地质温度计的程序设计 - Geokit之家
GeoKit：一个用VBA构建的地球化学工具软件包
铅 同位 素模 式年龄及 参数 ＣＩＰＷ 标准矿 物计算
圆 数据库管理
菜 单设置
囤 计算器 霄 ＧｅｏＫｉｔ帮助
关 于 ＧｅｏＫｉｔ… …
图 ２ 一 点 通 菜 单
Ｆｉｇ．２ Ｍ ｅｎｕ ｏｆ Ａ Ｕｓｅｒ＇ｓ Ａｄｄｉｎ
文 件 用一 个 文件 将其 连 接 起来 ，“一 点通 ”加 载宏 就 是 起 这样 的作 用 ，所 以称 之 为 主控模 块 。
图 ｌ ＧｅｏＫｉｔ系统 结 构 图
Ｆｉｇ．１ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｏｆ ＧｅｏＫｉｔ
２．１ 主 控 模块
主 控模 块 是 ＧｅｏＫｉｔ系 统 的控 制 中枢 ，文 件 的格 式 为加 载 宏 （ｘｌａ），它 在 Ｅｘｃｅｌ启 动 时 自动加 载 。正确 加 载后 ，在 Ｅｘｃｅｌ系 统 菜单 的最 右 边 会 自动 生成 一 个 名 为 “一 点 通 （Ｙ）”的 下拉 式 用 户菜 单 ，ＧｅｏＫｉｔ的 所 有 功 能均 可 通过 该 菜单 来 调 用 （图 ２）。
经常要 进行 地球 化学 参数 的计 算 …和 图解 的绘 制 工 发 建 立 的一 套 地 球 化 学 工 具 软 件 包 （ａ ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ
作 ，其 中有 一些 格式 是 固定 的 ，如 各 种 岩石 的分 类 ｔｏｏｌｋｉｔ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｓｏｆ ｔ Ｅｘｃｅ１）。Ｍｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｅｘｃｅｌ是 Ｍｉｃｏｓｏｆｔ
位素参数计算等 。ＧｅｏＫｉｔ界面友好 ，使用方便 ，是广大地 质 一地球化学工作者有用的工具软件 。
关 键 词 ：地 球 化 学 ；数据 处 理 ；工 具 软 件 ；ＶＢＡ
中 图分 类 号 ：Ｐ５９：ＴＰ３１７．３
2012地质勘测数据分析计算程序包的设计与使用
地质勘测数据分析计算程序包的设计与使用张 焕 智随着地质科学的发展和探测手段现代化， 必须对大量地质数据进行分析，从中提取有效信息；微型计算机的推广使用，则提供了有力的工具。
为适应地质工作的飞快发展， 使广大从事野外勘察的地质工作者能够对获取的大量勘测数据通过多种方法的数学分析，更深入地探求地质规律，尽可能定量化地做出更合理、可靠的地质评价，把地质工作推向一个新高度，笔者自编、改编了多种数据分析方法的计算机应用程序， 并在微型计算机上建成了这个功能比较强、方便实用的地质勘测数据分析计算程序包。
一、程序包的设计程序包包括多元统计、模糊数学、灰色系统理论的十八种分析计算方法及观测数据输入管理程序，在主控程序的操作下，组成了有机的整体。
程序包使用BASIC算法语言编制，采用模块化技术， 在主控程序下形成树状结构。
即启动主控程序后，按照主菜单的提示选择需要的计算方法；完成计算后重新回到主菜单下，供用户继续选择其它方法进行工作，直到要求退出为止。
另外，各计算程序又具有独立性，可以根据需要单独使用； 特别是对于处理数据较多、计算工作量较大时，将计算程序单独编绎后使用，能够大大提高计算速度。
为便于从事野外勘察工作的地质工作者使用， 程序包采用了屏幕汉字提示、键盘输入有关指令、计算机执行指令运行的人机对话形式进行编制。
从输入原始数据──选择计算方法进行工作──输出(打印或屏幕显示)计算结果──结束，只要按照屏幕显示，准确地给定指令， 就能够很快得出计算结果。
因此，用户只要能够基本了解各种计算方法及其能够解决的问题，并具备一定的微型计算机操作知识，就可以方便地使用程序包。
程序包由文件和数据两部分组成。
文件主要为各种应用程序以及支持BASIC运行的有关系统文件；数据为用户待处理的原始数据，按规定存贮数据文件后就可以使用程序包进行处理。
