关于构建矿山三维GIS的思考_芮小平
基于三维GIS的矿山计量管理系统
基于三维GIS的矿山计量管理系统随着现代科技的发展，三维地理信息系统（3D GIS）已经成为现代地图学领域和地理信息科学领域的一项重要技术。
矿山计量管理系统是指对矿山开采过程中的各项计量数据和信息进行管理和分析的一套系统。
而基于三维GIS的矿山计量管理系统，将三维地理信息系统和矿山计量管理系统相结合，可以更准确、全面和直观地对矿山进行管理和监控。
本文将从系统的需求、技术实现、优势和应用前景等方面进行论述。
一、系统需求1. 数据集成：矿山计量管理系统需要整合矿山开采的各种数据，包括地质勘探数据、采矿权数据、地形地貌数据、生产管理数据和环境监测数据等，同时还需要整合现有的GIS数据。
2. 三维展示：为了更加直观地表现矿山地貌和采矿过程，需要支持三维地理信息的展示和模拟。
3. 实时监控：系统需要定期采集矿山的实时数据，包括采矿机械设备的运行情况、矿山地质变化和环境监测数据等，以实现对矿山的实时监控和预警。
4. 分析决策：系统需要提供专业的数据分析功能，帮助管理者对矿山进行科学决策，包括资源储量评估、生产效率分析和环境影响评估等。
二、技术实现1. 数据整合：通过数据集成和清洗技术，将各种矿山数据进行整合，并与现有的GIS 数据进行关联。
3. 实时监控：采用传感器技术和物联网技术，对矿山的数据进行实时采集和监控，同时利用大数据技术对数据进行存储和分析。
4. 数据分析：结合空间分析和数据挖掘技术，对矿山数据进行处理和分析，提供科学的数据支持和决策参考。
三、优势1. 更加直观：基于三维GIS的矿山计量管理系统可以更加直观地展现矿山的地貌和采矿过程，提升用户对矿山的认识和理解。
2. 更加全面：系统整合了各种矿山数据和GIS数据，可以为用户提供更加全面的信息支持，帮助用户制定科学决策。
4. 实时监控：系统可以实时监控矿山的数据，对矿山进行实时预警和管理，有效降低事故风险。
四、应用前景基于三维GIS的矿山计量管理系统具有广阔的应用前景。
三维GIS技术在矿山的地质勘查中的应用
三维GIS技术在矿山的地质勘查中的应用[摘要]随着地质和矿业的产业化发展，地质界和矿业界的人士都希望能够更为直观和精准的确定矿体边界。
然而要想准确地了解和确定地下地质体，便于指导矿产开发和深层找矿，这就需要充分利用三维GIS技术。
在数字化的时代，应用三维GIS技术在矿山的地质勘查中可以帮助我们勾画出完美的蓝图。
它最大的特点就是空间分析功能，特别适合于矿山空间实体的建模及叠置分析，是不可或缺的空间信息系统。
[关键字] 地质环境三维GIS技术三维可视化在矿山的地质勘查中，我们面对的地质环境是一个较为复杂的三维空间系统，所需要的数据量很大，每个勘查点都有很多种参数，如此庞大的数据是无法用人工进行处理的，要进行信息分析与显示表达就迫切需要对应的三维方法。
随着计算机技术、可视化技术和三维建模技术等的发展，三维空间的信息系统已经成为目前学术界研究的热点。
在地质勘查中，利用三维GIS技术获取空间信息的地质资料以及工程资料，可以大大提高我们勘察的工作效率。
1三维GIS技术的现状经过几十年的发展，二维GIS技术已经应用到社会的许多行业，但是它有着自身难以克服的缺点。
虽然某些二维GIS技术也可以处理第三维的高程数据信息，但他们并没有将高程变量当作单独的变量进行处理，只是当作附属变量。
二维GIS技术绘制的传统构造图以及物性参数等值线图等无法提供全方位、多视角以及细节方面的观察，没有逼真的显示效果和很好的可视功能，虽然可以表示出地表的起伏，但描述地下信息的能力很有限。
三维GIS技术可以覆盖整个三维空间，通过对人类观察视觉效果的模仿，是三维空间对象更具有真实感。
它在一定程度上克服了二维GIS技术的缺陷，在更为真实地反映客观世界方面，弥补了二维GIS的不足。
目前应用的三维空间信息系统在三维场景可视化、信息快速获取等方面取得了一定的成果。
因此，快速发展的三维GIS技术被广泛的应用于矿山的地质勘查中，收到了很好的效果。
三维GIS技术的空间分析内容是极为丰富的，主要包括空间查询、叠置分析、网络分析、空间量测、空间统计分类和缓冲区分析等多个方面。
三维地矿GIS模型的构建与矿体三维可视化
三维地矿GIS模型的构建与矿体三维可视化时会省（郑州测绘学校，河南郑州450015）摘要：复杂地质体必须用三维GIS进行有效的描述，提供一个动态的交互式显示环境，用以在相应空间氛围内逼真创建和显示矿体。
本文总结了现有的构摸算法:块段（block）构模法、线框（wire frame）构模法、实体（solid）构模法、断面（section）构模法、表面（surface）构模法。
并在此基础上分析了地矿三维可视化技术。
关键词：三维地理信息系统；可视化；三维投影一、前言GIS 是一门以应用为目的的信息技术。
3 维GIS 是许多应用领域对GIS 的基本要求, 目前商品化GIS 软件大多以2维为主, 尤其是在地质矿山领域, 由于它是一个真三维动态地理环境，所有的工作都是在真三维的环境下进行的，因其空间对象的不规则性, 很难用当前流行的GIS 软件描述, 并且3 维GIS 在地矿中的应用尚处于起步阶段, 因此迫切需要对3 维GIS 理论和方法进行研究。
可视化技术是当前地理信息系统的研究热点。
产生3 维图像可视化对于理解和想象地理空间世界及其变化十分重要。
近年来, 3 维地学可视化等问题已成为GIS 的技术前沿和攻关热点。
二、矿山三维重构算法1、块段（block）构模法块段构模技术的研究和应用始于20世纪60年代初，是一种传统的地学构模方法。
20世纪60年代和70年代开发的一些计算机系统即采用这种构模技术，比较典型的有奥廷托锌业公司（RTZ）开发的OBMS和OPDP系统，控制数据（Control Data）公司的MINEVAL系统和Minetec公司的MEDS系统。
这类构模技术是把要建立模型的整个立方块空间分割成规则的3维立方网格（grid），称为块段；每个块段在计算机中存贮的地址与其在自然矿床中的位置相对应；用克立格法、距离加权平均等方法和优势原则来确定各块段中的品位或质量参数。
