三維城市、三維地質(zhì)、三維地學(xué)等三維GIS應(yīng)用的介紹

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1、 三維地學(xué)產(chǎn)品系列 三維地學(xué)產(chǎn)品系列是在新一代面向網(wǎng)絡(luò)超大型分布式地理信息系統(tǒng)根底平臺K9根底上，實(shí)現(xiàn)綜合地學(xué)數(shù)據(jù)的高效存儲管理、更新維護(hù)、查詢統(tǒng)計、地質(zhì)成圖成表、分析應(yīng)用、專業(yè)評價及地質(zhì)數(shù)據(jù)多元統(tǒng)計分析、三維地質(zhì)建模、可視化及分析，面向地質(zhì)人員、政府規(guī)劃、建立部門、企事業(yè)單位以及社會公眾等不同層次用戶提供地質(zhì)信息效勞。 圖 1三維地學(xué)產(chǎn)品系列建立目標(biāo) 地學(xué)資料管理系統(tǒng) 地學(xué)資料管理系統(tǒng)C/S版 地學(xué)資料管理系統(tǒng)C/S版面向數(shù)據(jù)管理維護(hù)人員提供根底地理空間數(shù)據(jù)、各專題屬性數(shù)據(jù)、成果圖件

2、、文檔資料等各類資料的數(shù)據(jù)庫管理維護(hù)及操作監(jiān)測，輔助地學(xué)資料管理人員進(jìn)展多元多尺度的可視化數(shù)據(jù)管理，包括地質(zhì)數(shù)據(jù)庫擴(kuò)展與配置、地學(xué)資料的錄入、導(dǎo)入導(dǎo)出、數(shù)據(jù)檢查、顯示查詢?yōu)g覽、鉆孔地層交互式標(biāo)準(zhǔn)化、權(quán)限配置管理等。 圖 2地學(xué)資料管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)框架 地學(xué)資料管理系統(tǒng)B/S版 地學(xué)資料管理系統(tǒng)B/S版面向社會公眾發(fā)布整理好的地學(xué)數(shù)據(jù)信息。通過MapGIS數(shù)據(jù)中心設(shè)計器自由定制數(shù)據(jù)的專業(yè)目錄樹，方便實(shí)時更新和發(fā)布；對大量地質(zhì)資料元數(shù)據(jù)分類、分級管理，進(jìn)展查詢，發(fā)布；支持各種格式的地質(zhì)資料的瀏覽；支持平面、球面模式下的三維模型展示和空間分析操作。 圖 3數(shù)據(jù)查詢結(jié)果顯示及定位 地

3、學(xué)輔助成圖編輯系統(tǒng) 1) 柱狀圖生成與編輯：采用基于模板定制的鉆孔柱狀圖自動生成與編輯機(jī)制，完全面向?qū)ο?，基于各種數(shù)據(jù)〔包括時代、巖性、各種曲線、圖片〕自動生成柱狀圖，并進(jìn)展編輯。 圖 4基于模板定制的柱狀圖 2) 剖面圖快速連接與編輯：以鉆孔數(shù)據(jù)為根底，支持包括剖面線、地表地形線、地層底板等高線等MapGIS矢量數(shù)據(jù)，還支持?jǐn)鄬印Ⅰ薨?、綜合柱狀圖等表格數(shù)據(jù)；提供手動連接和自動連接功能，支持分層點(diǎn)、地層分界點(diǎn)的智能捕捉，提供剖面圖編輯修改功能。 圖 5剖面圖效果圖 3) 等值線圖生成與編輯 按照用戶需求得到不同的類型的等值線，可進(jìn)展編輯與保存，以滿足出圖的需要。 4) 多

