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。