地球物理三维属性及地质建模

地球物理三维属性及地质建模

工作区通过布设一定网度的测深点，探测不同深度上岩（矿）石电性分布特征，通过数据处理、测深点的一维、二维反演，得到真实的地下电性分布特征，最终建立三维地电结构模型；通过三维地电属性体模型、模型图切及任意方向、深度的切片来展示地下三维地电结构；通过对地电模型的地质解译，形成三维地质结构模型。地电模型如以下图所示。

三维地电模型

三维地电模型

地电模型任意位置图切

地电模型任意位置图切

地电模型任意位置图切

地电模型任意位置切片

地电模型任意位置切片

地电模型任意位置切片

地质体模型提取

地质体模型提取

地质体模型提取

地质模型任意范围挖取重新建模

通过对地质模型进行岩性花纹填充形成更为直观的成果展示：

使用地理信息系统进行校园三维建模

使用地理信息系统进行校园三维建模 摘要: 随着地理信息系统(GIS)技术在各个应用领域的广泛使用,GIS技术与地理空间信息的表示、处理、分析和应用手段的不断发展紧密相连,形成了各种不同功能的GIS系统软件。针对目前我国许多高校在对校园建筑资源管理上的不足，采用先进的组件式GIS技术对学校的建筑资源进行科学的管理。从而利用MO软件和Visual Basic编程语言开发的高校建筑资源管理系统。以及系统设计过程中利用Access软件对数据库的设计和在Visual Basic平台及MO的组件下对程序的设计及系统功能的实现。从而使现实校园在时间和空间上获得延伸，在现实校园基础上形成一个虚拟校园。 关键词：地理信息系统，ARCgis，校园三维建模，查询 引言 地理信息系统是由计算机硬件、软件、地理空间数据和管理人员共同组成的集合，以有效地获取、存储、更新、管理、分析和显示各种形式的与空间有关的信息。地理信息系统采用的基本技术可归纳为地图分层、矢量抽象、空间数据与属性数据的划分三个方面。 当前，我们正处在一个信息采集、处理、分析和应用的方法发生重大变革的时代。所以，地图、图片的智能化是地理信息系统（GIS）很重要的应用领域。本校园查询系统采用通用桌面GIS软件MO制作吉林师范大学校园电子地图，以VB为开发平台，实现了空间信息的浏览、查询等功能，使吉林师范大学校园地图达到了数字化、三维化和电子化。 1.1校园平面图布局 在绘图过程中，分不同颜色建立若干个图层进行描绘。例如道路、建筑、绿地、楼房、水池、操场以及各特殊用地等都要建立单独的图层，便于管理和操作，同时也便于在MO 中分数据集进行管理，从而为工作带来简便，提高工作效率。 最后完成吉林师范大学电子地图布局图。布局就是地图（包括专题图）、图例、地图比例尺、方向标、文本等各种不同地图内容的混合排版与布置，主要用于地图打印。图1是吉林师范大学电子地图布局图。

一个三维GIS建设方案

基于skyline的城市三维建模研究 2.3 软件配置 核心应用软件为Skyline系列软件，用于三维展示和应用开发，开发环境为Visual Studio2005。辅助软件有四套，名称及主要用途为：ArcGIS用于矢量数据的处理和转换；AutoCAD用于建筑物轮廓提取及数据源处理；PhotoShop用于纹理图像加工与处理; 3DSMAX用于特殊建筑的三维建模。 Skyline 系列软件是非常优秀的三维地理信息系统软件，它是由三个相互独立的子系统构成: TerraBuilder、TerraExplorer Pro和TerraGate，通过这三个子系统可以把不同的地理数据联系起来,并且可以把它们快速的分发到各个用户。 2.3.1TerraBuilder 融合大量的影像、高程和矢量数据,以此来创建有精确坐标的三维模型地形数据库。 2.3.2TerraExplorer Pro 它是一个桌面应用程序,使得用户可以浏览分析空间数据,并可以对其进行 编辑。也可以在上面添加二维或者三维的物体、浏览路径、场景以及地理信息文件。TerraExplore 与TerraBuilder 所创建的地形库相连接,并且可以在网络上发布。 2.3.3TerraDeveloper 它是TerraExplorer 家族中的一款产品,利用它可以定制客户需求功能。2.4 技术路线 整体技术路线是将实验区的OuickBird卫星影像以及高程数据加载到Skyline 系统的TerraBuilder软件中，并对这些数据的格式进行转换，然后进一步生成MPT 格式的文件，形成Skyline系统的TerraExplorer Pro 软件所需要的地表数据集。接下来在TerraExplorer Pro中，加载地表数据集，导入矢量数据集及相关数据，进行二维、三维模型的建立，进而生成真实的三维城市景观。图1为具体的技术路线。 3 城市三维模型的建立 3.1地形建模 地形建模的方法主要是采用在某地区的DEM数据的基础上叠加遥感影像来完成三维地形的显示。

