基于Scripter Basic语言的Grapher 7.0二次开发绘制物探剖面图

柳建新，曹创华，刘 颖，童孝忠，郭振威

（1.中南大学 地球科学与信息物理学院，长沙 410083；2.“有色资源与地质灾害探查”湖南省重点实验室，长沙 410083）

0 前言

用参数量值曲线表示沿测区各剖面线上物探参数变化特征的图，叫做物探剖面图［1］，剖面图可以揭示异常带的大致走向和平面（断面）范围，它已经广泛的应用于矿产地球物理勘探解释工作当中。Grapher 7.0就是绘制此类图件最常用的专业软件之一，它是由Golden Soft公司2007年1月16日发布的，在Windows环境下开发的地理数据绘图软件，其友好的用户界面、强大的绘图功能，受到了科学家、工程师极大的欢迎［2］。但当数据量较大时，经常会遇到重复操作，既浪费人力，又容易产生操作失误，这就亟需自动化批量处理数据的新方法、新手段出现。

幸运的是，Golden Soft公司的绘图软件都提供了Automation技术，可用一种类似于Visual Basic的Scripter Basic编程语言做二次开发，方便地控制Grapher 7.0的绘图。近年来，杨朝辉等［2］在利用Grapher 7.0二次开发技术描述过地面沉降的过程；马培仙等［4～6］从Surfer的角度，通过程序数据换算，实现了自动绘制物探平剖图；廖桂香等［7］尝试过在Mapgis二次开发平台下。利用Grid网格法实现平剖图渐变色的填充。但是，利用Grapher 7.0进行有效的、快速的绘制彩色剖面图，还没有比较完整的论述。作者在本文将利用Scripter Basic语言进行二次开发，把已用Fortran小程序预处理好的野外数据，调用到二次开发的程序中，方便地实现了自动批量绘制剖面图功能，节省了时间，有效地提高了工作效率。

1 编程实现过程

1.1 Grapher 7.0Automation技术［8～10］

Automation技术是指一个应用程序，通过某个对象去“操纵”另一个应用程序的机制。它提供了一个从应用程序外部控制某个应用程序对象的编程界面。应用程序暴露出的对象，称为自动化对象（Automation Object），外部客户应用程序通过使用这些对象的属性、方法，就可以达到控制该应用程序的目的。用户利用Delphi［11］，VC，VB［12～14］等可视化开发工具作为开发平台，进行二者的集成开发。

Grapher 7.0采用层次化方式来组织其自动化对象，其应用程序对象（Application Object）处于最高层，所有其它对象都要直接或间接通过应用程序对象来获得，各对象的获得都需一层一级地进行。

1.1.1 Scripter Basic的特点

Scripter Basic是Grapher 7.0提供的脚本语言，两者安装在同一个目录下。开发者可以利用类似于Visual Basic的Scripter Basic编程语言编写代码，Scripter编辑器提供了许多功能帮助开发者编写、编辑和调试，方便地控制Grapher 7.0绘图。

1.1.2 Grapher 7.0模型对象树

要想利用Scripter Basic使用Grapher 7.0Automation技术，就必须要在创建一个Grapher 7.0的Application对象的基础上，通过各种文件集对象对各自的派生对象，按各种特有的层次结构逐层操纵和调用，进而实现自己的绘图操作。其中，Grapher 7.0的层次结构模型对象树如图1所示。

1.2 程序设计流程

野外实测数据由于人为原因造成很多误差，必须对其进行预处理才能变成最终成图所需要的数据。如视极化率一般情况下不能为零，必须进行校正计算。对不同的数据，为了程序方便处理，需进行人为的调整非实测信息，如测网的点号线号等。本程序就针对Grapher 7.0的特点，把线号命名改变，把地电参数按照高斯坐标系根据不同线号加一个常数。对于步长根据不同的地电参数作以改变，如中等极化率的矿体，程序步长一般选为10%（这个往往根据实测的背景值决定）；磁法数据可以统一减少背景值，再根据正负异常范围选择异常的范围。以上这些需要完成的步骤通过调用利用Fortran编写的数据预处理程序来完成。