4、要素綜合圖排版制作與輸出 將生成的各種類型圖件或添加其他已有的MapGIS格式圖件進(jìn)展任意排版形成多要素綜合圖，可添加圖例、標(biāo)題、指北針等其他制圖要素，制作出各種用戶需要的綜合性圖件。 三維地學(xué)復(fù)雜地質(zhì)體建模系統(tǒng) 復(fù)雜地質(zhì)體表達(dá) 提供基于鉆孔的多級、動態(tài)地層建模方式全自動地構(gòu)建不同精度要求的地質(zhì)結(jié)構(gòu)體。 提供多源數(shù)據(jù)約束下的地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模，基于地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)，將等值數(shù)據(jù)、鉆孔數(shù)據(jù)、地質(zhì)平面圖數(shù)據(jù)等約束進(jìn)來，形成復(fù)雜的地質(zhì)體模型。 圖 6多源數(shù)據(jù)建模 提供基于穿插剖面數(shù)據(jù)半自動構(gòu)建復(fù)雜地質(zhì)體模型的三維建模方式，也可對剖面、鉆孔、等值數(shù)據(jù)、平面地質(zhì)圖等這些多源數(shù)據(jù)進(jìn)展集成建模，更真實(shí)

5、的反響實(shí)際地質(zhì)情況。 圖 7穿插剖面數(shù)據(jù)半自動構(gòu)建復(fù)雜地質(zhì)體模型 提供含斷層的復(fù)雜地質(zhì)體建模，將區(qū)域的斷層結(jié)構(gòu)進(jìn)展直觀表現(xiàn)；根據(jù)離散數(shù)據(jù)直接自動生成三維曲面，多個曲面還可以進(jìn)展動態(tài)演化模擬。提供基于地質(zhì)體物理、化學(xué)屬性值和其它地質(zhì)參數(shù)〔如孔隙度、化學(xué)元素含量等〕的三維空間分布規(guī)那么化建模。 圖 8屬性模型分析 三維空間可視化與分析 可實(shí)現(xiàn)三維模型的多種可視化表達(dá)和分析應(yīng)用。 1) 三維模型通用拾?。簩θS場景中翻開的任意模型進(jìn)展屬性的拾取。 2) 三維模型切割：支持對各類地質(zhì)體進(jìn)展平面、水平剖切、斜切、折線剖切及組合剖切等多種剖切方式。隧道切割提供對三維地質(zhì)模型的隧道開挖

6、功能；還可進(jìn)展虛擬鉆孔開挖。 圖 9隧道切割及漫游 3) 三維模型動態(tài)剖切：支持用戶指定被剖切模型，沿某一方向?qū)崟r進(jìn)展剖切。 4) 三維模型爆炸顯示：使模型被充分打散開來，便于用戶了解地層部的細(xì)節(jié)問題。 5) 三維模型編輯：對模型進(jìn)展自由拖放及旋轉(zhuǎn)，解決獨(dú)立地層不容易直觀分析的缺點(diǎn)。 城市地質(zhì)信息管理與效勞系統(tǒng) 基于綜合地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫完成數(shù)據(jù)二維可視化表現(xiàn)、查詢統(tǒng)計、圖表生成、分析評價等地學(xué)根底業(yè)務(wù)功能；既可為三維模塊提供數(shù)據(jù)支撐，也可針對專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)展擴(kuò)展，形成面向?qū)I(yè)的信息管理與效勞系統(tǒng)，例如工程勘察信息系統(tǒng)即為基于此擴(kuò)展得到的系統(tǒng)。 地學(xué)根底業(yè)務(wù)模塊 1) 數(shù)據(jù)管理：按

7、照目錄樹的方式組織管理所有地學(xué)數(shù)據(jù)。 2) 數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計：對屬性數(shù)據(jù)、圖件數(shù)據(jù)、文檔資料數(shù)據(jù)進(jìn)展查詢、瀏覽或統(tǒng)計。 3) 數(shù)據(jù)成圖出表：對根底數(shù)據(jù)進(jìn)展統(tǒng)計出圖或者出表，包括平面圖、柱狀圖、剖面圖、各種形式的統(tǒng)計圖等，以及土層物理力學(xué)參數(shù)表、地層特性表。并提供圖表的編輯輸出功能。 4) 專業(yè)分析計算：對于某些專業(yè)數(shù)據(jù)，可以提供一定的分析計算工具。 圖 10各類統(tǒng)計圖 三維地學(xué)評價決策模塊 三維地學(xué)評價決策模塊簡化了評價模型的操作流程，提供評價模型的管理工具、各種數(shù)據(jù)分析的工具，評價模型表現(xiàn)形式多樣化，從而進(jìn)展輔助決策。從建立評價體系，到評價因子和評價指標(biāo)確實(shí)立，再到評價結(jié)果的生成

