AUTOCAD在绘制二维观测系统中的应用

AutoCAD2004在绘制二维观测系统图中的运用PAGE第1页共11页AutoCAD2004在绘制二维观测系统图中的运用韩龙中石化江汉石油管理局地球物理勘探公司邮编：433100[摘要]：在二维地震勘探项目竣工后，乙方要向甲方上交每条测线的观测系统图。当今，绘图软件多种多样，如何利用合适的绘图软件将观测系统图方便、快捷、准确而又美观绘制成图有待解决。作者对2009年长岭断陷鸿兴地区二维地震勘探采集项目进行总结，提出一种基于SPS数据绘制二维观测系统图的新思路，以CL-09-EW-134测线为例，详细介绍了利用AutoCAD2004绘制二维观测系统的原理和过程。关键词：AutoCAD二维观测系统一、引言在二维地震勘探项目中，根据甲方的要求，乙方施工单位在项目竣工后要向甲方上交每条测线的观测系统图。过去传统手工绘制二维观测系统，工作量大，容易出错，不易修改，效率低下，而且耗费了大量的人力物力。虽然地震勘探辅助软件SPS能够生成最终的观测系统图，并能准确反映炮检关系，但是不能够按照实际要求添加各种参照曲线、地面障碍物，而且不能按照比例精确打印。观测系统图主要是以直线为单位构成的图形，而且数量和测线测长度成正比，根据观测系统图的特点我们选择AutoCAD2004绘图软件绘制观测系统。AutoCAD是一个功能强大的计算机辅助设计软件，常用于机械设计，建筑设计，工程图纸，它所绘制的图形属于矢量图，不随着图片的放大而失真，在绘图过程中可以自动对准焦点，自动跟踪对象，显示极轴，这些特点都保证了绘图的精确性，最后的成图不仅能准确反映炮检关系，而且美观大方，比例精确，最终文件体积小，更重要的是可按照需要的比例进行打印。二、绘图步骤本文以2009长岭断陷鸿兴地区地震勘探采集项目CL-09-EW-134测线为例，详细说明观测系统图的绘图原理和绘制过程。观测形式：3610-30-20-30-3610接收道数：360道覆盖次数：120次震源类型：炸药观测系统图主要是由直线单位构成的，而且数量极多，如果手动机械地一条条线绘制效率低下，CAD提供了强大的命令绘制图形的功能，只要根据CAD语法规则输入绘图命令就能批量绘制所要的图形单元。绘制观测系统图我们主要是使用直线命令，多段线命令。利用SPS数据制作CAD绘图命令是绘制方法的难点。1.绘制排列线在绘图之前我们要对CAD进行一些设置，绘图窗口默认是黑色，默认线条白色，菜单栏“工具—选项—显示—颜色”可以更改窗口背景色，“工具—选项—用户系统配置—拖放比例”将源目标单位，目标图形单位设置成毫米。运行excel，用excel打开炮点文件，删除多余的列只保留炮点桩号列，X坐标列,Y坐标列，高程列，再将文件另存为excel工作簿文件，并命名为“134线CAD数据”。在状态栏上方的工作表标签重命名为“排列”，在表格标签中插入11个工作表并按一下名称命名，如图1。炮点桩号列炮点桩号列Y坐标列X坐标列高程列图1-CAD数据工作表分析观测系统的几何关系，排列线的起点是最小炮点桩号的左侧最大偏移距，终点是最大炮点桩号右侧最大偏移距。用excel计算出排列先起点和终点的Y坐标，因为该测线为东西走向，X坐标不变,两点确定一条直线，我们只需要排列线的起止坐标就可以确定排列线。在E1中输入“=B1-3610（最大偏移距）”，E2中输入“=B425(尾行数)+3610”，F1、F2直接拷贝C1、C2的坐标。在G1中输入“(command"line"”，H1中输入“="(list"&E1&""&F1&")"”，I1中输入“="(list"&E2&""&F2&")"”，J1输入“)”其中&E1&,&F1&是表示引用表格E1、F1的数据，整条命令的含义是：绘制直线，起始点坐标（E1,F1）,终止点坐标（E2,F2），如图2。图2-“排列”CAD命令运行AutoCAD2004,新建文件并在“格式—图层”建立一系列的图层，将图层颜色，线型，线宽按照图3进行设定。图3-CAD图层特性管理器复制G1、H1、I1、J1，将CAD“排列”图层至于当前图层，在CAD状态栏上方的命令栏里粘贴已经拷贝的命令，再点击右键完成绘制直线，如图4。命令栏命令栏图4-CAD命令栏这时我们不一定在CAD中看到所绘制的一条直线，需要在菜单栏“视图—三维视图—俯视”进行视图的调整，调整好后我们可以再CAD窗口中看到一条直线。将图形的放大和缩小只需滑动鼠标滚轮即可实现。2.