这种技术的优点是可以采用隐含定位技术来节省存储空间和运算时间；但在精确模拟矿体边界与分割粒度（存储量）上存在尖锐矛盾。
探讨MAPGIS的矿山三维建模方法
人类 的工 程活动 一般 是在 地壳 浅层进 行 的 。地 壳 中的岩 土体 大部 分是 呈 层 状 分 布 的 ， 但 在 长期 国有 特 大型企 业班组 规 范化建 设 的实践 与思考
９ ７
２ ． ３ 班 组建设 必 须在创 先 争优 中不 断提升
范管 理 、 自主管理 的班组 建 设 模板 ， 符 合世 界 一 流 。 建设 世 界级炼 化 一体化标 志性 企业 的要求 。班 组建
强 班组 内部 思想 沟通 ， 努力提 升员 工技 能素质 ， 打造
一
创激励机制。制定 了《 班组创先争 优管理规定》 明
钻孔是 具 有狭小 地表 面积 和一定深 度 的柱状 三 维体 ， 表现 钻孔 的岩层 垂直 分布 特征 ， 可 以反 映整 个 场 区地下 的地 质状况 。
地层是根据不同地质年代、 成因及岩土特征 ， 把 矿体地表下立体空间划分成许多具有一定厚度和分 布特征的不规则空间体。
钻孔 资料 主要包 括 各岩 层 、 土层 分 界 点 的 ｘ、 Ｙ
疏， 不 足 以精确 描 述 地 层界 面 的特 征 。 地质 平 面 数
地质剖面图， 基础地理数据的等高线 和监测数据获 得的。其中， 钻孔采样等系列数据可 以直接获取详 细的岩层分布状况 ， 是地层建模的主要数据来源。 ２ ． ２ 原始数 据 的预处理 三维地质模型建立的数据源大多都是基于钻孔 数据 。该方法将钻孔数据分类整理 。
坐标 、 高程 、 钻孔深度 、 岩性等， 建模前首先要进行预 处理 ， 即进行钻孔 内地层 的划分 ， 排序 和统一 编符 号， 有 的缺 失 、 有 的剥 离 、 有 的断层 、 有 的尖灭 。地 层 是由地层边界所围成的， 其所含信息是与边界联系 在一起的， 地层本身也含有属性信息。对钻孔中的 地层 采用 自上 向下 顺 序 统 一 编 写 岩 性 并 用 符 号 表 示， 如ｐ （ 磷） 、 Ｆ ｂ ｐ （ 含磷粉砂质板岩） 、 ｓ ｙ （ 石英岩 ） 等。
GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用
管理及其他M anagement and other GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用马晓波摘要：科技时代背景下，地理信息系统（GIS）的应用地位越来越高，尤其在矿山地质测量中，GIS数字测绘技术发挥着举足轻重的作用。
本文主要探讨GIS数字测绘技术在矿山地质测量中的应用，旨在明确其在提升测量精度、优化数据管理等方面的价值。
先是简单介绍GIS数字测绘技术相关概念及发展，接着是重点分析该技术的应用优势以及在矿山地质测量中的应用模式。
经过长期的实践活动可以得知，GIS数字测绘技术可以让矿山地质测量效率更上一层楼，为矿产资源的合理开发与利用提供有力支持。
关键词：GIS；数字测绘技术；矿山地质；测量；应用在当今信息化时代，矿山地质测量工作面临着前所未有的挑战和机遇。
为了适应这一趋势，地理信息系统（GIS）和数字测绘技术逐渐成为矿山地质测量的重要工具。
这些技术不仅提高了测量的精度和效率，还为矿山生产和管理提供了更加全面和准确的数据支持，值得引起相关行业人士的关注。
1 GIS数字测绘技术的概念及发展GIS犹如一个大熔炉，包括有地理学、计算机学、数学、统计学等多个学科的综合性技术系统。
主要是通过采集、分析、处理和保存地理空间数据的方式，让工作人员可以更加直观地看到地质情况，为各种空间决策提供了重要的技术支持。
随着技术的不断发展，GIS数字测绘技术逐渐成了一种重要的工具，在矿山地质测量中有着非常广阔的发展前景。
GIS数字测绘技术集合了传统测量技术和GIS技术的优势，利用计算机技术实现自动化、智能化的测量与地图绘制。
通过这种技术，测量人员可以快速、准确地获取矿山地质信息，为矿山资源的开发、利用和管理提供重要的数据支持。
同时，GIS数字测绘技术还可以对矿山环境进行监测和评估，为矿山的可持续发展提供重要的保障。
总之，矿山地质测量中离不开GIS数字测绘技术，在科技水平不断发展的今天，GIS数字测绘技术将在未来的矿山地质测量中发挥更加重要的作用。
GIS技术在矿山地质测量中的应用探讨
GIS技术在矿山地质测量中的应用探讨1. 勘探区域信息管理GIS技术可以用于对矿山勘探区域的信息进行管理。
可以将该地区的地质、地形、水文、气象、植被和土壤等信息进行数字化，形成一套完整的地图信息系统。
通过这些信息，可以更好地了解勘探区域的地质特征，并为后续的矿山开发提供重要的数据支持。
2. 地质构造分析利用GIS技术，可以将地质构造地貌信息进行数字化和三维可视化处理，从而对地质构造进行分析和研究。
通过地质构造分析，可以进一步认识地下的地质构造情况，为矿山地质勘探提供有力的支持。
3. 矿产资源评价GIS技术还可以用于矿产资源的评价。
通过对矿产资源进行数字化管理和空间分析，可以更科学地评价矿产资源的质量和数量，并为资源开发提供可靠的依据。
还可以利用GIS技术进行矿产资源的预测和勘探，提高矿产资源开发的效率和准确性。
4. 矿山环境监测除了对矿产资源的管理和评价，GIS技术还可以用于矿山环境的监测和评价。
通过对空气质量、水质、土壤污染等环境信息进行数字化和空间分析，可以实时监测矿山环境的变化，及时发现环境问题并采取相应的措施，保护矿山周边的生态环境。
某矿山利用GIS技术进行地质勘探，对矿山勘探区域的地质构造、岩性、矿化程度等关键信息进行了数字化管理和分析。
通过GIS技术，勘探人员可以通过电脑软件随时随地查看勘探区域的地质特征，快速准确地找到矿脉和矿体的分布情况，提高了勘探的效率和准确性。
2. GIS技术在矿山资源管理中的应用三、GIS技术在矿山地质测量中的优势和挑战1. 优势（1）整合性强：GIS技术可以整合不同来源的地理空间数据，形成一个完整的地理信息系统，为矿山地质测量提供了统一的数据平台。
