三維地理信息技術(shù)在地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用

楊康　于浩

摘 要：在科學(xué)技術(shù)逐漸成熟的形勢下，很多先進(jìn)科學(xué)技術(shù)被使用到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中。最近幾年三維地理信息技術(shù)成為了GIS中關(guān)鍵構(gòu)成部分，其能夠使用三維可視化技術(shù)，為用戶呈現(xiàn)出地理相關(guān)的信息，這種功能使其在地質(zhì)調(diào)查工作中被普遍運(yùn)用。本文就三維地理信息技術(shù)存在的基本功能進(jìn)行簡述，進(jìn)而詳細(xì)闡述了其在地理調(diào)查中的具體使用。

關(guān)鍵詞：三維地理技術(shù)；地質(zhì)調(diào)查；相關(guān)應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.050

0 引言

三維地理信息技術(shù)是信息時(shí)代中孕育而生的技術(shù)，其主要是對空間的對象平面關(guān)系進(jìn)行表達(dá)，并且還能夠?qū)⑵渲g的立體關(guān)系進(jìn)行描述。而將其使用在地質(zhì)調(diào)查工作中時(shí)，其能在相關(guān)的平臺上將地形地貌、地質(zhì)三維場景呈現(xiàn)出來，以此讓相關(guān)的地學(xué)工作者能夠?qū)ρ芯康牡乩韺ο筮M(jìn)行深入分析。

1 三維地理信息技術(shù)的相關(guān)功能

最近幾年中，三維可視化技術(shù)以及3D GIS技術(shù)逐漸成熟，將地理調(diào)查中地質(zhì)圖進(jìn)行三維可視以及空間分布等方面得以實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)性地質(zhì)圖將紙質(zhì)圖作為呈現(xiàn)的基礎(chǔ)，這樣紙質(zhì)圖形一般使用垂直平面投影形式制作。目前將3D GIS技術(shù)植入到各個(gè)軟件中，其能夠方便我們的生活以及工作。其具體具備著數(shù)據(jù)查詢、定位以及地圖輸出等相關(guān)的功能。使用這些技術(shù)軟件的用戶能夠?qū)ο嚓P(guān)的線路進(jìn)行三維地形、地質(zhì)圖模擬等等。同時(shí)還能選用不同角度、模式以及距離等各個(gè)不同的方面對三維地形進(jìn)行觀察。除此之外其還具有一定的量測功能，相關(guān)用戶能夠在GIS平臺上，對水平距離、垂直距離以及空間距離等相關(guān)的方面進(jìn)行測量，還有則是能夠?qū)Ω呔€進(jìn)行分析，同時(shí)對視線領(lǐng)域以及地貌剖面進(jìn)行仔細(xì)的分析。其中的高線分析是對范圍、等高線間隔以及線層數(shù)等相關(guān)方面進(jìn)行設(shè)置，在不同視角以及不同高度動(dòng)態(tài)實(shí)施觀測以及分析。

在傳統(tǒng)的地質(zhì)工作中，工作人員僅憑借地形圖曲線特征以及自身的工作經(jīng)驗(yàn)對地形進(jìn)行認(rèn)知。而將等高線分析加以引入，其能夠直接性反映出地殼表面以及面狀地質(zhì)體空間之間的關(guān)系。而在視域分析方面，其若是設(shè)定了定義視點(diǎn)位置，明確其可視的方位，其視點(diǎn)高度以及視程能夠依據(jù)實(shí)際情況要求實(shí)施相應(yīng)的改變。視域分析功能存在作用十分大并且有效，其能夠讓地質(zhì)工作人員處于虛擬可視化地質(zhì)環(huán)境中。能夠經(jīng)過對視域觀察以及分析，提前性做好各個(gè)項(xiàng)目的規(guī)劃以及設(shè)計(jì)，而這對數(shù)字取調(diào)的工作人員而言具有著一定的意義。

2 三維地理信息技術(shù)在地質(zhì)調(diào)查中的相關(guān)運(yùn)用

三維地理信息技術(shù)使用范圍十分廣泛，其能夠使用在地質(zhì)調(diào)查以及城市規(guī)劃等相關(guān)方面。而在地理領(lǐng)域中，和2D GIS中特有的二維表達(dá)方式相較，3D GIS表達(dá)形式能夠更加的直接與真實(shí)。傳統(tǒng)性地質(zhì)圖為能夠盡量反映出地質(zhì)要素和地形之間空間關(guān)系。其經(jīng)過在地質(zhì)圖中留下比較簡化性的特有信息，例如大比例尺地質(zhì)圖中相關(guān)的等高線方面。而在小比例尺地質(zhì)圖中使用了一些符號標(biāo)記以及文字標(biāo)注，例如在地貌上的高點(diǎn)以及洼地等等。不過為了突顯出相關(guān)的專題信息，對這種地形信息經(jīng)過要進(jìn)行一定的簡單化。比如大比例地質(zhì)圖中的等高線以及小比例地質(zhì)圖中地貌點(diǎn)等等。在這種情況下地學(xué)工作人員就很難以于一張二維平面上獲取地質(zhì)要素的三維空間信息，這樣也對空間分布以及地貌發(fā)展等相關(guān)形成了影響。而計(jì)算機(jī)技術(shù)推動(dòng)了電子地圖發(fā)展，數(shù)字地質(zhì)圖也就因此而生。