3dgis地理信息系统解决方案

3D GIS 地理信息系统解决方案 立项的背景和意义 一）背景 地理信息系统（GeographyInformationSystem ）是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影，反映了人们赖以生存的现实世界，是在计算机软件和硬件支持下，以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。 GIS 作为计算机和空间数据分析方法作用于许多相关学科后发展起来的一门边缘学科，由于能及时地抓住当今世界计算机技术飞速发展，各国政府对地理、 资源和环境信息日益重视这一时代特点，加上许多相关技术（如GPS、DPS、RS 等）为它提供了强有力的地理空间信息获取手段，使得GIS己经成为各国政府部 门、商业公司、科研机构和高等院校极为关注的热点领域。特别是进入20 世纪 90年代以来，GIS己在全球范围内形成产业规模，并将进一步深入到各行业乃至 人们的日常生活之中。 二维地理信息系统始于二十世纪六十年代的机助制图，今天己深入到社会的各行各业中，但二维地理信息系统存在着自身难以克服的缺限，它本质上是基于抽象符号的系统，不能给人以自然界的三维真实感受。三维地理信息系统是在维平面的基础上模拟并处理现实世界上所遇到的三维现象和问题。地理信息三维可视化系统是对具有三维地理参考坐标的空间信息进行输入、存储、编辑、查询、 空间分析和模拟的计算机系统。二维地理信息系统与三维地理信息系统的本质区别在于数据的分布范围，在于高程是被看成空间数据还是属性数据。三维 GIS 的根本目标是多维时空现象的三维表示。相对于二维GIS而言，三维GIS具有三 个显著的特点： 1、直观性：直观性是三维GIS的最显著的特点，通过三维可视化技术，用 户将得到更好的人机交互接口，更少的训练时间，以及更多的空间信息。 2、巨大的数据量：三维GIS应用通常具有海量数据（可达数百G），这种巨 大的数据量使得三维GIS 需要得到数据库的有效管理，具有高效的数据存取性能。 3、复杂的数据结构：三维GIS不是对二维GIS的简单扩展，三维空间中增 加了许多新的数据类型，空间关系变得更加复杂。 三维可视化一直以来是虚拟现实、地理信息系统、数字摄影测量等领域的研究重点。早在八十年代末期，随着GIS 研究与应用的不断深入，许多研究者开始了三维GIS 的研究。早期的研究主要面向地质、矿山等特殊应用领域，建立栅格化的数据模型和进行一些特殊的空间分析，功能较为单一。K 和Masry 于1987 年开发了用于矿产资源评估和开采的三维GIS 原型系统，这个系统可能是最早的 三维GIS 系统，具有一些简单的空间分析能力，如最近点分析等。

IMAGIS 三维可视地理信息系统

IMAGIS 三维可视地理信息系统 IMAGIS 三维可视地理信息系统是一套以数字正射影像（DOM）、数字地面模型（DEM）、数字线划图（DLG）和数字栅格图（DRG）作为处理对象的 GIS 系统。该系统结合了三维可视化技术（visual reality）与虚拟现实技术（virtual reality），完全再现管理环境下的真实情况，把所有管理对象都置于一个真实的三维世界中，真正做到了管理意义上的“所见即所得”。 IMAGIS 是一套先进、完整的可视化地理信息系统。它分为四大部分：三维可视地理信息系统（IMAGIS Classic），基于专业测量技术的城市建模和可视化系统（IMAGIS MagiXity），影像快速漫游系统（IMAGIS 3DBrowser）以及三维场景数据网络发布系统（IMAGIS Web3D）。由于信息来源多种多样、数据类型丰富、信息量大，该系统在数据的管理上采用了矢量数据和栅格数据混合管理的数据结构，二者可以相互独立存在，同时，栅格数据也可以作为矢量数据的属性，以适应不同情况下的要求。 软件特点 ·支持多种通用的二维、三维数据交换格式，可方便地与其他常用软件进行数据交换。 ·能迅速重建和还原地形、地貌及地物，真实再现地面景观。 ·地物快速生成。可方便地进行编辑，如删除、移动、复制等。其结构形状、高度等可随时修改。 ·视图操作灵活，可任意缩放、平移、视点变换、角度旋转，鹰眼视窗，实时 3D 贯穿飞行浏览。 ·简单快捷的三维物体表面贴图方式。 ·系统对实体采用快速真彩色渲染，可实时进行明暗变换，色彩调配，光源转换等。 ·系统内部提供了强大的三维实体建模工具，可以按用户的任何要求生成三维模型。 ·内部数据类型丰富，可管理电网、水网、建筑物、场地、道路、DEM等实体，用户可根据实际需求扩充数据类型。 ·图形可按图层的方式管理和显示。 ·可直观地定义三维实体的属性，对实体属性进行编辑、查询、浏览、统计分析及属性提取等。属性表结构可动态修改，实体属性查询基于SQL语言。 ·具有属性和图形联动检索功能。 ·提供 SQL Server、Oracle 数据库接口，直接使用它们管理属性数据。 ·支持多种图形格式。可输出标准栅格图像，方便地与其他图形软件进行数据交换。 ·提供功能强大的平面图形编辑系统，完全支持二维地理信息系统图形数据，对象可以自动嵌入三维图形中。 ·完善的空间分析功能。 ·多种方式的部分场景保存功能。 ·三维可视化电力选线功能。 ·直接读取在 AutoCAD 、Arc/Info 中自定义的建筑物高程信息，并将其转换为 IMAGIS 的三维信息，并批量生成三维场景中的房屋。 ·新的网上发布工具 Web3D。 系列产品 ·IMAGIS Education ---- 三维可视地理信息系统教育版 ·IMAGIS Classic ---- 三维可视地理信息系统 ·IMAGIS Magixity ---- 城市建模与可视化地理信息系统 ·IMAGIS 3DBrowser ---- 影像快速漫游系统 ·IMAGIS Web3D ---- 三维场景数据网络发布系统 ·IMAGIS Sup3DBrowser --- 3DBrowser 通用控件