（2）空间分析功能强大：GIS技术具有强大的空间分析功能，可以通过地图叠加、空间关系分析等手段对地质信息进行深入分析，发现隐藏在地质数据中的规律和规律。
（3）数据可视化：GIS技术可以将地理信息进行可视化处理，以图表、曲线等形式直观地展现出来，便于用户对地质数据进行理解和应用。
三维地理信息系统在矿山中的技术研究与应用
三维地理信息系统在矿山中的技术研究与应用摘要：自进行改革开放之后，中国的综合国力迅速的提升，社会经济也在不断的发展，这种现象的出现离不开中国科技力量的发展，当下，科技发展日新月异，不断的进行技术的更新，在这些技术的更新中，三维地理信息系统的开发和进一步的研究影响着人们生活的方方面面，这种三维地理系统在电力以及人们的日常通讯中都有着充分的利用，随着现如今三维地理技术的进一步发展，三维地理技术已经开始融入到了矿山的开发之中，在矿山的测量中起到了不可忽视的作用。
关键词：三维地理信息系统；矿山开采；技术研究一、三维地理信息系统的特点与分析三维地理系统在进行研究和开发的过程中，能够表现出多源的特性。
三维地理系统在进行矿山的实际测量中能够进行数据的精确和储存，三维地理信息系统中的数据是一些内涵较为丰富的多源字段和载体组成[1]。
涉及着较多方面的数据信息。
地理信息系统在矿山开采中的应用，能够极大的丰富矿山的测量和开采手段，在进行矿山的开采中由于探测手段的局限性，开采人员不能够精确的探测出矿山的大小以及形成的时间，在利用三维地理信息系统后可以解决这些数据方面的问题，并且三维信息处理系统能够根据数据的变化及时的将储存信息进行更新，因此合理的进行三维信息技术的应用能够有效的对矿山进行数据勘测。
在矿山的测量过程中，由于三维地理信息库中有着大量的开采数据，这些数据能够保证矿山测量的准确性，降低了在矿山测量中的难度[2]。
二、三维地理信息系统在矿上中的应用（1）三维地理信息系统在矿山的勘测以及开采中的应用矿山在形成的过程中，由于其内部有着众多的矿产，因此在形成的速度与外部的形态上和普通的丘陵有着较大的区别，这些主要的区别主要的集中于矿山底部的地质条件变化较大、接缝不稳定以及在矿山中可能会出现地下水渗流。
这些不同于丘陵的内部条件，使矿上在进行开采的过程中需要采用众多的设备和技术，这些设备与技术的应用主要就是进行矿山的勘测以及勘测数据的记录，这种被记录的数据对于矿山的开采有着重要的影响，因此开采的数据如何进行储存就成为了一个难题，如果这种数据材料在整理过后不能够进行有效的储存，可能就会造成大量的珍贵数据的浪费，但是进行数据的管理和储存的过程中还没有一个完善的系统，为了解决这种现象三维地理信息系统就被应用到了矿山的开采中[3]。
基于MAPGIS的矿山三维仿真模型输出探讨
基于MAPGIS的矿山三维仿真模型输出探讨张宏马宝平（核工业赣州工程勘察院江西赣州341000；核工业井巷建设公司浙江湖州313000）摘要:虚拟GIS数据模型是三维仿真GIS的最基本问题。
本文以安徽泾县钼矿项目为例，在考虑到矿山虚拟GIS表达地学虚拟环境中的各种数据需要的同时，借鉴当前国内最新GIS模型软件MAPGIS平台，以现场采集的地形数据为基础，以二维地形生成软件CASS为中介，实现相关矿山虚拟现实和仿真模型的输出，为矿山的分析、设计与采掘施工提供直观的地理对象表达能力。
关键词:三维仿真；虚拟现实；虚拟GIS数据模型；1.GIS数据模型简介从六十年代产生以来，GIS数据模型一直是GIS研究的基本问题。
在GIS的发展过程中，产生了三种基本的数据模型，即CAD(Computer Aided Drafting)数据模型、关系型GIS数据模型和面向对象GIS数据模型。
本文借鉴国内最新GIS数据模型软件MAPGIS，以现场采集的地形数据为基础，以二维地形生成软件CASS为中介，实现相关矿山虚拟现实和仿真模型的输出。
2.当前矿山施工中所采用数据模型的不足当前安徽泾县钼矿项目部在矿山设计和施工中主要通过如下流程对采集到的现场地形数据信息进行处理，生成二维地形数据模型，并每月更新一次。
采用以上方法生成的二维地形数据模型采用的是按空间二维关系和显示关系组织在一起的，而没有体现高程（即三维）信息，数据的表达能力不够。
而矿山虚拟现实和仿真模型的输出无论是对地理空间中的离散地理对象（如具有点、线、面、体等结构的地理对象），还是对地理空间中的连续变化的地理对象（如具有DEM，TIN，矢量场结构的地理对象），都要求能够以比较一致的方式在虚拟地理环境中得到表达。
这就要求虚拟GIS空间地理数据模型同时具有表达离散地理对象和连续变化的地理对象的能力。
在数字矿山仿真输出模型中，要求虚拟GIS数据模型不但要能表达上述三维特性，还要能表达时间维结构特性（即三维仿真模型漫游演示）。
基于三维GIS的矿山计量管理系统
基于三维GIS的矿山计量管理系统随着现代科技的不断发展，矿山行业也在不断的更新和进步。
矿山计量管理系统是矿山行业的一项重要管理工具，它主要用于对矿山的资源、设备以及生产情况进行全面、准确地监测和管理。
而基于三维GIS技术的矿山计量管理系统具有更加全面、实时、直观的特点，能够提高矿山的生产效率和管理水平，实现矿山可持续发展的目标。
一、三维GIS技术在矿山计量管理中的应用1.矿山资源管理基于三维GIS的矿山计量管理系统可以准确地对矿产资源进行调查、评估和管理。
通过三维GIS技术，可以实现对矿区地质结构、矿床分布、矿体模型等多维度数据的绘制和分析，从而帮助矿山企业更好地理解矿产资源的分布情况，合理规划采矿方案，提高矿产资源的开采效率和利用率。
2.设备运行监测矿山计量管理系统基于三维GIS技术还可以对矿山设备进行实时监测和管理。
通过将设备的运行数据、故障信息、维修记录等数据与三维地理信息系统相结合，可以实现对设备的运行状态进行全面、直观地监测和分析，及时发现设备的异常情况，提高设备的运行效率和安全性。
3.生产过程监控矿山的生产过程是一个动态的过程，通过三维GIS技术，可以实时对矿山的生产情况进行监控和管理。
