《三维GIS开发》
第3章ArcScene三维建模
朱军
西南交通大学
地球科学与环境工程学院
1
以三维方式查看属性数据
?数据转换:2D数据转换为3D ?根据表面生成等值线
可视性分析\剖面图
最陡坡降路径?生成最陡坡降路径
?Steepest
descent tool
?creates a graphic
on the view
?以三维形式显示最陡坡降路径?graphic can be
viewed in 3D
计算坡度、坡向
属性数据三维可视化?Feature extrusion single attribute
display
p y
multiple attribute
display
DEM 数据3维显示
维的形式
?河流
?道路
?卫片、航片
?目前已有硬件显示设设备可以根据DEM数据实现真实三维效果
?统计数据、建筑物高度
在地形表面上叠加影像
工具条上的
右侧的窗口中,释放
标准工具条上的
文
工具条上
在地形表面上叠加影像在地形表面上叠加影像
图层的复选框,
Zoom To
Properties。
内容表上,右击tin1,
右击
内容表上,右击
Paste Layer(s)。的左上角,向右下角拖出一
使用地理信息系统进行校园三维建模 摘要: 随着地理信息系统(GIS)技术在各个应用领域的广泛使用,GIS技术与地理空间信息的表示、处理、分析和应用手段的不断发展紧密相连,形成了各种不同功能的GIS系统软件。针对目前我国许多高校在对校园建筑资源管理上的不足,采用先进的组件式GIS技术对学校的建筑资源进行科学的管理。从而利用MO软件和Visual Basic编程语言开发的高校建筑资源管理系统。以及系统设计过程中利用Access软件对数据库的设计和在Visual Basic平台及MO的组件下对程序的设计及系统功能的实现。从而使现实校园在时间和空间上获得延伸,在现实校园基础上形成一个虚拟校园。 关键词:地理信息系统,ARCgis,校园三维建模,查询 引言 地理信息系统是由计算机硬件、软件、地理空间数据和管理人员共同组成的集合,以有效地获取、存储、更新、管理、分析和显示各种形式的与空间有关的信息。地理信息系统采用的基本技术可归纳为地图分层、矢量抽象、空间数据与属性数据的划分三个方面。 当前,我们正处在一个信息采集、处理、分析和应用的方法发生重大变革的时代。所以,地图、图片的智能化是地理信息系统(GIS)很重要的应用领域。本校园查询系统采用通用桌面GIS软件MO制作吉林师范大学校园电子地图,以VB为开发平台,实现了空间信息的浏览、查询等功能,使吉林师范大学校园地图达到了数字化、三维化和电子化。 1.1校园平面图布局 在绘图过程中,分不同颜色建立若干个图层进行描绘。例如道路、建筑、绿地、楼房、水池、操场以及各特殊用地等都要建立单独的图层,便于管理和操作,同时也便于在MO 中分数据集进行管理,从而为工作带来简便,提高工作效率。 最后完成吉林师范大学电子地图布局图。布局就是地图(包括专题图)、图例、地图比例尺、方向标、文本等各种不同地图内容的混合排版与布置,主要用于地图打印。图1是吉林师范大学电子地图布局图。
