gocad點數據轉化為地質體數據,gocad三維地質建模

本文目錄一覽：

• 1、淺談AutoCAD繪製地質圖件圖形數據格式轉換
• 2、2. 有限元模擬系列之GOCAD斷層建模
• 3、gocad地質模型可以導入revit中么
• 4、地質圖建庫基本操作流程
• 5、地質圖空間數據庫各要素內容

淺談AutoCAD繪製地質圖件圖形數據格式轉換

賈國鋒 郭慧錦 馬飛飛 張茜

(全國地質資料館)

摘要 近年來，AutoCAD軟件已被廣泛應用於地質、水文、勘探、測量等領域。本文分析了應用AutoCAD軟件繪製的地質圖件在圖形數據格式轉換上存在的問題，在滿足“成果地質資料電子文件匯交格式要求”的基礎上，總結了AutoCAD圖形數據格式轉換的幾點經驗，提出並介紹了由AutoCAD的DWG格式轉換PDF格式的兩種方法。

關鍵詞 AutoCAD地質圖件 數據格式 轉換

0 引言

AutoCAD是由美國Autodesk公司於20世紀80年代初為在微機上應用CAD技術而開發的繪圖程序軟件包，是最常用的平面繪圖軟件之一，經過不斷的完善，現已經成為國際上廣為流行的繪圖工具，廣泛應用於地質、煤炭、測量、油田生產、環境評價、機械、建築、服裝等領域。

在近幾年成果地質資料接收、驗收過程中，筆者發現很多單位採用 AutoCAD軟件製作地質圖件，DWG格式是目前保存基礎地理矢量數據最基本的格式，也是開放的數據格式。在對成果地質資料電子文件驗收過程中發現，源電子文件進行轉換存檔文件格式的過程中存在一些問題，本文主要結合工作經驗，提出解決這些問題的方法。

1 AutoCAD在地質領域的應用

AutoCAD已經被廣泛地用於地質、水文、勘探、環境評價、測量等領域。地質圖形由於其專業特性，和其他領域如建築領域圖形有很大不同，地質體多為不規則形體，界線多由圓滑曲線構成，常用大面積色塊和花紋來表示不同性質的地質體，如不同的岩體，地貌單元，建造，水化學類型等。應用AutoCAD軟件可以繪製複雜地質圖件，如各種地質地形圖、水文地質圖、地質剖面圖、煤岩層對比圖、勘探線測井曲線對比圖、煤層底板等高線及資源量估算圖、鑽孔綜合柱狀圖等。

2 AutoCAD的數據轉換存在的問題

2.1 由DWG或DXF格式的源電子文件轉換存檔電子文件格式要求

根據成果地質資料電子文檔匯交格式要求，附圖類存檔電子文件採用下列5 種格式之一：壓縮的JPEG、EPS(不分色，文字變曲線)、GIF、PDF和CCITT Tiff G4。通過對近幾年匯交的地質資料驗收結果分析，大多數單位在轉換存檔電子文件格式時選擇JPEG、PDF、EPS格式。

Autodesk公司近來強調用二進制的DWG格式作為它的數據傳輸標準，從長期可讀性考慮PDF格式是AutoCAD首選的長期歸檔保存格式。

2.2 源電子文件轉換存檔電子文件格式

承擔項目的單位在形成成果地質資料電子文檔的過程中，按照成果地質資料匯交格式要求，在將AutoCAD繪製的DWG格式的附圖源電子文件轉換附圖存檔電子文件時，打開附圖一定要檢查字體、線型、顏色、符號，然後再設置“分辨率”、“圖紙尺寸大小”等選項進行打印轉換，轉換後的圖形要與紙質附圖、源電子文件進行內容一致性的檢查。主要檢查：字體、符號、線型、顏色色區、圖例、水系等。

