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

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1、三維城市、三維地質(zhì)、三維地學(xué) 等三維GIS應(yīng)用介紹 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)基礎(chǔ)平臺(tái)K9基礎(chǔ)上，實(shí) 現(xiàn)綜合地學(xué)數(shù)據(jù)的高效存儲(chǔ)管理、更新維護(hù)、查 詢統(tǒng)計(jì)、地質(zhì)成圖成表、分析應(yīng)用、專業(yè)評(píng)價(jià)及 地質(zhì)數(shù)據(jù)多元統(tǒng)計(jì)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、建設(shè)部門、 企事業(yè)單位以及社會(huì)公眾等不同層次用戶提供 地質(zhì)信息服務(wù)。 圖1三雒地學(xué)產(chǎn)品系列建設(shè)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) 人員提供基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)、各專題屬性數(shù)據(jù)、 成果圖件、文檔資料等各類資料

2、的數(shù)據(jù)庫(kù)管理維 護(hù)及操作監(jiān)測(cè)，輔助地學(xué)資料管理人員進(jìn)行多元 多尺度的可視化數(shù)據(jù)管理，包括地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)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)功錮結(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(huì)公眾發(fā)布 整理好的地學(xué)數(shù)據(jù)信息。通過(guò)MapGIS數(shù)據(jù)中心 設(shè)計(jì)器自由定制數(shù)據(jù)的專業(yè)目錄樹(shù)，方便實(shí)時(shí)更 新和發(fā)布；對(duì)大量地質(zhì)資料元數(shù)據(jù)分類、分級(jí)管 理，進(jìn)行查詢，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2數(shù)據(jù)查誨結(jié)果顯示及定位

3、 地學(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(dòng)生成與編輯機(jī)制，完全面向?qū)?象，基于各種數(shù)據(jù)（包括時(shí)代、巖性、各種曲線、 圖片）自動(dòng)生成柱狀圖，并進(jìn)行編輯。 圖3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)為基 礎(chǔ)，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?、褶皺?綜合柱狀圖等表格數(shù)據(jù)；提供手動(dòng)連接和自動(dòng)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。 E2Z1 BH uZl [ZZ2* r*7l- O E2* Kfi* C3 圖4剖面圖效果圖 3）等

4、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) 行編輯與保存，以滿足出圖的需要。 4）多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)行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(jí)、動(dòng)態(tài)地層建模方式全自 動(dòng)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(lái)，形成復(fù)雜的地質(zhì)體模型。 圖5多源數(shù)據(jù)建模 提

5、供基于交叉剖面數(shù)據(jù)半自動(dòng)構(gòu)建復(fù)雜地質(zhì) 體模型的三維建模方式，也可對(duì)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)行集成建 模，更真實(shí)的反應(yīng)實(shí)際地質(zhì)情況。 圖6交叉剖面數(shù)據(jù)半自動(dòng)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)域內(nèi)的斷 層結(jié)構(gòu)進(jìn)行直觀表現(xiàn)；根據(jù)離散數(shù)據(jù)直接自動(dòng)生 成三維曲面，多個(gè)曲面還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)演化模 擬。提供基于地質(zhì)體內(nèi)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)則化建模。 圖7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）三維模型通用拾取: 對(duì)三維場(chǎng)

6、景中打開(kāi)的 任意模型進(jìn)行屬性的拾取。 2）三維模型切割：支持對(duì)各類地質(zhì)體進(jìn)行平 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(duì)三維地質(zhì)模型的隧 道開(kāi)挖功能；還可進(jìn)行虛擬鉆孔開(kāi)挖。 圖8隧道切割及漫游 3）三維模型動(dòng)態(tài)剖切：支持用戶指定被剖切 模型，沿某一方向?qū)崟r(shí)進(jìn)行剖切。 4）三維模型爆炸顯示：使模型被充分打散開(kāi) 來(lái)，便于用戶了解地層內(nèi)部的細(xì)節(jié)問(wèn)題。 5）三維模型編輯：對(duì)模型進(jìn)行自由拖放及旋 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)信息管理與服務(wù)系統(tǒng) 基于綜合地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)完成數(shù)據(jù)二維可視 化表現(xiàn)、查詢統(tǒng)計(jì)、圖表生成、分