基于skyline的城市三维建模研究 2.3 软件配置 核心应用软件为Skyline系列软件,用于三维展示和应用开发,开发环境为Visual Studio2005。辅助软件有四套,名称及主要用途为:ArcGIS用于矢量数据的处理和转换;AutoCAD用于建筑物轮廓提取及数据源处理;PhotoShop用于纹理图像加工与处理; 3DSMAX用于特殊建筑的三维建模。 Skyline 系列软件是非常优秀的三维地理信息系统软件,它是由三个相互独立的子系统构成: TerraBuilder、TerraExplorer Pro和TerraGate,通过这三个子系统可以把不同的地理数据联系起来,并且可以把它们快速的分发到各个用户。 2.3.1TerraBuilder 融合大量的影像、高程和矢量数据,以此来创建有精确坐标的三维模型地形数据库。 2.3.2TerraExplorer Pro 它是一个桌面应用程序,使得用户可以浏览分析空间数据,并可以对其进行 编辑。也可以在上面添加二维或者三维的物体、浏览路径、场景以及地理信息文件。TerraExplore 与TerraBuilder 所创建的地形库相连接,并且可以在网络上发布。 2.3.3TerraDeveloper 它是TerraExplorer 家族中的一款产品,利用它可以定制客户需求功能。2.4 技术路线 整体技术路线是将实验区的OuickBird卫星影像以及高程数据加载到Skyline 系统的TerraBuilder软件中,并对这些数据的格式进行转换,然后进一步生成MPT 格式的文件,形成Skyline系统的TerraExplorer Pro 软件所需要的地表数据集。接下来在TerraExplorer Pro中,加载地表数据集,导入矢量数据集及相关数据,进行二维、三维模型的建立,进而生成真实的三维城市景观。图1为具体的技术路线。 3 城市三维模型的建立 3.1地形建模 地形建模的方法主要是采用在某地区的DEM数据的基础上叠加遥感影像来完成三维地形的显示。
3D GIS 地理信息系统解决方案 立项的背景和意义 一)背景 地理信息系统(GeographyInformationSystem )是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影,反映了人们赖以生存的现实世界,是在计算机软件和硬件支持下,以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。 GIS 作为计算机和空间数据分析方法作用于许多相关学科后发展起来的一门边缘学科,由于能及时地抓住当今世界计算机技术飞速发展,各国政府对地理、 资源和环境信息日益重视这一时代特点,加上许多相关技术(如GPS、DPS、RS 等)为它提供了强有力的地理空间信息获取手段,使得GIS己经成为各国政府部 门、商业公司、科研机构和高等院校极为关注的热点领域。特别是进入20 世纪 90年代以来,GIS己在全球范围内形成产业规模,并将进一步深入到各行业乃至 人们的日常生活之中。 二维地理信息系统始于二十世纪六十年代的机助制图,今天己深入到社会的各行各业中,但二维地理信息系统存在着自身难以克服的缺限,它本质上是基于抽象符号的系统,不能给人以自然界的三维真实感受。三维地理信息系统是在维平面的基础上模拟并处理现实世界上所遇到的三维现象和问题。地理信息三维可视化系统是对具有三维地理参考坐标的空间信息进行输入、存储、编辑、查询、 空间分析和模拟的计算机系统。二维地理信息系统与三维地理信息系统的本质区别在于数据的分布范围,在于高程是被看成空间数据还是属性数据。三维 GIS 的根本目标是多维时空现象的三维表示。相对于二维GIS而言,三维GIS具有三 个显著的特点: 1、直观性:直观性是三维GIS的最显著的特点,通过三维可视化技术,用 户将得到更好的人机交互接口,更少的训练时间,以及更多的空间信息。 2、巨大的数据量:三维GIS应用通常具有海量数据(可达数百G),这种巨 大的数据量使得三维GIS 需要得到数据库的有效管理,具有高效的数据存取性能。 3、复杂的数据结构:三维GIS不是对二维GIS的简单扩展,三维空间中增 加了许多新的数据类型,空间关系变得更加复杂。 三维可视化一直以来是虚拟现实、地理信息系统、数字摄影测量等领域的研究重点。早在八十年代末期,随着GIS 研究与应用的不断深入,许多研究者开始了三维GIS 的研究。早期的研究主要面向地质、矿山等特殊应用领域,建立栅格化的数据模型和进行一些特殊的空间分析,功能较为单一。K 和Masry 于1987 年开发了用于矿产资源评估和开采的三维GIS 原型系统,这个系统可能是最早的 三维GIS 系统,具有一些简单的空间分析能力,如最近点分析等。
