AUTOCAD在繪制二維觀測系統(tǒng)中的應(yīng)用

AutoCAD2004在繪制二維觀測系統(tǒng)圖中的運用PAGE第1頁共11頁AutoCAD2004在繪制二維觀測系統(tǒng)圖中的運用韓龍中石化江漢石油管理局地球物理勘探公司郵編：433100[摘要]：在二維地震勘探項目竣工后，乙方要向甲方上交每條測線的觀測系統(tǒng)圖。當(dāng)今，繪圖軟件多種多樣，如何利用合適的繪圖軟件將觀測系統(tǒng)圖方便、快捷、準(zhǔn)確而又美觀繪制成圖有待解決。作者對2009年長嶺斷陷鴻興地區(qū)二維地震勘探采集項目進(jìn)行總結(jié)，提出一種基于SPS數(shù)據(jù)繪制二維觀測系統(tǒng)圖的新思路，以CL-09-EW-134測線為例，詳細(xì)介紹了利用AutoCAD2004繪制二維觀測系統(tǒng)的原理和過程。關(guān)鍵詞：AutoCAD二維觀測系統(tǒng)一、引言在二維地震勘探項目中，根據(jù)甲方的要求，乙方施工單位在項目竣工后要向甲方上交每條測線的觀測系統(tǒng)圖。過去傳統(tǒng)手工繪制二維觀測系統(tǒng)，工作量大，容易出錯，不易修改，效率低下，而且耗費了大量的人力物力。雖然地震勘探輔助軟件SPS能夠生成最終的觀測系統(tǒng)圖，并能準(zhǔn)確反映炮檢關(guān)系，但是不能夠按照實際要求添加各種參照曲線、地面障礙物，而且不能按照比例精確打印。觀測系統(tǒng)圖主要是以直線為單位構(gòu)成的圖形，而且數(shù)量和測線測長度成正比，根據(jù)觀測系統(tǒng)圖的特點我們選擇AutoCAD2004繪圖軟件繪制觀測系統(tǒng)。AutoCAD是一個功能強大的計算機輔助設(shè)計軟件，常用于機械設(shè)計，建筑設(shè)計，工程圖紙，它所繪制的圖形屬于矢量圖，不隨著圖片的放大而失真，在繪圖過程中可以自動對準(zhǔn)焦點，自動跟蹤對象，顯示極軸，這些特點都保證了繪圖的精確性，最后的成圖不僅能準(zhǔn)確反映炮檢關(guān)系，而且美觀大方，比例精確，最終文件體積小，更重要的是可按照需要的比例進(jìn)行打印。二、繪圖步驟本文以2009長嶺斷陷鴻興地區(qū)地震勘探采集項目CL-09-EW-134測線為例，詳細(xì)說明觀測系統(tǒng)圖的繪圖原理和繪制過程。觀測形式：3610-30-20-30-3610接收道數(shù)：360道覆蓋次數(shù)：120次震源類型：炸藥觀測系統(tǒng)圖主要是由直線單位構(gòu)成的，而且數(shù)量極多，如果手動機械地一條條線繪制效率低下，CAD提供了強大的命令繪制圖形的功能，只要根據(jù)CAD語法規(guī)則輸入繪圖命令就能批量繪制所要的圖形單元。繪制觀測系統(tǒng)圖我們主要是使用直線命令，多段線命令。利用SPS數(shù)據(jù)制作CAD繪圖命令是繪制方法的難點。1.繪制排列線在繪圖之前我們要對CAD進(jìn)行一些設(shè)置，繪圖窗口默認(rèn)是黑色，默認(rèn)線條白色，菜單欄“工具—選項—顯示—顏色”可以更改窗口背景色，“工具—選項—用戶系統(tǒng)配置—拖放比例”將源目標(biāo)單位，目標(biāo)圖形單位設(shè)置成毫米。運行excel，用excel打開炮點文件，刪除多余的列只保留炮點樁號列，X坐標(biāo)列,Y坐標(biāo)列，高程列，再將文件另存為excel工作簿文件，并命名為“134線CAD數(shù)據(jù)”。在狀態(tài)欄上方的工作表標(biāo)簽重命名為“排列”，在表格標(biāo)簽中插入11個工作表并按一下名稱命名，如圖1。炮點樁號列炮點樁號列Y坐標(biāo)列X坐標(biāo)列高程列圖1-CAD數(shù)據(jù)工作表分析觀測系統(tǒng)的幾何關(guān)系，排列線的起點是最小炮點樁號的左側(cè)最大偏移距，終點是最大炮點樁號右側(cè)最大偏移距。用excel計算出排列先起點和終點的Y坐標(biāo)，因為該測線為東西走向，X坐標(biāo)不變,兩點確定一條直線，我們只需要排列線的起止坐標(biāo)就可以確定排列線。在E1中輸入“=B1-3610（最大偏移距）”，E2中輸入“=B425(尾行數(shù))+3610”，F(xiàn)1、F2直接拷貝C1、C2的坐標(biāo)。