GOCAD 软件三维地质建模方法

GOCAD 软件三维地质建模方法 1建模方法 GOCAD 三维地质建模主要包括两类：一类是构造模型（structural modeling）建模，一类是三维储层栅格结构（3D Reservoir Grid Construction）建模。 （1）构造模型（structural modeling）建模建立地质体构造模型具有非常重要的意义。通过建立构造模型能够模拟地层面、断层面的形态、位置和相互关系；结合反映地质体的各种属性模型的可视化图形，还能够用于辅助设计钻井轨迹。此外，构造模型还是地震勘探过程中地震反演的重要手段。 （2）三维储层栅格结构（3D Reservoir Grid Construction）建模根据建立的构造模型，在3D Reservoir Grid Construction 中可以建立其体模型；同时地质体含有多种反映岩层岩性、资源分布等特性的参数，如岩层的孔隙度、渗透率等，可对这些物性参数进行计算和综合分析，得到地质体的物性参数模型。 当采样值在地质体内密集、规则分布时，可以直接建立采样值到应用模型的映射关系，把对采样值的处理转化为对物性参数的处理，这样可以充分利用计算机的存储量大、计算速度快的特点。 当采样值呈散乱分布，并且数据量有限时，需要采用数学插值方法，拟合出连续的数据分布，充分利用由采样值所隐含的数据场的内部联系，精确的模拟模型中属性场的分布。 图1-1孔隙度参数模型分布图 2 建模流程 2.1数据分析 （1）钻孔、测井分布及数据分析 支持三维建模的数据主要为钻孔和测井。由于对区域范围和建立三维地质建模的精度要求不同，得对所得到的钻孔、测井的分布和根据其取得的数据进行分析和处理是的必要。根据钻孔、测井的分布范围和稠密程度可以大致确定地层的分布界限，对钻孔较少区域采取补充钻探或者采用其它方法进行处理。 （2）地质剖面

地质体三维建模方法与技术指南

内容简介 本书系统分析了目前国内外地质体三维模拟技术和应用软件开发的现状，由此提出了不同领域地质体 三维建模的数据需求、技术流程和主要建模软件的数据接口；详细阐述了Micmmine、surpac、Mapgis、3D-Grid等三维地质体模拟软件在矿山、地下水、城市地质等领域的应用实践和示范工作，以及提交的相 应三维模型成果；并对今后如何展开相关工作提出了建议。 本书可作为开展三维地质建模工作的指导用书，同时亦可作为地质及相关专业学生的专业参考书。 【节选】 (一)地下水三维地质建模所需数据类型 在地下水三维地质建模中，会涉及的地质现象主要有：地貌(或地形)、地层、褶 皱、断裂、透镜体及侵人体等，为刻画这些地质现象，就需要用到地表数字高程模型数据 (DEM)、遥感影像数据、地理信息数据、钻孔数据及剖面数据等。具体来说，为刻画三 维模型中的各种地质现象，需要的相关数据包括以下几种： 1．地表数字高程模型(DEM)数据 地表数学高程模型数据用于生成三维地质结构模型顶面(地表面)，此部分数据可以 从测绘主管部门获取或向国家测绘局基础地理信息中心购买，从基础地理信息中心购买的 数据属于标准数据，数据以ARCINFO数据格式存放。DEM数据比例尺有多种，其中，全 国的1：25万数据库在空间上包含816幅地形图数据，覆盖整个国土范围，国外部分沿国 界外延25公里采集数据。地貌统一在TERLK层中存放，包括等高线、等深线、冲沟等， DEM等高线的等高距，在全国范围内共分40 m、50 m、100 m三种，使用时可参照等分 布图确定。对于标准数据，可以根据需要进行数据格式转换、比例变换、投影变换等多种 处理。 另外，如果不能获取现成的DEM数据，也可以自己使用专门的地理信息系统软件用 地形图生产。即把纸质地形图数字化及几何纠正校准，然后进行高程信息的提取——对等 高线进行屏幕矢量跟踪并对等高线标赋高程值，同时编辑、检查、拼接以生成各种拓扑关 系，最后用软件进行内插值、裁剪生成DEM数据。 2．遥感影像数据

地质建模软件介绍

地质建模软件介绍 康文彬 摘要：随着信息技术手段的高速发展，传统工程地质学领域在地勘成果信息化设计方面渐渐形成了初步的理论与方法体系，并在此基础上对工程勘察全过程提出了一体化设计需求。实现工程三维地质信息建模与分析的目标，对工程全生命周期以三维地质模型作为支撑，将能够实现各方面的多种需求，而其最大的优势就是可以更为快速和准确、方便、直观的体现地质体的三维信息，还可以利用其剖切的功能实现二维图件的快速绘制。本文主要对地质建模理论和现有地质建模软件相关情况进行简要客观的介绍。 关键词：地质软件 1 三维地质建模的必要性 长久以来，对于地学信息的表示和处理都是基于二维的，通常将垂直方向的信息抽象成一个属性值，其实质就是将三维地质环境中的地质现象投影到某一平面（XY平面、XZ平面或YZ平面）上进行表达，称为2.5维或假三维，它描述空间地质构造的起伏变化直观性差，往往不能充分揭示其空间变化规律，难以使人们直接、完整、准确地理解和感受具体的地质情况，越来越不能满足工程设计和分析的需求，因此，真三维处理显得愈来愈迫切。与此同时，众多新型勘探手段的应用，诸如地震勘探、探地雷达、遥感，以及地球化学勘探等，致使各种地质资料急速膨胀，迫使地质工作者不得不采用新的手段来综合利用这些信息。因此，空间三维地质建模及可视化技术的研究是计算机在工程地质领域应用的一个必然趋势。 1994年加拿大学者Houlding最早提出了三维地学建模（3D Geosciences Modeling）的概念，即在三维环境下将地质解译、空间信息管理、空间分析和预测地质统计学、实体内容分析以及图形可视化等结合起来，并用于地质分析的技术。工程地质三维建模及可视化技术借助于计算机和科学计算可视化技术，直接从3D空间角度去理解和表达地质对象的几何形态、拓扑信息和物性信息，这对工程决策和灾害防治意义重大，已经成为岩土工程科学、工程地质学、数学地质学和计算机科学等多学科交叉领域研究的前沿和热点。 三维地质建模体系大致概括为地质数据处理、地质体建模和模型应用三个阶段。为充分了解现有三维地质建模软件的相关情况，选取满足当前工作使用需求的软件进行地质模型的创建，有必要对相关理论及各软件的相关情况进行简要介绍。

