利用Excel软件绘制节理走向玫瑰花图

利用Excel软件绘制节理走向玫瑰花图

勘察资料的整理中，经常需要制作节理走向玫瑰花图用于构造分析，每次制图前的数据统计耗时长，还容易出错，制图过程多是机械重复。其实可以利用Ｅｘｃｅｌ软件绘制节理走向玫瑰花图。

１用Ｅｘｃｅｌ统计节理

首先在Ｅｘｃｅｌ里将节理的编号、走向、倾向、倾角及平行条数输到Ａ～Ｅ列（如图１），走向取方位角坐标系一、四象限值（即０°￣９０°或２７０°￣３６０°范围内）。又因节理走向、倾向常有范围值，如图中Ｌ１０等，为了便于统计，需增加Ｇ～Ｉ三个辅助列。Ｇ列输入公式“＝ＩＦ（ＩＳＥＲＲＯＲ（ＦＩＮＤ（＂－＂，Ｂｉ）），Ｂｉ，（ＶＡＬＵＥ（ＭＩＤ（Ｂｉ，ＦＩＮＤ（＂－＂，Ｂｉ）＋１，３））＋ＶＡＬＵＥ（ＬＥＦＴ（Ｂｉ，ＦＩＮＤ（＂－＂，Ｂｉ）－１）））／２）”（“ｉ”为行数，输入第１行公式后，鼠标指针放在单元格右下角，待指针变成黑色“＋”时，点鼠标左键不松下拉，该列其它单元格公式自动完成，下同），其结果是：在同一行上，如果Ｂ列中走向是范围值，那么Ｇ列中显示其平均值，否则Ｇ列数值等于Ｂ列数值。Ｈ列输入公式“＝ＩＦ（Ｅｉ＝０，Ｇｉ，Ｇｉ＊（Ｅｉ＋１））”，其结果是：在同一行上，如果Ｅ列数值为０（无平行节理），那么Ｈ列数值等于Ｇ列数值，否则Ｈ列数值等于Ｅ列数值加１再乘以Ｇ列数值，在该列内所有走向将考虑平行条数，以和值的形式出现。Ｉ列中输入公式“＝ＩＦ（ＩＳＥＲＲＯＲ（ＦＩＮＤ（＂－＂，Ｄｉ）），Ｄｉ，（ＶＡＬＵＥ（ＬＥＦＴ（Ｄｉ，ＦＩＮＤ（＂－＂，Ｄｉ）－１））＋ＶＡＬＵＥ（ＭＩＤ（Ｄｉ，ＦＩＮＤ（＂－＂，Ｄｉ）＋１，３）））／２）”，其结果是：在同一行上，如果Ｄ列中倾角是范围值，那么Ｉ列显示其平均值，否则Ｉ列数值等于Ｄ列数值。

其次将０°￣９０°和２７０°￣３６０°等差分组，如图１在Ｊ列按公差１０°分组。

第三，利用Ｅｘｃｅｌ函数和公式求出位于各组的节理条数和节理平均走向，填于相对应的Ｋ和Ｌ列中。

从已完成工作表中可以看出，节理统计是多条件下，同时

对符合条件的单元格个数（Ｂ列）和单元格内的数值（Ｅ列）求和。如：“走向１０°～１９°的节理条数”＝“Ｂ列中符合＜２０又≥１０的单元格个数”＋“与之对应的Ｅ列中的数值之和”。先计算Ｂ列中符合＜２０又≥１０的单元格个数。因Ｂ列中存在范围值，所以可统计与其数值相等的Ｇ辅助列。利用Ｅｘｃｅｌ数组公式求解，其表达式为“｛＝ＳＵＭ（Ｇ２：Ｇ２２＜２０）＊（Ｇ２：Ｇ２２＞＝１０）｝”（Ｅｘｃｅｌ中＊代表乘号，下同），公式两侧的大括号并非键盘输入，而是完成等号后面的公式后，按“Ｃｔｒｌ＋Ｓｈｉｆｔ＋Ｅｎｔｅｒ”组合键，由Ｅｘｃｅｌ自动添加的，这是Ｅｘｃｅｌ中数组公式与普通公式的区别。然后计算与Ｂ列中符合条件的单元格相对应的Ｅ列单元格中的数值之和。求解公式为“｛＝ＳＵＭ（Ｇ２：Ｇ２２＜２０）＊（Ｇ２：Ｇ２２＞＝１０）＊（Ｅ２：Ｅ２２）｝”。将两个公式合并为一个数组公式，即“｛＝ＳＵＭ

