摘要：三維地質可視化信息模型，可以很全面的將復雜的地質信息結構，展現在我們面前。并將地質構成，地質形態等三維的信息模型表現在每個人的視角中，從而讓地質專家可以更有利的來分析與探究。而地質信息模型也可以更加有效的勘查地理環境中的每個領域，如：礦產勘查，水利水庫勘查，油田油氣勘查，地理環境地質災害治理的勘查。而地質三維信息模型是以模型為中心，從點、線、面、體四個層次進行空間圖形與技術信息進行有機連接，同時也建立相關的地質信息數據庫，并全方位的實現三維地質模型信息中可視化管理，突破了傳統以平面圖為主的信息處理模式，使工作人員能夠很全面的，動態的分析地理模型中的信息，并作出及時的回用，提高工作效率。

　　關鍵詞：三維建模，可視化，現代信息技術

　　Abstract: 3 d geological visualized information model can show very comprehensive complex geological information structure in front of us. And the geological structure, such as 3 d geological form of information model performance in every man's view, thus let the geological experts can be more favorable to analysis and inquiry. And geological information model can also be more effective exploration geographical environment in each of the areas, such as: mineral exploration, water reservoir exploration, oil field oil and gas prospecting, geological hazard governing geographic environment of exploration. And geological 3 d information model is a model for the center, from dot, line, face, body four levels graphics and technology information space organic connection, also establish relevant geological information database, and the realization of all 3 d geological model of management information visualization, break through the traditional plan to give priority to the information processing model, so that workers can analyzes model of the geographical information in a comprehensive and dynamic way and make timely reuse, improve the work efficiency.

　　Key Words: 3d modeling, visualization, modern information technology

　　中圖分類號：P5 文獻標識碼：A 文章編號：

　　由于科技信息技術的發展，衛星定位技術的逐步成熟，計算機圖形學的應用與發展，使得我國二十世紀八十年代三維地質可視化模型的研究逐漸形成了一個新的研究領域。這個研究領域是通過多個數據概念模型綜合起來，來實現的。從而使得這了領域的研究更加寬泛，更有深度，更有可探性，因而在九十年代初成為了地質研究領域的主要研究對象。三維信息模型是通過龐大的數據庫，由計算機編程整合之后建立起一個龐大的數據庫，在通過計算機將數據與3D信息工程組建后，形成的一種視覺真實的虛擬地圖。通過這種虛擬地圖數據可以更好的，更直觀的為地質領域研究作出直觀的信息研究輔助。通過計算機更完整全面的解讀礦產，石油，水利工程周邊地質構造情況，讓專家在探測研究上更好更有利的為地質研究做好勘探工作準備。

　　在國外，地質建模已經發展了幾十年了，而很多國家，整個信息領域已經面向全球，建立一個由數字信息庫和3D信息技術組成的數“數字信息地球”。我國已經在這個領域發展快二十年了，其中技術與科研成果有很多地方還不如國外發達，由于國內領土面積與地形多為高原、山脈、丘陵等，也增加了這一研究領域的難度。為了盡快的追趕國外先進技術的發展，快速有效的發展地質三維信息建模在地質解讀中的應用，是萬分重要的。

　　一、建立三維信息模型面臨的多方面的困難

　　(一)數據信息獲取艱難

　　地質三維信息模型的建立必須要依靠原始數據的積累，也可以理解為建立信息模型依然以手工制圖為主，因此也為勘探者增加了很多難度，勘探者必須親身測量地質構造，了解地形，完成數據統計，統計有效數據并將所得到的信息數據輸入計算機中。因此在這一方面，十分需要先進的輔助技術來為勘探者更加快捷的實現數據統計。局限性所導致的空間分析能力不夠在地質空間中，很多數據的摘取必須要深入地表，在復雜的地質構造中存在著很多不確定性與不可知性，地底空間取證數據非常困難，導致在處理三維地質建模的數據處理中缺少統一的，完備的，地底空間數據，由于這些局限性的因素存在所導致的空間分析能力不夠。

　　(二)地質整體空間中存在的不可知問題

　　我國的地理環境復雜，山脈與高原占據了我國土地面積的50%以上，其中高原山脈主要聚集在我國西北地區，由于自然環境與山脈過高，常年冰雪封山等因素，造成很多山脈在三維數據中處于零數據的情況。而華南地區河流縱橫，多為盆地和丘陵，全國的平原的比例只占據全國土地總面積的12%左右。在大部分山脈中，有很多山體由于斷層地質的構造，形成不連續山體，巖石特性變化不一，地質活動過程動態特征的不可知性，使地質本身與時空關系變得異常復雜，難以捉摸。此外，在長期的地質勘查研究過程中工作積累了很多對地質活動和地理現象等時空關系的疑問，從而造成問題數量化，在長時間的地質活動中，又難以快速的解決問題并得到充足的數據，無法保證地理環境時空之間的統一性。