2.3 轉換過程中存在的問題

在匯交成果地質資料的驗收過程中，筆者在驗收由AutoCAD繪製的DWG格式轉換的JPEG格式的附圖存檔電子文件時，發現同一張圖的存檔電子文件、源電子文件、紙介質圖件三者內容不一致，信息內容不一致主要有以下幾個方面：缺字體或輸入的漢字體變成了問號，缺線型或線型不正確，缺顏色或顏色不在一個色系，缺符號或者缺圖例等。JPEG文件後綴名為“.jpg”或“.jpeg”，是最常用的圖像文件格式，是一種有損壓縮格式，能夠將圖像壓縮在很小的儲存空間中，圖像中重複或不重要的信息會丟失，因此容易造成圖像數據的損失。

1)缺字體或輸入的漢字體變成了問號。筆者分析原因可能是：對應的字形沒有使用漢字字體，如HZTXT.SHX等；當前系統中沒有漢字字體形文件，應將所用到的形文件複製到AutoCAD的字體目錄中(一般為…\\FONTS\\)；對於某些符號，如希臘字母等，同樣必須使用對應的字體形文件，否則會顯示成?號。

2)丟失信息、丟色或嚴重偏色(不在同一色系)。附圖存檔電子文件的內容信息要與源電子文件內容信息一致，各地質體色彩符合相關製圖標準，不能出現丟色、丟線條、丟失地質信息、圖例不全或空白、缺失比例尺、岩體界線未圈閉和嚴重偏色(不在同一色系)等現象。存檔電子文件的信息應清晰可讀，線條連續，數字、符號等清晰無歧義，沒有錯漏地質體，圖例與圖中所對應的內容在表達形式上相一致。

3 附圖源電子文件轉換存檔電子文件格式

Adobe Acrobat7.0專業版為例，它可以提供從任何文件轉成Adobe PDF檔案格式，只要一個按鍵就可以從AutoCAD中轉出PDF格式文檔，可以保留文件的圖層並且支持大型版面的圖形。Adobe Acrobat7.0專業版可以加速文件傳達的效率。

3.1 轉換PDF格式的優勢

以AutoCAD2007版本為例，抽取AutoCAD軟件繪製附圖源電子圖件(.dwg格式)樣本，轉換成符合成果地質資料電子文檔匯交格式要求中的存檔電子文件格式。下面筆者進行轉換試驗，對每一種類型圖進行不同格式的轉換，主要分析、比較轉換時間和圖件轉換質量兩個指標。

以繪製的各類地質圖為例，在由DWG源電子文件格式轉換成存檔電子文件格式時，進行了大量轉換試驗(表1)。在轉換形成存檔電子文件時，分辨率的選取以保證圖形的精度和清晰度為準。實驗結果表明：對於複雜地質圖件，轉換成PDF格式比JPEG格式轉換速度快，數據信息內容不易丟失，色區區塊顏色正常，而且轉換後的圖像清晰度、準確度高。

表1 轉換存檔電子文件格式轉換時間比較

3.2 轉換PDF格式的兩種方法

AutoCAD2000以後的版本，均有布局功能。布局中的圖紙空間，提供了模擬打印圖紙、進行打印設置等新功能。下面介紹轉換PDF格式的兩種方法。

3.2.1 利用PDF虛擬打印機

首先在電腦上安裝PDF虛擬打印機，或者安裝Adobe Acrobat Professional系列軟件，軟件自帶了Adobe PDF虛擬打印機。

1)啟動AutoCAD，打開需要轉換的圖形(.DWG或DXF)文件，點菜單——打印，選擇打印機，在打印機/繪圖儀欄選擇“Adobe PDF”虛擬打印機。

2)設置圖紙尺寸。利用AutoCAD中的距離查詢功能，量取整幅圖的大小，然後輸入自定義圖紙尺寸。我們選擇Adobe PDF頁面大小設置。此地方的寬度和高度是有限制的，一般寬度在2000mm內，如果我們需要轉換的圖紙的寬度超過2000mm，那麼就將已測量的寬度和高度的尺寸按比例縮小，把縮小後的尺寸輸入自定義頁面確定。有時候對轉換出來的PDF格式文件的線條和字樣有要求，我們可以通過打印樣式表來更改設置。

3)設置分辨率。在AutoCAD里設置打印PDF格式文件分辨率的時候，選擇多大的分辨率最合適，原則是不得低於300dpi。如果需要轉換的存檔電子文件圖像高清，就選擇較大分辨率，視電腦性能而定，內存較小的話，考慮到轉換時間建議選擇保證圖像質量清晰即可。