IMAGIS 三维可视地理信息系统 IMAGIS 三维可视地理信息系统是一套以数字正射影像(DOM)、数字地面模型(DEM)、数字线划图(DLG)和数字栅格图(DRG)作为处理对象的 GIS 系统。该系统结合了三维可视化技术(visual reality)与虚拟现实技术(virtual reality),完全再现管理环境下的真实情况,把所有管理对象都置于一个真实的三维世界中,真正做到了管理意义上的“所见即所得”。 IMAGIS 是一套先进、完整的可视化地理信息系统。它分为四大部分:三维可视地理信息系统(IMAGIS Classic),基于专业测量技术的城市建模和可视化系统(IMAGIS MagiXity),影像快速漫游系统(IMAGIS 3DBrowser)以及三维场景数据网络发布系统(IMAGIS Web3D)。由于信息来源多种多样、数据类型丰富、信息量大,该系统在数据的管理上采用了矢量数据和栅格数据混合管理的数据结构,二者可以相互独立存在,同时,栅格数据也可以作为矢量数据的属性,以适应不同情况下的要求。 软件特点 ·支持多种通用的二维、三维数据交换格式,可方便地与其他常用软件进行数据交换。 ·能迅速重建和还原地形、地貌及地物,真实再现地面景观。 ·地物快速生成。可方便地进行编辑,如删除、移动、复制等。其结构形状、高度等可随时修改。 ·视图操作灵活,可任意缩放、平移、视点变换、角度旋转,鹰眼视窗,实时 3D 贯穿飞行浏览。 ·简单快捷的三维物体表面贴图方式。 ·系统对实体采用快速真彩色渲染,可实时进行明暗变换,色彩调配,光源转换等。 ·系统内部提供了强大的三维实体建模工具,可以按用户的任何要求生成三维模型。 ·内部数据类型丰富,可管理电网、水网、建筑物、场地、道路、DEM等实体,用户可根据实际需求扩充数据类型。 ·图形可按图层的方式管理和显示。 ·可直观地定义三维实体的属性,对实体属性进行编辑、查询、浏览、统计分析及属性提取等。属性表结构可动态修改,实体属性查询基于SQL语言。 ·具有属性和图形联动检索功能。 ·提供 SQL Server、Oracle 数据库接口,直接使用它们管理属性数据。 ·支持多种图形格式。可输出标准栅格图像,方便地与其他图形软件进行数据交换。 ·提供功能强大的平面图形编辑系统,完全支持二维地理信息系统图形数据,对象可以自动嵌入三维图形中。 ·完善的空间分析功能。 ·多种方式的部分场景保存功能。 ·三维可视化电力选线功能。 ·直接读取在 AutoCAD 、Arc/Info 中自定义的建筑物高程信息,并将其转换为 IMAGIS 的三维信息,并批量生成三维场景中的房屋。 ·新的网上发布工具 Web3D。 系列产品 ·IMAGIS Education ---- 三维可视地理信息系统教育版 ·IMAGIS Classic ---- 三维可视地理信息系统 ·IMAGIS Magixity ---- 城市建模与可视化地理信息系统 ·IMAGIS 3DBrowser ---- 影像快速漫游系统 ·IMAGIS Web3D ---- 三维场景数据网络发布系统 ·IMAGIS Sup3DBrowser --- 3DBrowser 通用控件