在G1中輸入“(command"line"”，H1中輸入“="(list"&E1&""&F1&")"”，I1中輸入“="(list"&E2&""&F2&")"”，J1輸入“)”其中&E1&,&F1&是表示引用表格E1、F1的數(shù)據(jù)，整條命令的含義是：繪制直線，起始點坐標(biāo)（E1,F1）,終止點坐標(biāo)（E2,F2），如圖2。圖2-“排列”CAD命令運行AutoCAD2004,新建文件并在“格式—圖層”建立一系列的圖層，將圖層顏色，線型，線寬按照圖3進(jìn)行設(shè)定。圖3-CAD圖層特性管理器復(fù)制G1、H1、I1、J1，將CAD“排列”圖層至于當(dāng)前圖層，在CAD狀態(tài)欄上方的命令欄里粘貼已經(jīng)拷貝的命令，再點擊右鍵完成繪制直線，如圖4。命令欄命令欄圖4-CAD命令欄這時我們不一定在CAD中看到所繪制的一條直線，需要在菜單欄“視圖—三維視圖—俯視”進(jìn)行視圖的調(diào)整，調(diào)整好后我們可以再CAD窗口中看到一條直線。將圖形的放大和縮小只需滑動鼠標(biāo)滾輪即可實現(xiàn)。2.繪制最小偏移距線首先復(fù)制工作表“排列”的A,B,C列粘貼到工作表“偏移距”中，注意在粘貼時點擊右鍵選擇“選擇粘貼—數(shù)值”，這樣就以數(shù)值形式粘貼到表格里面，去除掉了表格中的公式，防止數(shù)據(jù)因為位置的變化而發(fā)生改變。在D列填充“1、2、3、4…”數(shù)列至數(shù)據(jù)尾行。分析觀測系統(tǒng)的幾何關(guān)系如圖5，E列等于B列數(shù)值減去15，F(xiàn)列等于C列數(shù)值加上15，G列填充“1、2、3、4…”數(shù)列至尾行。復(fù)制B、C兩列至I、J兩列，K列填充“1、2、3、4…”數(shù)列至尾行，L列等于I列數(shù)值加上15,M列等于J列數(shù)值加上15，N列填充“1、2、3、4…”數(shù)列至尾行。將整個工作表數(shù)據(jù)全選復(fù)制，點擊右鍵選擇“選擇性粘貼”勾中“數(shù)值”選項，將數(shù)據(jù)中公式去除，保留數(shù)值數(shù)據(jù)。將E、F、G三列移至B、C、D對應(yīng)列的尾行下，同理，將L、M、N三列移至I、J、K對應(yīng)列的尾行下。將A至K列選中，點擊菜單欄“數(shù)據(jù)—排序”按照D列或K列升序排序。在E1輸入“(command"line"”，F(xiàn)1輸入“="(list"&B1&""&C1&")"”，G1輸入“="(list"&B2&""&C2&")"”，H1輸入“)”。圖5-觀測系統(tǒng)幾何關(guān)系將E、F、G、H四列按圖5的格式填充至尾行。我們復(fù)制E、F、G、H四列直接粘貼在L、M、N、O四列中，其中的引用數(shù)據(jù)位置excel會自動做出調(diào)整，調(diào)整之后剛好是我們所要引用的數(shù)據(jù)位置，如圖6。圖6-CAD“偏移距”數(shù)據(jù)命令將CAD“偏移距”至于當(dāng)前圖層，復(fù)制E、F、G、H四列，在CAD命令欄粘貼我們已經(jīng)做好的批量的命令，同理再復(fù)制L、M、N、O四列粘貼到命令欄里。因為偏移距在觀測系統(tǒng)中用虛線表示，但是我們所選的線型ACAD_IS003W100并沒有顯示虛線，此時我們將“排列”圖層關(guān)閉，只需點擊圖層名稱右側(cè)的小燈泡即可，全選Ctrl+A偏移距圖層里的圖形，點擊右鍵選擇“特性”，在“線型比例”中輸入“0.1”，回車確定，打開“排列”圖層。此時我們在CAD中得到的圖形是如圖7。圖7-排列線及偏移距3.繪制左右線接收段我們將“偏移距”工作表的所有數(shù)據(jù)拷貝到“左右線”工作表，將所有列按照A列升序排序，將A列炮點樁號剪切至第二個“1、2、3、4…”序列方陣，刪除上面所有行，也就是留下炮點X、Y坐標(biāo)加15和減15后的數(shù)據(jù)，實際也就是接受段起點的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。