通过在三维地理信息系统上进行矿井、矿区和生产过程的三维模拟，可以直观地了解矿山的生产情况，及时发现生产过程中的问题，提高生产效率和安全性。
1.开发资源丰富三维GIS技术在矿山领域已经有了较为广泛的应用，相应的软件和技术资源也相对丰富。
基于三维GIS的矿山计量管理系统的开发相对来说更加容易，且成本较低。
2.直观性强基于三维GIS的矿山计量管理系统可以将矿山的资源、设备、生产过程等数据以三维图形的形式呈现，能够更加直观、形象地展现矿山的情况，使管理人员能够更加清晰地了解矿山的各项情况。
3.实时性强基于三维GIS的矿山计量管理系统可以实现实时监控和管理，能够及时反映矿山的动态情况，为管理决策提供更加准确的数据支持。
矿山数据三维特征分析及矿山三维GIS研究
矿山数据三维特征分析及矿山三维GIS研究郑贵洲(中国地质大学，湖北大 武汉，430074)摘要矿山数据极其复杂，矿山三维GIS研究已引起了广泛的重视。
建立矿山三维GIS，需要利用3D数据结构描述矿山三维实体，利用可视化、虚拟现实等实现矿山数据三维显示。
矿山三维GIS可以有效地管理矿山数据，实现矿山可持续发展。
关键词 矿山，地理信息系统，3D数据结构，可视化,虚拟现实一、矿山三维数据特征分析发展矿山三维GIS首先要从研究矿山复杂实体入手。
矿山现象极其复杂，既包括地层、断裂、矿体等天然地质体，也包括钻孔、矿井、巷道、探槽、采空区、采矿区等人工设施。
而且相互间关系错综复杂、变化多端，矿体是富集某些矿物成分的岩石，是一种体状构造。
矿体的形成和分布是受构造、沉积等因素控制的，根据矿体的成因、环境和条件不同，矿体的形状有层状、脉状和团状之分。
矿体是一个三维实体，其表面为不规则曲面，且内部矿体品位分布不均，对于矿体的外形，可以用一个不规则的封闭曲面来确定。
为确定矿体的范围，要经过地表勘察，地下钻探以及地质测深等手段来完成。
钻孔通常按一定的规律布设(沿纵横断面)，通过对钻孔的测斜资料的计算，可以得到钻孔通过矿体顶底板的三维坐标（X，Y，Z）以及不同品位矿体的表面模型。
因此，矿体可以用数字高程模型（DEM）的方法来描述这些层面的数字表面模型。
矿山勘查所观察到的数据为一系列离散的、不规则的数据，空间分布极不均匀，在许多情况下数量有限。
由于形成条件的复杂性和后期构造运动的改造、破坏及其它因素的影响，许多现实中的地质体本身是不连续的，而且是突变的，因而组成地质体的地质曲面往往也是不连续的。
但是矿山实体所包含的子实体间存在相互作用关系，如矿体和围岩、两个相邻或不相邻地层间、构造与煤层气之间都是具有关联性的。
要正确建立矿山三维GIS，必须认真分析矿山三维数据来源及矿山三维数据特征。
矿山数据涉及诸多领域，一般包括有地质、资源、采矿、水文、测量、管理、建筑、经济、机电、运输等等方面的数据信息，这些数据都有一定的格式和规范要求。
矿山地质勘查中三维GIS技术的应用研究
矿山地质勘查中三维GIS技术的应用研究作者：许蕾来源：《中国科技博览》2014年第31期[摘要]GIS又被称为地理信息系统，因其卓越的空间分析能力和空间建模属性，在矿山地质勘查中发挥着重要作用。
笔者基于GIS内涵、基本功能及生成方法分析，对三维GIS数据模型在地质矿山中应用进行了初步的探讨与研究。
GIS技术的引入为矿山地质的勘察工作提供了便利的条件、提高了勘察的精度，降低了工作难度及工作量，是一种值得大力推广的地质勘察方法。
[关键词]矿山地质勘查；三维GIS技术；地质勘察信息系统中图分类号：TD163 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）31-0213-01在数字化时代，三维GIS在矿山地质工作中的作用已为我们勾画了一幅完美的蓝图。
它是一种特定的十分重要的空间信息系统。
其最大的特点则是空间分析功能，非常适合于矿山领域中的空间实体建模与叠加分析。
GIS空间分析的内涵极为丰富，包括空间查询、空间量测、叠置分析、缓冲区分析、网络分析、空间统计分类等多个方面。
引入GIS后，我们可以对矿图进行空间属性查询，以及利用全自动化办公系统对矿山中的空间实体进行空间量测、叠置分析等，大大简化了工作量，也提高了精准度。
1.三维GIS技术及其基本功能二维GIS技术经过几十年的发展，已经深入社会各行各业，但是其自身仍然存在着诸多问题。
如二维GIS技术和图像处理系统能够对一些三维工程信息进行处理，但并不能将高恒变量当作独立的变量进行处理，只能充当附属变量，因而仅能描绘出地表的起伏而难以深入描述低下信息。
三维GIS技术则可以完全覆盖到整个单位空间内部的GIS，从而可以实现和人类同样的从某点观察的视觉效果，大幅度增强了对象的真实感，有效解决了二维GIS技术下的难题。
因而在采矿、地址、岩土等多个领域，均以形成了具有部分三维GIS功能的专用三维GIS管理系统。
我国三维GIS技术仍然处于研究阶段，因而关于其功能的理解存在一些争议，从地质勘察来说，以地学对象作为研究载体，可以将其基本功能分为三个方面：（1）实现了三维数据管理。
一种三维GIS矢量数据结构的研究――以矿山应用为例
一种三维GIS矢量数据结构的研究――以矿山应用为例关键词三维地理信息系统矢量数据结构六组拓扑结构层次树矿山Abstract Discussing the shortcoming existing in the traditional data structure and according to the underground mining condition and referring to 2D vector GIS topologic data structure， the authors propose six groups structures to describe topologic relations among six elements: Point-node， ARC， Ring， Surface， Body， and Complex object.