程序包结构如下：┏━━ 建立原始数据文件(DT19.BAS)┃┃ ┏━ 一元回归(DT1.BAS)┃ ┣ 多元回归(DT2.BAS)┃ ┣ 逐步回归(DT3.BAS)┃ ┣ 趋势面分析(DT4.BAS)┃ ┣ 判别分析(DT5.BAS)┃ 多元统 ┣ 多级逐步判别分析(DT6.BAS)┣━ ━╋ R 型聚类分析(DT7.BAS)┃ 计分析 ┣ Q 型聚类分析(DT8.BAS)┃ ┣ 最优分割计算(DT9.BAS)主控程序 ┃ ┣ 主成分分析(DT10.BAS)━┫ ┣ 对应分析(DT11.BAS)(DTFX.BAS) ┃ ┣ 典型相关分析(DT12.BAS)┃ ┗━ 典型趋势面分析(DT13.BAS)┃┃ 模糊数 ┏━ 模糊聚类分析(DT14.BAS)┣━ ━╋ 模糊综合评判(DT15.BAS)┃ 学分析 ┗━ 多对象多因素的模糊综合评判(DT16.BAS)┃┃ 灰色关 ┏━ 灰色关联度分析(DT17.BAS)┣━ ━┫┃ 系分析 ┗━ 灰色GM建模计算(DT18.BAS)┃┗━━ 退出二、程序包的使用该程序包需要在汉字化环境下才能正常运行， 因此要将微型计算机引导入DOS下中文操作系统。
Geo-Studio操作(全)
结论： 由 Geo-Slope 的分析结果可以看到，当水位从+2 到+3 到+3.5 的上升的过程中，安全系
数 fos 分别等于 1.591,1.444,1.357。可见随着水位的升高，安全系数越来越小，边坡越来越 不安全。 分析原因：
若土条处于静力平衡状态，根据竖向力平衡条件 Fz＝0，应有：
Wi Hi Ni cosi Ti sini Ni cosi Wi Hi Ti sini
根据满足安全系数为 Fs 时的极限平衡条件：整理可得：
Ti
(ci
i tani )li Fs
cili
Ni tani Fs
考虑整个滑动土体的整体力矩平衡条件，各土条的作用力对圆心力矩之和为零.这时 条间力 Pi 和 Hi 成对出现.大小相等，方向相反，相互抵消，对圆心不产生力矩。滑动面 上的正压力 Ni；通过圆心，也不产生力矩。因此，只有重力 Wi 和滑动面上的切向力 Ti 又对圆心产生力矩.由整体力矩平衡得：
Fs
1 mi
ห้องสมุดไป่ตู้
(cibi (Wi Hi ) Wi sini
tani
)
（1）每一分段的滑动弧曲线可近似取直线，将各段图形简化为梯形或三角形，分段计算
面积，其中包括荷载换算成土柱部分的面积在内。
（2）计算稳定系数：根据迭代法计算，首先假定一个 Fs 值算出 m，代入公式算出一个 Fs
值，这个 Fs 与设定 Fs 值相比较如小于所设 Fs 值的百分之一就可确定所设 Fs 值为此的边坡
Geo-Slope 在边坡稳定性分析中的简单应用 案例（一）
第一部分：问题描述 第二部分：用 Geo-Slope 求解
基于数字温度传感器的数字温度计
目录一、设计任务和要求1.1 基本功能1.2 课程设计的内容1.3 课程设计的要求和指标二、总体电路设计2.1 总体电路的设计2.2 芯片DS18B20的说明2.3 液晶显示器1602LCD的说明2.4 电路的说明三、系统程序的设计四、总结4.1 实验过程遇到的问题4.2 实物效果图五、实物效果图1、设计任务与要求1.1基本功能●该课程设计基本思路是基于单片机AT89C52和1602LCD与DS18B20，使得期间可以测得周围环境的温度并在LCD上显示出该温度值，在自主设计的系统中，如果该温度超出设定的范围，就会引起蜂鸣器的发声来通知工作人员。
●在这一课题中，可以利用K1、K2、K3三个已设置功能的开关，在K1按下的情况下可以对温度范围进行调整，按一下K2使得温度的上限增加一摄氏度，按一下K3能使温度下限减少一摄氏度。
1.2课程设计的内容主要采用AT89C52芯片来制造一个用来测试环境温度的仪器。
1）编写程序并调试好的程序固化到单片机中。
2）设计并绘制硬件电路图。
3）绘制PCB板图（条件许可的话可进行PCB板的制造）并焊好元器件。
4）连接好并检查，使其能实现预定的功能。
1.3 课程设计的要求与指标1）控制模块为AT89C52，完成设计要简单。
2）利用数字温度传感器DS18B20测量温度信号，计算后在1602LCD上显示相应的温度值。
3）其温度测量范围为−55℃～125℃，精确到0.5℃。
4) 用蜂鸣器设置警告音。
2、总体电路设计2.1LCD与AT89C52的连接，（如图一所示）将LCD的D0~D7引脚分别与单片机的P0.1~P0.7相连，使LCD能接受来自单片机的信号。
图一2.2芯片DS18B20的说明美国Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820 是世界上第一片支持 "一线总线"接口的温度传感器，在其内部使用了在板（ON-B0ARD）专利技术。
全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
itginsight帮助
使用手册 版本 V 1.0.0