分析觀測系統(tǒng)的幾何關(guān)系如圖，E列等于B列減去1790，F(xiàn)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。我們可以按照整理偏移距數(shù)據(jù)的方法對左右線數(shù)據(jù)進(jìn)行排序整理，同理在E、F、G、H和L、M、N、O幾列中按照對應(yīng)數(shù)據(jù)關(guān)系填充繪圖命令。將CAD“左右線”設(shè)置為當(dāng)前圖層，將制作好的批量命令復(fù)制粘貼到CAD命令欄中，最后生成圖如圖8。圖8-觀測系統(tǒng)初圖4.最大偏移距我們只需繪制出起止炮點的最大偏移距，將起始與終點的炮點樁號的接收線末端與排列線的左右端點用ACAD_IS003W100線型相連即可。5.標(biāo)注炮點樁號復(fù)制“排列”工作表中的A、B、C列到“炮點指針”工作表中，炮點指針實際是為了標(biāo)注炮點樁號而畫的一條短線，由于炮點比較密集不能給每個炮點都標(biāo)注樁號，我們只要標(biāo)注代表性的樁號，在這里我們標(biāo)明好起止炮點樁號，其他只標(biāo)注10的整數(shù)倍的樁號。在D列對應(yīng)10的整數(shù)倍的行后填寫一個固定數(shù)字，再將表格按D列升序排列，刪除D列表格空余的行，這樣將炮點樁號篩選出來，刪除D列數(shù)據(jù)。這時我們將篩選出來的A、B、C列復(fù)制到工作表“炮點號”中以便下一步驟使用，回到工作表“炮點指針”在D列填充“1、2、3、4…”數(shù)列至尾行，拷貝B列數(shù)據(jù)至E列，F(xiàn)列等于C列減去10，10是指針短線的長度，按照整理偏移距數(shù)據(jù)的方法排序整理，同樣在數(shù)據(jù)右側(cè)E、F、G、H輸入命令，填充至尾行如圖9。將CAD“炮點指針”至于當(dāng)前圖層，復(fù)制E、F、G、H四列粘貼到命令欄中生成圖形。圖9-炮點指針數(shù)據(jù)命令切換到“炮點號”工作表，D列等于B列減去40，E列等于C列減40，這是確定樁號數(shù)字在CAD中的起始位置，起始點要在原炮點坐標(biāo)的基礎(chǔ)上左下方向移動，使樁號數(shù)字在排列線的下面，中線與指針對齊。制作輸入文字的命令與繪制直線命令稍有不同，F(xiàn)列輸入“(command"text"”G1輸入“="(list"&D1&""&E1&")"”，H1輸入字高值“24”，I1輸入旋轉(zhuǎn)角度“0”，J1輸入“=CHAR(34)&TRIM(A1)&CHAR(34)”，K1輸入“)”。選中E1、F1、G1、H1、K1鼠標(biāo)移到K1右下角，當(dāng)鼠標(biāo)由大加好變成小加號雙擊，把F、G、H、I、J、K六列填充至尾行。將CAD“炮點號”設(shè)為當(dāng)前圖層，復(fù)制F、G、H、I、J、K六列粘貼到CAD命令欄中，這是我們在排列下方可以看到炮點樁號已經(jīng)出現(xiàn)，可以在菜單欄“格式文字樣式”根據(jù)需要設(shè)置炮點樁號文字的樣式，完成后如圖10。圖10-添加炮點樁號6.繪制參照曲線參照曲線包括覆蓋次數(shù)曲線，高程曲線，高速層頂界面曲線，井深高程曲線，井口時間曲線等。1）覆蓋次數(shù)曲線所需要的覆蓋次數(shù)數(shù)據(jù)，可通過其他軟件計算得出，在覆蓋次數(shù)文件中往往不包含坐標(biāo)數(shù)據(jù)，我們要根據(jù)經(jīng)驗公式計算。橫測線Y坐標(biāo)=樁號×20+常量縱測線X坐標(biāo)=樁號×20+常量圖11-覆蓋次數(shù)數(shù)據(jù)命令打開狀態(tài)關(guān)閉狀態(tài)常量值可以根據(jù)炮點文件中提供的坐標(biāo)數(shù)據(jù)利用經(jīng)驗公式反算出來，將覆蓋次數(shù)數(shù)據(jù)排序整理如圖11，A為樁號，B對應(yīng)樁號的覆蓋次數(shù)，C為Y坐標(biāo)，E為X坐標(biāo)。E等于D加上覆蓋次數(shù)乘以2，這樣做是對覆蓋次數(shù)曲線的幅度進(jìn)行放大，F(xiàn)中輸入“="(list"&C1&""&E1&")"”然后填充至尾行。