“Levels-tree”is to be used to maintain the six group topologic structures dynamically. Finally， the authors give a whole description of a typical complex object of underground mining.Some experiments are made to prove that the six group topologic structures raises the needs for spatially oriented GIS form the points of view of mining related activities and the data structure on maintain topologic structure can be reduced to a large extent by using the “Levels-tree” technique.Keywords 3D-GIS， Vector data structure， Six group structures，Levels-tree， Mine1 引言矿山地理信息系统（Mine Geographic Information System）所处理的空间数据，从本质上讲是三维连续分布的，而且垂直方向上的信息和水平方向上的信息具有同等重要的意义。
基于GIS的矿山三维地质建模方法
基于GIS的矿山三维地质建模方法摘要：目前, 随着GIS技术的成熟和其应用领域的不断扩展, 在能源、地学、地下工程和环境等领域中专业模型的缺陷也日渐突出。
作为数字矿山的一个重要组成部分, 三维地质建模不仅可以快速、适时地再现地质体的三维信息, 直观地描述地下复杂的地质构造情况, 而且对地质分析预测、矿山生产和决策提供了空间数据操作支持以及定性和定量分析的手段。
本文论述GIS的矿山三维地质建模, 分析数字矿山三维地质建模方法。
关键词：GIS；三维地质建模；数字矿山随着现代勘探技术的进步, 矿区信息化水平的提高, 使得矿区三维地质建模与可视化技术成为地学信息研究的热点。
三维地质建模是运用计算机技术, 在三维环境下, 将空间信息管理、地质解译、空间分析和预测、地学统计、实体内容分析以及图形可视化等工具结合起来, 并用于地质分析的技术[1] , 它是随着地球空间信息技术的不断发展而发展起来的, 由地质勘探、数学地质、地球物理、矿山测量、矿井地质、GIS、图形图像和科学计算可视化等学科交叉而形成的一门新兴学科。
一、GIS的矿山三维地质建模1、采前地质建模。
对象是受采动影响下的煤矿三维地质建模问题, 其采前地质建模是问题解决的关键。
建模的数据主要来源于钻孔数据、勘测数据以及随开拓而不断揭露的地质和工程数据。
这些数据包含了空间和非空间、二维和三维的信息, 甚至由于误差等原因, 部分信息可能是不准确甚至是错误的,这就需要对收集的数据进行结构化处理和重新解释, 保证所有数据在空间上的拓扑一致性[1] 。
(1) 数据源。
采前地质建模的主要数据源是钻孔数据及相关的勘测数据, 如地质图、断面图以及地表和各水平煤层的顶底板等高线等数据, 结合矿山地质属性和研究问题的目的, 在GIS 平台下建立相应的空间及非空间的数据库。
(2) 数据处理。
地质图和断面图首先要标定坐标系, 然后数字化处理成GIS可描述的点、线或面实体。
该过程既可以从CAD数据转换处理, 也可以从纸介质扫描数字化处理。
三维GIS技术在矿产勘探中研究实现
三维GIS技术在矿产勘探中研究实现矿业三维GIS，是地质矿业信息化的研究重点和热点，是科学计算可视化在地质上的应用，它涵盖地质体的三维可视化，体空间插值等领域。
本文主要研究三维GIS技术在矿产勘探中的应用研究。
标签：三维GIS技术矿产勘探应用研究0概述随着地质和矿业的产业化，当今地质、矿业界人士希望能够更直观，更精确圈定矿体边界，了解地下地质体，包括地层、断层、褶皱构造等的三维形态，准确地解译和圈定地下地质体，以便指导矿业开发和深部找矿预测。
1三维GIS技术在矿产勘探中的应用研究矿产勘探是一个长时间的研究和生产过程，涵盖了地球物理、地球化学、成矿预测等诸多领域一般要经过成矿研究、地质普查、详查勘探等过程，地质三维可视化可以应用于整个过程，尤其是可延伸至矿山开发，管理等阶段。
1.1成矿分析、地质普查阶段随着地质勘探工作的深入，地表的矿产资源一般都已经发现，故现在的地质勘探是寻找地下盲矿体，它埋藏于地下一定深度内，这类矿产的成矿预测必须利用反映地下矿体的多种资料，包括地层、岩性、构造、地球物理、地球化学资料，对这些资料进行综合分析，进行成矿预测，以往的成矿预测研究方法是研究者在纸面上对各种资料进行分析，现在三维可视化技术为成矿预测综合分析提供了一个平台，可以在三度空间中分析各种资料及其异常特征对这些资料进行叠加运算，缓冲区分析等。
寻找它们与成矿的关系，建立成矿模型，更好地进行成矿预测，在对所有的地质，地球物理和地球化学数据分析的基础上，寻找对成矿最有利的地段，布置普查钻孔，设计普查钻孔的位置、深度，提高普查钻孔的见矿概率，以便节约勘探资金，根据钻孔的见矿概率来提高对矿体成矿规律的认识，更好地进行成矿分析，近几年应用的Vulcan软件对铅锌矿体进行三维可视建模，直观明了地展示地下铅锌矿二、三维形态，为研究矿体的空间展布规律提供了科学依据。
1.2勘探阶段勘探两个主要问题，一是合理地布置钻孔，减少勘探成本。
基于三维GIS的矿山计量管理系统
基于三维GIS的矿山计量管理系统随着矿山开采的不断深入，矿山计量管理系统的重要性日益突显。
传统的矿山计量管理系统主要依靠人工测量和数据录入，存在着工作量大、数据精度低、容易出现错误等问题。
而基于三维GIS技术的矿山计量管理系统以其高精度、实时性强、便捷性等特点，受到了矿业企业和相关部门的青睐。
本文将针对基于三维GIS的矿山计量管理系统进行深入探讨，分析其应用价值和发展前景。
