毕明丽

（长春工程学院吉林省长春130061）

面向数字地质调查的三维引擎关键技术研究

毕明丽

（长春工程学院吉林省长春130061）

在进行数字地质调查的过程中，三位引擎为其工作的开展提供了更加直观、科学的便利以及交互技术，提高了数字地质调查的效率，本文基于数字地质调查的三位引擎关键技术进行了研究与分析。

数字地质；三位引擎技术；调查

1　面向数字地质调查的三维引擎技术的论述

在开展数字地质调查的过程中，从二维到三维的数字化过渡一直是研究的重点，而三维引擎技术很好的解决了这一问题，在应用三维引擎技术的时候，可以实现对地质资料的有效集成，将所搜集到的资料完美的反映在数字模型之中，并以三维效果的方式展现地址结构的特征，进行实际需求的储量、估算以及空间分析等。

在应用三维GIS技术的时候能够较为真实的描述地质体，利用投影技术将三维物体投射到二维设备智商，但是在使用二维技术进行相关工作的时候必然会出现精度以及变形的问题，但是二维GIS技术在应用的时候也具有一个优势，二维GIS技术在处理海量数据的时候可以应用数据存储和空间分析方式，在城市管理、地图导航以及地质调查方面有很多的优势，在应用三维GIS技术的时候基本不存在二维GIS技术的缺陷，主要是因为三维GIS技术增加了维度，作为三位引擎技术的底层支持平台，三维GIS技术在应用的时候获得了就系统性以及效率的保证，通过三维可视化的模式绘制三维模型，可以直接实现与用户的交互对接，在可视化的基础上影响系统用户的直接体验，加强了系统用户的需求体验。

在使用三位引擎技术的过程中，数字地质调查已经能够做到覆盖整个矿产资源的调查全过程，并对调查所得的内容进行模拟、评估以及展示，从而实现移动GIS和终端GIS的对接，基本实现了在数据层面上的数据池的技术，为之后与数字模型进行衔接奠定了良好的基础。

2　现有数据模型的比较分析

2.1基于面元的三维数据模型

在应用基于面元的三维数据模型的时候主要是借助地“面”来表示和描述地质结构，也就是采用微小面来进行表达的工作，在利用这一模型结构的时候，最大的优点就是数据结构简单易懂，快速可视化的数据操作以及维护为数字地质的调查带来了较大的便利，但是总体来说，在应用面元三维数据模型的过程中存在着就空间分析的缺陷，不能针对数字地质的具体对象实现对内部属性描述的功能。

2.2基于体元的三维数据模型

在使用基于体元的三维数据模型的时候，所采用的方法是从不同的面元模型入手的，也就是在使用的过程中要充分的考虑属性表达的问题，将提对象分割成更多小的体元来进行模拟地质数据的表达，组成的元素规则也会有所不同。

2.3基于混合表示的三维数据模型

基于面元的空间模型在使用的时候有所侧重，重点倾向于比表面层次的表达，也就是说在进行空间分析的时候缺乏一定的优势，在使用基于体元的空间模型的时候，重点的表达对象是空间对象实体，对于空间情况的分析也具有较高的水平，但是整体的应用效率较低，同时对于存储空间的要求也比较的高，并且其中存在着两种主要的混合方式，其一是两种模型连接在一起共同表达数据，另一种混合方式是进行数据融合之后进行数据模型表达。

3　数字地质调查领域的对数据模型的要求

3.1具有多维通用性

地质调查在开展工作的过程中主要是面向众多的地质现象，在进行调查的时候，所涉及到的地质现象以及地质信息的种类是多种多样的，具有信息量大、信息复杂的特征，因此在进行数据调查的时候一定要确保所有的数据都是能够实现的有效连接，包括使用移动GIS、二维GIS、三维GIS技术的时候，构建数据模型的时候一定要注意要求模型具有多维通用性的特征，确保地质数据能够高效的结合二三维的优势，

3.2具有较为完善的空间关系

在进行数字地质调查的时候，一定要确保能够建立有效的空间数据，这样方便对地质数据进行细致的分析和利用，数据的空间关系指的是地质之间地理实体之间的空间特性，在进行这方面研究的时候重点之一就是拓补关系的研究，拓补关系指的是空间对象与层级对象之间的临接、关联以及包含的关系，由于二维GIS缺少了维度的支持，使得数据之间的相对关系比较的简单，只能描述简单的对象关系，但是在应用三维GIS的时候，可以根据数据模型的不同定义建立起不同的拓补关系，可以根据实际的数据分析的需求选择合适的关系进行数据基本元素之间的连通、包含以及临接的关系。

3.3具有复杂地址结构描述的能力

针对数字地质的调查以及研究，数据模型在设置地质条件的时候具有一定的复杂性，例如在处理断层地质的数据的情况下，在面对这类复杂数据的时候，一定要科学的构建数据模型，选择有利于工作人员科研工作开展的工作层面进行决定，确保数据具有较高的完整性，并形成对数据模型的整体表达模式，为之后复杂的数据地质的调查工作描述能力创设一个良好的条件。

4　结语

地质调查主要涵盖了地质对象的所有现象的调查，在进行科学指导的时候，最重要的就是要开展基础的调查工作，对种类丰富、复杂的信息种类进行高效率的处理，并对其中的地质结构进行系统、统一的描述、组织、管理以及处理，使得数字地质的调查研究有所侧重，并重点的解决其中遇到的难点问题，使得数字地质的处理工作更加的科学，研究更加的深入，基于上述这些内容，本文分析了面向对象的地质调查的三维引擎关键技术的使用现状以及现有的数据模型的对比分析，根据不同的地质数据的调查研究结果，提出了在进行数字地质调查的时候所搜集到的地质数据应当具有的特征，借此使得数字地质的调查技术的实施更加的具有针对性。

[1]齐斐.数字地质调查中人机交互与三维可视化技术研究[D].武汉:中国地质大学,2010.

[2]李超岭,刘修国,李丰丹,等.数字地质调查系统从野外数据采集到矿体三维可视化的无缝一体化技术研究与实现[C]//全国地质制图与GIS学术讨论会.2007.

毕明丽（1978—），女，东省威海市人，博士，讲师，研究方向：矿产普查与勘探。