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城市三维地质模型建设技术要求
城市三维地质模型建设的技术要求主要包括以下几个方面：
1. 数据来源和格式：城市三维地质模型建设需要收集大量的地质数据，包括地形地貌、地质结构、地下水位、岩石土壤等。
这些数据需要具有高精度和高分辨率，以便准确地反映城市地质情况。
同时，数据格式需要符合建模软件的要求，以便能够被正确地读取和处理。
2. 建模软件和算法：选择合适的建模软件和算法是城市三维地质模型建设的关键。
建模软件需要具有强大的数据处理和分析能力，能够处理大量的地质数据，并能够进行三维建模和可视化。
同时，算法也需要能够准确地模拟地质演变和预测地质灾害，为城市规划和建设提供可靠的依据。
3. 模型精度和分辨率：城市三维地质模型需要具有高精度和高分辨率，以便能够准确地反映城市地质情况。
模型精度和分辨率需要根据实际情况进行选择，以确保模型的可靠性和实用性。
4. 模型更新和维护：城市三维地质模型需要定期进行更新和维护，以确保模型的准确性和实时性。
当城市地质情况发生变化时，需要及时进行数据更新和处理，以保证模型的精度和可靠性。
5. 安全性要求：城市三维地质模型建设涉及到大量的敏感信息，如地形地貌、地下水位等，因此需要采取必要的安全措施，保证模型数据的安全性和保密
性。
同时，也需要制定相应的安全管理制度和规范，确保模型建设和使用过程中的安全性。
总之，城市三维地质模型建设需要综合考虑数据来源、格式、建模软件、算法、模型精度和分辨率、更新和维护以及安全性等方面的要求，以确保模型的可靠性和实用性。
基于GMS的城市地下空间三维工程地质地层建模黄静莉;王清【摘要】在广泛调查长春市工程地质勘察资料的基础上,通过对钻孔数据的系统分析,结合地层实际分布情况,对个别差异数值进行调整后建立了长春市工程地质钻孔数据,并利用GMS（GroundwaterModeling System）软件的Solids模块建立了长春市地下空间三维工程地质地层模型。
通过对可视化三维地层的横剖面与纵剖面的分析比较,定性评价了长春市地下空间岩土体的工程地质分布特征;另外,与其他应用软件相比,GMS软件具有制图便捷,可视化效果良好的特点,所建三维工程地质地层模型能够较真实地反映实际情况。
%The engineering geology borehole data in Changchun city are established on the basis of broadly investigation on engineering geology prospecting materials in Changchun,systemic analysis to borehole data,and according to actual strata distribution.By using solids module in GMS（Groundwater Modeling System） soft ware,we build a three-dimensional engineering geology strata model.Through the analysis of cross section and vertical section of visual three-dimensional strata,we qualitatively evaluate the engineering geology distribution characteristics of mass rock in urban underground space of Changchun city.In addition,compared with other applied software,GMS has the advantages of convenient drawing,excellent visualization,and truly reflecting the actual situation of the established three-dimensional engineering geology strata model.