电子技术论文三维GIS技术应用论文范文

　　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做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，运用较为普遍的商业软件有法国发布的GOCAD以及加拿大的LYNX。

　　摘要：地质勘察管理需要一种方便、快捷的勘察作为信息传播的高效率载体。本文提出了基于三维GIS技术的地质勘察管理信息系统，论述了三维GIS技术在矿山地质勘察管理信息系统中的应用。

　　关键词：三维GIS技术,地质勘察,管理信息系统

　　一、三维GIS技术及其基本功能

　　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。利用三维GIS技术可以实现三维数据录入，和其他系统数据的快捷转换，包括一些数据的基本分析，录入数据库数据的整合和查询等。（2）实现了三维对象的管理。包括对一些基于三维数据的三维对象的建模，模型的可视化选择和查询以及对三维对象的平移、旋转等基本变化。（3）三维空间分析。包括三维的交、并、差以及开挖等操作，还能实现对体积、表面积以及距离的三维计算。

　　二、三维GIS空间

　　（一）数字高程模型的实现。数字地面猫性，即是对地面各种特征进行描述的有序数值阵列，往往用X，Y来表示其空间水平坐标，垂直高度一般用Z表示，部分情况下，X，Y还可以表示经度和纬度，由于这种地面特性实质上是高程的DTM，因而通常情况下，被人们叫做数字高程模型。

　　（二）Gird的生成方法。地质勘察中，很多情况下原始采样点都是不规则的，采样点数量不能满足达到显示的需求，可以采用插值法生成更多的点。通常有双线性法以及趋势面法等多种形式，本文主要介绍Kriging。该方法以空间位置中的空间属性分布为重点考虑对象，能够达到对线性、无偏以及最小估计方差的精确估计，通过对信息样品的大小、形状等综合考虑后，会对样品赋予相应的系数，接着通过加权平均来对需要的块段品位做有效评估。

　　（三）不规则格网的生成。TIT是由大量相邻的、不互相重叠的三角形构成的对地形表面的连续铺盖，根据类型的而不同，生成方法也有所差异，以一般三角网最为常见。该方法根据距离最近原则进行组网，并且随着起始边的不同呈现出不同的结构。而Delaunay三角网结合结构较强，对于同一个不规则离散数据点能够实现集中对应，因而在性能上实际要优于一般三角网。

　　三、三维GIS技术在矿山地质勘察管理信息系统中的应用

　　本研究中采用的是地理信息系统技术，严格按照最新的地质勘察标准和相关规范，实现了从传统的CAD岩土工程勘察系统向GIS型的地质勘察系统的全面转变和升级。充分利用了强大的GIS功能，以及对大量数据的有效管理功能，从而把相关地质勘察信息和数据能够完全在同一数据库中储存，避免了信息孤岛现象的发生，使工程勘察的全部信息能够高度共享，达到图文一体化的管理效果，同时也充分考虑了地质勘察的实际需要，力求达到功能强大的同时，界面美观、操作简单。

　　（一）系统分析。本研究中采用的是面向对象的分析方法进行系统分析。一般情况下，地质勘察是作为一个工程项目的形式来实施，属于非空间实体。基础地理对象则是地质勘察的关键背景信息，地质勘察的领域一般划分为三个核心实体，即勘察区、钻孔以及地层。其中勘察区是一种立体三维体，主要特征是具有一定的表面积和不定深度，因而这部分可以通过二维的多边形面状实体进行存储表示。利用布置钻孔拉力钻探和测试，以获得单位实体，也即是勘察场区的相关低下地质情况；钻孔的表面积相对狭小，具有一定深度，能够通过点状实体进行存储，可以看成是观测点，用于垂直方向相关数据的获得，同时绘制出相应的柱状图和报表用以描述钻孔垂直分层情况，包括其他如原位测试、室内测试的相关数据；从容可以体现出场区地下地质整体状况。

　　（二）建立系统数据库。通过数据特征、类型以及用途的分析，结合国家现行的地质行业勘察标准，重点关注空间数据与非空间数据的关联系，依照相关数据库范式进行。从整体上来说，可以将数据库分为基础地理、地层信息以及工程勘察专题、其他部分等四大核心方面。，其中地理信息数据库包括区域地层数据和岩土特征数据，工程勘察专题数据库则包括工程项目数据、钻孔数据和实验数据，其他部分种类较多，但最为主要的有部门、用户、角色、权限以及数据字典和元数据部分。

　　（三）系统功能。总体来说，该系统涵盖了工程勘察成果比如数据编辑、表格制作以及三维显示的功能，还包括查询分析功能、数据维护功能以及系统管理维护功能。首先在工程勘察成果管理方面，能够对数据进行可视化姑奶和实施更新，更为重要的坏死能够对数据的拓扑关系进行有效保护。系统提供了基于图形、属性以及SQL语言等单个方面的查询功能，同时还提供了对图打印功能，便于数据的使用和维护。同时采用了SQLSERVER2000数据库，能够促进空间数据和属性数据的一体化，同时还能够实现可视化表达，以及用户的实时性和并发性操作，能够通过设置用户管理权限对数据进行统一管理。

　　结语

　　基于GIS技术的地质勘察管理系统，能够实现对信息系统模型驱动系统的有效开放、应用，维护也较为方便，真正实现了大型数据库对大量地质勘察信息和数据的系统化管理，实现了现阶段地质勘察需要的自动化制图输出、报表报告输出和基本的计算分析，达到了地质可视化分析的目标，未来必将更好的服务于地质勘察工作。

　　参考文献

　　[1]陶琼，朱大明.三维GIS的发展趋势与建模分析[J].地矿测绘，2008（04）.