什么软件能便捷地绘制出节理玫瑰花图、水系玫瑰花图? |
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哈哈自问自答了,遇到困难,既然没有现成的方法,那我们就自己研究创新出方法! Excel绘制玫瑰花图我们知道,老一辈的地质工作者或者学院派教学中,玫瑰花图一般是用尺笔和毫米方格纸手工画的,不仅费时还易出错。互联网+时代,我们能否使用计算机来绘制出玫瑰花图呢?当然国外的专业软件可以绘制出,但是需要付费。不用担心,下面我来教大家如何用Excel免费便捷地绘制出玫瑰花图! 自创技术:CAD方向角智能转化、走向角度快速统计、Excel绘制玫瑰花图 一.玫瑰花图简述 玫瑰花图主要用作节理的统计方式之一,方法简便,形象醒目,比较清楚地反映出主要节理的方向,有助于分析区域构造。最常用的是节理走向玫瑰花图。分析节理玫瑰花图,应与区域地质构造结合起来。因此,常把节理玫瑰花图,按测点位置标绘在地质图上。这样就清楚反映出不同构造部位的节理与构造(如褶皱和断层)的关系。综合分析不同构造部位节理玫瑰花图的特征,就能得出局部应力状况,甚至可以大致确定主应力轴的性质和方向。此外,还有水系走向玫瑰花图、风玫瑰花图等,玫瑰花图在工程领域用途颇为广泛。 二、绘制方法 1.CAD方向角智能转化 CAD线段属性中自带有该线段在“ XY 平面中的角度”,但CAD中的“ XY 平面中的角度”与我们所要统计的方向角有着以下四个区别,使CAD中的“ XY 平面中的角度”不能直接引用: a).方位角正北方向为0°,而CAD中以正东方向为X轴0°。 b).方位角为顺时针,而CAD中的属性自带角度是从X轴方向逆时针测出的。 c).最棘手的是,CAD中线段的起点与终点调换,其测出的属性角度值不等。 d).最后,玫瑰花图中的方向角只统计270°-90°(上半圆)范围内的,所以方向角还要都转换到上半圆去。 我研究了一下,写了一个函数,无论线段如何画,都可以将CAD中的线段属性值“ XY 平面中的角度”智能转化为咱们要用的方向角: =IF(IF(D1>=180,D1-180,D1)>=90,450-IF(D1>=180,D1-180,D1),90-IF(D1>=180,D1-180,D1)) D1:指代CAD属性角数据所在位置的单元格,这里只是我选择D列为CAD属性角,可根据自己选择自行改变。 函数的推导思路不再赘述,好用就行。 2.走向角度快速统计 根据上一步,我们获取了大量的走向方向角,就有了下一个问题,玫瑰花图需要统计的就是不同走向出现的频次,样本少还好人工统计,若是成千上万的数据,我是个懒人,我们该怎样快速统计呢? 在此之前我们先要有一步准备工作,在Excel中的任意一列,打出如下的一组数据(可利用等差数列拖拽): 这组数据可用作分级统计的阈值,具体是按1°、5°、10°等哪一个公差分级取决于统计精度。另外,这组数据在第三阶段也起到了充当坐标刻度的重要作用。 接下来,我们可以用Excel中,数据选项卡,末端的“数据分析”功能来快速统计走向频次,如图: 点了之后,再选择“直方图”,我们并不是要做直方图,只是借助这个功能帮我们统计数据。接下来会弹出这样一个对话框: 输入区域:选择换算后的所有的正确走向方位角(可以按住ctrl+shift,再按“下”箭头键快速选中) 接收区域:准备好的分级阈值(从表头到360°都要选中) 标志:勾选 输出区域:勾选,可选择任意一处空白区域 图表输出:勾选 这是输出的统计数据表(直方图被我删去了): 3.用Excel散点图绘制玫瑰花图 原理:散点连线 上一阶段我们曾打下铺垫,走向角度分级的那组阈值,每一个阈值对应一个散点,在散点图中用XY坐标表示出来,之后散点自动连线就成了我们需要的刻度线(上半圆弧)。 散点的XY坐标确定需要用到两个函数:角度制与弧度制转化函数、三角函数 *第一步:绘制出刻度线 首先,确定刻度线圆弧的半径R,R可根据走向频次的最大值确定,如上例中355°~360°的频次最多有13条,那我们就将半径设置为R=15 其次,我们需要将角度制转化为弧度制,利用函数:=radians(角度单元格) 再次,XY的坐标用三角函数写出:X坐标 =R*sin(弧度单元格) Y坐标=R*cos(弧度单元格) 此处需要注意的是,R的数据所在的单元格要绝对引用(快捷键为F4),不然得出的坐标值全为0! 最后,选中"分级XY坐标"这两列的所有数据(不带表头),在”插入“选项卡中,选择插入散点图 *第二步:绘制数据线(玫瑰花图) 首先,提前计算出各级频次数据散点的XY坐标。与刻度线坐标的求解方法类似,但R换成了“频次所在的单元格”,并且不要绝对引用。此外,此处需要注意的是,数据XY坐标的数据要比刻度线坐标多一行,在360°后,还要多一行0°、0、0、0、0的数据。 其次,在已经做好的散点图半圆弧内,单击鼠标右键,选择“选择数据”这一项 再次,选择“添加”这一项,来添加数据散点的坐标。 点击确定后玫瑰花图就基本制作完成了 最后,我们可以修改图表标题、添加并调整数据标签、添加图例等,做好最后的美化工作。 这样,一幅玫瑰花图就绘制完成啦!虽然本帖看起来篇幅微长,但是熟练之后,绘制玫瑰花图将会变得非常快,绘制精度与样本数量都可以根据需要自行调整哦! 篇末,希望本帖能帮助到各位朋友,提高工作效率。如果本帖能帮助到你,还希望你能点下赞同、喜欢、收藏,也欢迎分享给更多的人,你的支持就是我创新的动力,谢谢! |
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