3D GIS地理信息系统解决方案

3D GIS 地理信息系统解决方案 一、立项的背景和意义 （一）背景 地理信息系统（GeographyInformationSystem）是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影，反映了人们赖以生存的现实世界，是在计算机软件和硬件支持下，以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。 GIS作为计算机和空间数据分析方法作用于许多相关学科后发展起来的一门边缘学科，由于能及时地抓住当今世界计算机技术飞速发展，各国政府对地理、资源和环境信息日益重视这一时代特点，加上许多相关技术(如GPS、DPS、RS 等)为它提供了强有力的地理空间信息获取手段，使得GIS己经成为各国政府部门、商业公司、科研机构和高等院校极为关注的热点领域。特别是进入20世纪90年代以来，GIS己在全球范围内形成产业规模，并将进一步深入到各行业乃至人们的日常生活之中。 二维地理信息系统始于二十世纪六十年代的机助制图，今天己深入到社会的各行各业中，但二维地理信息系统存在着自身难以克服的缺限，它本质上是基于抽象符号的系统，不能给人以自然界的三维真实感受。三维地理信息系统是在二维平面的基础上模拟并处理现实世界上所遇到的三维现象和问题。地理信息三维可视化系统是对具有三维地理参考坐标的空间信息进行输入、存储、编辑、查询、空间分析和模拟的计算机系统。二维地理信息系统与三维地理信息系统的本质区别在于数据的分布范围，在于高程是被看成空间数据还是属性数据。三维GIS 的根本目标是多维时空现象的三维表示。相对于二维GIS而言，三维GIS具有三个显著的特点： 1、直观性：直观性是三维GIS的最显著的特点，通过三维可视化技术，用户将得到更好的人机交互接口，更少的训练时间，以及更多的空间信息。 2、巨大的数据量：三维GIS应用通常具有海量数据(可达数百G)，这种巨大的数据量使得三维GIS需要得到数据库的有效管理，具有高效的数据存取性能。 3、复杂的数据结构：三维GIS不是对二维GIS的简单扩展，三维空间中增

三维地理信息系统软件一套

三维地理信息系统软件一套 1．支持实时三维地形可视化功能； 2．支持在三维场景上创建二维文本、图片对象和三维模型对象； 3．支持从标准GIS文件和空间数据库中读取各种地形叠加所需要的信息；4．支持支持视频、动画，创建交互式应用系统； 5．支持将各种信息整合之后的三维虚拟数字地球场景发布到局域网或互联网上，使用户在任何地方都可以实现轻松快捷的三维交互式体验； 6．支持以场景的独特视角展现地貌特征、视域、地物间关系； 7．以网络数据流形式高效展现地形及叠加地貌信息 8．提供创建和发布3D地形可视化信息的所有工具 9．支持交互式绘图工具，用于在3D地形模型中创建几何图形、用户自定义对象、建筑物、文本、位图和动画 10．产生和输入静态、动态的2D或3D对象、符号及地理配准信息图层11．在线或离线导入GIS数据图层 12．将图层数据以标准GIS文件格式输出 13．通过标准COM接口与外部、本地和WEB应用程序通讯。控制所有动态及静态对象、信息层和应用系统信息 14．提供全套3D测量及地形分析工具 15．自主导航功能可创建预定义飞行路径 16．用鼠标、键盘和飞行控制面板的任意组合方式控制速度、高度角及视角17．将事先录制的飞行路径输出为视频文件，如AVI或一系列帧文件 18．3D视窗中的快照功能及影像文件输出功能 19．在3D模型的特定区域建立指向网页、应用程序和数据库的超级链接20．集成文本和WEB内容 通过发布工具输出3D场景提供Intranet/Internet访问 配件需求 1.软件安装光盘、授权文件及操作手册； 2.软件规格性能以及相应的技术说明。

售后服务 1.中标人负责到采购人指定安装地点进行软件安装调试和技术培训； 2.中标人将对所提供的软件提供一年免费维护及升级技术支持。

S-GeMs软件基本原理及三维地质建模应用

目录 第一章 S-Gems软件简介及建模工区概况 (2) 1.1 S-GeMs软件的基本概况 (2) 1.2 建模工区及地质背景简介 (2) 第二章数据的导入及基本分析 (3) 2.1 数据的格式及导入操作 (3) 2.2 数据分析及处理（正态变换） (4) 第三章各变量的变差函数分析 (8) 3.1 变差函数的基本原理 (8) 3.2 S-GeMs软件变差函数分析模块及基本操作简介 (8) 3.3 变差函数分析结果 (10) 第四章三维沉积相建模 (14) 4.1 三维沉积相确定性建模（指示克里金方法） (14) 4.2 三维沉积相随机建模（序贯指示模拟方法） (15) 第五章三维储层参数建模 (20) 5.1 协同克里金方法（cokriging）三维储层参数确定性建模 (20) 5.2 协同序贯高斯模拟方法（cosgsim）三维储层参数随机建模 (22) 第六章 S-GeMs软件建模的优越性与局限性 (26) 6.1 S-GeMs软件建模的优越性 (26) 6.2 S-GeMs软件建模的局限性（约束条件） (26) 参考文献 (27)

S-GeMs软件基本原理与三维地质建模应用 ——《地质与地球物理软件应用》课程报告第一章 S-Gems软件简介及建模工区概况 1.1 S-GeMs软件的基本概况 S-GeMS（Stanford Geostatistical Modeling Software）是Nicolas Remy在斯坦福大学油藏预测中心（SCRF：The Stanford Center for Reservoir Forecasting）开发的一套开源地质建模及地质统计学研究软件。2004年首次发布，其后进行了更新和升级。该软件包括传统的经典地质统计学算法和新近发展的多点地质统计学方法。由于操作简单、源代码公开，而且有二次开发的接口，因此日益成为继Gslib之后又一重要的地质统计学研究和应用软件。 1.2 建模工区及地质背景简介 已知建模工区的范围沿x、y、z方向为1000×1300×20米。三维网格数为100×130×10，网格大小为10×10×2米。主要沉积的砂体为发育在泛滥平原泥岩上的河道砂体，且河道砂体近东西向展布。另有部分河道发育决口扇砂体。工区第6网格层的沉积相切片如图1所示。 图1-1 建模工区中部沉积相分布图 本次实验共提供350口井的井数据，所有350井均为直井。垂向上每口井分为10个小层，每层厚度为2米，如图 2 所示。