【期刊名称】《长春工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(013)001【总页数】4页(P74-77)【关键词】城市地下空间;工程地质钻孔数据;三维工程地质地层模型;可视化;GMS 【作者】黄静莉;王清【作者单位】吉林大学建设工程学院,长春130026／长春工程学院勘查与测绘学院,长春130021;吉林大学建设工程学院,长春130026【正文语种】中文【中图分类】P642.40 引言城市地下空间是指在城市规划范围内，所有可以利用的地表以下的岩土体地质空间［1］。
三维矿体模型建设方案构建三维矿体模型，实现矿井掘进区域的地层结构、地质构造、煤层，顶板和底板岩性，厚度、水富集区等的三维可视化。
以三维地质静态模型为基础，不断融入矿企生产过程中的实时、动态、高精度地质信息，实现三维地质模型的动态更新、规划切割、交互漫游、属性查询等。
1、矿区地质体建模1.1 矿区钻孔三维建模钻孔模型的构建采用钻孔自动建模的方法，将原始数据进行标准地层编辑与钻孔标准化后，利用建模工具进行自动建模。
通过选择钻孔数据，利用钻孔基础地理位置、标高等基础信息、钻孔分层信息，设置截面半径、标准分层版本、模型名称、颜色或纹理样式等参数，利用三角化技术，在场景中构建三维钻孔模型。
同时可以利用测井数据进行测井曲线的三维建模。
图钻孔模型和测井曲线1.2 矿区地质体结构建模（1）多源数据耦合层状地质体快速建模对于简单层状地质体，系统将采用“钻孔-剖面/等值线-地层实体”构模的整体建模思路，采用所有地层界面共用的网格模板来构建各个地层面，再根据建模范围和精度（网格间距）要求生成地形网格基础上，从基础数据库中可提取钻孔点位和分层信息叠加等值线数据生成地层面强约束点，从剖面中提取有关地层边界线信息，基于地形网格应用这两类数据进行插值计算构造各地层面模型，最后根据地层之间的叠覆关系等地质信息生成地层实体模型，同时，对于地表模型可添加地形约束，构建出真实地形地貌单元的地质模型。
对建立完的地质模型，可以不断的添加各种约束数据，指定约束数据的影响范围，对地质模型进行反复的重构更新，从而更精确的去表现真实的地质形态。
这种建模方法需在建模范围内整理出一套一致的、宏观上的、具有固定层序的地层划分方案。
采用这一方法一般可通过钻孔数据直接建立三维地层模型，对于地质情况比较复杂的区域，如包含夹层、尖灭、透镜体等特殊地质现象的区域，可通过补充剖面、地层平面分布图（用于确定地层边界和地层面起伏变化情况）和设置参数等方式干预建模。
实际应用时对于特定的建模区域，可能会有数目众多的钻孔，这些钻孔能够提供的信息包括各个钻孔的位置（地理坐标）、钻孔的类型以及地层的分层信息等。
倾斜摄影测量是一种应用于实景三维建模的先进技术。
倾斜摄影测量技术在建筑、城市规划、文物保护、地质勘探等领域有着广泛的应用价值。
本文将就倾斜摄影测量实景三维建模技术规程展开详细介绍。
一、激光扫描仪的选购1.1 根据项目需求选择合适的激光扫描仪型号；1.2 考虑激光扫描仪的分辨率和精度；1.3 选择具有倾斜摄影测量功能的激光扫描仪。
二、拍摄计划的编制2.1 对拍摄区域进行充分的勘察和测量；2.2 制定拍摄路线和方案，确保覆盖拍摄区域的每一个细节；2.3 安排时间和人力资源，确保拍摄任务能够顺利完成。
三、倾斜摄影测量数据的采集3.1 对拍摄区域进行精准定位，确保数据的准确性；3.2 对建筑物、地形的各个面进行多角度拍摄；3.3 对拍摄区域进行全方位、立体的数据采集。
四、数据的处理与配准4.1 将采集到的倾斜摄影测量数据进行分块处理；4.2 对不同块的数据进行配准，确保数据的连续性；4.3 利用配准后的数据进行三维模型的重建。
五、三维建模结果的验证5.1 对三维建模结果进行质量检验；5.2 与实际建筑、地形进行对比，验证模型的真实性和精度；5.3 如有必要，对建模结果进行修正和优化。
六、数据发布和应用6.1 将三维建模结果进行数据格式转换，以满足不同领域的需求；6.2 将建模结果发布到相应的评台上，方便用户进行查阅和应用；6.3 对三维建模结果进行后续的维护和更新。
通过以上的流程规程，倾斜摄影测量实景三维建模技术能够得到科学、规范的实施，保证建模过程的质量和效率。
