城市区域三维地质结构模型建设与集成方法

城市区域三维地质结构模型建设与集成方法城市区域三维地质结构模型建设与集成方法

随着城市化进程的加速发展，城市地质环境扮演着越来越重要的角色。城市区域的地质环境与地貌特征不同，其特点为地质单元复杂、时空

分布不规则、地质地貌标志多样。因此，在城市规划建设中，建立城

市区域三维地质结构模型显得尤为必要。以下，本文将从注意事项、

设计流程、技术方法、数据集成等四个方面介绍城市区域三维地质结

构模型的建设及集成方法。

一、注意事项

在建立城市区域三维地质结构模型的过程中，需要注意以下几个事项。

1.数据质量和准确性是建立三维地质结构模型的基础。

地质数据的精度、完整性以及异质性是建立城市区域三维地质结构模

型的关键。因此，在数据采集和处理过程中，应严格把关，保证数据

的准确性和质量。

2.要考虑地质数据的异质性和空间分布的不规则性。

城市地质环境复杂，地层厚度、岩性、构造、断裂等地质条件具有一

定的异质性，在进行三维地质建模时，应考虑数据的空间分布不规则

状况，合理设置地质层次和结构等建模参数。

3.建模要综合考虑地质与人文环境相互影响。

建立城市区域三维地质结构模型不能排斥城市人文环境的影响，应充

分考虑与城市人文环境的关系，确保城市规划与建设中各环节的协调

和一体化。

二、设计流程

在建立城市区域三维地质结构模型时，应按以下流程进行。

1.数据采集。

数据采集包括地质文献资料的搜集、调查、采样以及测量等，全面获得城市区域地质信息的基础数据。

2.数据处理。

数据处理包括数据清洗、质量检测、误差处理、补全数据等。数据处理的目标是使数据可加工，可利用，可用于建立三维地质模型。

3.数据建模。

数据建模是建立三维地质结构模型的基础，包括地质横断面绘制、地质单元建立、地质特征分析等工作，使地质信息形成立体化，再加工得到编制地质数字模型的三维几何信息。

4.模型验证与解释。

模型验证是为了评估地质模型的准确性和逼真度，解释地质模型是为了确定地质模型的真实性和先进性，以保证编制出的地质模型符合实际情况。

三、技术方法

在建立城市区域三维地质结构模型中，应采用以下技术方法。

1.基于 GIS 技术的建模方法。

GIS 技术天生就具有地理信息综合管理平台的特征，它既能提供三维地质图形界面又能处理大量的数据库，因此建模效率高，适用于大规

模城市区域地质建模。

2.基于拓扑结构的建模方法。

该方法基于地质横断面、剖面与地质单元三维建立方法，建立城市区域地质单元之间的拓扑结构，以实现三维数据的链接管理、查询和分析，形成鲜明的景观特征。

3.基于数学模型的建模方法。

该方法是将城市区域地质单元分层、分域建立数学模型，以实现对物理现象的描述和数学求解，在城市规划设计中起到定量分析的作用，提高了建筑设计效率。

四、数据集成

数据集成旨在将三维地质模型与其他相关数据进行集成，以便为城市规划、建设和管理提供决策依据。数据集成需要包括以下内容。

1.数据标准化。

对地质数据的元数据、数据格式、数据来源等进行规范化，以确保基础信息的一致性和数据集成的统一性。

2.数据转换。

将采用不同模型的数据转换为标准模型，并进行格式转换和投影转换等操作，以便实现数据一体化集成。

3.数据共享。

为保证数据互操作性和数据共享，需进行数据交换格式的规定和适配器软件的开发，实现不同数据之间的共享和流通。

结论

综上所述，建立城市区域三维地质结构模型是城市规划与建设的必要环节。我们需要注意数据质量和准确性、综合考虑地质与人文环境相互影响、采用相应的建模流程和技术方法以及进行数据集成，以实现地质建模结果在城市规划和设计中的有效应用。