g i c a lE x p l o r a t i o nB