4)設置打印區域。在“打印—布局”時，在“打印範圍”中選擇“布局”，在“打印比例”中選擇(s)1：1，同時也可用自定義選項。勾選“縮放線寬”。此選項是在布局中打印時使用的，勾選後圖紙所設定的線寬會按照打印比例進行放大或縮小。

5)打印樣式的選擇。打印樣式表可以指定AutoCAD圖紙里的線條、文字、標註等各個圖形對象在打印的時候用何種顏色打出來，打印出的線條寬度是多少等等。

AutoCAD的打印樣式組保存在兩類樣式表中，一類是ctb，即顏色相關打印樣式表，可以根據對象的顏色設置樣式；一類是stb，即命名打印樣式表，可以指定給對象，對對象的顏色無關。在進行轉換存檔電子文件時，我們主要用ctb樣式，即用對象的顏色決定打印特徵。

在着色視口選項中，着色打印選“按顯示”，質量(Q)選“常規”。

在打印選項中，勾選打印選項中的“按樣式打印”。圖形方向的設置。根據圖件確定圖形方向。

如果在圖層里設定了線寬並且希望用圖層里設定的線寬進行打印，就可以採用AutoCAD(2000版本以上)里自帶的名為“monochrome.ctb”的顏色相關打印樣式表來進行打印，線寬仍將使用對象原有的線寬。

6)點擊“預覽”按鈕，查看圖形是否布滿圖樣空間。點右鍵選擇“打印”選項，此時系統彈出對話框，提出要保存的文件名稱，選擇文件要保存的路徑，正確命名文件名稱，點擊保存按鈕，完成AutoCAD圖形向PDF文件格式的轉換。

3.2.2 利用DWG To PDF

AutoCAD2007以上版本都自帶了DWG To PDF.pc3虛擬打印機，詳細數據格式轉換操作步驟如下：1)啟動AutoCAD，打開需要轉換的圖形(.DWG或DXF)文件，點菜單——打印，選擇打印機，在打印機/繪圖儀欄選擇“DWG To PDF.pc3”名稱。

2)其餘操作步驟與上面利用Adobe PDF相同。

以上兩種方法都可以將AutoCAD圖形直接轉換為PDF格式的文件，其他方法在這裡不再詳細介紹。

4 結語

綜上所述，AutoCAD繪製的地質圖件在進行存檔電子文件格式轉換工作中出現的一些問題，只要我們在工作中多總結、多思考、多實踐，一定會找到更多更好的解決方法，來提高我們地質資料匯交、驗收工作質量，從而提高我們的工作效率。另外，AutoCAD和Adobe Acrobat這兩個軟件相互間有較強的兼容性，隨着版本的不斷提高，這種軟件間的數據格式的相互轉換會變得越來越方便。

參考文獻

[1]安小米.基於ISO15489的文件檔案管理核心標準及相關規範[M].北京：中國標準出版社，2008.

2. 有限元模擬系列之GOCAD斷層建模

斷層軌跡線投影到DEM面上去後，要開始着手進行斷層建模。

1. 生成分段斷層面

根據地表斷層軌跡線和前期處理好的斷層產狀向量數據生成分段斷層面。

2. 根據分段斷層面生成斷層面

將同一斷層且產狀一致的分段斷層面轉換成點數據，並將這些點合併到同一個文件中。

3. 再運用構造建模流程建面的方法重新生成斷層面

構造建模流程方法見本專題文章內容： 基於GOCAD的鹽池縣石記場石膏礦三維地質建模

4. 運用地下斷層數據約束斷層面生成斷層面

由於生成的斷層面只是利用地表填圖數據來構建的，生成的斷層面有時很難滿足地下地質情況的要求，所以需運用地下斷層數據（如鑽孔、地球物理、震源機制解等）對其進行約束，使生成的斷層面更好符合地下地質事實。首先將地下斷層數據轉換成點數據併合併到一個文件中，將這些點數據作為控制點，通過GOCAD 軟件中約束（Constraints）和離散光滑插值的方法對斷層面進行約束和擬合處理，使生成的斷層面既能滿足地表填圖數據又能與地下斷層數據相吻合，更加的符合地質事實。