目录 目录 .................................................................................................................................................. I 第一章：功能与用户 ...................................................................................................................... 3 1.1 功能简介............................................................................................................................. 3 1.2 适用用户............................................................................................................................. 3 第二章：安装与运行 ...................................................................................................................... 3 2.1 安装必备...................................................................
Python编程及Google Earth平台在地球物理勘探中的应用
Python 编程及Google Earth 平台在地球物理勘探中的应用随着地球物理勘探技术的不断发展和普及，越来越多的人开始使用计算机编程技术来处理地球物理数据和进行地下结构探测。
Python 编程语言作为一种简单易学、功能强大、跨平台的编程语言，在地球物理勘探领域也得到了广泛的应用。
另外，Google Earth 平台作为一个开放的、易用的、全球地理信息系统，也成为了地球物理勘探的重要工具之一。
本文将详细介绍Python 编程及Google Earth 平台在地球物理勘探中的应用。
一、Python 编程在地球物理勘探中的应用Python 编程语言可以用于解决各种地球物理勘探中的问题，例如：处理地震数据、解释地下结构、建立模型和模拟等等。
下面分别讨论其在不同的地球物理勘探领域中的应用。
1.处理地震数据地震勘探是地球物理勘探中的一个重要分支。
通过记录地震波在地下的传播过程，可以推断地下结构，并进一步研究地下的地质特征。
Python 语言中有很多地震数据处理库，例如ObsPy、Pyrocko 和GMT 等等，这些库都可以帮助地球物理工作者高效地处理地震数据。
比如，ObsPy 库提供了一系列用于处理地震波形数据、事件目录数据和地震波形绘图等功能的模块，使得地震数据处理变得更加简单。
2.解释地下结构通过地球物理技术，可以获取到地下的物理参数，例如：声波速度、电阻率、密度和磁性等等。
Python 编程语言可以用于处理这些物理参数数据，然后通过数学建模等方法，推断地下的地质结构和成因。
例如，可以使用Python 中的矩阵计算库，如NumPy 和SciPy 等，将地下多种物理参数数据拟合成多维地质结构模型。
这些模型可以用于进行石油勘探、岩石学研究、环境地质学等方面的应用。
3.建立模型和模拟Python 编程语言可以用于建立各种地球物理勘探模型和模拟。
例如，可以使用Python 中的专业库Fatiando a Terra 等，实现引力、磁力、电阻率和声速等物理参数的模拟。
GeoFacies培训手册
GeoFacies沉积相及储层综合研究软件培训手册北京网格地球科技Beijing GridEarth Technology Ltd.目录一培训说明............................................... 错误!未定义书签。
二软件概述............................................... 错误!未定义书签。
三软件安装............................................... 错误!未定义书签。
四数据预备............................................... 错误!未定义书签。
五创建工区............................................... 错误!未定义书签。