在CAD中我們將“覆蓋次數(shù)”設(shè)為當(dāng)前圖層，關(guān)閉狀態(tài)欄中的“極軸、對象捕捉、對象追蹤”按鈕如圖12，防止因為對象捕捉而使相鄰很近的點變成一個點打開狀態(tài)關(guān)閉狀態(tài)點擊菜單欄“繪圖—多段線”，再將F列的命令復(fù)制到CAD命令欄里。為了讓曲線更加明顯，可以將其線寬設(shè)置成0.5毫米或更粗的線寬。多段線實際上是將一系列的點連成的曲線，這里我們就是將每個樁號對應(yīng)的覆蓋次數(shù)的坐標(biāo)點而連成的覆蓋次數(shù)曲線。2）繪制地面高程曲線和高速層頂界面曲線，井底高程曲線的數(shù)據(jù)來自微測井解釋成果數(shù)據(jù)，將解釋成果數(shù)據(jù)整理如圖13。圖13-低測數(shù)據(jù)A為樁號，B為Y坐標(biāo)，C為X坐標(biāo)，D為樁號對應(yīng)的高程，E列等于C列-1000+（D列-120）×10，這時將坐標(biāo)點下移1000個單位，同時將曲線變化幅度增大10倍，因為高程浮動范圍只有幾十米，如果不進(jìn)行放大曲線幅度不明顯看上去像一條直線。F為微測井解釋得出的該點低速層厚度。I列是將相鄰兩個低測點按照趨勢預(yù)測填充的值，將相鄰兩個點之間的列格選中，點擊“編輯—填充—序列”，選中“預(yù)測趨勢”，在確定。G列等于D列減去I列所得的低速層頂界面的高程，J1等于D列-(I列+11+2.4)，根據(jù)工區(qū)情況爆炸點在低速層以下11米，炸藥棒的長度2.4米。K1等于C列-1000+(J列-100)×10，L1輸入“="(list"&B1&""&E1&")"”，M1輸入“="(list"&B1&""&H1&")"”，N1輸入“="(list"&B1&""&K1&")"”，將這幾列命令填充至行尾。關(guān)閉CAD中的“對象捕捉”和“對象追蹤”，將對應(yīng)曲線的圖層設(shè)置為當(dāng)前圖層，點擊菜單欄“繪圖—多段線”，依次復(fù)制L列高程命令、M列高速層頂界面命令、N列井深高程命令粘貼到CAD命令欄中繪制出對應(yīng)的曲線。3）繪制井口時間曲線的原理與以上幾條曲線的原理相同。根據(jù)繪圖設(shè)計，剛剛畫完的曲線位置需要上下調(diào)整，調(diào)整時最好打開狀態(tài)欄“極軸”保證曲線和炮點樁號準(zhǔn)確的對應(yīng)關(guān)系。4）繪制完幾條參照曲線，還要繪制曲線的坐標(biāo)軸，在繪制曲線時我們把曲線的幅度放大，所以坐標(biāo)軸的刻度要符合曲線的幅度，例如我們把覆蓋次數(shù)曲線幅度放大2倍，那么覆蓋次數(shù)軸標(biāo)注刻度時候比例尺應(yīng)該是觀測系統(tǒng)比例尺的2倍，高程曲線幅度放大10倍，高程軸刻度是實際觀測系統(tǒng)比例尺的10倍。繪制觀測系統(tǒng)軸，在CAD菜單欄“繪圖—直線”繪制坐標(biāo)軸，為了精確繪制固定長度的直線，在直線起始點確定后，在命令欄中輸入“@280<90”繪制出長度280毫米并與水平夾角成90°的直線。例如高程曲線起始點對應(yīng)的縱坐標(biāo)軸是145，縱坐標(biāo)軸的原點是120，則應(yīng)繪制一條長度為250=（145-120）×10并與水平夾角為90°的短直線，將曲線起點與短直線終點相連即可將曲線與坐標(biāo)軸對應(yīng)起來。橫坐標(biāo)炮點樁號，直接將標(biāo)注好的炮點指針、炮點樁號復(fù)制，將起始炮點的炮點指針移動與坐標(biāo)軸原相交即可完成參考曲線的繪制如圖14圖14-參照曲線7.標(biāo)注文件號標(biāo)注炮點對應(yīng)的文件號需要關(guān)系文件，可參照整理炮點文件的方法，將關(guān)系文件中的炮點樁號和文件號提取出來，參照制作炮點號命令的方式，可以制作文件號和文件號指針的CAD命令，這里不再詳細(xì)陳述了。注意，由于每個炮點都標(biāo)注的文件號文字較密集，所以設(shè)置合適的字體和文字旋轉(zhuǎn)地方向，在這里我們設(shè)置文件號數(shù)字字高是15，算轉(zhuǎn)角度是270°。8.繪制地面障礙物地面障礙物的位置要與炮點樁號的