5. Fault Editor

完成上述斷層面編輯後，進行 Create Fault Blocks ，軟件自動判斷是否能沿着斷層把全研究區分成幾個獨立的斷塊。參數和上面一致就可以。

最終斷層模型建立完畢，但是由於GOCAD不能將幾何模型導出來IGES格式，和Hypermesh無法友好的合作。雖然可以把斷層面導出為點數據，再到Rhino中建面。但實測發現點數據在RHino中建面仍存在一些問題。

所以下篇文章，繼續講如何直接在Rhino中進行斷層幾何模型的構建，以方便兩軟件結合使用。

gocad地質模型可以導入revit中么

不可以。gocad不支持revit導入功能。

Revit是Autodesk公司一套系列軟件的名稱。

Revit系列軟件是專為建築信息模型(BIM)構建的，可幫助建築設計師設計、建造和維護質量更好、能效更高的建築。

AutodeskRevit作為一種應用程序提供，它結合了AutodeskRevit Architecture、AutodeskRevit MEP和AutodeskRevit Structure軟件的功能。

地質圖建庫基本操作流程

(1)更新空間數據庫實際材料圖內容

該步驟只需操作一次即可。但如果實際材料圖有新的內容增加，則需要再更新。

1)首先打開實際材料圖，為更新空間數據庫實際材料圖內容作準備。在 “PRB 工程”菜單下選擇 “打開實際材料庫”菜單。

2)進行更新空間數據庫實際材料圖內容，在 “PRB 工程” 菜單中，選擇 “更新空間數據庫實際材料圖內容”菜單。

(2)打開空間數據庫

更新空間數據庫實際材料圖內容後，在 “PRB 工程”菜單中，選擇 “打開空間數據庫”菜單，這樣就可以對空間數據庫進行所有的操作。

(3)自動繼承實際材料圖要素類的空間數據和屬性數據

在打開空間數據庫後，即可進行空間數據庫的所有操作。自動繼承實際材料圖要素類的空間數據和屬性數據就是把實際材料圖的地質面文件和線文件的空間信息和屬性信息自動繼承到空間數據庫標準規定的有關要素類。在所有空間數據庫的操作中，該步驟是基礎，可以為用戶大大減少工作量和工作時間。如果實際材料圖未改變內容，該步驟只需操作一次即可。

選擇 “空間數據庫組織”菜單下的 “自動合併實際材料圖到空間數據庫”級聯菜單，從中選擇 “自動合併到空間數據庫圖層”操作即可(注意: 一定是在空間數據庫的環境下才能操作)。該操作不但集成空間拓撲關係而且繼承相應的屬性。當實際材料圖的要素類有批註字段時，可以選擇級聯菜單下的 “自動合併到空間數據庫圖層(批註字段優先)”操作。

(4)基本要素類數據輸入

在完成以上操作後，並不是所有的要素類的屬性都可以繼承，部分綜合性屬性需要用戶逐個輸入。按選擇 “空間數據庫組織”菜單下的 “基本要素類”級聯菜單，根據需要選擇具體命令，在彈出的屬性輸入對話框中補充輸入屬性。

(5)綜合要素類數據輸入

綜合要素類數據包括: 構造變形帶、圍岩蝕變帶、變質相帶、混合岩化帶、礦化帶、火山岩岩相等。並不是所有的地質圖中均包含上述要素，不同的地質圖要根據自身的特點而輸入。

綜合要素類數據錄入步驟為: ①建立臨時線文件; ②拓撲處理，構建臨時區文件;③將臨時區文件與綜合要素類區文件合併; ④選擇 “空間數據庫組織”菜單下的 “綜合要素類”級聯菜單，根據需要選擇具體命令錄入綜合要素類屬性。

(6)自動繼承實際材料圖要素類的屬性數據到全部對象類數據

在自動繼承實際材料圖要素類的空間數據和屬性數據操作後，即可進行此操作。此操作實際上就是把實際材料圖的地質面文件的空間信息和屬性信息自動繼承到空間數據庫標準規定的所有對應的對象類中。選擇 “空間數據庫組織”菜單下的 “自動從地質體面實體提取全部相應對象類”命令，完成此操作，它會自動對所有的對象類進行操作。