三维地质自动建模与可视化

三维地质自动建模与可视化 北京国遥新天地信息技术有限公司遥感应用第一事业部柳蛟 （转载请注明出处和作者，侵权必究） 一、前言 1.1项目背景 数字城市建设方兴未艾。现在的数字城市建设正处于基础建设阶段，为完成该阶段的任务，必须采集包括地上、地表和地下等部分的三维数据，并实现其可视化。同时，各城市因其所处地质带的不同而不同程度地受到地震、地面沉降、滑坡、岩溶塌陷等地质灾害的影响。为此，一些城市正在进行有关地质灾害的预警和防治工作。其他很多领域，如城建工程、地下工程、水电工程、交通工程、环境工程、资源开发等都贯穿有地质问题。上述工作的开展和问题的解决迫切需要借助三维可视化技术对地质数据进行可视化，从而为相关工作提供帮助。因而，三维城市地质信息可视化受到很多学者和相关工作者的重视。 基于目前地下管网和地下建构筑物信息的基础，增加地质数据的收集整理，并进行直观的可视化三维建模分析，可更好的为地下工程建设，城市规划等问题提供决策信息支持，使地下空间信息管理单位对相关数据进行有效的管理。 基于现有地质数据采集、处理的成果，结合EV-Globe大型三维地理信息平台，从三维地质数据结构、三维地质钻孔数据展示、三维地质自动建模、三维城市地质信息可视化系统的功能设计等方面对三维城市地质信息可视化进行研究和应用。 1.2历史回顾 2002年开始，当时在海外工作的朱焕春博士和李浩博士试图将他们所应用的一些地质体三维可视化技术推广到国内，即便是在发达国家，当时这项技术也才刚刚开始应用。但是，因为这些国家已经具备了调研和开发过程的积累，以及技术市场商业化体制的优势，推广过程相对很快，到2005年，大部分已经全部采用三维可视化资料，包括地质体几何形态、测试资料、监测数据等全部打包在一个三维计算机图形和信息系统中，电子化和图形化为专业

三维地理信息系统知识点总结

1、三维GIS在空间分析方面的独特应用： 三维空间分析除了包括二维gis的分析功能外，还应包括针对三维空间对象的特殊分析功能。具体可分为以下几类：空间查询，包括几何参数查询(空间位置、属性)、空间定位查询(点定位、面定位)、空间关系查询(邻接、包含、相离、相交、覆盖等)等；空间量测，包括距离、质心、面积、表面积、体积等；叠置分析；缓冲区分析，包括点缓冲、线缓冲、面缓冲、体缓冲等；网络分析，包括最短路径、资源分配、连通分析等；地形分析，包括趋势面分析、坡度坡向分析、晕渲分析等；剖面分析，它是实现通视分析、日照分析阴影计算等的基础；空间统计分析，包括统计图表分析、密度分析、层次分析、聚类分析等。 根据空间分析所处理的对象进行划分，空间分析方法主要有基于图形的方法与基于数据的方法两类。基于图形的空间分析方法如常规的缓冲区分析、叠置分析、网络分析、复合分析、邻近分析与空间联结等能直接从2D 扩展至2.5D乃至3D。由于三维数据本身可以降维到二维，因此三维GIS自然能包容二维GIS的空间分析功能。三维GIS最有特色的也许是其基于三维数据的复杂分析能力，如计算空间距离、表面积、体积、通视性与可视域等。结合物理化学模型提供一些更具增值价值的真三维空间分析功能，如水文分析、可视性分析、日照分析与视觉景观分析等已成为三维GIS分析研究的重要内容之一，并正积极朝结合属性数据和其他专题数据开发知识发现的新方法、“面向解决与空间有关的问题”提供定量与定性结合的空间决策支持方向发展。 2、三维建筑物模型的重建方法： 大量的研究致力于地物（尤其是人工地物）的三维自动重建，而依据分辨率、精度、时间和成本等的不同已经有许多不同的技术方法可供选择。如Tao（2004）将三维建筑物模型的重建方法分为以下三类：1）基于地图的方法，利用已有GIS、地图和CAD提供的二维平面数据以及其他高度辅助数据经济快速建立盒状模型；2）基于图象的方法，利用近景、航空与遥感图象建立包括顶部细节在内的逼真表面模型，该方法相对比较费时和昂贵，自动化程度还不高；3）基于点群的方法，利用激光扫描和地面移动测量快速获得的大量三维点群数据建立几何表面模型。 建筑物三维模型重建：基于图片、基于激光扫描数据

