二維GIS技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)深入社會各行各業(yè)，但是其自身仍然存在著諸多問題。如二維GIS技術(shù)和圖像處理系統(tǒng)能夠?qū)σ恍┤�維工程信息進(jìn)行處理，但并不能將高恒變量當(dāng)做獨立的變量進(jìn)行處理，只能充當(dāng)附屬變量，因而僅能描繪出地表的起伏而難以深入描述低下信息。三維GIS技術(shù)則可以完全覆蓋到整個單位空間內(nèi)部的GIS，從而可以實現(xiàn)和人類同樣的從某點觀察的視覺效果，大幅度增強(qiáng)了對象的真實感，有效解決了二維GIS技術(shù)下的難題。因而在采礦、地址、巖土等多個領(lǐng)域，均以形成了具有部分三維GIS功能的專用三維GIS管理系統(tǒng)，運(yùn)用較為普遍的商業(yè)軟件有法國發(fā)布的GOCAD以及加拿大的LYNX。

　　摘要：地質(zhì)勘察管理需要一種方便、快捷的勘察作為信息傳播的高效率載體。本文提出了基于三維GIS技術(shù)的地質(zhì)勘察管理信息系統(tǒng)，論述了三維GIS技術(shù)在礦山地質(zhì)勘察管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用。

　　關(guān)鍵詞：三維GIS技術(shù),地質(zhì)勘察,管理信息系統(tǒng)

　　一、三維GIS技術(shù)及其基本功能

　　我國三維GIS技術(shù)仍然處于研究階段，因而關(guān)于其功能的理解存在一些爭議，從地質(zhì)勘察來說，以地學(xué)對象作為研究載體，可以將其基本功能分為三個方面：（1）實現(xiàn)了三維數(shù)據(jù)管理。利用三維GIS技術(shù)可以實現(xiàn)三維數(shù)據(jù)錄入，和其他系統(tǒng)數(shù)據(jù)的快捷轉(zhuǎn)換，包括一些數(shù)據(jù)的基本分析，錄入數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的整合和查詢等。（2）實現(xiàn)了三維對象的管理。包括對一些基于三維數(shù)據(jù)的三維對象的建模，模型的可視化選擇和查詢以及對三維對象的平移、旋轉(zhuǎn)等基本變化。（3）三維空間分析。包括三維的交、并、差以及開挖等操作，還能實現(xiàn)對體積、表面積以及距離的三維計算。

　　二、三維GIS空間

　�。ㄒ唬�數(shù)字高程模型的實現(xiàn)。數(shù)字地面貓性，即是對地面各種特征進(jìn)行描述的有序數(shù)值陣列，往往用X，Y來表示其空間水平坐標(biāo)，垂直高度一般用Z表示，部分情況下，X，Y還可以表示經(jīng)度和緯度，由于這種地面特性實質(zhì)上是高程的DTM，因而通常情況下，被人們叫做數(shù)字高程模型。

　�。ǘ�）Gird的生成方法。地質(zhì)勘察中，很多情況下原始采樣點都是不規(guī)則的，采樣點數(shù)量不能滿足達(dá)到顯示的需求，可以采用插值法生成更多的點。通常有雙線性法以及趨勢面法等多種形式，本文主要介紹Kriging。該方法以空間位置中的空間屬性分布為重點考慮對象，能夠達(dá)到對線性、無偏以及最小估計方差的精確估計，通過對信息樣品的大小、形狀等綜合考慮后，會對樣品賦予相應(yīng)的系數(shù)，接著通過加權(quán)平均來對需要的塊段品位做有效評估。

　�。ㄈ�）不規(guī)則格網(wǎng)的生成。TIT是由大量相鄰的、不互相重疊的三角形構(gòu)成的對地形表面的連續(xù)鋪蓋，根據(jù)類型的而不同，生成方法也有所差異，以一般三角網(wǎng)最為常見。該方法根據(jù)距離最近原則進(jìn)行組網(wǎng)，并且隨著起始邊的不同呈現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)。而Delaunay三角網(wǎng)結(jié)合結(jié)構(gòu)較強(qiáng)，對于同一個不規(guī)則離散數(shù)據(jù)點能夠?qū)崿F(xiàn)集中對應(yīng)，因而在性能上實際要優(yōu)于一般三角網(wǎng)。