绘制最小偏移距线首先复制工作表“排列”的A,B,C列粘贴到工作表“偏移距”中，注意在粘贴时点击右键选择“选择粘贴—数值”，这样就以数值形式粘贴到表格里面，去除掉了表格中的公式，防止数据因为位置的变化而发生改变。在D列填充“1、2、3、4…”数列至数据尾行。分析观测系统的几何关系如图5，E列等于B列数值减去15，F列等于C列数值加上15，G列填充“1、2、3、4…”数列至尾行。复制B、C两列至I、J两列，K列填充“1、2、3、4…”数列至尾行，L列等于I列数值加上15,M列等于J列数值加上15，N列填充“1、2、3、4…”数列至尾行。将整个工作表数据全选复制，点击右键选择“选择性粘贴”勾中“数值”选项，将数据中公式去除，保留数值数据。将E、F、G三列移至B、C、D对应列的尾行下，同理，将L、M、N三列移至I、J、K对应列的尾行下。将A至K列选中，点击菜单栏“数据—排序”按照D列或K列升序排序。在E1输入“(command"line"”，F1输入“="(list"&B1&""&C1&")"”，G1输入“="(list"&B2&""&C2&")"”，H1输入“)”。图5-观测系统几何关系将E、F、G、H四列按图5的格式填充至尾行。我们复制E、F、G、H四列直接粘贴在L、M、N、O四列中，其中的引用数据位置excel会自动做出调整，调整之后刚好是我们所要引用的数据位置，如图6。图6-CAD“偏移距”数据命令将CAD“偏移距”至于当前图层，复制E、F、G、H四列，在CAD命令栏粘贴我们已经做好的批量的命令，同理再复制L、M、N、O四列粘贴到命令栏里。因为偏移距在观测系统中用虚线表示，但是我们所选的线型ACAD_IS003W100并没有显示虚线，此时我们将“排列”图层关闭，只需点击图层名称右侧的小灯泡即可，全选Ctrl+A偏移距图层里的图形，点击右键选择“特性”，在“线型比例”中输入“0.1”，回车确定，打开“排列”图层。此时我们在CAD中得到的图形是如图7。图7-排列线及偏移距3.绘制左右线接收段我们将“偏移距”工作表的所有数据拷贝到“左右线”工作表，将所有列按照A列升序排序，将A列炮点桩号剪切至第二个“1、2、3、4…”序列方阵，删除上面所有行，也就是留下炮点X、Y坐标加15和减15后的数据，实际也就是接受段起点的坐标数据。分析观测系统的几何关系如图，E列等于B列减去1790，F列等于C列加上1790，G列填充“1、2、3、4…”至尾行，L列等于I列加上1790，M列等于J列加上1790，N填充“1、2、3、4…”至尾行。我们可以按照整理偏移距数据的方法对左右线数据进行排序整理，同理在E、F、G、H和L、M、N、O几列中按照对应数据关系填充绘图命令。将CAD“左右线”设置为当前图层，将制作好的批量命令复制粘贴到CAD命令栏中，最后生成图如图8。图8-观测系统初图4.最大偏移距我们只需绘制出起止炮点的最大偏移距，将起始与终点的炮点桩号的接收线末端与排列线的左右端点用ACAD_IS003W100线型相连即可。5.标注炮点桩号复制“排列”工作表中的A、B、C列到“炮点指针”工作表中，炮点指针实际是为了标注炮点桩号而画的一条短线，由于炮点比较密集不能给每个炮点都标注桩号，我们只要标注代表性的桩号，在这里我们标明好起止炮点桩号，其他只标注10的整数倍的桩号。在D列对应10的整数倍的行后填写一个固定数字，再将表格按D列升序排列，删除D列表格空余的行，这样将炮点桩号筛选出来，删除D列数据。这时我们将筛选出来的A、B、C列复制到工作表“炮点号”中以便下一步骤使用，回到工作表“炮点指针”在D列填充“1、2、3、4…”数列至尾行，拷贝B列数据至E列，F列等于C列减去10，10是指针短线的长度，按照整理偏移距数据的方法排序整理，同样在数据右侧E、F、G、H输入命令，填充至尾行如图9。将CAD“炮点指针”至于当前图层，复制E、F、G、H四列粘贴到命令栏中生成图形。图9-炮点指针数据命令切换到“炮点号”工作表，D列等于B列减去40，E列等于C列减40，这是确定桩号数字在CAD中的起始位置，起始点要在原炮点坐标的基础上左下方向移动，使桩号数字在排列线的下面，中线与指针对齐。制作输入文字的命令与绘制直线命令稍有不同，F列输入“(command"text"”G1输入“="(list"&D1&""&E1&")"”，H1输入字高值“24”，I1输入旋转角度“0”，J1输入“=CHAR(34)&TRIM(A1)&CHAR(34)”，K1输入“)”。