　　(三)資金的充足，決定著地質三維信息建模工程中的進展程度

　　對于一項跨度大，耗時長，完全由科學技術支撐起來的一項工程，就必須要有這很充足的資金做好整個工程的后勤工作。無論是實地科考研究，還是三維地質模型的開發應用，都必須要有充足的資金做后盾，我國已在這個領域發展快二十年了，后面還需更長的時間與技術上的支持才可以更加完善的采集數據，通過數據建立信息庫，從而與3D工程整合，完成三維地質可視化模型。因此在整個工程的所有工作期間，只有在資金完備充足的情況下，才能夠保證進程統一。

　　二、三維地質建模軟件的開發狀況

　　1996年我國科學院地質與地球物理研究所，勝利石油管理局在國家自然科學基金重點項目中，追蹤一款國外三維建模軟件。此軟件是十二世紀八十年代以來，由美國所領導的歐美多國參與研發的，多種地質可視化建模軟件。由我國各高校的科技園連同開發的三維地質模型軟件，主要建立在我國乃至全球巖石構造的基礎上，的巖石圈結構模型三維信息。且中國地質大學開發的可視化地學信息系統可實現真三維地學信息的管理、處理、計算分析與評估決策等技術支持。歷經多年的風雨，我國多家科研機構先后研發出很多有自主知識產權的三維地質模型軟件，其中中國勘探開發研究院開發的TrapDEM系統能夠很好的演化三維構造史。但在國內使用的地震軟件大都是從國外引進的并以Landmark公司和GeoQuest公司的技術支持占據多數。由江蘇地礦生態環境研究中心于2007年投入150多萬元，研發的地質三維結構模系統軟件，是唯一最具實用性，最方便有效的自主研發的軟件。目前已經應用在我國沿海開發和阿根廷圣巴巴鐵礦勘探，并在實際應用中發揮了巨大的作用，受到了地質研究人士的一致好評，還被地質工作者稱為地質工作的“CT”儀。 基于這些成果，我國已經在此類科技研究中獲得了很大的進步，并在將來的地質研究中與地質三維信息模型的應用上不斷取得新的進步。

　　三、三維地質數字建模

　　首先需要基本的數據集成，例如：集成地質分層，各種圖形化數據，地質參數解釋數據，和建立地質建模軟件數據平臺，最后生成層面圖。在進入三維網格建立階段，建立細致的三維地質框架，精確計算斷層數據，使模型網格正確交叉。并且設置不同的參數控制網格的疏密和網格化程度，確保層位的一致性，防止層位的串層。在網格的基礎上，建立構造模型，可以更好更準確的完成地質三維信息模型。在模型檢驗和儲量統計中，需要應用定性法和定量法準確的對地質模型進行檢驗，在確定合理的地質模型的基礎上，通過計算機進行儲量計算，并進行儲量的評價。在模型后期處理中，對合理的地質模型進行網格最后優化，為各項地質數據提供保存更有利的地質模型。

　　四、地質三維信息模型應用及其意義

　　地質三維信息模型已經成為現代技術中不可或缺的一部分，特別是在城市規劃與自然災害中，地質三維信息模型可以非常好的在可視化下進行數據分析與數據統計。能方便高效的對地質勘探中的種種問題進行數據分析。在將來的地質發展中，可視化模型將不斷取代現代平面圖，并最終淘汰平面數據圖。目前可視化模型基本上可以在地質構造、礦產勘探、水利工程、油氣勘探、沿河和海洋勘探中應用，并且更加靈活高效的表現復雜地質中的每個巖層，可以全方位的表現地質三維物體及其空間關系。

　　參考文獻：

　　[1] 張寶一,尚建嘎,吳鴻敏,劉修國,吳信才. 三維地質建模及可視化技術在固體礦產儲量估算中的應用[J]地質與勘探, 2007, (02) .

　　[2] 焦養泉,朱培民,雷新榮,楊生科,萬軍偉. 地學空間信息可視化技術應用研究[J]地質科技情報, 2005, (01) .

　　[3] 朱良峰,潘信,吳信才,劉修國. 地質斷層三維可視化模型的構建方法與實現技術[J]軟件學報, 2008, (08) .

　　[4] 畢林,王李管,陳建宏,馮興隆. 基于八叉樹的復雜地質體塊段模型建模技術[J]中國礦業大學學報, 2008, (04) .

　　[5] 焦養泉,朱培民,雷新榮,楊生科,萬軍偉. 地學空間信息可視化技術應用研究[J]地質科技情報, 2005, (01) .

　　[6] 文學東,朱強,盧秀山,張煜,李青元. 基于三棱柱的地質體三維交互應用研究[J]測繪科學, 2007, (01) .