三维可视化建模技术在地质勘查中的应用

三维可视化建模技术在地质勘查中的应用 摘要：根据地质勘查的数据特点，利用三维可视化建模技术。实现了以真三维模型来恢复地表以下地质体的结构、形态特征以及空间展布，能对其进行旋转、漫游、切片分析、虚拟钻探等操作，动态地研究其内部细节，了解目标对象与周围地质环境之间的关系，为地质信息的进一步定量分析、探索与利用提供了强有力的支持。 关键字：地质勘查三维可视化建模技术虚拟钻探 引言 在地质勘查工作中，地质工作者越来越迫切地希望建立一套完善的地质体三维可视化与分析系统，实现对地质体信息的三维可视化仿真，丰富地质勘查成果的表现形式，为地质信息的进一步定量分析、探索与利用提供强有力的支持。随着计算机软件和硬件的飞速发展，针对地质体的三维建模与可视化，综合运用三维仿真、数学地质、计算机图形学、虚拟现实、科学计算可视化、计算机软件开发等成熟的理论方法与技术，实现复杂地质条件下的三维地质建模。 二．三维地质建模数据来源与特点分析 在三维地质建模中，用来反映地质体特征的数据来源多种多样，包括地质勘探数据、地球物理勘探数据、地球化学勘探数据、工程地质数据等等。 由于地质原始数据的多源性、离散性和定性特征在很大程度上阻碍了三维地质建模研究的发展。因此，在三维地质建模工作中需要耦合多源信息，对场区地质构造进行分析、解译，将定性描述的数据定量化，尽量以数值型数据和图形数据来进行表达，将离散不确定的数据通过各种插值拟合的手段转化为连续确定的数据，为三维地质建模提供合适的数据源。 三．三维地质建模的难点与关键技术问题分析 通过对三维地质建模数据来源与特点的分析可知，建立一个客观准确的三维地质模型必须满足三个条件：足够多的原始地质采样数据、能够真实反映复杂地下空间关系的地质解译分析、合适的数据结构。就目前复杂地质体的三维建模主要面临的困难可归纳为以下3点： （1）原始地质数据获取艰难。地质体通常位于地表以下，人们无法直接全面地观察到地质体的各种特征，往往只能通过物探、化探等手段获得地质体的部分特征信息，并通过对这些信息的分析、解释、推断来获得地质体的基本信息。 （2）地下地质体及其空间关系极其复杂。地质条件和地质作用复杂多变，在其影响下，地层被切割成不连续的空间分布，岩体内复杂的岩性变化，以及地

浅析地理信息系统三维城市建模的应用 李彬源

浅析地理信息系统三维城市建模的应用李彬源 发表时间：2018-01-09T15:11:40.113Z 来源：《基层建设》2017年第27期作者：李彬源陈叶禄 [导读] 摘要：三维模型数据以其直观性、客观性和真实性等特性，成为数字城市数据库中的重要组成部分。 南宁市国土测绘地理信息中心广西南宁 530000 摘要：三维模型数据以其直观性、客观性和真实性等特性，成为数字城市数据库中的重要组成部分。为了解决三维模型数据获取的精准性和高效性等，在建设数字城市过程中，采取多种技术方式实现三维模型的获取。三维GIS技术体系正在不断健全，主要分为软件系统和硬件系统。三维模型数据应用于数字城市的历史文保、教育、经济等多个领域，为智慧城市的建设奠定了坚实的数据基础。目前市场上常见的三维建模软件有AutoDesk3DsMax、GoogleSketchUp以及MultiGenCreator等，相比较而言，3DsMax的功能以及可扩展性更强大些。本文将以3DsMax为例，详细介绍地理信息系统三维城市建模的应用。 关键词：地理信息系统；三维城市建模；应用 引言 目前，地理信息系统技术仍以二维信息为主，相比较而言，三维地理信息系统技术可以使信息的表现更真实、丰富、具体，特别是在城市建设与规划应用等方面，通过三维方式展示相关信息更是具有二维方式所不能比拟的优势。随着三维技术以及地理信息技术的发展，能实现城市三维建模技术与GIS技术的良好集成，为城市应用提供有效的手段。 1地理信息系统的概述 地理信息系统是信息系统的一个学科分支，是一个利用计算机硬件和软件，利用信息科学理论和系统理论相关的知识，来实现对地理信息采集、获取、存储、分析和利用的空间信息系统。地理信息系统是多学科交叉产生的结果。应用性是地理信息系统存在的根本价值。随着信息技术的不断发展，地理信息系统的理论和实践也在不断地丰富。地理信息系统的采集的数据包括两种，空间数据和属性数据，地理信息系统利用这些数据，然后在利用地学模型，得出地学相关的结论，作出对人们有益的决策。 2三维建模概念及存在的问题 2.1基本概念 我国正处于经济蓬勃发展的时期，城市规模不断扩大，在城市发展中，与城市建设相关的数字化体系和信息化建设问题引起了广泛关注。数字城市应用范围的扩大促进了三维城市体系的发展，而城市经济的发展又推动了三维城市技术模式的更新。使用三维建模技术，可以很好地处理城市的三维空间信息。目前，虽然我国的三维数字城市建模技术尚不成熟，但可以预见，该技术将会在未来城市信息化发展中发挥巨大的作用。三维地理信息技术的发展是建立在传统二维建模模式的基础之上的，它实现了对二维地理信息数据的利用。它将土地使用信息、土地规划数据信息等转换为三维数据信息，利用这些数据建立三维地理信息系统，所建立系统的功能包括数据信息定位和数据漫游等。三维地理信息技术的使用，有利于促进国土资源数字化进程的发展，使国土数据信息具有直观性和立体性。三维地理信息技术将会成为监测城镇建设用地扩展动态变化的有效方法和途径，有助于对城镇建设用地进行经济评估，有利于合理利用土地资源。 2.2存在的问题 我国在数字城市三维建模技术方面已取得了一些成就，但总的来看，数字城市三维建模技术尚处于发展阶段，还存在一些问题，如传统的三维建模方法工作量大、耗时长、人力消耗大、制作繁琐及场景不真实等。 2.2.1手工方式。在数字城市建模过程中，很多模块都是通过手工操作完成的，而且需要使用一系列建筑模拟软件，如AutoCAD、 3DMAX等。虽然通过手工建模方式创建三维模型具有良好的可操作性，但是缺点也比较明显：花费时间长、工作效率低，不能很好地应用城市GIS数据，不能满足现代化三维GIS数据技术的工作要求。 2.2.2地形因素。在地形构建过程中，由于受到地形因素多样性的影响，无法进行地形数据的统一匹配，这导致了地形数据精度不统一。要解决这个问题，就需要做好地形因素的精细化处理，以实现地形因素数据的统一化，确保地形因素与建筑物信息数据的完美融合。 2.2.3资源共享。为满足现阶段数字城市建模技术工作的需要，首先解决GIS交互的问题，以适应数字城市GIS技术模块的发展要求。其次解决地理数据信息资源共享的问题，以实现对城市数据信息网络资源的利用和三维模型网络共享。 3城市三维建模技术 3.1数据准备 3.1.1现场采集的数据。主要指为进行三维建模而拍摄的照片或者多媒体数据。根据后期制作的要求，拍摄时应选择不同的侧重点。在与GIS进行集成时，如需要构建可以实时漫游的三维场景，则需要对城市建筑物进行全方位、细致的拍摄；如只需要制作类似于E都市效果的三维电子地图，则只对建筑物的可见面进行拍摄即可。 3.1.2城市地形数据。为保证三维建模过程中建筑大小及位置的准确性，需要以城市地形数据为参照，应选择1：500或更大比例尺的城市建筑地形图。 3.2数据导入与配准 3DsMax支持导入DWG与DXF两种类型的地形数据[。在进行数据导入之前，需要将3DsMax的单位设置为“米”，以使数据单位保持一致。为保证后期三维模型导入GIS软件中时位置不发生偏移，所使用的地形数据必须采用GIS软件所能识别的通用坐标系统，如北京54坐标系或西安80坐标系。如果地形数据采用的是地方坐标系或者经纬度坐标系，则在导入之前需要先进行转化。地形数据导入之后，由于采用了特定的坐标系，因此在3DsMax中显示的地形数据的坐标值都较大。为使下一步的建模工作能方便进行，需要将地形数据坐标归零。记录下归零坐标所采用的X、Y方向上的偏移量，以供后续使用。 3.3三维建模 以导入的地形数据为基础，结合所采集的照片等数据，便可对城市进行三维建模。在建模的过程中，需要注意如下两个问题： 3.3.1建筑物建模的精细程度。应根据后期制作的需要来确定对建筑物建模时的精度。如果需要制作三维电子地图，则只需要对建筑物的三个可见面进行建模。另外，在制作过程中，将三维建筑物渲染成最终的效果图即可，不需要将建筑模型导入到GIS软件之中，因此可以进行更加精细的建模，以使三维地图的细节更加丰富。如果需要制作真实的三维场景，则需要对建筑物的所有面都进行建模。另外，由于需要将所有的三维模型都导入到GIS软件中进行管理和实时显示，因此应尽量采用真实贴图的方式来进行建模，以减少建筑模型的面数，保