主程序通过Grapher 7.0Automation技术控制，由Scripter Basic语句来完成。经过创建，调试坐标轴等参数范围，最终批处理绘制成具有正反色（红蓝色）的物探成果图。二次开发设计流程简图见下页图2。

1.3 Fortran 90对数据预处理

Fortran 90相对于其它编程语言来说，它具有计算速度快的优点，对于大量的野外数据计算优点突出，常用于各种工程试验与实践中。其中对数据文件夹批处理的整体对某列加一个常数的语句循环如下：

图1 Grapher 7.0模型对象树示意图Fig.1 Grapher 7.0model object tree diagram

图2 二次开发设计流程简图Fig.2 Schematic secondary development of the design process

filename2（i）＝trim（filename1）／／"＼"／／adjustl（filename2（i））

inquire（file＝filename2（i），exist＝IsHave－File）

1.4 Scripter Basic控制Grapher 7.0的剖面图生成

据Grapher 7.0模型对象树，在Windows注册表中其自动化对象名是“Grapher.Application”，在Scripter Basic中创建其对象的语句是：

Dim Grapher As Object

Set Grapher＝CreateObject（"Grapher.Application"）

整个主函数流程大致为：首先根据Scripter Basic语言语法进行变量定义；然后打开数据文件进行绘图；再根据具体的地球物理异常特征确定正反面填充界值。其中红色表示异常范围，蓝色表示背景异常或者其它异常；最后输出grf格式矢量图和bmp标量图。

（1）主函数定义各种参数。Dim FilePath As String定义’数据文件位置，Dim FileNum As Integer定义数据文件数量等，再经过FilePath＝"数据文件路径"FileNum＝数据文件个数，ColorValue＝正反色填充界限等。

（2）定义子函数函数。Function Multi Plot（File Path As String，File Num As Integer，Color－Value As Integer，Data Step As Integer，Auto Clip As Boolean，Auto Axis Max As Boolean，Auto Axis Min As Boolean，Axis Max As Integer，Axis Min As Integer，Grapher Visible As Boolean）

（3）批处理生成图形：Set生成新图名称＝Grapher.Documents.Add（grf Plot Doc）

Plot1.Shapes.Add Line Plot Graph（File Path＋"第一个数据文件"，1，2）

Set生成新图名称＝生成新图名称.Shapes.Item（1）

Set Line Scatter生成新图名称＝Graph1.Plots.Item（1）

（4）对坐标轴的处理：

（5）剖面图正反色的填充：

（6）图形输出：

2 地球物理中的绘图实例

2.1 平面剖面图的绘制

福建省邵武市洪墩镇何厝坑多金属矿区，属于侏罗系梨山统沙、砾岩，二叠三叠系火山岩，磁铁矿化、磁黄铁矿化、黄铜矿化、辉钼矿化、铅锌矿化现象不同程度在矿区分布。矿物标本测试表明，此区明显呈现为低阻高极化现象，利用激发极化法较好。

标本参数测定如表1所示。

工作装置主要采用中间梯度装置，作者根据测区的地形地质条件的特点，此次采用的扫面装置为中梯装置扫面，现取测区部份测线的结果进行绘图实例加以分析，分别取Line0、Line10、Line 20直到Line 160，一共十六条测线的前50m。

野外采集好数据后，直接把这十六条测线的数据分别单独存为1.dat～16.dat，直接利用1.3节提到的Fortran语言编写数据预处理程序，整体批处理生成out文件夹数据，按照图2所示流程。二次开发的程序几秒钟就可以完成平剖图，如图3所示。

表1 何厝坑多金属矿区岩矿石幅频率参数表Tab.1 The polarizability of rocks and mineralsof He－cuo－pit polymetallic ore area