六公用数据............................................... 错误!未定义书签。
七地震说明............................................... 错误!未定义书签。
八测井说明............................................... 错误!未定义书签。
九地质建模............................................... 错误!未定义书签。
十图形治理............................................... 错误!未定义书签。
十一辅助功能............................................. 错误!未定义书签。
十二技术支持............................................. 错误!未定义书签。
一培训说明培训目标一、了解GeoFacies的要紧功能和特点，把握其工作思路与相关工作流程，把握软件调色板设置、数据复制、图层复制、图形拼接、数据提取、文件排序、文件重命名、导出数据或图形、另存等一系列特色操作，把握数据库与GeoFacies、其他软件与GeoFacies的数据互换的大体方式。
地质温度计的程序设计 - Geokit之家
收稿日期: 2012-12-06; 改回日期: 2013-01-16项目资助: 国家大学生创新性实验项目及国家自然科学基金项目(批准号: 40673001)资助。
第一作者简介: 熊险峰(1987-), 男, 硕士研究生, 地球化学专业。
Email: xianfeng1987@ 通信作者: 路远发(1959-), 男, 研究员, 地球化学专业。
Email: Lyuanfa@ 卷(Volume)37, 期(Number)3, 总(SUM)138 页(Pages)539~545, 2013, 8(August, 2013)大 地 构 造 与 成 矿 学Geotectonica et Metallogenia地质温度计的程序设计熊险峰, 路远发, 彭相林(长江大学 地球环境与水资源学院, 湖北 武汉 430100)摘 要: 同位素温度计和微量元素温度计是地球化学领域用来计算地质温度的常用方法。
这些温度计方程大多分散在各种专著、教材及论文中, 手工查找和管理这些温度计极为不便, 而且温度计的计算较为复杂, 手工计算的难度较大且效率低。
为解决这一问题, 本文利用VB6.0和Access 数据库开发了GeoT 软件。
GeoT 由同位素温度计管理模块、同位素温度计温度计算模块、微量元素温度计管理模块、微量元素温度计温度计算模块和其他温度计模块组成, 界面友好, 使用方便。
关键词: 地质温度计；VB6.0；工具软件中图分类号: P594 文献标志码: A 文章编号: 1001-1552(2013)03-0539-0070 引 言与成岩成矿作用相关的物理化学条件中最主要的参数是温度、压力和氧逸度等(赵振华, 1997), 尤其是温度对成岩成矿作用的影响, 对认识成岩成矿的地球化学过程具有十分重要的意义。
目前, 研究地质过程的温度有两个基本方法, 一是通过流体包裹体直接测定成岩-成矿的温度, 另一种途径是利用各种地质温度计进行计算。
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收稿日期: 2012-12-06; 改回日期: 2013-01-16项目资助: 国家大学生创新性实验项目及国家自然科学基金项目(批准号: 40673001)资助。
第一作者简介: 熊险峰(1987-), 男, 硕士研究生, 地球化学专业。
Email: xianfeng1987@ 通信作者: 路远发(1959-), 男, 研究员, 地球化学专业。
Email: Lyuanfa@ 卷(Volume)37, 期(Number)3, 总(SUM)138 页(Pages)539~545, 2013, 8(August, 2013)大 地 构 造 与 成 矿 学Geotectonica et Metallogenia地质温度计的程序设计熊险峰, 路远发, 彭相林(长江大学 地球环境与水资源学院, 湖北 武汉 430100)摘 要: 同位素温度计和微量元素温度计是地球化学领域用来计算地质温度的常用方法。
这些温度计方程大多分散在各种专著、教材及论文中, 手工查找和管理这些温度计极为不便, 而且温度计的计算较为复杂, 手工计算的难度较大且效率低。
