三维地理信息技术在地质调查中的应用

杨康　于浩

摘 要：在科学技术逐渐成熟的形势下，很多先进科学技术被使用到各个行业领域中。最近几年三维地理信息技术成为了GIS中关键构成部分，其能够使用三维可视化技术，为用户呈现出地理相关的信息，这种功能使其在地质调查工作中被普遍运用。本文就三维地理信息技术存在的基本功能进行简述，进而详细阐述了其在地理调查中的具体使用。

关键词：三维地理技术；地质调查；相关应用

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

0 引言

三维地理信息技术是信息时代中孕育而生的技术，其主要是对空间的对象平面关系进行表达，并且还能够将其之间的立体关系进行描述。而将其使用在地质调查工作中时，其能在相关的平台上将地形地貌、地质三维场景呈现出来，以此让相关的地学工作者能够对研究的地理对象进行深入分析。

1 三维地理信息技术的相关功能

最近几年中，三维可视化技术以及3D GIS技术逐渐成熟，将地理调查中地质图进行三维可视以及空间分布等方面得以实现。传统性地质图将纸质图作为呈现的基础，这样纸质图形一般使用垂直平面投影形式制作。目前将3D GIS技术植入到各个软件中，其能够方便我们的生活以及工作。其具体具备着数据查询、定位以及地图输出等相关的功能。使用这些技术软件的用户能够对相关的线路进行三维地形、地质图模拟等等。同时还能选用不同角度、模式以及距离等各个不同的方面对三维地形进行观察。除此之外其还具有一定的量测功能，相关用户能够在GIS平台上，对水平距离、垂直距离以及空间距离等相关的方面进行测量，还有则是能够对高线进行分析，同时对视线领域以及地貌剖面进行仔细的分析。其中的高线分析是对范围、等高线间隔以及线层数等相关方面进行设置，在不同视角以及不同高度动态实施观测以及分析。

在传统的地质工作中，工作人员仅凭借地形图曲线特征以及自身的工作经验对地形进行认知。而将等高线分析加以引入，其能够直接性反映出地壳表面以及面状地质体空间之间的关系。而在视域分析方面，其若是设定了定义视点位置，明确其可视的方位，其视点高度以及视程能够依据实际情况要求实施相应的改变。视域分析功能存在作用十分大并且有效，其能够让地质工作人员处于虚拟可视化地质环境中。能够经过对视域观察以及分析，提前性做好各个项目的规划以及设计，而这对数字取调的工作人员而言具有着一定的意义。

2 三维地理信息技术在地质调查中的相关运用

三维地理信息技术使用范围十分广泛，其能够使用在地质调查以及城市规划等相关方面。而在地理领域中，和2D GIS中特有的二维表达方式相较，3D GIS表达形式能够更加的直接与真实。传统性地质图为能够尽量反映出地质要素和地形之间空间关系。其经过在地质图中留下比较简化性的特有信息，例如大比例尺地质图中相关的等高线方面。而在小比例尺地质图中使用了一些符号标记以及文字标注，例如在地貌上的高点以及洼地等等。不过为了突显出相关的专题信息，对这种地形信息经过要进行一定的简单化。比如大比例地质图中的等高线以及小比例地质图中地貌点等等。在这种情况下地学工作人员就很难以于一张二维平面上获取地质要素的三维空间信息，这样也对空间分布以及地貌发展等相关形成了影响。而计算机技术推动了电子地图发展，数字地质图也就因此而生。

2.1 地质信息来源获取

作为地质信息，其具体包含了地质体年代、岩性、构造特点以及空间位置等相关方面。传统性的地质信息中包含了地质图、构造图以及矿产图方面，和其相应的各个地层信息、生物信息以及构造信息等等。同时还有各个物化探资料，例如在地震数据以及地球化学勘探数据等相关的方面。地质信息根据空间布局分成地表数据以及地下数据。在数据中获得类型，进而划分出遥感数据、测量数据以及物探数据等等。而根据其信息来源能够分成原始数据以及成果数据。依据数据表达的方式能够分为图形、图象以及文字等等。对这些信息进行综合性的分析，有利于三维环境情况以及模型建设的可视化。

2.2 地质体空间信息获取与可视化

在对地质体空间数据模型进行建设的时候，其需要先对地质体特点三维坐标进行获取。在通常情况下，三维数据输入形式需要综合到数据源表达模式特征以及其原有特点。因为地质调查和勘探数据收集以及表达方式各不相同。所以获取三维地质信息方式也有不同。针对数据原始性来讲，部分地质实体原始收集信息一般是三维性，例如在钻井、钻孔曲线以及采样数据等相关方面。而就数据表达方式来讲，若是地質实体呈现方式是二维模式的。比如地质图、构造图以及化探等值线图，在这个方面需要使用数字化方式获取需要的三维信息，这样就能够通过获得大量的信息来进行相关的地质工作。

数据呈现是三维可视化技术最为基本而有效的应用。三维系统能够将各个地质调查中获得的数据以位置作为参考的依据，并且把各个数据进行分类之后图形化，在此基础上建模导进系统中，之后在整个三维系统界面基础上尽量的使用各个可视化技术呈现出最好的效果。例如在生态地球化学调查中，其中会出现多样化的等值线图以及元素含量成分图，这样有利于快速的定位与掌握成果现状。可视化数据增快了数据展示中信息收集速度，进而增快了数据呈现以及管理的全部过程。

3 结语

随着科学技术以及信息技术的逐渐成熟发展，各个新的技术被使用在相关的行业领域中。三维地理信息技术是最近几年中使用最为广泛的一项科学技术，将其使用在地质调查中能够更加方便地质工作人员对地形进行深入的研究。在地质信息来源以及地质体空间信息获取与可视化等相关的方面，充分的发挥出三维地理信息技术的作用，进而促使地质工作事业能够顺利发展。

参考文献：

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[2]李勇.三维地理信息系统有关技术的研究与实践[D].中国人民解放军信息工程大学，2002.

[3]魏为兴.三维地理信息技术在地质调查中的应用[J].福建地质，2013

（01）：44-51.

作者简介：杨康，本科，地质测绘工程师，注册测绘师。endprint