3D GIS 地理信息系统解决方案 一、立项的背景和意义 (一)背景 地理信息系统(GeographyInformationSystem)是整个地球或部分区域的资源、环境在计算机中的缩影,反映了人们赖以生存的现实世界,是在计算机软件和硬件支持下,以一定的格式输入、存储、检索、显示和综合分析应用的技术系统。 GIS作为计算机和空间数据分析方法作用于许多相关学科后发展起来的一门边缘学科,由于能及时地抓住当今世界计算机技术飞速发展,各国政府对地理、资源和环境信息日益重视这一时代特点,加上许多相关技术(如GPS、DPS、RS 等)为它提供了强有力的地理空间信息获取手段,使得GIS己经成为各国政府部门、商业公司、科研机构和高等院校极为关注的热点领域。特别是进入20世纪90年代以来,GIS己在全球范围内形成产业规模,并将进一步深入到各行业乃至人们的日常生活之中。 二维地理信息系统始于二十世纪六十年代的机助制图,今天己深入到社会的各行各业中,但二维地理信息系统存在着自身难以克服的缺限,它本质上是基于抽象符号的系统,不能给人以自然界的三维真实感受。三维地理信息系统是在二维平面的基础上模拟并处理现实世界上所遇到的三维现象和问题。地理信息三维可视化系统是对具有三维地理参考坐标的空间信息进行输入、存储、编辑、查询、空间分析和模拟的计算机系统。二维地理信息系统与三维地理信息系统的本质区别在于数据的分布范围,在于高程是被看成空间数据还是属性数据。三维GIS 的根本目标是多维时空现象的三维表示。相对于二维GIS而言,三维GIS具有三个显著的特点: 1、直观性:直观性是三维GIS的最显著的特点,通过三维可视化技术,用户将得到更好的人机交互接口,更少的训练时间,以及更多的空间信息。 2、巨大的数据量:三维GIS应用通常具有海量数据(可达数百G),这种巨大的数据量使得三维GIS需要得到数据库的有效管理,具有高效的数据存取性能。 3、复杂的数据结构:三维GIS不是对二维GIS的简单扩展,三维空间中增
三维地理信息系统软件一套 1.支持实时三维地形可视化功能; 2.支持在三维场景上创建二维文本、图片对象和三维模型对象; 3.支持从标准GIS文件和空间数据库中读取各种地形叠加所需要的信息;4.支持支持视频、动画,创建交互式应用系统; 5.支持将各种信息整合之后的三维虚拟数字地球场景发布到局域网或互联网上,使用户在任何地方都可以实现轻松快捷的三维交互式体验; 6.支持以场景的独特视角展现地貌特征、视域、地物间关系; 7.以网络数据流形式高效展现地形及叠加地貌信息 8.提供创建和发布3D地形可视化信息的所有工具 9.支持交互式绘图工具,用于在3D地形模型中创建几何图形、用户自定义对象、建筑物、文本、位图和动画 10.产生和输入静态、动态的2D或3D对象、符号及地理配准信息图层11.在线或离线导入GIS数据图层 12.将图层数据以标准GIS文件格式输出 13.通过标准COM接口与外部、本地和WEB应用程序通讯。控制所有动态及静态对象、信息层和应用系统信息 14.提供全套3D测量及地形分析工具 15.自主导航功能可创建预定义飞行路径 16.用鼠标、键盘和飞行控制面板的任意组合方式控制速度、高度角及视角17.将事先录制的飞行路径输出为视频文件,如AVI或一系列帧文件 18.3D视窗中的快照功能及影像文件输出功能 19.在3D模型的特定区域建立指向网页、应用程序和数据库的超级链接20.集成文本和WEB内容 通过发布工具输出3D场景提供Intranet/Internet访问 配件需求 1.软件安装光盘、授权文件及操作手册; 2.软件规格性能以及相应的技术说明。
