面向數字地質調查的三維引擎關鍵技術研究

畢明麗

（長春工程學院吉林省長春130061）

面向數字地質調查的三維引擎關鍵技術研究

畢明麗

（長春工程學院吉林省長春130061）

在進行數字地質調查的過程中，三位引擎為其工作的開展提供了更加直觀、科學的便利以及交互技術，提高了數字地質調查的效率，本文基于數字地質調查的三位引擎關鍵技術進行了研究與分析。

數字地質；三位引擎技術；調查

1　面向數字地質調查的三維引擎技術的論述

在開展數字地質調查的過程中，從二維到三維的數字化過渡一直是研究的重點，而三維引擎技術很好的解決了這一問題，在應用三維引擎技術的時候，可以實現對地質資料的有效集成，將所搜集到的資料完美的反映在數字模型之中，并以三維效果的方式展現地址結構的特征，進行實際需求的儲量、估算以及空間分析等。

在應用三維GIS技術的時候能夠較為真實的描述地質體，利用投影技術將三維物體投射到二維設備智商，但是在使用二維技術進行相關工作的時候必然會出現精度以及變形的問題，但是二維GIS技術在應用的時候也具有一個優勢，二維GIS技術在處理海量數據的時候可以應用數據存儲和空間分析方式，在城市管理、地圖導航以及地質調查方面有很多的優勢，在應用三維GIS技術的時候基本不存在二維GIS技術的缺陷，主要是因為三維GIS技術增加了維度，作為三位引擎技術的底層支持平臺，三維GIS技術在應用的時候獲得了就系統性以及效率的保證，通過三維可視化的模式繪制三維模型，可以直接實現與用戶的交互對接，在可視化的基礎上影響系統用戶的直接體驗，加強了系統用戶的需求體驗。

在使用三位引擎技術的過程中，數字地質調查已經能夠做到覆蓋整個礦產資源的調查全過程，并對調查所得的內容進行模擬、評估以及展示，從而實現移動GIS和終端GIS的對接，基本實現了在數據層面上的數據池的技術，為之后與數字模型進行銜接奠定了良好的基礎。

2　現有數據模型的比較分析

2.1基于面元的三維數據模型

在應用基于面元的三維數據模型的時候主要是借助地“面”來表示和描述地質結構，也就是采用微小面來進行表達的工作，在利用這一模型結構的時候，最大的優點就是數據結構簡單易懂，快速可視化的數據操作以及維護為數字地質的調查帶來了較大的便利，但是總體來說，在應用面元三維數據模型的過程中存在著就空間分析的缺陷，不能針對數字地質的具體對象實現對內部屬性描述的功能。

2.2基于體元的三維數據模型

在使用基于體元的三維數據模型的時候，所采用的方法是從不同的面元模型入手的，也就是在使用的過程中要充分的考慮屬性表達的問題，將提對象分割成更多小的體元來進行模擬地質數據的表達，組成的元素規則也會有所不同。

2.3基于混合表示的三維數據模型

基于面元的空間模型在使用的時候有所側重，重點傾向于比表面層次的表達，也就是說在進行空間分析的時候缺乏一定的優勢，在使用基于體元的空間模型的時候，重點的表達對象是空間對象實體，對于空間情況的分析也具有較高的水平，但是整體的應用效率較低，同時對于存儲空間的要求也比較的高，并且其中存在著兩種主要的混合方式，其一是兩種模型連接在一起共同表達數據，另一種混合方式是進行數據融合之后進行數據模型表達。

3　數字地質調查領域的對數據模型的要求

3.1具有多維通用性

地質調查在開展工作的過程中主要是面向眾多的地質現象，在進行調查的時候，所涉及到的地質現象以及地質信息的種類是多種多樣的，具有信息量大、信息復雜的特征，因此在進行數據調查的時候一定要確保所有的數據都是能夠實現的有效連接，包括使用移動GIS、二維GIS、三維GIS技術的時候，構建數據模型的時候一定要注意要求模型具有多維通用性的特征，確保地質數據能夠高效的結合二三維的優勢，

3.2具有較為完善的空間關系

在進行數字地質調查的時候，一定要確保能夠建立有效的空間數據，這樣方便對地質數據進行細致的分析和利用，數據的空間關系指的是地質之間地理實體之間的空間特性，在進行這方面研究的時候重點之一就是拓補關系的研究，拓補關系指的是空間對象與層級對象之間的臨接、關聯以及包含的關系，由于二維GIS缺少了維度的支持，使得數據之間的相對關系比較的簡單，只能描述簡單的對象關系，但是在應用三維GIS的時候，可以根據數據模型的不同定義建立起不同的拓補關系，可以根據實際的數據分析的需求選擇合適的關系進行數據基本元素之間的連通、包含以及臨接的關系。

3.3具有復雜地址結構描述的能力

針對數字地質的調查以及研究，數據模型在設置地質條件的時候具有一定的復雜性，例如在處理斷層地質的數據的情況下，在面對這類復雜數據的時候，一定要科學的構建數據模型，選擇有利于工作人員科研工作開展的工作層面進行決定，確保數據具有較高的完整性，并形成對數據模型的整體表達模式，為之后復雜的數據地質的調查工作描述能力創設一個良好的條件。

4　結語

地質調查主要涵蓋了地質對象的所有現象的調查，在進行科學指導的時候，最重要的就是要開展基礎的調查工作，對種類豐富、復雜的信息種類進行高效率的處理，并對其中的地質結構進行系統、統一的描述、組織、管理以及處理，使得數字地質的調查研究有所側重，并重點的解決其中遇到的難點問題，使得數字地質的處理工作更加的科學，研究更加的深入，基于上述這些內容，本文分析了面向對象的地質調查的三維引擎關鍵技術的使用現狀以及現有的數據模型的對比分析，根據不同的地質數據的調查研究結果，提出了在進行數字地質調查的時候所搜集到的地質數據應當具有的特征，借此使得數字地質的調查技術的實施更加的具有針對性。

[1]齊斐.數字地質調查中人機交互與三維可視化技術研究[D].武漢:中國地質大學,2010.

[2]李超嶺,劉修國,李豐丹,等.數字地質調查系統從野外數據采集到礦體三維可視化的無縫一體化技術研究與實現[C]//全國地質制圖與GIS學術討論會.2007.

畢明麗（1978—），女，東省威海市人，博士，講師，研究方向：礦產普查與勘探。