倾斜摄影测量实景三维建模技术规程的制定和执行，有利于推动技术的进步和应用的推广，为实景三维建模技术的发展提供有力的支持。
七、技术规程的贯彻执行7.1 建立健全倾斜摄影测量实景三维建模技术规程的执行机制；7.2 对技术规程进行宣传和培训，确保相关人员能够熟练掌握技术规程；7.3 对技术规程的执行情况进行定期检查和评估，及时发现问题并进行整改。
八、科研与创新8.1 开展倾斜摄影测量实景三维建模技术的深入研究，不断完善技8.2 探索倾斜摄影测量实景三维建模技术在更多领域的应用，拓展技术的发展空间；8.3 进行技术创新，提高倾斜摄影测量实景三维建模技术的精度和效率。
基于开源GemPy的城市地下空间三维隐式势场建模方法研究廖舟;李梅【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2024(31)3【摘要】三维地质建模是城市地下空间规划和管理的重要基础工作。
在地质科学大数据时代,当前三维建模逐渐转向三维隐式建模。
常见的三维地质建模软件如GeoModeller、Surpac等都提供了隐式建模技术,但是上述商业软件均封装完好、并不开源。
本文基于开源GemPy建模平台,重点实现了三维隐式势场建模技术与针对地层尖灭的建模方案,将算法方案加入GemPy底层建模架构,并以某城市地下空间为例,对三维地质精细化建模工程流程进行了验证。
论文构建了基于研究区钻孔数据的建模数据集,采用势场法和泛克立格插值法建立城市三维地质模型,并针对城市地质中常见的地层尖灭进行了单独的布尔运算处理。
为细致直观展示研究区三维地质模型地层界面的拟合情况,对共计18个工程地质层分别进行可视化。
最后,对模型的精度采用分层K折交叉验证方法进行验证,并用皮尔逊相关系数(CC)等4种指标对建模效果进行衡量。
对研究区的实验结果表明,基于开源GemPy的三维隐式势场地质建模方法针对城市地质构造具有一定通用性,并在精度上具有较好效果,可以为城市地下空间开发利用提供决策依据。
【总页数】16页(P482-497)【作者】廖舟;李梅【作者单位】北京大学地球与空间科学学院【正文语种】中文【中图分类】P642;P628;TU984【相关文献】1.地下空间普查中城市地下建筑物三维建模方法探讨2.城市地下管线三维建模及其与城市轨道交通线路的空间冲突分析方法3.基于三维激光扫描技术的城市地下空间三维建模4.城市地下空间资源评价三维建模方法研究与实践:以上海市为例5.基于GemPy的隐式三维地质建模方法因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第60卷第1期2024年1月地质与勘探GEOLOGY AND EXPLORATIONVol. 60 No. 1January，2024城市地下空间三维地质模型可视化技术研究邹伟林1，2，周文1，2，常松1，2，高思岩1，2，周新鹤1，2，宋红亮1，2，谢长虹1，2，范维宁1，2（1.正元地理信息集团股份有限公司，北京101300；2.北京市智慧管网安全评价及运营监管工程技术研究中心，北京101300）［摘要］目前，城市地下空间信息化发展面临着海量数据组织、管理和可视化显示等亟需解决的关键问题。
本文顺应国家新型智慧城市建设趋势，提出并实现了城市地下空间三维地质模型可视化技术，构建地质三维模型分级数据，按照不规则四叉树结构形成LOD数据；基于构建的三维空间网格码规范编码，运用降维、非布尔运算的方法，实现最大精度化的地下空间模型数据无限逼近的融合；并采用多渲染引擎的混合渲染架构，支持DirectX、WebGL（OpenGL ES）、OSG（OpenGL）和游戏引擎（Unreal Engine）等多引擎渲染，实现TB级地下时空数据的真实感可视化与高效调度，为城市地下空间开发利用提供数据支持和辅助决策分析支撑。