为解决这一问题, 本文利用VB6.0和Access 数据库开发了GeoT 软件。
GeoT 由同位素温度计管理模块、同位素温度计温度计算模块、微量元素温度计管理模块、微量元素温度计温度计算模块和其他温度计模块组成, 界面友好, 使用方便。
关键词: 地质温度计；VB6.0；工具软件中图分类号: P594 文献标志码: A 文章编号: 1001-1552(2013)03-0539-0070 引 言与成岩成矿作用相关的物理化学条件中最主要的参数是温度、压力和氧逸度等(赵振华, 1997), 尤其是温度对成岩成矿作用的影响, 对认识成岩成矿的地球化学过程具有十分重要的意义。
目前, 研究地质过程的温度有两个基本方法, 一是通过流体包裹体直接测定成岩-成矿的温度, 另一种途径是利用各种地质温度计进行计算。
目前, 地质温度计主要包括微量元素温度计、同位素温度计及岩石(矿物)化学温度计。
前人已经建立了大量的具有实用价值的温度计(特别是同位素温度计), 但这些“温度计”分散在各种专著(赵振华, 1997)、教材(郑永飞和陈江峰, 2000)及论文中(丁悌平等, 1992a, b; 张理刚等, 1990a, b, 1991, 1998; 张理刚, 1977; 周根陶和郑永飞, 2000; Beswick, 1973; Bird et al., 1993, 1994; Carothers et al., 1998; Chiba et al., 1981; Clayton et al., 1972; Cole and Ripley, 1999; Drake and Weill, 1975; Fritz and Smith, 1970; Häkli and Wright, 1967;Hart and Davis, 1978; Kim and O’Neil, 1997; Kusakabe and Robinson, 1977; Matthews and Katz, 1977; O’Neil and Taylor, 1967, 1969; O’Neil et al., 1969; O’Neil, 1986; Stormer and Carmichael, 1971; Stosch, 1981), 给查找及使用这些温度计带来不便, 并且温度计的计算多较为复杂, 手工计算的难度较大。
由于同位素温度计和微量元素温度计各自具有固定的数学形式, 这给使用数据库来管理这些温度计带来极大的便利。
然而, 到目前为止, 除广泛应用的GeoKit(路远发, 2004)软件具有同位素温度计计算功能外, 还没有一款具有系统管理各种温度计方程的软件。
为此, 本文利用VB6.0和Access 数据库开发出可用于各种温度计管理和温度计算的软件GeoT 。
本软件通过安装程序制作成安装包, 安装后可脱离VB 环境运行, 使用方便。
1 温度计的数学模型同位素温度计和微量元素温度计的理论推导, 前人已做过相关工作(赵振华, 1997; 郑永飞, 1987;540 第37卷郑永飞和陈江峰, 2000), 以下仅对数学模型做简要介绍。
1.1 同位素温度计数学模型对任意的化学反应0B BB υ=∑由Gibbs-Helmholtz 方程2⎡Δ⎤⎛⎞∂⎜⎟⎢⎥Δ⎝⎠⎢⎥=−∂⎢⎥⎢⎥⎣⎦PG H T T T (1) 到达平衡时ln G RT K Δ=− (2)将(2)代入(1)得:2ln ∂Δ⎛⎞=⎜⎟∂⎝⎠P K H T RT (3) 由G R Kirchhoff 定律:()∂Δ⎡⎤=Δ⎢⎥∂⎣⎦P PH C T 积分得1Δ=Δ+∫P H C dT C , 1C 为积分常数。
2−Δ=Δ+Δ+ΔP C a bT CT (4)对于同位素交换反应0**0n m n m mM X nN X mM X nN X +=+取2−Δ=ΔP C CT (5) 联合(5), (4), (3)得132ln ∂−Δ⎛⎞=+⎜⎟∂⎝⎠P C K C T RT RT 积分后得122ln 2C CK C RTRT −Δ=++, 2C 为积分常数 (6)在同位素分馏研究中, 定义分馏系数α为一化合物中两种同位素原子丰度之比除以另一化合物中相应的同位素原子丰度之比, 即()()*0M M*0X /XR RX /Xα==如果化合物M 和N 中这两种同位素任意分布在所有可能位置上, 则1/n K α=, n 为可交换的原子数目。
(7)将(7)代入(6)并整理得6332101010ln A B C TT α××=++ (8)3312101010,,2C C C A B C nRnR n −Δ==−=式(8)为本软件采用的数学模型。
