AUTOCAD在繪制二維觀測系統(tǒng)中的應用

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行總結，提出一種基于SPS數據繪制二維觀測系統(tǒng)圖的新思路，以CL-09-EW-134測線為例，詳細介紹了利用AutoCAD2004繪制二維觀測系統(tǒng)的原理和過程。關鍵詞：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，并能準確反映炮檢關系，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成的圖形，而且數量和測線測長度成正比，根據觀測系統(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計軟件，常用于機械設計，建筑設計，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確反映炮檢關系，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：360道覆蓋次數：120次震源類型：炸藥觀測系統(tǒng)圖主要是由直線單位構成的，而且數量極多，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數據制作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進行一些設置，繪圖窗口默認是黑色，默認線條白色，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”將源目標單位，目標圖形單位設置成毫米。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坐標列,Y坐標列，高程列，再將文件另存為excel工作簿文件，并命名為“134線CAD數據”。在狀態(tài)欄上方的工作表標簽重命名為“排列”，在表格標簽中插入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坐標列X坐標列高程列圖1-CAD數據工作表分析觀測系統(tǒng)的幾何關系，排列線的起點是最小炮點樁號的左側最大偏移距，終點是最大炮點樁號右側最大偏移距。用excel計算出排列先起點和終點的Y坐標，因為該測線為東西走向，X坐標不變,兩點確定一條直線，我們只需要排列線的起止坐標就可以確定排列線。在E1中輸入“=B1-3610（最大偏移距）”，E2中輸入“=B425(尾行數)+3610”，F(xiàn)1、F2直接拷貝C1、C2的坐標。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的數據，整條命令的含義是：繪制直線，起始點坐標（E1,F1）,終止點坐標（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進行設定。圖3-CAD圖層特性管理器復制G1、H1、I1、J1，將CAD“排列”圖層至于當前圖層，在CAD狀態(tài)欄上方的命令欄里粘貼已經拷貝的命令，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”進行視圖的調整，調整好后我們可以再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滾輪即可實現(xiàn)。2.繪制最小偏移距線首先復制工作表“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—數值”，這樣就以數值形式粘貼到表格里面，去除掉了表格中的公式，防止數據因為位置的變化而發(fā)生改變。在D列填充“1、2、3、4…”數列至數據尾行。分析觀測系統(tǒng)的幾何關系如圖5，E列等于B列數值減去15，F(xiàn)列等于C列數值加上15，G列填充“1、2、3、4…”數列至尾行。復制B、C兩列至I、J兩列，K列填充“1、2、3、4…”數列至尾行，L列等于I列數值加上15,M列等于J列數值加上15，N列填充“1、2、3、4…”數列至尾行。將整個工作表數據全選復制，點擊右鍵選擇“選擇性粘貼”勾中“數值”選項，將數據中公式去除，保留數值數據。將E、F、G三列移至B、C、D對應列的尾行下，同理，將L、M、N三列移至I、J、K對應列的尾行下。將A至K列選中，點擊菜單欄“數據—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)幾何關系將E、F、G、H四列按圖5的格式填充至尾行。我們復制E、F、G、H四列直接粘貼在L、M、N、O四列中，其中的引用數據位置excel會自動做出調整，調整之后剛好是我們所要引用的數據位置，如圖6。圖6-CAD“偏移距”數據命令將CAD“偏移距”至于當前圖層，復制E、F、G、H四列，在CAD命令欄粘貼我們已經做好的批量的命令，同理再復制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”圖層關閉，只需點擊圖層名稱右側的小燈泡即可，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”工作表的所有數據拷貝到“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坐標加15和減15后的數據，實際也就是接受段起點的坐標數據。