7、析評(píng)價(jià)等地學(xué) 基礎(chǔ)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(duì)專業(yè)領(lǐng)域進(jìn)行擴(kuò)展，形成面向?qū)I(yè)的信 息管理與服務(wù)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)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)模塊 1）數(shù)據(jù)管理：按照目錄樹(shù)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(jì)：對(duì)屬性數(shù)據(jù)、圖件數(shù)據(jù)、 文檔資料數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、瀏覽或統(tǒng)計(jì)。 3）數(shù)據(jù)成圖出表：對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(jì)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(jì)算：對(duì)于某些專業(yè)數(shù)據(jù)，可以 提供一定的分析計(jì)算工具。 ?? 三好生"作 三饗

8、并圖 譜系圖 等個(gè)廳以口券、宣用tie可 寸究收eo長(zhǎng)健% X軸合并圖 X軸合并圖 四軸合并圖 圖9各類統(tǒng)計(jì)圖 三維地學(xué)評(píng)價(jià)決策模塊 三維地學(xué)評(píng)價(jià)決策模塊簡(jiǎn)化了評(píng)價(jià)模型的操 作流程，提供評(píng)價(jià)模型的管理工具、各種數(shù)據(jù)分 析的工具，評(píng)價(jià)模型表現(xiàn)形式多樣化，從而進(jìn)行 輔助決策。從建立評(píng)價(jià)體系，到評(píng)價(jià)因子和評(píng)價(jià) 指標(biāo)的確立，再到評(píng)價(jià)結(jié)果的生成，到用戶根據(jù) 結(jié)果提出決策方案，提供一體化的服務(wù)。 圖10評(píng)價(jià)分區(qū)圖 圖11正態(tài)分布圖 典型案例 按照此模式，中地?cái)?shù)碼集團(tuán)與上海市地質(zhì)調(diào)查 研究院合作研發(fā)的上海市三維可視化城市地質(zhì) 基礎(chǔ)信息與咨詢服務(wù)系統(tǒng)在2008年7月通過(guò)上 海城市

9、地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室組織 的專家評(píng)審，評(píng)為優(yōu)秀級(jí)，專家組一致認(rèn)為項(xiàng)目 成果具有創(chuàng)新性和實(shí)用性，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。 該專題項(xiàng)目是我國(guó)首個(gè)啟動(dòng)的城市三維地質(zhì)信 息系統(tǒng)研發(fā)項(xiàng)目，在全國(guó)范圍內(nèi)具有較強(qiáng)的示范 作用和探索性，項(xiàng)目建設(shè)成果一直受到中國(guó)地質(zhì) 調(diào)查局、上海市房地局領(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)驗(yàn)在全國(guó)城 市地質(zhì)試點(diǎn)項(xiàng)目中起到了很好的示范和借鑒作 用，該項(xiàng)目榮獲中國(guó)地理信息系統(tǒng)協(xié)會(huì)頒發(fā)的 2009年度中國(guó)GIS優(yōu)秀工程金獎(jiǎng)。 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、建設(shè)與管 理提供基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)和決策服

10、務(wù)的集成系統(tǒng)?？?以滿足城市規(guī)劃和重大工程選址、初步設(shè)計(jì)，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(duì)各種格式的數(shù)據(jù)提供錄入、批量導(dǎo)入功能; 對(duì)華巖、理正等工勘軟件數(shù)據(jù)進(jìn)行全面兼容；可 查詢鉆孔基本數(shù)據(jù)，進(jìn)行各種工勘報(bào)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(duì)地層統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行報(bào)表輸出；對(duì)用戶入庫(kù)前 數(shù)據(jù)按原格式報(bào)表輸出；支持工勘報(bào)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(jì)算。 3）巖土工程數(shù)據(jù)成圖 能夠生成包括工程勘察報(bào)告中所需的柱狀圖、 統(tǒng)計(jì)圖、剖面圖、等值線圖、固結(jié)試驗(yàn)EP曲線、 剪切試驗(yàn)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。 工程地質(zhì)剖面圖 ■■|比例 卜IC0R ■罔趣1 IRC 圖建基于多源數(shù)據(jù)的自動(dòng)建模 4）巖土工程三維建模與分析 針對(duì)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(dòng)構(gòu)建。 圖基于多源數(shù)據(jù)的自動(dòng)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(dòng)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。