售后服务 1.中标人负责到采购人指定安装地点进行软件安装调试和技术培训; 2.中标人将对所提供的软件提供一年免费维护及升级技术支持。
1、三维GIS在空间分析方面的独特应用: 三维空间分析除了包括二维gis的分析功能外,还应包括针对三维空间对象的特殊分析功能。具体可分为以下几类:空间查询,包括几何参数查询(空间位置、属性)、空间定位查询(点定位、面定位)、空间关系查询(邻接、包含、相离、相交、覆盖等)等;空间量测,包括距离、质心、面积、表面积、体积等;叠置分析;缓冲区分析,包括点缓冲、线缓冲、面缓冲、体缓冲等;网络分析,包括最短路径、资源分配、连通分析等;地形分析,包括趋势面分析、坡度坡向分析、晕渲分析等;剖面分析,它是实现通视分析、日照分析阴影计算等的基础;空间统计分析,包括统计图表分析、密度分析、层次分析、聚类分析等。 根据空间分析所处理的对象进行划分,空间分析方法主要有基于图形的方法与基于数据的方法两类。基于图形的空间分析方法如常规的缓冲区分析、叠置分析、网络分析、复合分析、邻近分析与空间联结等能直接从2D 扩展至2.5D乃至3D。由于三维数据本身可以降维到二维,因此三维GIS自然能包容二维GIS的空间分析功能。三维GIS最有特色的也许是其基于三维数据的复杂分析能力,如计算空间距离、表面积、体积、通视性与可视域等。结合物理化学模型提供一些更具增值价值的真三维空间分析功能,如水文分析、可视性分析、日照分析与视觉景观分析等已成为三维GIS分析研究的重要内容之一,并正积极朝结合属性数据和其他专题数据开发知识发现的新方法、“面向解决与空间有关的问题”提供定量与定性结合的空间决策支持方向发展。 2、三维建筑物模型的重建方法: 大量的研究致力于地物(尤其是人工地物)的三维自动重建,而依据分辨率、精度、时间和成本等的不同已经有许多不同的技术方法可供选择。如Tao(2004)将三维建筑物模型的重建方法分为以下三类:1)基于地图的方法,利用已有GIS、地图和CAD提供的二维平面数据以及其他高度辅助数据经济快速建立盒状模型;2)基于图象的方法,利用近景、航空与遥感图象建立包括顶部细节在内的逼真表面模型,该方法相对比较费时和昂贵,自动化程度还不高;3)基于点群的方法,利用激光扫描和地面移动测量快速获得的大量三维点群数据建立几何表面模型。 建筑物三维模型重建:基于图片、基于激光扫描数据
浅析地理信息系统三维城市建模的应用李彬源 发表时间:2018-01-09T15:11:40.113Z 来源:《基层建设》2017年第27期作者:李彬源陈叶禄 [导读] 摘要:三维模型数据以其直观性、客观性和真实性等特性,成为数字城市数据库中的重要组成部分。 南宁市国土测绘地理信息中心广西南宁 530000 摘要:三维模型数据以其直观性、客观性和真实性等特性,成为数字城市数据库中的重要组成部分。为了解决三维模型数据获取的精准性和高效性等,在建设数字城市过程中,采取多种技术方式实现三维模型的获取。三维GIS技术体系正在不断健全,主要分为软件系统和硬件系统。三维模型数据应用于数字城市的历史文保、教育、经济等多个领域,为智慧城市的建设奠定了坚实的数据基础。目前市场上常见的三维建模软件有AutoDesk3DsMax、GoogleSketchUp以及MultiGenCreator等,相比较而言,3DsMax的功能以及可扩展性更强大些。本文将以3DsMax为例,详细介绍地理信息系统三维城市建模的应用。 关键词:地理信息系统;三维城市建模;应用 引言 目前,地理信息系统技术仍以二维信息为主,相比较而言,三维地理信息系统技术可以使信息的表现更真实、丰富、具体,特别是在城市建设与规划应用等方面,通过三维方式展示相关信息更是具有二维方式所不能比拟的优势。