基于三维GIS的矿山计量管理系统是利用地理信息系统（GIS）技术进行数据采集、处理和展示的一种全新的管理系统。
通过在三维地图上展现矿山的地质、地形、设备、矿石等数据，实现对矿山资源的精准管理和监控。
该系统主要包括地基建模、数据采集、数据处理、数据展示等模块，通过这些模块的协同配合，可以对矿山的各项数据进行准确的三维测量和管理。
1. 高精度：通过三维GIS技术进行矿山地质地形数据的测量和展示，可以实现对矿山资源的高精度管理和监控。
2. 实时性强：通过实时采集矿山数据，及时更新矿山地形地貌信息，实现对矿山情况的实时监控和管理。
3. 可视化：通过三维地图的展示，可以直观地展现矿山的地形、地质、设备等信息，便于管理人员进行分析和决策。
4. 数据互通：通过三维GIS技术，可以实现与其他地理信息系统的数据互通共享，提高了数据的利用率和工作效率。
基于三维GIS的矿山计量管理系统在矿山管理中具有重要的应用价值，主要体现在以下几个方面：3. 风险预警和应急处理：通过对矿山地质地形数据的综合分析，可以及时发现矿山地质灾害隐患，实现对矿山安全隐患的预警和应急处理。
4. 数据分析和决策支持：通过对矿山数据的可视化展示，可以为管理人员提供直观的数据支持，为决策提供科学依据。
基于三维GIS的矿山计量管理系统的应用已经取得了一系列成功的案例，例如在矿山勘探、矿石开采、矿山安全管理等方面都取得了显著的成效，得到了广泛的应用。
1. 技术创新驱动：随着地理信息技术的不断创新和发展，基于三维GIS的矿山计量管理系统也将不断受益于技术的创新，实现功能的不断完善和提升。
GIS技术在矿山地质测量中的应用探讨
GIS技术在矿山地质测量中的应用探讨【摘要】矿山地质测量是矿业开发的重要环节，而GIS技术的引入为矿山地质测量提供了新的解决方案。
本文首先介绍了GIS技术的基本概念和应用，然后探讨了GIS技术在矿山地质勘查、资源管理、环境监测、安全监测和规划设计中的具体应用。
结论部分分析了GIS技术在矿山地质测量中的前景和局限性，并提出了未来发展的方向。
通过本文的探讨，可以深入了解GIS技术在矿山地质测量中的重要性和价值，为矿山地质测量工作提供新的思路和方法。
GIS技术的不断发展将进一步促进矿山业的现代化和可持续发展。
【关键词】矿山地质测量、GIS技术、研究意义、地质勘查、资源管理、环境监测、安全监测、规划设计、前景、局限性、未来发展方向1. 引言1.1 矿山地质测量的重要性矿山地质测量是矿业勘探和开发中的重要环节，其在矿山开发过程中扮演着至关重要的角色。
矿山地质测量是通过对矿山地质、地貌、构造及矿石性质等进行详细测定和分析，为矿山的勘探、评估、设计、开采和安全管理提供重要的数据支持和科学依据。
在矿山地质测量中，主要研究矿山的地质构造、矿山的成因形成、矿床的特征及矿石的性质等，通过对这些数据的收集和分析，可以为矿山的合理开发提供基础支持。
矿山地质测量的重要性主要体现在以下几个方面：矿山地质测量可以全面了解矿山地质结构、构造分布等情况，为矿山勘探和开发提供可靠的地质信息；通过矿山地质测量可以准确评估矿石矿质、储量和品位，为矿山资源的合理利用提供重要依据；矿山地质测量可以为矿山安全生产提供重要数据支持，确保矿山生产运行的安全性和稳定性。
矿山地质测量的重要性不可忽视，而GIS技术的应用正是为了提高矿山地质测量的效率和精度，进一步推动矿山产业的发展与进步。
1.2 GIS技术的介绍GIS技术全称地理信息系统技术，是一种基于地理空间数据的信息处理技术。
它将地理位置信息与属性信息相结合，通过空间分析和地理数据处理，实现对地球表面各种空间特征的描述、分析和管理。
GIS技术在矿山地质测量中的应用探讨
GIS技术在矿山地质测量中的应用探讨【摘要】矿山地质测量是矿业开发的重要环节，而GIS技术在矿山地质测量中的应用已经得到广泛关注。
本文从GIS技术的发展与应用出发，探讨了GIS技术在地质勘探、矿山资源评价、环境管理、安全监测和规划设计中的具体应用。
通过对GIS技术在矿山地质测量中的应用前景、意义和未来发展方向进行分析，展现了GIS技术在提高矿山地质勘探效率、优化资源评价、加强环境保护、提高安全监测水平和优化规划设计方面的巨大潜力。
GIS技术的不断创新和发展将极大地推动矿山地质测量领域的发展，为矿山的可持续发展和资源利用提供有力支持。
【关键词】矿山地质测量、GIS技术、地质勘探、资源评价、环境管理、安全监测、规划设计、前景、意义、未来发展方向。
1. 引言1.1 矿山地质测量的重要性矿山地质测量是矿山开采过程中至关重要的环节，它通过对地下矿产资源进行准确、全面的勘查和评估，为矿山的开发提供了科学依据。
在矿山地质测量中，地质勘探是最基础、最关键的环节之一，它能够确定矿床的位置、形态、规模和品位，为后续的矿山开采提供了重要的信息支撑。
通过地质勘探，可以准确地找到矿石的分布区域，节约开采成本，提高开采效率。
地质测量还可以帮助矿山企业预测矿产资源的储量和质量，为矿山的可持续发展提供可靠的数据基础。
矿山地质测量的重要性还体现在矿山环境管理和安全监测中。
通过地质测量，可以评估矿山开采对周边环境的影响，合理规划矿山的开发方案，减少对环境的破坏。
地质测量还可以监测矿山地质灾害的风险，提前预警，确保矿山生产的安全稳定。
矿山地质测量不仅对矿山企业的经济效益和可持续发展至关重要，同时也对环境保护和人员安全具有重要意义。
GIS技术的应用为矿山地质测量提供了强大的工具支持，提高了勘查的精度和效率，为矿山产业的发展注入了新的活力。
1.2 GIS技术的发展与应用GIS技术的发展与应用自20世纪80年代以来，全球各行业对地理信息系统（GIS）技术的需求逐渐增长。
关于建立煤矿三维GIS的构想
关于建立煤矿三维GIS的构想
芮小平;余志伟;许友志
【期刊名称】《矿山测量》
【年(卷),期】2000(000)003
【摘要】文中根据煤矿生产的实际情况,分析了建立煤矿三维GIS的必要性,并针对当前GIS发展的状况,结合煤矿的地质条件,提出了建立煤矿空间数据库、构造能够反映断层信息的地质曲面的方法,为建立矿山三维GIS提供一些思路.
