三维gis技术在地质勘察管理信息系统中应用

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1、三维GIS技术在地质勘察管理信息系统中应用　　摘要：地质勘察管理需要一种方便、快捷的勘察作为信息传播的高效率载体。本文提出了基于三维GIS技术的地质勘察管理信息系统，论述了三维GIS技术在矿山地质勘察管理信息系统中的应用。关键词：三维GIS技术；地质勘察；管理信息系统中图分类号：TP392文献标识码：A一、三维GIS技术及其基本功能二维GIS技术经过几十年的发展，已经深入社会各行各业，但是其自身仍然存在着诸多问题。如二维GIS技术和图像处理系统能够对一些三维工程信息进行处理，但并不能将高恒变量当做独立的变量进行处理，只能充当附属变量，因而仅能描绘出地表的起伏而难以深入描述低下

2、信息。三维GIS技术则可以完全覆盖到整个单位空间内部的GIS，从而可以实现和人类同样的从某点观察的视觉效果，大幅度增强了对象的真实感，有效解决了二维GIS技术下的难题。因而在采矿、地址、岩土等多个领域，均以形成了具有部分三维GIS功能的专用三维GIS管理系统，运用较为普遍的商业软件有法国发布的GOCAD以及加拿大的LYNX。5我国三维GIS技术仍然处于研究阶段，因而关于其功能的理解存在一些争议，从地质勘察来说，以地学对象作为研究载体，可以将其基本功能分为三个方面：（1）实现了三维数据管理。利用三维GIS技术可以实现三维数据录入，和其他系统数据的快捷转换，包括一些数据的基本分析

3、，录入数据库数据的整合和查询等。（2）实现了三维对象的管理。包括对一些基于三维数据的三维对象的建模，模型的可视化选择和查询以及对三维对象的平移、旋转等基本变化。（3）三维空间分析。包括三维的交、并、差以及开挖等操作，还能实现对体积、表面积以及距离的三维计算。二、三维GIS空间（一）数字高程模型的实现。数字地面猫性，即是对地面各种特征进行描述的有序数值阵列，往往用X，Y来表示其空间水平坐标，垂直高度一般用Z表示，部分情况下，X，Y还可以表示经度和纬度，由于这种地面特性实质上是高程的DTM，因而通常情况下，被人们叫做数字高程模型。5（二）Gird的生成方法。地质勘察中，很多情况下

4、原始采样点都是不规则的，采样点数量不能满足达到显示的需求，可以采用插值法生成更多的点。通常有双线性法以及趋势面法等多种形式，本文主要介绍Kriging。该方法以空间位置中的空间属性分布为重点考虑对象，能够达到对线性、无偏以及最小估计方差的精确估计，通过对信息样品的大小、形状等综合考虑后，会对样品赋予相应的系数，接着通过加权平均来对需要的块段品位做有效评估。（三）不规则格网的生成。TIT是由大量相邻的、不互相重叠的三角形构成的对地形表面的连续铺盖，根据类型的而不同，生成方法也有所差异，以一般三角网最为常见。该方法根据距离最近原则进行组网，并且随着起始边的不同呈现出不同的结构。而

5、Delaunay三角网结合结构较强，对于同一个不规则离散数据点能够实现集中对应，因而在性能上实际要优于一般三角网。三、三维GIS技术在矿山地质勘察管理信息系统中的应用本研究中采用的是地理信息系统技术，严格按照最新的地质勘察标准和相关规范，实现了从传统的CAD岩土工程勘察系统向GIS型的地质勘察系统的全面转变和升级。充分利用了强大的GIS功能，以及对大量数据的有效管理功能，从而把相关地质勘察信息和数据能够完全在同一数据库中储存，避免了信息孤岛现象的发生，使工程勘察的全部信息能够高度共享，达到图文一体化的管理效果，同时也充分考虑了地质勘察的实际需要，力求达到功能强大的同时，界面美

6、观、操作简单。5（一）系统分析。本研究中采用的是面向对象的分析方法进行系统分析。一般情况下，地质勘察是作为一个工程项目的形式来实施，属于非空间实体。基础地理对象则是地质勘察的关键背景信息，地质勘察的领域一般划分为三个核心实体，即勘察区、钻孔以及地层。其中勘察区是一种立体三维体，主要特征是具有一定的表面积和不定深度，因而这部分可以通过二维的多边形面状实体进行存储表示。利用布置钻孔拉力钻探和测试，以获得单位实体，也即是勘察场区的相关低下地质情况；钻孔的表面积相对狭小，具有一定深度，能够通过点状实体进行存储，可以看成是观测点，用于垂直方向相关数据的获得，同时绘制出相应的柱状图和报表

7、用以描述钻孔垂直分层情况，包括其他如原位测试、室内测试的相关数据；从容可以体现出场区地下地质整体状况。（二）建立系统数据库。通过数据特征、类型以及用途的分析，结合国家现行的地质行业勘察标准，重点关注空间数据与非空间数据的关联系，依照相关数据库范式进行。从整体上来说，可以将数据库分为基础地理、地层信息以及工程勘察专题、其他部分等四大核心方面。，其中地理信息数据库包括区域地层数据和岩土特征数据，工程勘察专题数据库则包括工程项目数据、钻孔数据和实验数据，其他部分种类较多，但最为主要的有部门、用户、角色、权限以