　　三、三維GIS技術(shù)在礦山地質(zhì)勘察管理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　本研究中采用的是地理信息系統(tǒng)技術(shù)，嚴(yán)格按照最新的地質(zhì)勘察標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的CAD巖土工程勘察系統(tǒng)向GIS型的地質(zhì)勘察系統(tǒng)的全面轉(zhuǎn)變和升級。充分利用了強(qiáng)大的GIS功能，以及對大量數(shù)據(jù)的有效管理功能，從而把相關(guān)地質(zhì)勘察信息和數(shù)據(jù)能夠完全在同一數(shù)據(jù)庫中儲存，避免了信息孤島現(xiàn)象的發(fā)生，使工程勘察的全部信息能夠高度共享，達(dá)到圖文一體化的管理效果，同時也充分考慮了地質(zhì)勘察的實際需要，力求達(dá)到功能強(qiáng)大的同時，界面美觀、操作簡單。

　�。ㄒ唬┫到y(tǒng)分析。本研究中采用的是面向?qū)ο蟮姆治龇椒ㄟM(jìn)行系統(tǒng)分析。一般情況下，地質(zhì)勘察是作為一個工程項目的形式來實施，屬于非空間實體�；�礎(chǔ)地理對象則是地質(zhì)勘察的關(guān)鍵背景信息，地質(zhì)勘察的領(lǐng)域一般劃分為三個核心實體，即勘察區(qū)、鉆孔以及地層。其中勘察區(qū)是一種立體三維體，主要特征是具有一定的表面積和不定深度，因而這部分可以通過二維的多邊形面狀實體進(jìn)行存儲表示。利用布置鉆孔拉力鉆探和測試，以獲得單位實體，也即是勘察場區(qū)的相關(guān)低下地質(zhì)情況；鉆孔的表面積相對狹小，具有一定深度，能夠通過點狀實體進(jìn)行存儲，可以看成是觀測點，用于垂直方向相關(guān)數(shù)據(jù)的獲得，同時繪制出相應(yīng)的柱狀圖和報表用以描述鉆孔垂直分層情況，包括其他如原位測試、室內(nèi)測試的相關(guān)數(shù)據(jù)；從容可以體現(xiàn)出場區(qū)地下地質(zhì)整體狀況。

　�。ǘ�）建立系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。通過數(shù)據(jù)特征、類型以及用途的分析，結(jié)合國家現(xiàn)行的地質(zhì)行業(yè)勘察標(biāo)準(zhǔn)，重點關(guān)注空間數(shù)據(jù)與非空間數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)系，依照相關(guān)數(shù)據(jù)庫范式進(jìn)行。從整體上來說，可以將數(shù)據(jù)庫分為基礎(chǔ)地理、地層信息以及工程勘察專題、其他部分等四大核心方面。，其中地理信息數(shù)據(jù)庫包括區(qū)域地層數(shù)據(jù)和巖土特征數(shù)據(jù)，工程勘察專題數(shù)據(jù)庫則包括工程項目數(shù)據(jù)、鉆孔數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)，其他部分種類較多，但最為主要的有部門、用戶、角色、權(quán)限以及數(shù)據(jù)字典和元數(shù)據(jù)部分。

　�。ㄈ�）系統(tǒng)功能。總體來說，該系統(tǒng)涵蓋了工程勘察成果比如數(shù)據(jù)編輯、表格制作以及三維顯示的功能，還包括查詢分析功能、數(shù)據(jù)維護(hù)功能以及系統(tǒng)管理維護(hù)功能。首先在工程勘察成果管理方面，能夠?qū)��?shù)據(jù)進(jìn)行可視化姑奶和實施更新，更為重要的壞死能夠?qū)��?shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系進(jìn)行有效保護(hù)。系統(tǒng)提供了基于圖形、屬性以及SQL語言等單個方面的查詢功能，同時還提供了對圖打印功能，便于數(shù)據(jù)的使用和維護(hù)。同時采用了SQLSERVER2000數(shù)據(jù)庫，能夠促進(jìn)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一體化，同時還能夠?qū)崿F(xiàn)可視化表達(dá)，以及用戶的實時性和并發(fā)性操作，能夠通過設(shè)置用戶管理權(quán)限對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理。

　　結(jié)語

　　基于GIS技術(shù)的地質(zhì)勘察管理系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對信息系統(tǒng)模型驅(qū)動系統(tǒng)的有效開放、應(yīng)用，維護(hù)也較為方便，真正實現(xiàn)了大型數(shù)據(jù)庫對大量地質(zhì)勘察信息和數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化管理，實現(xiàn)了現(xiàn)階段地質(zhì)勘察需要的自動化制圖輸出、報表報告輸出和基本的計算分析，達(dá)到了地質(zhì)可視化分析的目標(biāo)，未來必將更好的服務(wù)于地質(zhì)勘察工作。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]陶瓊，朱大明.三維GIS的發(fā)展趨勢與建模分析[J].地礦測繪，2008（04）.

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