随着三维技术以及地理信息技术的发展,能实现城市三维建模技术与GIS技术的良好集成,为城市应用提供有效的手段。 1地理信息系统的概述 地理信息系统是信息系统的一个学科分支,是一个利用计算机硬件和软件,利用信息科学理论和系统理论相关的知识,来实现对地理信息采集、获取、存储、分析和利用的空间信息系统。地理信息系统是多学科交叉产生的结果。应用性是地理信息系统存在的根本价值。随着信息技术的不断发展,地理信息系统的理论和实践也在不断地丰富。地理信息系统的采集的数据包括两种,空间数据和属性数据,地理信息系统利用这些数据,然后在利用地学模型,得出地学相关的结论,作出对人们有益的决策。 2三维建模概念及存在的问题 2.1基本概念 我国正处于经济蓬勃发展的时期,城市规模不断扩大,在城市发展中,与城市建设相关的数字化体系和信息化建设问题引起了广泛关注。数字城市应用范围的扩大促进了三维城市体系的发展,而城市经济的发展又推动了三维城市技术模式的更新。使用三维建模技术,可以很好地处理城市的三维空间信息。目前,虽然我国的三维数字城市建模技术尚不成熟,但可以预见,该技术将会在未来城市信息化发展中发挥巨大的作用。三维地理信息技术的发展是建立在传统二维建模模式的基础之上的,它实现了对二维地理信息数据的利用。它将土地使用信息、土地规划数据信息等转换为三维数据信息,利用这些数据建立三维地理信息系统,所建立系统的功能包括数据信息定位和数据漫游等。三维地理信息技术的使用,有利于促进国土资源数字化进程的发展,使国土数据信息具有直观性和立体性。三维地理信息技术将会成为监测城镇建设用地扩展动态变化的有效方法和途径,有助于对城镇建设用地进行经济评估,有利于合理利用土地资源。 2.2存在的问题 我国在数字城市三维建模技术方面已取得了一些成就,但总的来看,数字城市三维建模技术尚处于发展阶段,还存在一些问题,如传统的三维建模方法工作量大、耗时长、人力消耗大、制作繁琐及场景不真实等。 2.2.1手工方式。在数字城市建模过程中,很多模块都是通过手工操作完成的,而且需要使用一系列建筑模拟软件,如AutoCAD、 3DMAX等。虽然通过手工建模方式创建三维模型具有良好的可操作性,但是缺点也比较明显:花费时间长、工作效率低,不能很好地应用城市GIS数据,不能满足现代化三维GIS数据技术的工作要求。 2.2.2地形因素。在地形构建过程中,由于受到地形因素多样性的影响,无法进行地形数据的统一匹配,这导致了地形数据精度不统一。要解决这个问题,就需要做好地形因素的精细化处理,以实现地形因素数据的统一化,确保地形因素与建筑物信息数据的完美融合。 2.2.3资源共享。为满足现阶段数字城市建模技术工作的需要,首先解决GIS交互的问题,以适应数字城市GIS技术模块的发展要求。其次解决地理数据信息资源共享的问题,以实现对城市数据信息网络资源的利用和三维模型网络共享。 3城市三维建模技术 3.1数据准备 3.1.1现场采集的数据。主要指为进行三维建模而拍摄的照片或者多媒体数据。根据后期制作的要求,拍摄时应选择不同的侧重点。在与GIS进行集成时,如需要构建可以实时漫游的三维场景,则需要对城市建筑物进行全方位、细致的拍摄;如只需要制作类似于E都市效果的三维电子地图,则只对建筑物的可见面进行拍摄即可。 3.1.2城市地形数据。为保证三维建模过程中建筑大小及位置的准确性,需要以城市地形数据为参照,应选择1:500或更大比例尺的城市建筑地形图。 3.2数据导入与配准 3DsMax支持导入DWG与DXF两种类型的地形数据[。在进行数据导入之前,需要将3DsMax的单位设置为“米”,以使数据单位保持一致。