（Ｇ２：Ｇ２２＜２０）＊

（Ｇ２：Ｇ２２＞＝１０）＋

（Ｇ２：Ｇ２２＜２０）＊（Ｇ２：

Ｇ２２＞＝１０）＊（Ｅ２：Ｅ２２）｝”，该公式的结果就是走向在１０°～１９°间的节理条数，把该公式输入至Ｋ４单元格。利用相同的方法完成其它各组的节理统计，把公式分别输入Ｋ５至Ｋ２１单元格内。走向０°～９°的节理条数统计方法略有不同，其公式为“｛＝ＣＯＵＮＴＩＦ（Ｂ３：Ｂ２２，＂＜１０＂）＋ＳＵＭ（Ｂ３：Ｂ２２＜１０）

＊（Ｅ３：Ｅ２２）｝”，将公式输在Ｋ３单元格内。

经以上步骤，完成了各组节理条数的统计。可继续利用数组公式求解每组节理的平均走向。仍以走向１０°～１９°组的节理为例，该组节理的平均走向＝“１０≤走向＜２０的数值之和”÷“走向１０°～１９°组的节理条数”。其中走向＜２０又≥１０的数值之和，须考虑节理的平行条数。在Ｈ辅助列中，已经计算了各节理包括平行节理的走向数值之和。符合条件的Ｈ列数值求和公式为“｛＝ＳＵＭ（（Ｇ２：Ｇ２２＜２０）＊（Ｇ２：Ｇ２２＞＝１０）＊（Ｈ２：Ｈ２２））｝”。走向１０°～１９°组的节理条数在Ｋ４单元格内已求出，可直接引用，但要考虑Ｋ４如果为０的情况。该组节理平均走向公式可写为“｛＝ＩＦ（Ｋ４＝０，０，ＳＵＭ（（Ｇ２：Ｇ２２＜２０）＊（Ｇ２：Ｇ２２＞＝１０）＊（Ｈ２：Ｈ２２））／Ｋ４）｝”。利用相同的方法完成其它各组的平均走向计算，把公式分别输入Ｌ３至Ｌ２１单元格内。

所有公式输完后，节理按走向分组的统计工作就完成了，Ｋ、Ｌ列中为统计结果。建议将Ｋ、Ｌ列的数组公式中的统计范围设宽一些，如Ｇ２：Ｇ２２，写为Ｇ２：Ｇ１０００，因为工作中节理原始数据常常比较多，录入数据的范围必须在公式统计范围内。

２用Ｅｘｃｅｌ制节理走向玫瑰花图

有了节理统计数据后（如图２中Ａ３：Ｃ２１的数据），可用Ｅｘｃｅｌ图表中ＸＹ散点图来绘制节理走向玫瑰花图。节理走向玫瑰花图由半圆，方位角刻度线，方位角、半径标注，节理走向分组连续折线组成。

第一步，求方位角刻度线坐标。将半圆半径输入至Ｊ１单元格。方位角刻度线远端应在更大半径同心圆上，设定该半径是半圆半径的１．０５倍，在Ｎ１单元格内输入“＝Ｊ１＊１．０５”。在Ｋ列按图１中的顺序和格式输入２７０～３５０和０～９０，公差为１０。在Ｌ列将Ｋ列角度转化为弧度。Ｍ、Ｎ列为各角度对应刻度线的坐标，每条刻度线对应两个坐标，一个是刻度线外侧点坐标，一个是刻度线内侧点坐标，如Ｍ３单元格内公式为“＝￥Ｎ￥１＊ｓｉｎ（Ｌ３）”，Ｎ３单元格内公式为“＝￥Ｎ￥１＊ｃｏｓ（Ｌ３）”，其计算出的数值为２７０°角刻度线外侧点的坐标；Ｍ４单元格内公式为“＝￥Ｊ￥１＊ｓｉｎ（Ｌ４）”，Ｎ４单元格内公式为“＝￥Ｊ￥１＊ｃｏｓ（Ｌ４）”，其计算出的数值为２７０°角刻度线内侧点的坐标。用该方法在Ｍ、Ｎ列对应单元格中求出Ｌ列中各角度刻度线的坐标。

