XML支持下地質(zhì)柱狀圖自動成圖系統(tǒng)的實現(xiàn)

邵亞雄，邵燕林，何貞銘

（1.首都師范大學 資源環(huán)境與旅游學院，北京 100048；2. 長江大學 地球科學學院，湖北 武漢 430100）

XML支持下地質(zhì)柱狀圖自動成圖系統(tǒng)的實現(xiàn)

邵亞雄1，邵燕林2，何貞銘2

（1.首都師范大學 資源環(huán)境與旅游學院，北京 100048；2. 長江大學 地球科學學院，湖北 武漢 430100）

提出了利用計算機快速繪制地質(zhì)柱狀圖的方法。借助XML技術(shù)，建立了地質(zhì)柱狀圖制圖模板，運用軟件工程的思想進行系統(tǒng)的總體設(shè)計與詳細設(shè)計。基于GIS二次開發(fā)平臺ArcGIS Engine，實現(xiàn)了地質(zhì)柱狀圖快速制圖。

柱狀圖；快速制圖；GIS；XML

作為油田地質(zhì)研究的核心資料之一，地質(zhì)綜合柱狀圖主要是以紙質(zhì)圖件的方式保存。即使一些項目將一部分綜合柱狀圖轉(zhuǎn)換為電子圖件，但因數(shù)據(jù)格式多樣化，很難被現(xiàn)有的GIS平臺所支持并集成[1-6]。因此，開發(fā)能夠快速繪制地質(zhì)柱狀圖，方便對圖件進行管理的獨立繪圖系統(tǒng)有著重大的現(xiàn)實意義。

1 系統(tǒng)設(shè)計

1.1 系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)由三層架構(gòu)組成，如圖1所示。表現(xiàn)層主要是通過窗體類來展示，其中frmMain窗體是系統(tǒng)主界面，frmMap窗體實現(xiàn)圖件的可視化，frmWellConfig窗體通過向?qū)问脚渲弥鶢顖D參數(shù)。邏輯層主要包含 FeatureClassOperater、WellCreater、GeoSymbol、LithSymbol4個核心類，其中WellCreater負責柱狀圖信息欄的繪制，F(xiàn)eatureClassOperater負責對數(shù)據(jù)庫中的要素進行操作，符號庫類GeoSymbol、LithSymbol主要負責繪制巖性圖斑和地質(zhì)符號。數(shù)據(jù)層主要是底層數(shù)據(jù)庫、EXCEL數(shù)據(jù)文件、文本數(shù)據(jù)文件、ArcSDE空間數(shù)據(jù)庫引擎以及數(shù)據(jù)訪問組件GeoColumnPaint．DataSelector。

圖1 巖心繪圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

1.2 繪圖模版定制

由于地質(zhì)柱狀圖的特殊性，必須定義特殊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來滿足柱狀圖的需求。我們利用微軟的數(shù)據(jù)訪問技術(shù)ADO．NET，其中的DataSet對象支持XML操作。利用XML定制繪圖參數(shù)模版[7]，可以解決多源數(shù)據(jù)格式不同的問題，也可以保存繪圖配置文件，如圖2。

圖2 繪圖模版（xsd）

繪圖模板主要包含12張表。

1）井配置表(WellConfig)：包含圖件繪圖的基本配置信息，如井號、井名字、井的別名（圖件名稱）、生成圖件的圖頭高度、圖件繪制起始井深、圖件繪制終止井深、圖件比例尺、是否根據(jù)筒次繪制圖件。

2）井信息欄表（WellColumns）：包含每一欄的具體配置信息，其他信息欄通過欄序號與之關(guān)聯(lián)，如井號、欄序號、該信息欄名字、繪制寬度、所繪制欄的類型。

3）地層信息表（LayerInfo）：包含該井的基本地層信息。

4）地層數(shù)據(jù)表（LayerData）：包含某一地層單元的詳細數(shù)據(jù)。

5）巖性數(shù)據(jù)表（LithData）：包含欄序號、該部分的頂深、底深、顏色以及巖性編碼。

6）曲線信息表（LogInfo）：包含每條曲線的具體配置信息。

7）曲線數(shù)據(jù)表（LogData）：包含曲線的具體繪圖數(shù)據(jù)，如曲線序號、曲線深度以及該深度所對應(yīng)的值。

8）筒次數(shù)據(jù)表（TubetimeData）：包含欄序號、筒次數(shù)據(jù)、該筒次巖芯數(shù)據(jù)所對應(yīng)的井的頂深、底深等信息。