【总页数】5页(P39-43)
【作者】芮小平;余志伟;许友志
【作者单位】中国矿业大学资源与环境科学学院;中国矿业大学资源与环境科学学院;中国矿业大学资源与环境科学学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD17
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冶金行业地质矿山中三维GIS数据模型的应用问题
（冶金行业）地质矿山中三维GIS数据模型的应用问题地质矿山中三维GIS数据模型的应用问题程朋根龚健雅摘要阐述了地质矿山中的三维现象及其描述方法，对三维数据模型作了综述，且对其在地质矿山中的应用问题作了讨论和分析。
关键词地质矿山现象三维数据模型面向对象数据库可视化随着地理信息系统（GIS）广泛深入的应用和发展，它在处理空间信息以及提供辅助决策依据等方面发挥着越来越重要的作用，且将具有广阔的应用前景。
然而目前的GIS大多数都以处理二维为主，即将空间对象投影到二维平面上，然后进行采集、处理和表示。
对于垂直方向的第三维信息则通常是抽象成壹个属性值（如高程、气压、温度等），然后进行空间操作和处理。
这种方式在处理单壹的地表形态起伏时能显得有效，但由于它们无法建立空间实体的三维拓扑关系，使得很多真三维操作难以实现。
因此在处理地质、矿山、海洋等领域的空间对象时将受到很大的限制。
解决这壹问题的关键是建立三维GIS。
三维GIS的理论研究和产品开发都处于探索和试验阶段，众多学者对此作了较深入的研究，取得了壹定的成果，但目前仍未开发出壹个真正基于三维模型的GIS系统。
因此研究开发基于真三维的GIS系统具有十分重要的意义。
本文首先分析了地质矿山中的各类地质现象和描述方法，其次对目前三维GIS模型的研究作了综述，最后就三维GIS数据模型在地质矿山中的应用问题作了讨论和分析。
1地质矿山中的地质现象及其描述方法地质现象（地质体）极其复杂，虽然地壳中的地质体的成因、规模、形态结构差别较大，但从几何学的观点来见，各种地质体的构造都能够归纳为面状构造、线状构造和（矿）体。
面状构造主要有层理（地层）、节理和断层（断裂）；线状构造包括呈线性习性的构造以及各种平面的交线，如褶皱的枢纽和线理等；矿体则是富集某些矿物成份的岩石体，有层状、似层状、脉状和透镜状之分。
作为管理三维地质现象的GIS来讲，主要考虑的地质现象应为地层、断裂和矿体（如图1）。
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[收稿日期]2000-04-10;[责任编辑]余大良。
[基金项目]国家自然科学基金(编号:49872056)资助。
关于构建矿山三维GIS 的思考芮小平,余志伟,许友志(中国矿业大学,徐州 221008)[摘 要]根据煤矿生产的实际情况,分析了建立煤矿三维GIS 的必要性,并针对当前GIS 发展的状况,提出了建立矿山三维GIS 的思路。
[关键词]煤矿 三维GIS 数字地球 可视化 数据模型[中图分类号]P628 [文献标识码]A [文章编号]0495-5331(2001)04-0063-051 问题的提出煤矿工业的发展积累了丰富的地质数据,这些数据包含了丰富的地质信息,随着生产的进行,其中的某些信息又具有动态性。
如何将这些信息有效的组织起来,对其进行空间分析与判断,使之更好的服务于煤矿生产,是一项极具意义,且带有挑战性的工作。
地理信息系统(Geographical Information System,简称GIS),在组织空间数据以及进行空间数据分析上具有强大的功能[1,2]。
采用三维GIS 、可视化技术、虚拟现实等前沿的技术,利用有限离散的地质信息尽量恢复地质变量的连续分布状态,从而研究其在空间上的变化规律和分布特征,同时建立适合煤矿实际情况的虚拟环境,供用户更加感性的浏览矿井的实体景观,了解矿井生产的实际情况,并且实现GIS 的制图功能。
2 建立矿山GIS 的意义2.1 数字地球战略发展的需要1998年1月,美国副总统戈尔在加利福尼亚科学中心开幕典礼上发表了题为 数字地球 新世纪人类星球之认识!的演说[3],在这个演说中,他把数字地球看成是 对地球的三维多分辨率表示、它能够放入大量的地理数据!,是关于整个地球、全方位的GIS 与虚拟现实技术、网络技术相结合的产物。
数字地球的提出引起了各国政府的高度重视。
作为发展中国家,面对数字地球的挑战,我国政府和科技界也开始着手建立面向全国的数字化体系[4~7]。
数字地球!的最根本任务是向用户全面地、及时地提供真实可信的数据。
可以说,数字地球的兴起与GIS 的发展是相辅相成的,由于数字地球是一项政府行为,所以它可以为GIS 提供有力的物质基础(包括海量的数据、以及足够的人力物力等);而GI S 又是数字地球的载体,是数字地球向实用化发展的必由之路。
2.2 GIS 不断发展的需要GIS 是20世纪70年代初发展起来的一门新兴的边缘学科。
早先的GIS 来源于地图绘制,其空间信息一般只局限于平面信息,即这种GIS 是二维的GI S 。
真正的三维GIS 软件,其空间坐标(x ,y ,z )都参加图形显示的运算,它的数据采集、数据结构、拓扑关系、数据显示、空间分析都要比二维GIS 复杂的多。
正因为如此,为三维GIS 构建三维空间数据模型,建立合适的数据结构已经成为图形学、计算机学、数学、地理信息系统等相关学科普遍关注的问题。
目前,关于三维曲面(包括三维实体)的真实显示(包括动态显示)、曲面求交、三维实体光照模型的算法很多,有一些已经得到应用。
一些软件公司已经把一些算法浓缩成了几何原型,如在Windows 操作系统中所带的OpenGL(开放的图形库),它就是一种开放式的,适合于多种硬件平台及操作系统的工业标准的三维计算机图形接口软件[8]。
2.3 煤矿现代化生产的需要根据煤矿生产积累的地质数据,建立真三维的GI S,实现煤矿的全景显示、动态显示,实现剖面图、平面图的自动绘制,实现地质数据库的快速更新,可以为矿山提供全新的三维动态显示系统、查询系统和决策系统,从而对未采区和采掘工作面前方的地质构造、煤层变化及其它开采条件进行预报预测。
也就是说,真三维的GIS 可以为煤炭生产的决策提供有力保障,建立一套适合煤矿生产的真三维GIS63第37卷 第4期2001年7月 地质与勘探GE OLOGY AND PROSPEC TINGVol.37 No.4July,2001已经迫在眉睫。
3 国内外研究现状受计算机硬件、图形学以及其它人力、物力的限制,真三维GIS在GIS出现后的相当长一个时期内没有得到发展。