第二步，确定各走向组在玫瑰花图中的坐标。如图２，在Ｄ列将Ｃ列平均走向转化为弧度，Ｅ、Ｆ列为各走向组的坐标，Ｘ＝条数×ｓｉｎ（平均走向，弧度），Ｙ＝条数×ｃｏｓ（平均走向，弧度），如Ｅ５、Ｆ５代表２０°～２９°组坐标点，Ｅ５中输入公式“＝Ｂ５＊ｓｉｎ（Ｄ５）”，Ｆ５中输入公式“＝Ｂ５＊ｃｏｓ（Ｄ５）”。用上述方法，在Ｅ、Ｆ列中求出各走向组的坐标，在Ｄ１２单元格输入０，其对应坐标为（０，０），表示节理走向分组连续折线在经过８０°～８９°组的坐标后回到原点，在Ｄ２２单元格输入“＝Ｄ３”，表示３５０°～３５９°组的点与０°～９°组的点相连。

第三步，利用以上数据制作节理走向玫瑰花图。在工作表空白处，点“插入”菜单，在下拉菜单中选“图表”，在弹出对话框中选“ＸＹ散点图”，并在右侧选“无数据点平滑线散点图”，如图３中的２－１，单击“下一步”。在弹出对话框中选“系列”子页，单击“添加”，如图３中的２－２，“名称”栏输入空格，“Ｘ值”栏选取Ｉ３：Ｉ２４，“Ｙ值”栏选取Ｊ３：Ｊ２４；再单击“添加”，“名称”栏输入空格，“Ｘ值”栏选取Ｍ３：Ｍ５８，“Ｙ值”栏选取Ｎ３：Ｎ５８；再单击“添加”，“名称”栏输入空格，“Ｘ值”栏选取Ｅ３：Ｅ２２，“Ｙ值”栏选取Ｆ３：Ｆ２２，然后单击“下一步”。在之后弹出的对话框里除“数据标志”子页中选取“系列名称”外，其它所有子页内均不填或不选，如图３中的２－３，单击“下一步”。在弹出的对话框中选“作为其中的对象插入”，单击“完成”，如图３中的２－４。随后工作表中出现了基本完成的节理走向玫瑰花图，只是节理走向组连续折线为平滑曲线，可右键单击该平滑曲线，在右键菜单中单击“图表类型”，在弹出对话框右侧选“无数据点折线散点图”，单击“确定”，平滑曲线改为折线。还需加入方位角标注和半径标注。在绘图区空白处单击右键，在右键菜单中选“源数据”，在弹出对话框中选“系列”子页，单击“添加”，“名称”栏中输入“２７０°”，“Ｘ值”栏选取Ｍ３，“Ｙ值”栏选取Ｎ３，单击“确定”，然后将绘图区中显示的“２７０°”托至合适的位置。以相同方法加入其它标注，完成节理走向玫瑰花图。右键单击图中的字、线、背景等，在右键菜单选项中可以更改颜色，文字方向，线宽等。

有了这个工作表，以后只需要输入节理原始数据和半圆半径，立即可得到节理统计数据和节理走向玫瑰花图。

节理玫瑰花图的编制【典藏版】

节理玫瑰花图的编制 1 绘制节理走向玫瑰花图的方法 1.1 资料的整理 将节理走向，换算成北东和北西方向，然后方位角的一定间隔分组。分组间隔大小依作图要求及地质情况而定，一般采用5°或10°为一间隔，如分成0°－9°、10°－19°……。习惯上把0°归入0°－9°内，10°归入10°－19°组内，以此类推。然后统计每组的节理数目，计算出每组节理平均走向，如0°-9°组内，有走向为6°、5°、4°三条节理，则其平均走向为5°。把统计整理好的数值填入表中（如表2）。

1.2 确定作图比例尺 根据作图的大小和各组节理数目，选取一定长度的线段代表1条节理，以等于或稍大于按比例尺表示数目最多的一组节理的线段的长度为半径，作半圆，过圆心作南北线及东西线，在圆周上标明方位角（图23） 1.3 找点连线 从0°~9°一组开始，按各组平均走向方位角在半圆周上作一记号，再从圆心向圆周该点的半径方向，按该组节理数目和所定比例尺定出一点，此点即代表该组节理平均走向和节理数目。各组的点子确定后，顺次将相邻组的点连线。如其中某组节理为零，则连线回到圆心，然后再从圆心引出与下一组相连。 1.4 写上图名和比例尺 2 绘制节理倾向玫瑰花图的方法 按节理倾向方位角分组，求出各组节理的平均倾向和节理数目，用圆周方位代表节理的平均倾向，用半径长度代表节理条数，作法与节理走向玫瑰花图相同，只不过用的是整个圆而已。 3 绘制节理倾角玫瑰花图的方法 按上述节理倾向方位角分组，求出每组的平均倾角，然后用节理的平均倾向和平均倾角作图，圆半径长度代表倾角,由圆心至圆周从0°-90°,找点和连线方法与倾向玫瑰花图相同。 倾向、倾角玫瑰花图一般重叠画在一张图上。作图时，在平均倾向线上，可沿半径按比例找出代表节理数和平均倾角的点，将各点连成折线即得。图上用不同颜色或线条加以区别（图24）。 4 节理玫瑰花图的分析 玫瑰花图作法简便，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（图25）。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。走向节理玫瑰花图多应用节理产状比较陡峻的情况，而倾向和倾角玫瑰花图多用于节理产状变化较大的情况