分析觀測系統(tǒng)的幾何關系如圖，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據的方法對左右線數據進行排序整理，同理在E、F、G、H和L、M、N、O幾列中按照對應數據關系填充繪圖命令。將CAD“左右線”設置為當前圖層，將制作好的批量命令復制粘貼到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.標注炮點樁號復制“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注樁號，我們只要標注代表性的樁號，在這里我們標明好起止炮點樁號，其他只標注10的整數倍的樁號。在D列對應10的整數倍的行后填寫一個固定數字，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列數據。這時我們將篩選出來的A、B、C列復制到工作表“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…”數列至尾行，拷貝B列數據至E列，F(xiàn)列等于C列減去10，10是指針短線的長度，按照整理偏移距數據的方法排序整理，同樣在數據右側E、F、G、H輸入命令，填充至尾行如圖9。將CAD“炮點指針”至于當前圖層，復制E、F、G、H四列粘貼到命令欄中生成圖形。圖9-炮點指針數據命令切換到“炮點號”工作表，D列等于B列減去40，E列等于C列減40，這是確定樁號數字在CAD中的起始位置，起始點要在原炮點坐標的基礎上左下方向移動，使樁號數字在排列線的下面，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輸入旋轉角度“0”，J1輸入“=CHAR(34)&TRIM(A1)&CHAR(34)”，K1輸入“)”。選中E1、F1、G1、H1、K1鼠標移到K1右下角，當鼠標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”設為當前圖層，復制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出現(xiàn)，可以在菜單欄“格式文字樣式”根據需要設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）覆蓋次數曲線所需要的覆蓋次數數據，可通過其他軟件計算得出，在覆蓋次數文件中往往不包含坐標數據，我們要根據經驗公式計算。橫測線Y坐標=樁號×20+常量縱測線X坐標=樁號×20+常量圖11-覆蓋次數數據命令打開狀態(tài)關閉狀態(tài)常量值可以根據炮點文件中提供的坐標數據利用經驗公式反算出來，將覆蓋次數數據排序整理如圖11，A為樁號，B對應樁號的覆蓋次數，C為Y坐標，E為X坐標。E等于D加上覆蓋次數乘以2，這樣做是對覆蓋次數曲線的幅度進行放大，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”設為當前圖層，關閉狀態(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)關閉狀態(tài)點擊菜單欄“繪圖—多段線”，再將F列的命令復制到CAD命令欄里。為了讓曲線更加明顯，可以將其線寬設置成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的覆蓋次數的坐標點而連成的覆蓋次數曲線。2）繪制地面高程曲線和高速層頂界面曲線，井底高程曲線的數據來自微測井解釋成果數據，將解釋成果數據整理如圖13。圖13-低測數據A為樁號，B為Y坐標，C為X坐標，D為樁號對應的高程，E列等于C列-1000+（D列-120）×10，這時將坐標點下移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。關閉CAD中的“對象捕捉”和“對象追蹤”，將對應曲線的圖層設置為當前圖層，點擊菜單欄“繪圖—多段線”，依次復制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。根據繪圖設計，剛剛畫完的曲線位置需要上下調整，調整時最好打開狀態(tài)欄“極軸”保證曲線和炮點樁號準確的對應關系。4）繪制完幾條參照曲線，還要繪制曲線的坐標軸，在繪制曲線時我們把曲線的幅度放大，所以坐標軸的刻度要符合曲線的幅度，例如我們把覆蓋次數曲線幅度放大2倍，那么覆蓋次數軸標注刻度時候比例尺應該是觀測系統(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的縱坐標軸是145，縱坐標軸的原點是120，則應繪制一條長度為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軸對應起來。橫坐標炮點樁號，直接將標注好的炮點指針、炮點樁號復制，將起始炮點的炮點指針移動與坐標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.標注文件號標注炮點對應的文件號需要關系文件，可參照整理炮點文件的方法，將關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，這里不再詳細陳述了。注意，由于每個炮點都標注的文件號文字較密集，所以設置合適的字體和文字旋轉地方向，在這里我們設置文件號數字字高是15，算轉角度是270°。8.繪制地面障礙物地面障礙物的位置要與炮點樁號的