9）文本標記數(shù)據(jù)表（NoteData）：主要是記錄巖芯描述信息。

10）圖像信息表（ImgInfo）：包含鑄體照片、巖芯照片、巖芯滾少圖等圖像信息。

11）符號數(shù)據(jù)表（SymbolData）:包含一些化石符號信息，其中頂深、底深代表化石所在的深度段，符號代碼表示化石符號的編碼。

12）比例尺信息表（ScalerInfo）：包含深度信息的標注間隔、具體深度數(shù)據(jù)的標注頻率信息。

1.3 系統(tǒng)核心類設(shè)計

圖3顯示了地質(zhì)柱狀圖自動制圖系統(tǒng)繪制地質(zhì)柱狀圖的基本流程，其中frmMain是系統(tǒng)主界面對應(yīng)的窗體類，通過其響應(yīng)用戶命令；繪圖參數(shù)配置向?qū)rmWellConfig通過發(fā)送數(shù)據(jù)請求，數(shù)據(jù)提取組件WellInfoSelector實現(xiàn)從各類油田數(shù)據(jù)庫以及各類數(shù)據(jù)文件中提取地質(zhì)柱狀圖自動制圖所需基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，繪圖參數(shù)配置向?qū)Й@取繪圖數(shù)據(jù)后，完成自動制圖參數(shù)模板的設(shè)置，系統(tǒng)核心類WellCreator根據(jù)向?qū)Й@取的數(shù)據(jù)實現(xiàn)地質(zhì)柱狀圖的創(chuàng)建；frmMap是子窗體，主要用于顯示生成的柱狀圖。基于此圖，通過C#程序設(shè)計語言，最終編碼實現(xiàn)了地質(zhì)柱狀圖自動制圖系統(tǒng)。

圖3 系統(tǒng)時序圖

1.4 自動繪圖機制

通過Visual Studio中的XML Schema定制了地質(zhì)柱狀圖的模板。在系統(tǒng)運行時選擇相應(yīng)的繪圖模板，然后提取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)或?qū)肫渌愋偷臄?shù)據(jù)，通過DataSet自身提供的WriteXml方法，可以方便地將繪圖數(shù)據(jù)保存到XML配置文件中。生成圖件時，系統(tǒng)通過DataSet的ReadXml方法，將配置文件中的數(shù)據(jù)讀取出來，再結(jié)合ArcGIS Engine繪制幾何對象的方法繪制出相應(yīng)的圖元。

2 應(yīng) 用

基于以上設(shè)計思想，選取ArcGIS Engine二次開發(fā)平臺和Visual Studio 2008編碼平臺，定制XML繪圖模板，采用C#面向?qū)ο缶幊蹋_發(fā)出了一套地質(zhì)柱狀圖快速成圖系統(tǒng)。本文根據(jù)繪圖需求，收集了一些繪圖的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，建立了測試數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)了巖芯描述綜合柱狀圖、伽馬歸位柱狀圖、沉積儲層綜合柱狀圖模板的定制和自動快速制圖。圖4顯示了該鉆井的沉積儲層綜合柱狀圖自動制圖的效果。

圖4 巖心繪圖系統(tǒng)繪制的沉積儲層綜合柱狀圖

3 結(jié) 語

本文基于XML定制的模板和GIS二次開發(fā)平臺ArGIS Engine，實現(xiàn)了地質(zhì)柱狀圖的快速自動制圖，并具有以下特點：①一鍵提取繪圖數(shù)據(jù)；②繪制的圖件精度高，繪制速度快；③巖芯符號全部是矢量符號，方便打印不同比例的圖件；④圖件用空間數(shù)據(jù)庫保存，方便統(tǒng)一管理、共享。⑤程序只需要一個ArcGIS Runtime 就可以在任何一臺機器上運行。本系統(tǒng)實現(xiàn)了室內(nèi)計算機制作地質(zhì)柱狀圖的全自動化，提高了制圖效率，具有廣泛的應(yīng)用前景。

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[3] 才向軍．巧借Excel用AutoCAD繪制地質(zhì)柱狀圖[J]．礦山測量,2008(1):45-74

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[6] 邵燕林，許曉宏，鄭愛玲．基于GIS地質(zhì)綜合柱狀圖自動化快速成圖系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]．Computer Era，2008(11):32-34

[7] Alagic S，Bernstein P A．Mapping XSD to OO Schemas[C]．The 2nd International Conference,2010

P208

B

1672-4623（2014）05-0087-02

10.3969/j.issn.1672-4623.2014.05.031

邵亞雄 ，碩士，主要從事GIS應(yīng)用開發(fā)工作。

2013-09-18。

項目來源：湖北省教育廳青年基金資助項目（Q20121205）。