选中E1、F1、G1、H1、K1鼠标移到K1右下角，当鼠标由大加好变成小加号双击，把F、G、H、I、J、K六列填充至尾行。将CAD“炮点号”设为当前图层，复制F、G、H、I、J、K六列粘贴到CAD命令栏中，这是我们在排列下方可以看到炮点桩号已经出现，可以在菜单栏“格式文字样式”根据需要设置炮点桩号文字的样式，完成后如图10。图10-添加炮点桩号6.绘制参照曲线参照曲线包括覆盖次数曲线，高程曲线，高速层顶界面曲线，井深高程曲线，井口时间曲线等。1）覆盖次数曲线所需要的覆盖次数数据，可通过其他软件计算得出，在覆盖次数文件中往往不包含坐标数据，我们要根据经验公式计算。横测线Y坐标=桩号×20+常量纵测线X坐标=桩号×20+常量图11-覆盖次数数据命令打开状态关闭状态常量值可以根据炮点文件中提供的坐标数据利用经验公式反算出来，将覆盖次数数据排序整理如图11，A为桩号，B对应桩号的覆盖次数，C为Y坐标，E为X坐标。E等于D加上覆盖次数乘以2，这样做是对覆盖次数曲线的幅度进行放大，F中输入“="(list"&C1&""&E1&")"”然后填充至尾行。在CAD中我们将“覆盖次数”设为当前图层，关闭状态栏中的“极轴、对象捕捉、对象追踪”按钮如图12，防止因为对象捕捉而使相邻很近的点变成一个点打开状态关闭状态点击菜单栏“绘图—多段线”，再将F列的命令复制到CAD命令栏里。为了让曲线更加明显，可以将其线宽设置成0.5毫米或更粗的线宽。多段线实际上是将一系列的点连成的曲线，这里我们就是将每个桩号对应的覆盖次数的坐标点而连成的覆盖次数曲线。2）绘制地面高程曲线和高速层顶界面曲线，井底高程曲线的数据来自微测井解释成果数据，将解释成果数据整理如图13。图13-低测数据A为桩号，B为Y坐标，C为X坐标，D为桩号对应的高程，E列等于C列-1000+（D列-120）×10，这时将坐标点下移1000个单位，同时将曲线变化幅度增大10倍，因为高程浮动范围只有几十米，如果不进行放大曲线幅度不明显看上去像一条直线。F为微测井解释得出的该点低速层厚度。I列是将相邻两个低测点按照趋势预测填充的值，将相邻两个点之间的列格选中，点击“编辑—填充—序列”，选中“预测趋势”，在确定。G列等于D列减去I列所得的低速层顶界面的高程，J1等于D列-(I列+11+2.4)，根据工区情况爆炸点在低速层以下11米，炸药棒的长度2.4米。K1等于C列-1000+(J列-100)×10，L1输入“="(list"&B1&""&E1&")"”，M1输入“="(list"&B1&""&H1&")"”，N1输入“="(list"&B1&""&K1&")"”，将这几列命令填充至行尾。关闭CAD中的“对象捕捉”和“对象追踪”，将对应曲线的图层设置为当前图层，点击菜单栏“绘图—多段线”，依次复制L列高程命令、M列高速层顶界面命令、N列井深高程命令粘贴到CAD命令栏中绘制出对应的曲线。3）绘制井口时间曲线的原理与以上几条曲线的原理相同。根据绘图设计，刚刚画完的曲线位置需要上下调整，调整时最好打开状态栏“极轴”保证曲线和炮点桩号准确的对应关系。4）绘制完几条参照曲线，还要绘制曲线的坐标轴，在绘制曲线时我们把曲线的幅度放大，所以坐标轴的刻度要符合曲线的幅度，例如我们把覆盖次数曲线幅度放大2倍，那么覆盖次数轴标注刻度时候比例尺应该是观测系统比例尺的2倍，高程曲线幅度放大10倍，高程轴刻度是实际观测系统比例尺的10倍。绘制观测系统轴，在CAD菜单栏“绘图—直线”绘制坐标轴，为了精确绘制固定长度的直线，在直线起始点确定后，在命令栏中输入“@280<90”绘制出长度280毫米并与水平夹角成90°的直线。例如高程曲线起始点对应的纵坐标轴是145，纵坐标轴的原点是120，则应绘制一条长度为250=（145-120）×10并与水平夹角为90°的短直线，将曲线起点与短直线终点相连即可将曲线与坐标轴对应起来。横坐标炮点桩号，直接将标注好的炮点指针、炮点桩号复制，将起始炮点的炮点指针移动与坐标轴原相交即可完成参考曲线的绘制如图14图14-参照曲线7.标注文件号标注炮点对应的文件号需要关系文件，可参照整理炮点文件的方法，将关系文件中的炮点桩号和文件号提取出来，参照制作炮点号命令的方式，可以制作文件号和文件号指针的CAD命令，这里不再详细陈述了。注意，由于每个炮点都标注的文件号文字较密集，所以设置合适的字体和文字旋转地方向，在这里我们设置文件号数字字高是15，算转角度是270°。8.绘制地面障碍物地面障碍物的位置要与炮点桩号的