基于Excel和CAD平台的节理迹线绘制方法与流程

基于excel和cad平台的节理迹线绘制方法
技术领域
1.本发明涉及地质勘察领域，具体涉及基于excel和cad平台的节理迹线绘制方法。


背景技术：

2.地质编录是最为常用的一种地质勘察手段。地质编录的对象主要包括地层、节理、风化卸荷、断裂和结构面。目前节理编录仍然主要以传统手工素描的方法展开，即：将需要编录的节理在网格纸上手工绘制，同时手工记录节理的状态信息，在后期处理时，将网格纸上手工绘制的节理图翻录到autocad中；该方法工作流程繁琐、重复性大、效率低，容易造成人力资源浪费，另外，在翻录过程中还容易出现信息脱节问题，导致编录数据与实际产生冲突或错误。近年来，也出现了一些基于点云曲率变换和无人机摄影测量等方法来绘制节理迹线的新技术，这些技术提取特征比较单一，缺少岩体表面颜色特征和几何特征的交融性，这样得到的节理迹线，从岩体表面的实际情况上来说精细化程度低，难以支撑岩体质量评估和岩体稳定性分析。


技术实现要素：

3.本发明提出了一种基于excel和cad平台的节理迹线绘制方法，。
4.为实现上述目的，本发明采取下述技术方案：本发明所述的基于excel和cad平台的节理迹线绘制方法，包括以下步骤：步骤1，采集节理所在平面的几何信息，并制成网格化电子平面展示图；步骤2，在节理线上选取若干特征点进行测量，采集记录各特征点的坐标位置信息，得到节理线点云数据；步骤3，记录对应编号节理的相关信息；步骤4，重复步骤2和步骤3，形成整个平面的节理编录成果，并上传至数据库完成汇总；步骤5，将数据库中的节理点云数据导入excel电子表格，整理相应节理的相关信息；步骤6，在excel中批量编写节理图元的cad命令；步骤7，将excel表中编辑好的cad命令输入到cad命令栏中，自动批量生成节理图。
5.进一步地，所述节理所在平面的几何信息包括节理迹线所在平面的坐标、平面尺寸、特征点的坐标、节理长度。
6.进一步地，所述节理的相关信息包括产状、粗糙度、张开度、填充物。
7.进一步地，所述采集设备为gps定位功能的便携式移动数据采集设备。
8.进一步地，所述节理图元的cad命令包括绘制节理线、添加节理特征、节理线编号。
9.本发明的优点在于可使用具有gps定位功能的移动手机进行数据采集，数据采集设备更为方便快捷。同时利用excel批量整体编写功能，快速整理节理线上各点的相关参数，并通过excel批量编写cad命令，导入cad中自动批量生成节理图。本发明革新了传统节
理编录方法，简化了节理编录的室内处理流程，大大提高了节理迹线数据采集和编录的效率和准确率，能够广泛应用于各类地质勘察领域，通过编录数据采集，简化工作流程，能够解决传统方法中工作流程繁琐、重复性大、效率低以及编录数据与实际产生冲突或错误等众多问题，提高节理编录工作的效率。
附图说明
10.图1是本发明所述方法流程图。
11.图2是本发明所述方法的实施的系统架构图。
12.图3是本发明实施例2中节理点云数据导入excel电子表格示例图。
13.图4是本发明实施例2中在excel表编写节理图元的cad命令示例图。
14.图5是本发明实施例2的自动生成的节理图示意。
具体实施方式
15.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.为了解手工绘制的节理图再翻录到autocad中带来的工作流程繁琐、重复性大、效率低，人力资源浪费，信息脱节问题，以及基于点云曲率变换和无人机摄影测量等方法绘制节理迹线缺少岩体表面颜色特征和几何特征的交融性，精细化程度低的问题，本发明提供的基于excel和cad平台的节理迹线绘制方法，着力于结合工程勘察数据采集设备准确记录多条节理的产状、粗糙度、张开度、填充物等信息，在excel中将这些信息批量编辑为cad命令，然后再cad中进行批量节理图绘制，提高节理数据编录的绘制效率和准确率，为快速进行现场决策和加快施工进度提供依据。
17.实施例1，本发明所述方法的详细说明。
18.如图1所示，本发明所述的基于excel和cad平台的节理迹线绘制方法，包括以下步骤：步骤1，采集节理所在平面的几何信息，并制成网格化电子平面展示图；通过带有gps定位功能的便携式移动数据采集设备采集节理所在平面的几何信息。节理所在平面的几何信息包括节理迹线所在平面的坐标、平面尺寸、特征点的坐标、节理长度等。对采集到的节理所在平面的几何信息制作节理所在平面的网格化电子平面展示图，通过图形展示出来。
19.步骤2，在节理线上选取若干特征点进行测量，采集记录各特征点的坐标位置信息，得到节理线点云数据；步骤3，记录对应编号节理的相关信息；通过节理所在平面的网格化电子平面展示图，选取在节理线上的若干个具有代表特征的特征点。然后使用信息采集设备依次采集特征点的产状、粗糙度、张开度、填充物等相关信息，形成节理线的点云数据。在测量现场形成的节理线点云数据可直接存储于现场的采集设备的数据存储模块中。
20.步骤4，重复步骤2和步骤3，形成整个平面的节理编录成果，并上传至数据库完成汇总；当一个节理所在平面的所有节理线的点云数据采集并编录完成，则通过现场采集设备的远程通信模块实时将全部数据上传至远程的数据库中进行汇总，从而减轻现场采集设备的存储压力，并提高了整个节理迹线绘制的效率。
21.步骤5，将数据库中的节理点云数据导入excel电子表格，整理相应节理的相关信息；远端数据库接收到节理所在平面的所有节理线的点云数据后，在后端的工作人员即可将数据库中节理点云数据导入excel电子表格中，在电子表格中整理相应节理的相关信息。
22.步骤6，在excel中批量编写节理图元的cad命令；后端工作人员可利用execl的批量编写功能，在excel中编写添加节理图元的cad命令，如绘制节理线、添加节理特征、添加节理线编号等命令，直接下拉填充就能又快又准确的完成所有节理线的处理。
23.步骤7，将excel表中编辑好的cad命令输入到cad命令栏中，自动批量生成节理图。
24.如图2所示，本发明所述基于excel和cad平台的节理迹线绘制方法实施的系统架构包括图像展示模块、数据采集编录模块和数据存储模块。
25.图像展示模块用于将采集到的节理迹线所在平面的几何信息，包括节理迹线所在平面的坐标信息、平面尺寸上特征点的坐标、节理长度、制成网格化电子平面展示图，并进行图形展示。
26.数据采集编录模块一般为手持的带有gps功能的数据采集设备，用于采集节理线上特征点的位置、产状、粗糙度、张开度、填充物等信息，具有数据的编录以及临时存储的功能。
27.数据存储模块可用于存储所有节理编录信息成果，并提供上传下载、导出功能。
28.图像展示模块、数据采集编录模块和数据存储模块之间通过有线或无线通讯连接。
29.实施例2 本发明所述方法的实施应用举例如图3所示，为一个节理所在平面的所有节理线的点云数据采集并编录完成后，上传到远端数据库中，后端工作人员将远端数据库中的节理点云数据导入excel电子表格，并对数据进行整理。形成了第一列均为圆半径、第二列均为字体高、第三列均为节理编号等的数据表。之后工作人员开始在excel表编写节理图元的cad命令。如图4所示，图4表中的第一列为导入节理线的命令，第二列为导入节理编号即产状特性的命令。然后打开cad，将在excel表中编辑好的节理产状和节理编号命令等输入到cad的命令栏中，即可自动批量生成所需要的节理图，如图5所示。
30.根据图3中所展示的表中的数据，在excel表编辑如下命令：f2=c2&b$3&d2&b$5&e2&b$4，用于表示节理编号及产状：j1:250
°
∠85
°
；o2="pl"&" "&m2&" "&m3,将o2~o5复制后粘贴到cad命令栏，可绘制节理j1的迹线;p2="-text j c "&round(k2,3)&","&round(l2,3)&" "&(a$2)&" "&round(n2,0)&" "&f2 &b$6&g2&b$6&h2&j2，可以为所绘制j1迹线添加编号、产状、粗糙度、张开度、填
充物等信息。
31.常用的批量绘制cad图件所用到的命令如下：（1）节理线="pl"&" "&t2&" "&t3（2）编号（圆圈+数字）="_c "&(t2)&" "&(a$2)&"
ꢀ‑
text j c "&round(r2,3)&","&round(s2,3)&" "&(b$2)&" "&round(u2,3)&" "&e2其中="_c "&(t2)&" "&(a$2)&"-text j c "&round(r2,3)&","&round(s2,3)&" "&(b$2)&" "&round(u2,3)&" "&e2（3）节理特征="-text j c "&round(r2,3)&","&round(s2,3)&" "&(a$2)&" "&round(u2,0)&" "&k2 &l2&m2&n$2&o2&q2（4）符号。