节理玫瑰图的编制方法

节理玫瑰图的编制方法 1.将测量所得的节理产状数据，按节理走向方位角大小依次排序，然后按每隔10°或5°为间隔进行分组。 2.统计每组节理的数目和该组节理的平均走向。 节理统计表 走向方位角间隔（°）走向平均值（°）测量节理数（条）备注 0-10 2 2 11-20 15 6 21-30 25 10 31-40 34 7 41-50 47 2 51-60 59 1 61-70 66 2 71-80 77 4 81-90 84 3 270-280 281-290 284 1 291-300 296 5 301-310 307 9 311-320 315 6 321-330 331-340 336 2 341-350 347 3 351-360 3.采用一定的比例（即一定长度的线段代表一定数目的节理）取适当长度为半径，画半圆，并标明方向（上方为N）。 4.以每组节理的平均走向为方位，按比例以每组节理数目为长度来截取，从圆心出发，在园内引射线，然后把各射线的端点连接起来。 5.如相邻两端点不连续，即他们之间缺缺一组或数组节理，则折线应联回原点，再从原点联结下一个射线端点。 6.最后所构成的花瓣似的图案，可以形象的标明哪一方向上的节

理最发育，哪一方向上上的节理不发育，甚至无节理。 根据节理玫瑰图，结合其他地质资料，可进一步分析有关地质构造。例如在轴向为NW350°的某背斜核部测得节理数据，经整理后列于上表中，根据表中数据作图：设1cm代表1条节理，取一定长度为半径，作一半圆并标明方位与刻度(上图)，依次求出代表各组节理数的射线端点并连接，即绘制出节理走向玫瑰图。从上图看出，该区有4组节理，其中以2、4组最多，1、3组不发育。从花瓣情况看，2、4组花瓣宽且长，说明节理数目相对较多，走向变化范围也较大。结合野外观察资料得知，2、4组为一套共轭剪节理，1、3组为张节理。因此，可初步推断这4组节理都与背斜有成因联系。其中，2、4组属于背斜同期、同应力场的共轭剪节理，1组为横张节理，3组为背斜形成后派生的纵张节理。形成褶曲的主应力方向为NEE-SWW。

利用Excel软件绘制节理走向玫瑰花图

利用Excel软件绘制节理走向玫瑰花图 勘察资料的整理中，经常需要制作节理走向玫瑰花图用于构造分析，每次制图前的数据统计耗时长，还容易出错，制图过程多是机械重复。其实可以利用Ｅｘｃｅｌ软件绘制节理走向玫瑰花图。 １用Ｅｘｃｅｌ统计节理 首先在Ｅｘｃｅｌ里将节理的编号、走向、倾向、倾角及平行条数输到Ａ～Ｅ列（如图１），走向取方位角坐标系一、四象限值（即０°￣９０°或２７０°￣３６０°范围内）。又因节理走向、倾向常有范围值，如图中Ｌ１０等，为了便于统计，需增加Ｇ～Ｉ三个辅助列。Ｇ列输入公式“＝ＩＦ（ＩＳＥＲＲＯＲ（ＦＩＮＤ（＂－＂，Ｂｉ）），Ｂｉ，（ＶＡＬＵＥ（ＭＩＤ（Ｂｉ，ＦＩＮＤ（＂－＂，Ｂｉ）＋１，３））＋ＶＡＬＵＥ（ＬＥＦＴ（Ｂｉ，ＦＩＮＤ（＂－＂，Ｂｉ）－１）））／２）”（“ｉ”为行数，输入第１行公式后，鼠标指针放在单元格右下角，待指针变成黑色“＋”时，点鼠标左键不松下拉，该列其它单元格公式自动完成，下同），其结果是：在同一行上，如果Ｂ列中走向是范围值，那么Ｇ GAGGAGAGGAFFFFAFAF

