三维地质建模技术及在工程中的应用new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第36卷第3期人民长江Vo1．36．No．32005年3月YangtzeRiverMar．，2005文章编号：1001—4179(2005)03一O06O一03三维地质建模技术及在工程中的应用王秋明甘三才胡瑞华王颂(1．水利部长江勘测技术研究所，湖北武汉43001l；2．长江水利委员会重庆勘测研究院，重庆401321)摘要：三维地质建模软件是计算机技术在地质中应用的重点和发展方向，它将大量地质资料和地质人员分析判断结果抽象为可视化的地质模型，使复杂的空间关系可视化，通过对模型的旋转，从不同的角度观看模型，形象直观。

2、在三维地质模型上任切剖面图大大提高了地质成图的效率该软件已在多个工程的地质工作中应用，软件功能不断增强．已经从研究阶段进入实用阶段。关键词：三维；地质模型，可视化；切剖面；软件开发；江13'水电站中图分类号：TP311．52文献标识码：A右分为三维窗口和二维窗口，分别用于三维模型和二维剖面图1概述的显示。见图l。三维地质模型是计算机在工程地质应用中的一个前沿课题，它是将工程地质的分析由平面延伸到立体，由二维发展到三维空间的一个飞跃。三维地质建模软件开发的基本思路是：充分利用工程地质勘察的基本资料，构建所研究地质对象(如：地层、断裂、滑坡)的空间形态和相互关系的实

3、体模型，并利用三维可视化技术和虚拟现实技术将实体模型显示在三维场景中，从而实现地质对象的三维显示，为分析问题提供直观的技术手段。在三维地质模型上任切地质剖面的功能将极大地提高地质工作的效率。三维地质模型包括地表地形和地下地层、软弱夹层、断层及图13D—GVS软件界面裂隙等地质面。它们的空间形态，由于数据源类型和数据精度2．2文件操作各不相同，不能用单一的数学模型表达，需根据实际情况区别对待，为此建模软件提供了多种方法，满足建模的需要。软件开发文件菜单中包括用于模型操作的打开、添加、保存模型菜的平台为美国PSI公司可视化开发语言IDL。IDL立足于交互单；将模型存

4、为VRML格式文件，将当前模型视图保存为图像文式分析，实现目标的操作可视化。它以面向对象的编程方法，提件，将切割的剖面图输出为DXF格式文件供强大的三维可视支持，以及与多种商业数据库联接的公用接2．3数据管理口ODBC接口。在IDL上开发三维地质建模软件可以避免大量数据管理菜单提供了联接数据库、读取数据、编辑数据，输的底层开发，将编程的重点放在地质对象的构建，不失为一种好入建模边界等功能。3D—GVS支持图形数据和属性数据建模，的选择。我们正是基于这样的思路开发三维地质可视化软件为了使同一地质面不同形式的数据共同参与建模，在数据录入(3D—GVS)，该软件具有建

5、立模型、三维动态显示、对象属性编之前需建立数据录入标准，确定数据连接的关键字段，通常情况辑及切剖面等功能。软件已在多个工程中应用，先后建立了重下用地层代号作为关键字段。对于地质平面图、剖面图和平硐庆江口水电站坝址、南水北调穿黄工程地段及清江水布垭水电编录图等图形数据，采用菜单中的地理信息系统软件ArcView站坝址的三维地质模型，给工程地质分析和CAD成图带来极大3．1编辑，按照点(point)、线(polyline)、面(polygon)分层转化为的方便，提高了工作效率和水平。SHAPE格式，每层数据的属性表增加CODE字段，作为关键字2三维地质建模软件的主要

6、功能段，录入地层代号。对于钻孔地层数据用ACCESS数据库录入数据，同样在地层数据表中也有一个CODE字段，录入地层代2．1软件界面号。这样就可保证同一地层数据的地层代号相同。软件主菜单包括文件、数据管理、对象编辑、建模方法、对象地形数据采用ArcView软件生成数字高程模型DEM，在3D显示控制、模型处理、特技显示、切剖面及系统设置等，窗口栏左—GVS软件中直接读入。收稿日期：2005—01—15作者简介：王秋明，女，水利部长江勘测技术研究所遥感与信息技术研究室副主任，高级工程师。维普资讯http://www.cqvip.com第3期王秋明等：三维地质建模技术

7、及在工程中的应用61地质平面图数据为二维坐标，只有，'，值，z值用地形图；③给出剖面起点、剖面方向和剖面长度生成垂直剖面图；④DEM内插得到。yZ给出折线剖面端点和拐点坐标生成垂直剖面图。切割后的剖面二维剖面图数据(，y)采用式(1)转换为三维坐标(，Y，位置显示在三维视图区，剖面图立即显示在软件的二维视图区，Z)。如作为成果提交，可用文件菜单中的输出DXF文件，经简单的编辑后作为正式图件提交给用户。∞n雨(3应用实例一江口水电站坝址三维地质模型江口水电站位于重庆市武隆县江口镇芙蓉江上，是一座以式中(XO，Y。，ZO)为剖面起点地理坐～标；(，Y)为剖面图中地层

8、+卜发电和防洪为主的大(