由图3可知，红色区域表示异常区域。可以明显地看到异常的范围和平面走向，而且可以看出Line40线可能属于点状异常，这还有待查证。而对应的由其姊妹绘图软件Surfer绘制的等值线［15］如图4所示，可以明显的看到，Surfer可以拟合成全域信息图，但也有可能造成假的信息，尤其是实测数据误差较大的情况，Grapher可以排除这种信息，不予考虑，但有可能排除掉真异常信息。

2.2 地电断面剖面图的绘制

对于地电断面的情况，地球物理工作者往往只习惯于绘制等值线图来研究和分析问题。在此处，作者将把实测的海南省屯昌县坡心镇白石岭钼矿南区南1线60点～120点激电测深视电阻率ρs作一分析，如下页图5所示。

此测区的视电阻率异常界值为1 000Ω·m，大于此值为此测区的异常区域，测地电断面的矿脉异常具有明显的构造走向倾向，垂直剖面图与等值线图都有效地反应了异常带的空间分布状态，达到了工作的目的，效果较好。

图5 白石岭钼矿部份区域视电阻率垂直剖面图及等值线图Fig.5 The part of Bai－shi－ling Molybdenum mining area apparent resistivity sand contour map

3 结论

（1）利用Fortran语言编写数据预处理程序，基于Scripter Basic语言的Grapher 7.0二次开发绘制物探剖面图是行之有效的，可以开发为软件包，为以后矿产地球物理数据处理时直接利用。

（2）Grapher 7.0也可以绘制出漂亮的二维曲线图用于地球物理解释，有的功能可以胜过其姊妹软件Surfer绘制的等值线图，具有其独特的优越性。

（3）在解释地电断面时，也可应用剖面图来解释，也能得到真实的地球物理信息。

［1］ 傅学信，高卫东，张兴雅，等.地球物理勘查图图式图例及用色标准DZ／T 0069－93［S］.地质矿产部地球物理地球化学勘查研究所，1993.

［2］ GOLDEN SOFTWARE.Grapher7.0User’s Guide［M］.SYBEXInc.，2000.

［3］ 杨朝辉，唐峰平.利用Grapher二次开发技术绘制地面沉降过程曲线图［J］.北京测绘，2004，2（40）：40.

［4］ 马培仙，李百祥，陈卫东.利用Surfer绘图软件绘制平剖图及平剖图数字化［J］.甘肃地质，2006，15（1）：92.

［5］ 李绍荣.Surfer软件图形数据的进一步处理和利用［J］.物探化探计算技术，1997，19（2）：174.

［6］ 田黔宁.利用Win－Surfer软件绘制物化探图件［J］.物化探计算技术，1998，20（4）：366.

［7］ 廖桂香，李振辉.MAPGIS二次开发平台下GRD网格法实现渐变色填充剖平图［J］.物探化探计算技术，2010，31（2）：217.

［8］ 于平.应用ActiveX技术实现Surfer自动绘制等值线图［J］.广东气象，2006（3）：49.

［9］ 张娟，周秉荣，苏献锋.VB和Surfer实现气象等值线的自动绘图［J］.青海气象，2008（3）：47.

［10］杨朝辉，党立华.基于Surfer Automation技术的二维立体渲染图的绘制［J］.海洋测绘，2003，23（4）：26.

［11］唐建光，赵连锋，郑圻森.数据可视化中的Delphic与Surfer接口技术［J］.计算机应用，2002：127.

［12］王志勇.基于VB开发地质数据处理辅助系统研究［D］.北京：中国地质大学，2006.

［13］韩奎峰.VB6.0和Surfer Automation技术开发土方量计算程序［J］.岩土工程技术，2007（1）.55.

［14］PETROUSOS E，HOUGH k.Visual Basic6从人门到精通［M］.邱仲潘，译.北京：电子工业出版社，1999.

［15］刘川宁.GRAPHER、Surfer32与Core DRAW10在物探成图中的应用［J］.矿产与地质，2003，94（17）：62.