列中显示其平均值，否则Ｇ列数值等于Ｂ列数值。Ｈ列输入公式“＝ＩＦ（Ｅｉ＝０，Ｇｉ，Ｇｉ＊（Ｅｉ＋１））”，其结果是：在同一行上，如果Ｅ列数值为０（无平行节理），那么Ｈ列数值等于Ｇ列数值，否则Ｈ列数值等于Ｅ列数值加１再乘以Ｇ列数值，在该列内所有走向将考虑平行条数，以和值的形式出现。Ｉ列中输入公式“＝ＩＦ（ＩＳＥＲＲＯＲ（ＦＩＮＤ（＂－＂，Ｄｉ）），Ｄｉ，（ＶＡＬＵＥ（ＬＥＦＴ（Ｄｉ，ＦＩＮＤ（＂－＂，Ｄｉ）－１））＋ＶＡＬＵＥ（ＭＩＤ（Ｄｉ，ＦＩＮＤ（＂－＂，Ｄｉ）＋１，３）））／２）”，其结果是：在同一行上，如果Ｄ列中倾角是范围值，那么Ｉ列显示其平均值，否则Ｉ列数值等于Ｄ列数值。 其次将０°￣９０°和２７０°￣３６０°等差分组，如图１在Ｊ列按公差１０°分组。 第三，利用Ｅｘｃｅｌ函数和公式求出位于各组的节理条数和节理平均走向，填于相对应的Ｋ和Ｌ列中。 从已完成工作表中可以看出，节理统计是多条件下，同时 对符合条件的单元格个数（Ｂ列）和单元格内的数值（Ｅ列） GAGGAGAGGAFFFFAFAF

编制和分析节理玫瑰花图

实习七编制和分析节理玫瑰花图 一、目的要求 （一）整理节理资料和绘制节理玫瑰花 （二）分析节理玫瑰花图反映的构造意义 二、预习内容 （一）节理一章 （二）本次实习说明 三、实习用具 方格纸、量角器、直尺、H铅笔 四、说明 （一）绘制节理走向玫瑰花图的方法（图23） 1．资料的整理将野外测得的节理走向，换算成北东和北西方向，按其走向方位角的一定间隔分组，分组间隔大小依作图要求及地质情况而定，一般采用5°或10°为一间隔，如分成0°-9°、10°-19°……。习惯上把0°归入0°-9°组内，10°归入10°-19°组内，以此类推。然后统计每组的节理数目，计算每组节理平均走向，如0°-9°组内，有走向为6°、5°、4°三条节理，则其平均走向为5°。把统计整理好的数值填入表中（如表2）。 表4天平山8号观测点节理统计资料 方位间隔节理数目平均走向方位间隔节理数目平均走向0°-9°125°270°-279° 10°-19°514.8°280°-289°3282.7°20°-29°290°-299°6294°30°-39°1334.7°300°-309° 40°-49°2145.9°310°-319° 50°-59°320°-329°10325.6°60°-69°330°-339° 70°-79°340°-349° 80°-89°350°-359°

2．确定作图比例尺根据作图的大小和各组节理数目，选取一定长度的线段代表一条节理，然后以等于或稍大于按比例表示的、数目最多的那一组节理的线段的长度为半径，作半圆，过圆心作南北线及东西线，在圆周上标明方位角（图34）。 3．找点连线从0°-9°一组开始，按各组平均走向方位角在半圆周上作一记号，再从圆心向圆周上该点的半径方向，按该组节理数目和所定比例尺定出一点，此点即代表该组节理平均走向和节理数目。各组的点子确定后，顺次将相邻组的点连线。如其中某组节理为零，则连线回到圆心，然后再从圆心引出与下一组相连。 4．写上图名和比例尺 （二）绘制节理倾向玫瑰花图的方法（图35） 图34节理走向玫瑰花图图35节理倾向、倾角玫瑰花图 1-倾向玫瑰花图；2-倾角玫瑰花图 比例尺代表节理的数目 按节理倾向方位角分组，求出各组节理的平均倾向和节理数目，用圆周方位代表节理的平均倾向，用半径长度代表节理条数，作法与节理走向玫瑰花图相同，只不过用的是整圆（图31）。 （三）绘制节理倾角玫瑰花图的方法（图35） 按上述节理倾向方位角的组，求出每一组的平均倾角，然后用节理的平均倾向和平均倾角作图，圆半径长度代表倾角，由圆心至圆周从0°-90°，找点和连线方法与倾向玫瑰花图相同。 倾向、倾角玫瑰花图一般重叠画在一张图上，作图是，在平均倾向线上，可沿半径按比例找出代表节理数和平均倾角的点，将各点连成折线即得。图上用不同颜色或线条加以区别（图24）。 （四）节理玫瑰花图的分析 玫瑰花图是节理统计方式之一，作法简便，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（图36）。这样就清楚反映出不同构造部位的节理与构造（如褶皱和