(7)自動繼承實際材料圖要素類的屬性數據到指定對象類數據

此操作與自動繼承實際材料圖要素類的屬性數據到全部對象類數據操作意義相同，不同之處是此操作並非自動對所有的對象類進行操作。而是由用戶選擇對象類中的一個對象集操作，實際上就是把實際材料圖的地質面文件的空間信息和屬性信息自動繼承到空間數據庫標準規定的有關對象類，選擇 “空間數據庫組織”菜單下的 “自動從地質體面實體提取某一對象類”級聯菜單，根據需要選擇具體命令提取屬性，需要特別說明的是，從地質界線繼承到斷層對象類，提供了單獨的菜單 “自動從地質界線提取斷層對象類”。

所有的屬性錄入完畢並檢查無誤後，進行壓縮保存。

(8)自動給要素類賦 ID 值

系統可以自動為每一個要素類賦 ID 號。選擇“空間數據庫組織”菜單下的 “自動給要素類數據賦 ID”級聯菜單，分別選擇每一種要素類執行，其中 ID 號是有關按標準的規定自動給定的; 也可以選擇“空間數據庫組織”菜單下的 “自動給所有要素類數據賦 ID”菜單對所有要素類數據包括綜合要素類和基本要素類數據賦予 ID 號。

(9)自動賦地質界線兩側的地質體代號

選擇 “空間數據庫組織”菜單下的 “自動賦地質界線兩側的地質體代號”菜單，系統就會以圖幅為單位，自動將所有地質體界線兩側的地質體代號輸入相應地質界線的左地質體代號、右地質體代號屬性中。

(10)自動給斷層編號字段加圖幅編號

選擇 “空間數據庫組織”菜單下的 “自動給斷層編號字段加圖幅編號”菜單，進入對象類數據輸入對話框，選擇斷層對象類後，點擊 “斷層編號自動加圖幅編號”按鈕，系統就會自動給斷層對象類的斷層編號屬性加上斷層圖幅編號。

地質圖空間數據庫各要素內容

基於 PRB 數據模型和地理數據庫數據模型的地質圖空間數據庫將地質圖對象劃分為基本要素數據集、綜合要素數據集、對象要素數據集和獨立要素數據集，包括 15 個基本要素類、8 個綜合要素、12 個對象類、5 個獨立要素數據集構成。

(1)基本要素數據集

基本要素數據集主要包括: 地質體面實體(Geopygon)、地質界線(Geoline)、脈岩(Dike )、 蝕變(點)(Alteration)、 礦 產 地(Mineral pnt )、 產 狀(Attitude )、 樣 品(Sample)、照片(Photo)、素描(Sketch)、化石(Fossil)、同位素年齡(Isotope)、火山口(Crater)、鑽孔(Drillhole)、泉(Spring)、河流海岸線(Coasting)。

(2)綜合要素數據集

綜合要素數據集主要包括: 構造變形帶(Tecozone)、蝕變帶(面)(Alteration)、變質相帶(Metamor_ facies)、混合岩化帶(Migmat)、礦化帶(Minerak_ zone)、火山岩岩相(Volca_ facies)、滑坡體(Landslide)、標準圖框(Map_ frame)。

(3)對象數據集

對象數據集主要包括: 沉積(火山)地層單位(Stratums)、侵入岩岩石年代單位(Intru _ litho _ chrono)、侵入岩譜系單位(Intru _ pedigree)、變質岩地(岩)層單位(Metamorphic)、特殊地質體(Special_ geobody)、非正式地層單位(Inf_ strata)、斷層(Fault)、脈岩(Dike_ object)、戈壁沙漠(Desert)、冰川與終年積雪(Firn_ glacier)、面狀水體與沼澤(Water_ region)、圖幅基本信息(Mapinfo)。

(4)獨立要素數據集

獨立要素數據集包括: 圖切剖面(Cutting_profile)、綜合柱狀圖(Syhthetical_column)、圖例(Legend)、接圖表(Map_ sheet)、責任表(Duty_ table)。