直到80年代中期,二维的GIS已经不能满足其在地质矿产、土地信息、管线成图与信息管理等领域的需求,三维GIS的理论和应用研究才引起了人们的普遍重视,真三维的GIS才变成研究热点之一。
90年代后,真三维GIS研究得到了大发展。
由于GIS的内容涉及很广,包括天文,地理、地质、城镇建设、环境评估等,同时GIS又是一门新兴的边缘学科,它涉及到图形学,管理学,计算机科学,测绘科学等众多的学科,各专业领域的专家都有人在根据自身学科的特点对真三维GIS进行研究,因此,国内外对此的研究成果也比较多。
在国外,三维GIS的研究开展的比较早[9~18]。
BAK(1989)、SMI TH(1989)提出了地学领域信息系统的三维表示方法,RAPER(1989)提出了地学领域的一些三维模型;FRITSC H(1990)阐述了三维GIS的数据结构,MOLENAAR进一步提出了三维矢量图的数据结构;PIGOT(1991)、MEIJ(1992)、MOLENAAR (1992)针对空间信息系统的特点,提出了三维GIS 模型的拓扑结构,为三维GIS向实用化方向转变确立了理论依据。
在此之后,又有一些专家提出了针对三维GIS的空间数据分析方法。
三维GIS理论的不断成熟使得真三维GIS向实用化方向发展成为可能,市场上也开始有一些真三维的GIS商品软件逐渐问世。
目前,比较优秀的真三维GIS有德国W ASY公司的FEFLOW等。
我国自70年代初开始GIS研究以来,虽然起步较晚,但在近几年也取得了突出的成就。
近年来,关于空间数据分析的讨论很多,并且已经取得了突破性的进展。
空间拓扑学、最优化方法、图论等数学方法的发展为空间数据分析提供了新的手段。
空间(包括三维空间)数据分析中的核心内容,数据模型已经有了一些比较成熟的建模方法。
可以说,空间数据分析技术的提高是GIS向实用化方向发展的基础。
3.1 地质体的可视化研究可视化(Visualization)是指在人脑中形成对某事物(或某人)的图像,是一个心智处理过程,它可以提高对事物的观察力及建立概念等能力,在西方地图学文献中,可视化这个词的使用可追溯到至少40年以前,但是,1987年美国国家科学基金会报告中的科学计算可视化,却具有新的含义,科学计算可视化是通过研制计算机工具、技术和系统,把实验或数值计算获得的大量抽象数据转换为人的视觉可以直接感受的计算机图形图像,从而可进行数据探索和分析[19~22]。
早期GIS的可视化研究受限于计算机二维图形的软硬件显示技术,大量的研究都放在图形显示的算法上,如画线、颜色选择等。
继二维可视化研究之后,进一步发展为对地学等值线图(如数字高程模型)的 三维!图形显示技术的研究,这种方法主要应用三维到二维的坐标转换、隐藏线、面消隐、阴影处理、光照模型等技术,把三维空间数据投影到二维屏幕上。
由于这种方法中的地学数据场是二维的,而不是真三维实体空间关系的描述,因此这种 三维!只能是2.5维的,也就是说,是假三维的GI S可视化表示。
但现实世界是真三维空间,二维GIS无法描述诸如地质体、矿山、海洋、大气等地学真三维数据场。
随着计算机科学的发展和空间数据库理论的成熟,使得动态处理具有复杂空间关系的大数据量成为可能,也使得动态GIS、时空数据模型、图形实时动态与反馈等研究方兴未艾。
目前,GI S的可视化研究着重在技术层次上,目标是用图形实时地呈现地学模型及其处理结果。
3.2 真三维GIS的建立真三维GI S是指对具有三维地理参考坐标的信息进行输入、存储、编辑、查询、空间分析和模拟的计算机系统。
目前的三维GIS包括两个方向:1)利用三维几何和CAD领域的可视化方法构成3D-GIS中交互式的模型和可视化系统。
现在,三维几何造型技术已经发展得很成熟,例如C SG和边界表达法,但是这些方法几乎都没有考虑数据的空间拓扑关系。
2)开发3D-GIS数据管理和空间分析的能力,它从数据库建模方面考虑,从决策角度上来看,它更具有实用性。
从三维角度出发,分析地质体的空间特征,编制能够自动建立三维模型的分析程序,再借助于人机对话方式,把用户的新思想融入三维模型中,应是解决问题的一种可行方法。
4 拟采取的技术路线与实施方案64地质与勘探 2001年4.1 空间数据库的建立空间数据库是建立三维GIS 的前提,其主要内容有一下两点:1)建立空间数据库,包括基本库和属性库的建立。
其中基本库用以存放钻孔的基本信息,主要包括钻孔号,空间三维坐标(x ,y ,z )以及所属的岩层。
而属性库则用以存放岩层的属性信息。
通常,属性信息分为两种,一种是可以直接得到的,如岩性、颜色等;另外一种不能直接得到,必须经过一定计算才能求出,如岩层厚度,储量,体积,面积等。
2)建立图例库。
对于一些常规数据,可以建立常规库,供空间库调用。
比如,对于自动成图中使用的图例,不必每一次都重画,可以根据常见的岩性建立图例库,使用时可以直接从图例库调用。
图例库的每一条记录由岩性和图例两个字段组成,通过图例与属性库相关联。
为了实现GIS 快速查询和空间分析的功能,在建立基本库时,必须注意考虑各个地质实体间的拓扑关系。
对于地质实体,决定采用宋现锋[23]提出的点 边界 界面 体的拓扑结构。
这种结构中主要有四种图形要素:结点、界面边界、界面及岩体,其拓扑结构如图1:图1 地质实体拓扑关系结构图4.2 三维地质曲面的构建一般说来,原始的地质数据主要来自钻孔数据,而这些钻孔数据大都是离散且不规则的。
如何通过这些离散的信息恢复地质形态的原貌,使其更好地为煤矿生产服务,一直是地质工作者研究的热点。
原始的钻孔数据不经过处理是没法绘制出理想的曲面的,必须对原始钻孔数据进行预处理。
根据绘制曲面的方法,对原始数据进行预处理的方法主要有两种:1)若采用双三次B 样条方法绘制曲面,由于这种方法通常使用矩阵运算实现,要求数据必须是矩形的,也就是说,数据必须按照规则的格网排列,所以可以采用B 样条插值的方法对原始数据进行预处理[24]。
2)若采用三角网法绘制曲面,则必须根据已知数据进行三角网剖分。
目前能够实现三角网剖分的算法很多,较为流行的有Delaunay 三角网剖分法等。
在绘制三维曲面的过程中,应充分考虑到各种空间三维模型,实现真三维操作,空间坐标中的z 值参与坐标运算,而不再是以往所说的一个属性值。
在绘制出各个岩层的曲面之后,考虑到各个岩层之间有可能出现一些不整合现象,也就是说曲面之间可能会出现相交的情况,因此必须实现曲面的求交运算,将可视的部分表示出来。
同时能够求出曲面相交的交线,供绘制剖面图和平面图使用。