为保证后期三维模型导入GIS软件中时位置不发生偏移,所使用的地形数据必须采用GIS软件所能识别的通用坐标系统,如北京54坐标系或西安80坐标系。如果地形数据采用的是地方坐标系或者经纬度坐标系,则在导入之前需要先进行转化。地形数据导入之后,由于采用了特定的坐标系,因此在3DsMax中显示的地形数据的坐标值都较大。为使下一步的建模工作能方便进行,需要将地形数据坐标归零。记录下归零坐标所采用的X、Y方向上的偏移量,以供后续使用。 3.3三维建模 以导入的地形数据为基础,结合所采集的照片等数据,便可对城市进行三维建模。在建模的过程中,需要注意如下两个问题: 3.3.1建筑物建模的精细程度。应根据后期制作的需要来确定对建筑物建模时的精度。如果需要制作三维电子地图,则只需要对建筑物的三个可见面进行建模。另外,在制作过程中,将三维建筑物渲染成最终的效果图即可,不需要将建筑模型导入到GIS软件之中,因此可以进行更加精细的建模,以使三维地图的细节更加丰富。如果需要制作真实的三维场景,则需要对建筑物的所有面都进行建模。另外,由于需要将所有的三维模型都导入到GIS软件中进行管理和实时显示,因此应尽量采用真实贴图的方式来进行建模,以减少建筑模型的面数,保
煤矿三维地理信息系统 1 概述 地理信息系统(GIS)是一种以采集、储存、管理、分析和描述地球表面与地理分布有关数据的空间信息系统。与一般信息系统的差别是,它采集的信息是按地理空间分布特征来反映地理实体结构及其动态变化规律的。从学科的角度,GIS是在地理学、地图学、测量学和 计算机科学等学科基础上发展起来的一门学科,具有独立的学科体系;从功能上,GIS具有空间数据的获取、存储、显示、编辑、处理、分析、输出和应用等功能。 煤矿三维地理信息系统(煤矿三维GIS)是用于描述煤矿地质信息、井下环境和设备的应用软件。煤矿三维地理信息系统能够有效地 建立矿山空间数据库,实现矿山的全景显示、动态显示,真实、直观、准确、清晰地表现地层、断裂、矿体及围岩形态,表达钻孔、矿井(竖井、斜井)、巷道、探槽、采空区、采矿区、采矿工作面形态, 表达各种机械设备的配备与运转状况,表达矿井风流状况、瓦斯浓度、地应力场等三维现象。煤矿三维地理信息系统可以有效地利用现有资 料对未采区和采掘工作面前方、深部及外围的地质构造、矿体变化、 矿床分带及其它开采条件进行预报预测。 2 国内现状 中国煤矿GIS 应用起步较晚,与国际水平相比有较大差距,煤矿
行业迫切需要一个适应于中国国情的专业化的矿山三维地理信息系统。但由于到目前为止,现有的GIS系统都还只能实现空间数据的二维或者2.5维的表达和处理,还没有真正的三维GIS系统,因此在具有三维特性的矿山领域中的应用受到了很大的限制,国内还未见投入工业化运行的矿山GIS系统。煤矿三维GIS是煤矿发展的迫切需要和发展方向,三维GIS将成为煤矿生产规划和信息化管理不可缺少的工具。 3 应用范围 3.1 矿山基础数据的图形化存储和展示 根据矿山数据的多源性、复杂性、时空性、关联性、动态性等特点,建立矿山空间数据库,可以形象地显示地层、断裂、矿体及围岩形态,表达钻孔、矿井(竖井、斜井)、巷道、探槽、采空区、采矿区、采矿工作面形态,表达各种机械设备的配备与运转状况,表达矿井风流状况、瓦斯浓度、地应力场等三维现象。 3.2 矿山生产环境的风险评价 煤矿三维GIS可动态地进行生产环境的风险分析。采矿设备周围的风险区域是动态的,例如:随着工作面的不断推进,上覆岩层的破坏、断裂、垮落是一个动态发展的过程,同时矿山压力的重新分配将会引发矿井水、瓦斯分布的变化等等。系统依据当前时刻虚拟环境中所处的状态对回采工作的多个工序如割煤、支架前移等进行风险评价。 3.3 事故模拟与调查分析