技术特征：
1.一种基于excel和cad平台的节理迹线绘制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，采集节理所在平面的几何信息，并制成网格化电子平面展示图；步骤2，在节理线上选取若干特征点进行测量，采集记录各特征点的坐标位置信息，得到节理线点云数据；步骤3，记录对应编号节理的相关信息；步骤4，重复步骤2和步骤3，形成整个平面的节理编录成果，并上传至数据库完成汇总；步骤5，将数据库中的节理点云数据导入excel电子表格，整理相应节理的相关信息；步骤6，在excel中批量编写节理图元的cad命令；步骤7，将excel表中编辑好的cad命令输入到cad命令栏中，自动批量生成节理图。2.根据权利要求1所述的基于excel和cad平台的节理迹线绘制方法，其特征在于：所述节理所在平面的几何信息包括节理迹线所在平面的坐标、平面尺寸、特征点的坐标、节理长度。3.根据权利要求1所述的基于excel和cad平台的节理迹线绘制方法，其特征在于：所述节理的相关信息包括产状、粗糙度、张开度、填充物。4.根据权利要求1所述的基于excel和cad平台的节理迹线绘制方法，其特征在于：所述采集设备为gps定位功能的便携式移动数据采集设备。5.根据权利要求1所述的基于excel和cad平台的节理迹线绘制方法，其特征在于：所述节理图元的cad命令包括绘制节理线、添加节理特征、节理线编号。

技术总结
本发明公开了一种基于Excel和CAD平台的节理迹线绘制方法，使用具有GPS定位功能的移动手机进行数据采集，数据采集设备更为方便快捷。同时利用excel批量整体编写功能，快速整理节理线上各点的相关参数，并通过excel批量编写CAD命令，导入CAD中自动批量生成节理图。本发明革新了传统节理编录方法，简化了节理编录的室内处理流程，大大提高了节理迹线数据采集和编录的效率和准确率，能够广泛应用于各类地质勘察领域，通过编录数据采集，简化工作流程，能够解决传统方法中工作流程繁琐、重复性大、效率低以及编录数据与实际产生冲突或错误等众多问题，提高节理编录工作的效率。提高节理编录工作的效率。提高节理编录工作的效率。


技术研发人员：符新阁 王保亮 杨金林 朱雪芳 周延国 贾鑫 杨立立 王玉川 郭云华 郭其峰
受保护的技术使用者：黄河勘测规划设计研究院有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/7/20