8、，到用戶根據(jù)結(jié)果提出決策方案，提供一體化的效勞。 圖 11評價分區(qū)圖 圖 12正態(tài)分布圖 典型案例 按照此模式，中地數(shù)碼集團(tuán)與市地質(zhì)調(diào)查研究院合作研發(fā)的市三維可視化城市地質(zhì)根底信息與咨詢效勞系統(tǒng)在2008年7月通過城市地質(zhì)調(diào)查項目聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室組織的專家評審，評為優(yōu)秀級，專家組一致認(rèn)為項目成果具有創(chuàng)新性和實(shí)用性，到達(dá)國際先進(jìn)水平。該專題項目是我國首個啟動的城市三維地質(zhì)信息系統(tǒng)研發(fā)項目，在全國圍具有較強(qiáng)的示作用和探索性，項目建立成果一直受到中國地質(zhì)調(diào)查局、市房地局領(lǐng)導(dǎo)以及各試點(diǎn)城市有關(guān)部門的高度關(guān)注。所取得的成果和經(jīng)歷在全國城市地質(zhì)試點(diǎn)項目中起到了很好的示和借鑒作用

9、，該項目榮獲中國地理信息系統(tǒng)協(xié)會頒發(fā)的2009年度中國GIS優(yōu)秀工程金獎。 巖土工程信息系統(tǒng) 巖土工程信息系統(tǒng)是用于工程勘察數(shù)據(jù)的一體化管理和可視化表現(xiàn)，為勘察規(guī)劃、建立與管理提供根底地質(zhì)數(shù)據(jù)和決策效勞的集成系統(tǒng)?？梢詽M足城市規(guī)劃和重大工程選址、初步設(shè)計，在詳細(xì)勘察中利用，可作為城市應(yīng)急地質(zhì)事故處置中的決策依據(jù)。 1) 巖土工程數(shù)據(jù)管理與維護(hù) 對各種格式的數(shù)據(jù)提供錄入、批量導(dǎo)入功能；對華巖、理正等工勘軟件數(shù)據(jù)進(jìn)展全面兼容；可查詢鉆孔根本數(shù)據(jù)，進(jìn)展各種工勘報告、圖片、多媒體資料的上傳、下載、瀏覽等。 2) 巖土工程數(shù)據(jù)專業(yè)分析應(yīng)用 對地層統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)展報表輸出；對用戶入庫前數(shù)據(jù)按原格式

10、報表輸出；支持工勘報告等文件模板輸出；支持樁基承載力，地基承載力沉降量、地基液化判別或者其他計算。 3) 巖土工程數(shù)據(jù)成圖 能夠生成包括工程勘察報告中所需的柱狀圖、統(tǒng)計圖、剖面圖、等值線圖、固結(jié)試驗EP曲線、剪切試驗PT曲線、圖層壓縮曲線、十字板、靜力觸探等一系列專業(yè)圖件。 圖 13基于多源數(shù)據(jù)的自動建模 4) 巖土工程三維建模與分析 針對工程地質(zhì)領(lǐng)域所研究的地質(zhì)體層狀特性，提供基于鉆孔數(shù)據(jù)、剖面數(shù)據(jù)及等值線圖等多源數(shù)據(jù)的三維工程地質(zhì)地層結(jié)構(gòu)模型的自動構(gòu)建。 圖 14基于多源數(shù)據(jù)的自動建模 三維地質(zhì)模型的分析應(yīng)用包括三維模型通用拾取、三維模型切割、三維模型動態(tài)剖切、爆炸顯示和編輯等一系列實(shí)用的三維模型分析應(yīng)用功能。 6 / 6