2.1 地質(zhì)信息來源獲取

作為地質(zhì)信息，其具體包含了地質(zhì)體年代、巖性、構(gòu)造特點(diǎn)以及空間位置等相關(guān)方面。傳統(tǒng)性的地質(zhì)信息中包含了地質(zhì)圖、構(gòu)造圖以及礦產(chǎn)圖方面，和其相應(yīng)的各個(gè)地層信息、生物信息以及構(gòu)造信息等等。同時(shí)還有各個(gè)物化探資料，例如在地震數(shù)據(jù)以及地球化學(xué)勘探數(shù)據(jù)等相關(guān)的方面。地質(zhì)信息根據(jù)空間布局分成地表數(shù)據(jù)以及地下數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)中獲得類型，進(jìn)而劃分出遙感數(shù)據(jù)、測量數(shù)據(jù)以及物探數(shù)據(jù)等等。而根據(jù)其信息來源能夠分成原始數(shù)據(jù)以及成果數(shù)據(jù)。依據(jù)數(shù)據(jù)表達(dá)的方式能夠分為圖形、圖象以及文字等等。對這些信息進(jìn)行綜合性的分析，有利于三維環(huán)境情況以及模型建設(shè)的可視化。

2.2 地質(zhì)體空間信息獲取與可視化

在對地質(zhì)體空間數(shù)據(jù)模型進(jìn)行建設(shè)的時(shí)候，其需要先對地質(zhì)體特點(diǎn)三維坐標(biāo)進(jìn)行獲取。在通常情況下，三維數(shù)據(jù)輸入形式需要綜合到數(shù)據(jù)源表達(dá)模式特征以及其原有特點(diǎn)。因?yàn)榈刭|(zhì)調(diào)查和勘探數(shù)據(jù)收集以及表達(dá)方式各不相同。所以獲取三維地質(zhì)信息方式也有不同。針對數(shù)據(jù)原始性來講，部分地質(zhì)實(shí)體原始收集信息一般是三維性，例如在鉆井、鉆孔曲線以及采樣數(shù)據(jù)等相關(guān)方面。而就數(shù)據(jù)表達(dá)方式來講，若是地質(zhì)實(shí)體呈現(xiàn)方式是二維模式的。比如地質(zhì)圖、構(gòu)造圖以及化探等值線圖，在這個(gè)方面需要使用數(shù)字化方式獲取需要的三維信息，這樣就能夠通過獲得大量的信息來進(jìn)行相關(guān)的地質(zhì)工作。

數(shù)據(jù)呈現(xiàn)是三維可視化技術(shù)最為基本而有效的應(yīng)用。三維系統(tǒng)能夠?qū)⒏鱾€(gè)地質(zhì)調(diào)查中獲得的數(shù)據(jù)以位置作為參考的依據(jù)，并且把各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類之后圖形化，在此基礎(chǔ)上建模導(dǎo)進(jìn)系統(tǒng)中，之后在整個(gè)三維系統(tǒng)界面基礎(chǔ)上盡量的使用各個(gè)可視化技術(shù)呈現(xiàn)出最好的效果。例如在生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查中，其中會(huì)出現(xiàn)多樣化的等值線圖以及元素含量成分圖，這樣有利于快速的定位與掌握成果現(xiàn)狀。可視化數(shù)據(jù)增快了數(shù)據(jù)展示中信息收集速度，進(jìn)而增快了數(shù)據(jù)呈現(xiàn)以及管理的全部過程。

3 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)以及信息技術(shù)的逐漸成熟發(fā)展，各個(gè)新的技術(shù)被使用在相關(guān)的行業(yè)領(lǐng)域中。三維地理信息技術(shù)是最近幾年中使用最為廣泛的一項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，將其使用在地質(zhì)調(diào)查中能夠更加方便地質(zhì)工作人員對地形進(jìn)行深入的研究。在地質(zhì)信息來源以及地質(zhì)體空間信息獲取與可視化等相關(guān)的方面，充分的發(fā)揮出三維地理信息技術(shù)的作用，進(jìn)而促使地質(zhì)工作事業(yè)能夠順利發(fā)展。

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（01）：44-51.

作者簡介：楊康，本科，地質(zhì)測繪工程師，注冊測繪師。endprint