1.2 微量元素温度计数学模型微量元素的行为符合“能斯特分配定律”, 在稀溶液中, 溶质i(微量组分)在两相α和β之间达到平衡时, 有关系式:i i αβμμ= (9) ,i i i ln RT a αθααμμ=+ (10) ,i i i ln RT a βθββμμ=+ (11)将(10), (11)代入(9)并整理得,,i i i i exp ()a K RT a θβθααμμ⎛⎞−==⎜⎟⎜⎟⎝⎠T,P (12) 将(3)式积分得:ln HK B RTΔ=−+ 在一定温度、压力和给定溶剂、溶质范围内,H Δ可视为常数。
由于微量组分i 的浓度很低, 可看作活度与浓度在数值上相等, 故在计算时只需微量元素在两相中的浓度数据即可算出温度。
本软件采用数学模型ln AK B T=+或者log K = A B T +。
2 软件设计2.1 编程工具简介GeoT 是在Microsoft Visual Basic 6.0(以下简称VB6.0)平台下开发完成。
Visual Basic 将Windows 界面编程的复杂性封装起来, 它提供了开发Microsoft Windows(R)应用程序最迅速、最简捷的方法①。
由于Visual Basic 在Microsoft Office, 如Excel 的 Applications Edition(洛迈克斯, 2002; Korol,2002)、Microsoft Access 和 Windows 的许多其他应用程序(如AutoCAD, CorelDraw)中的广泛应用以及其简洁的语法受到广大程序员的喜爱。
VB6.0作为Visual Studio 家族中的一员, 以其开发速度快、使用简单而被广泛使用, 尤其在数据库开发方面, VB6.0具有快速、简单和功能完备的独到优势(郭瑞军等,2005)。
① Microsoft Corporation. 1998. Visual Basic 6.0中文版程序员指南. 微软(中国)有限公司译. 北京希望电脑公司出品: 1-40.第3期熊险峰等: 地质温度计的程序设计 5412.2 软件结构本软件采用面向对象的三层C/S 架构设计(图1)。
三层C/S 架构指逻辑上的三层, 用户界面层发出查询命令, 业务处理层进行业务规则、数据访问和合法性校验等工作, 再组织SQL 语句查询底层数据库, 业务处理层将数据库返回的查询结果返回给用户界面层, 完成用户界面层的查询命令。
本软件数据存储层使用Microsoft Access, 用户界面层由同位素温度计数据库管理和微量元素温度计数据库管理组成, 业务处理层全部使用ADO(MicrosoftActiveX Data Objects 2.6 Library)配合SQL(Structured Query Language)实现, 整个系统实现了数据库的四项基本操作, 即浏览、增加、删除和更新。
3 软件窗体介绍3.1 主窗体GeoT 软件主窗体如图2所示, 窗体菜单栏有“同位素温度计”、“微量元素温度计”、“其他”等选项, 工具栏有“计算器”、“记事本”, 方便用户调用。
图1 GeoT 的数据库结构Fig.1Database structure of the GeoT software图2 GeoT 软件主界面Fig.2 Main interface of the GeoT software3.2 同位素温度计_温度计算窗体点击主窗体菜单栏“同位素温度计”即可进入同位素温度计_温度计算窗体, 如图3所示。
该窗体用来计算平衡温度或水的同位素组成: ①选择分馏方程后, 输入测试获得的两种矿物(或水)的同位素含量即可计算温度。
在窗体中选择同位素类型、矿物A 、矿物B 后, 窗体显示出符合条件的同位素分馏方程, 对于未收录的分馏方程, 用户可在同位素温度计_数据库管理窗体(如图4)自行添加。
②当同位素为氧同位素并且矿物对中有水时, 在两种计算类型中选择水的氧同位素选项, 输入矿物A 和温度即可计算水的氧同位素。
3.3 同位素温度计_数据库管理窗体同位素温度计_数据库管理窗体, 如图4所示, 提供数据库的四项基本操作: 浏览、添加、删除、更新。
对于未收录的分馏方程可以自行添加, 参数有误的方程, 可以修改相关参数后更新数据库, 软件提供条件搜索功能筛选满足条件的记录。
3.4 微量元素温度计_温度计算窗体由于分配系数K 包括简单分配系数、复合分配系数和一些比较特殊的形式, 而且计算公式没有一致的形式, 所以本窗体提供两种方式计算分配系数(图5): (1) 分配系数为两数值的比值(如简单分配系数和复合分配系数), 直接输入两种矿物的分析值, 点击计算按钮即可算出温度。
A 、B 、C 的涵义见上文公式(8)。