地质体三维建模方法与技术指南

地质体三维建模方法与技术 指南 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

内容简介 本书系统分析了目前国内外地质体三维模拟技术和应用软件开发的现状，由此提出了不同领域地质体 三维建模的数据需求、技术流程和主要建模软件的数据接口；详细阐述了Micmmine、surpac、Mapgis、 3D-Grid等三维地质体模拟软件在矿山、地下水、城市地质等领域的应用实践和示范工作，以及提交的相 应三维模型成果；并对今后如何展开相关工作提出了建议。 本书可作为开展三维地质建模工作的指导用书，同时亦可作为地质及相关专业学生的专业参考书。 【节选】 (一)地下水三维地质建模所需数据类型 在地下水三维地质建模中，会涉及的地质现象主要有：地貌(或地形)、地层、褶 皱、断裂、透镜体及侵人体等，为刻画这些地质现象，就需要用到地表数字高程模型数据(DEM)、遥感影像数据、地理信息数据、钻孔数据及剖面数据等。具体来说，为刻画三 维模型中的各种地质现象，需要的相关数据包括以下几种： 1．地表数字高程模型(DEM)数据 地表数学高程模型数据用于生成三维地质结构模型顶面(地表面)，此部分数据可以 从测绘主管部门获取或向国家测绘局基础地理信息中心购买，从基础地理信息中心购买的 数据属于标准数据，数据以ARCINFO数据格式存放。DEM数据比例尺有多种，其中，全

国的1：25万数据库在空间上包含816幅地形图数据，覆盖整个国土范围，国外部分沿国界外延25公里采集数据。地貌统一在TERLK层中存放，包括等高线、等深线、冲沟等，DEM等高线的等高距，在全国范围内共分40 m、50 m、100 m三种，使用时可参照等分布图确定。对于标准数据，可以根据需要进行数据格式转换、比例变换、投影变换等多种处理。 另外，如果不能获取现成的DEM数据，也可以自己使用专门的地理信息系统软件用 地形图生产。即把纸质地形图数字化及几何纠正校准，然后进行高程信息的提取——对等高线进行屏幕矢量跟踪并对等高线标赋高程值，同时编辑、检查、拼接以生成各种拓扑关系，最后用软件进行内插值、裁剪生成DEM数据。 2．遥感影像数据 遥感影像是地球空问数据最直接、时效性最强的数据形式，模型的表面需要用影像数 据进行贴图，来表达真实的地表景观。由于影像数据的容量大，为了能够快速、高质量地进行显示，需要根据显示的范围、显示的比例选择分辨率最合适的影像进行纹理映射。一个模型可以有不同分辨率的多套卫星／航测影像数据，某些影像数据有可能只局限于某个局部。因此，在显示时，所有的影像数据都需要读入内存，以实现多分辨显示。这就需要在技术上做一些处理，比如图像格式的转换，根据显示分辨率和比例的不同，转换为不同分辨率的图像如BMP、TIFF、GIF等图像格式。 对遥感影像数据的处理主要包括对遥感影像的几何精纠正和不同分辨率影像数据的融合。一般使用遥感处理软件ERDAS和ENVI软件进行处理。遥感影像几何精纠正的目的

三维地质建模

三维地质建模技术在定边油田中的应用 petrel软件 自上个世纪九十年代，建模软件诞生以来，建模软件得到了不断的发展。从刚开始的简单构造建模到现在的精细、复杂的建模，产生了很多建模软件。根据本设计要求，我选择斯伦贝谢公司的petrel 2009建模软件(如下图4-1)。 图4-1 petrel 软件模型建立界面 Petrel是一种三维可视化建模软件，在众多建模软件中它在国际上占主导有十分重要的地位。Petrel软件在地质建模方面得到了比较广泛的应用，如地震解释、构造建模、岩相建模、油藏属性建模和油藏数值模拟显示等，因而使从事地质工作者可以获得更多的信息，为石油工业做出更大的贡献。同时为了满足油藏和地质工作者定位要求，Petrel中也采用了一些先进技术：有效的构造建模技术、精确的三维网格化技术、沉积相模型建立技术和虚拟现实技术等。 Petrel软件能够给开发工作提供详细的信息来使开发成本最大化地降低。它不仅能使人们对油藏内部细节的认识得到提高，而且能够准确描述透视油藏属性的空间分布、计算储层地质储量、估算开发的风险、设计井位和钻眼轨迹，发现隐蔽性油藏和剩余油藏[26]。同样重要的是，Petrel使管理者不再局限于传统的方式来做开发决策，他们根据软件所提供的数字模拟及虚拟现实技术和专业人员一起通过现实资料与虚拟技术结合，认真研究目的层的储油物性和岩性，运用不同思路的模型建立和模拟结果，降低开发风险优化生产方式。Petrel软件能够为地

质模型的精细研究提供更快、更精确和更经济等优良的特性。 储层地质建模的步骤 储层三维建模过程一般包括以下环节：数据准备、构造模型、储层属性建模、图形显示，具体的储层建模的基本步骤（见图4-2）。基本数据一般有： (1)坐标数据：包括井位坐标、地震测网坐标等； (2)分层数据：包括各井的砂组、油组、小层、砂体的划分对比数据，地震资料解释的层面数据等； (3)断层数据：包括断层位置、断点、断距等； (4)储层数据：储层数据是储层建模中最重要的数据，其中包括井眼储层数据、地震储层数据和试井储层数据。 图4-2 储层建模流程图

城市地质三维建模流程

三维地质结构建模 二，数据分析 1.了解当地情况：根据甲方提供的数据，了解当地的地质情况。特别是当地有断层、 软弱层、夹层等复杂地质体时，要根据文字报告，地质图，剖面图等确定复杂地质 体的范围，大小，以及切割地层的上盘，下盘。 2.确认甲方要求，反馈数据的有效性：在了解了当地的地质情况以后，还要进一步确 定甲方的要求。一般甲方的要求包括：模型要尽量多的利用甲方提供的数据；做出 的模型做切面，切块，要与原数据保持一致；模型的轮廓要满足甲方的要求；特殊 地质体的位置，范围，大小等要满足甲方的要求；模型体内不能有空的部分。另外，不同的客户还会有一些不同的要求。 明确了甲方要求以后，要重新审核一下甲方提供的数据，有异议的地方要尽快给甲方反馈，沟通，以免耽误下一步的工作进程。 3.构想模型：在明确了甲方的要求，并且熟悉了提供的数据之后开始构想模型。主要 包括对地质情况的理解（特别是一些复杂地质体的理解）：一般从甲方提供的剖面 图中可以确定在特定区域内地质体的分层情况，同时参考地质图（剖面图）可以确 定一些复杂地质体的分布范围。建模的目的：一般城市地质结构建模分急促和地质 建模，工程地质建模和水文地质建模等等。在建模工作开始之前要确定甲方的目的。 总之，在完成了以上的工作就开始建模了，建模过程中要多思考，与甲方多沟通， 保证模型既精确又美观。 三，确定建模方法 按照方向（城市地质和矿山地质），以项目为例，简单分析几种建模方法，确定用哪种方法构建模型；包括其他平台 五，构建模型 1.基于约束剖面的钻孔建模 基于约束剖面的钻孔建模是根据钻孔和一些二维的约束剖面，来构建三维地质结构 模型的方法。其建模的操作和步骤可大致分为二维操作和三维操作两各部分。 （1）二维操作：二维操作的目的是为后面的三维操作做准备。通过二维系统将甲方提供的原数据转化为可以满足三维系统操作的点面数据。具体包括钻孔文 件（.drl文件）的生成；虚拟钻孔文件（.drl文件）的生成；剖面文件（.sec 文件）的生成；引导剖面（.sec文件）文件的生成；边界剖面（.sec文件） 的生成；剖面的修改和编辑。 a.钻孔文件的生成：理正数据（excel、access）格式的，可以通过二维系统操 作直接生成钻孔（.dll）文件。如果甲方提供的数据是mapgis或者CAD的 剖面图，可以根据剖面图的分层情况编写需要的钻孔文件。 b.虚拟钻孔文件的生成：在建模的过程中，有时我们需要添加一些虚拟的钻 孔来控制地层或者解决尖灭。虚拟钻孔的生成方法：先确定虚拟钻孔的坐 标和所在的剖面——在二维系统中打开剖面图——剖面图输入控制点坐标 完成坐标转换——在剖面图上添加虚拟钻孔——保存虚拟钻孔文件 c.剖面文件（.sec）的生成：一般甲方提供的剖面图多位mapgis或者CAD格 式的。将这些剖面图导入二维系统——剖面编辑——保存成二维剖面—— 编辑多边形，输入多边形属性（x-x-x格式）——给多边形的线赋属性—— 输入控制点坐标转换为三维坐标——另存为sec文件格式 d.引导剖面（.sec）的生成：为了解决地层的尖灭问题，有时需要添加一些引 导剖面。生成引导剖面的步骤：在合适的剖面上添加虚拟钻孔——将虚拟