［关键词］城市地下空间三维地质模型可视化渲染引擎［中图分类号］P208；TP39 ［文献标识码］A ［文章编号］0495-5331(2024)01-0177-08Zou Weilin, Zhou Wen, Chang Song, Gao Siyan, Zhou Xinhe, Song Hongliang, Xie Changhong, Fan Weining.Research on visualization technology of 3D geological model for urban underground space[J]. Geology and Exploration, 2024, 60(1): 0177-0184.0 引言随着人类社会的快速发展，城市建设也在快速推进，交通拥堵、城市绿化面积小、公共设施短缺等问题也随之而来，很多城市的地上空间已经无法满足人们的生活需求，为了获得更多的空间，人们逐渐重视地下空间的开发。
SKUA基岩三维地质建模陈文杰【摘要】This paper takes a case study of a factory in Tianjin plain area, introduces data preparation of three dimensional geologic modeling, flow processes and model analysis of SKUA modeling. The established geological model involves 28 faults, 6 sets of strata in the geological structural maps, 3 geological sections. As a result, the SKUA modeling is of efifcient and practical.%以天津平原地区某个工区为例，介绍了三维地质模型建模的数据准备，SKUA建模的流程以及模型分析，共使用28条断层，6个地层的地质构造图，3条地质剖面构建了地质结构模型，表明SKUA建模是高效的和实用的。
【期刊名称】《城市地质》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】7页(P72-78)【关键词】SKUA;三维地质结构模型;断层模型;地层模型;GIS【作者】陈文杰【作者单位】天津市地质调查研究院，天津 300191【正文语种】中文【中图分类】P62,TP392014年3月笔者有幸参加了有中国地质科学院举办的SKUA（GoCad）技术培训，Paradigm（帕拉代姆）公司在培训会上释放为期3个月的试用版软件。
鉴于当时正在承担天津三维地质结构模型建设项目，在学习结束后随即采用该平台，在天津某地选择一块资料相对比较丰富的工区，进行了三维建模实验工作，取得了比较满意的成果。
1.1 数据库内容数据库的内容包括实体类数据和要素类数据，实体类数据主要是钻孔基本情况表、钻孔地层描述表等。
如何进行地下空间测量与建模地下空间是指地面以下的层次，包括地下室、地下管道、地下隧道等。
对于城市规划和工程设计来说，准确测量和建模地下空间是非常重要的，可以帮助我们更好地了解地下环境，提高工程效率和安全性。
本文将探讨如何进行地下空间测量与建模。
一、地下空间测量技术地下空间测量技术是将现代科学技术与测绘技术相结合，以获取地下空间结构和信息。
常用的地下空间测量技术有：1. 基于地面测量仪器的方法：包括全站仪、激光扫描仪等常用的地面测量仪器。
通过测量地面上各点的坐标和对应地下空间入口点的坐标，可以进行测量和建模。
2. 基于地下雷达的方法：地下雷达是一种非接触式测量设备，通过探测地下物体对电磁波的反射或散射信号，获取地下空间的结构信息。
3. 基于激光雷达的方法：类似于地面测量仪器中的激光扫描仪，可以通过发射激光束并接收反射信号，获取地下空间的三维点云数据。
4. 基于地下导航系统的方法：通过采用惯性导航、全球定位系统（GPS）等技术，对地下空间进行测量和定位，获取地下结构和位置信息。
二、地下空间测量实践在进行地下空间测量时，需要考虑以下几个方面：1. 测试点的选择：地下空间的测量通常需要选择一些具有代表性的点进行测量样本。
这些点的选择应当体现地下空间的几何形状、结构特点以及可能存在的障碍物。
2. 测量参数的确定：根据不同的测量方法和仪器，需要确定相应的测量参数，包括测量仪器的精度、测量范围以及采样间隔等。
3. 数据处理与分析：通过对测量数据进行处理和分析，可以得到地下空间的详细信息。
常用的数据处理方法包括数据滤波、点云配准和曲线拟合等。
三、地下空间建模技术地下空间建模是指根据测量数据和地下空间特征，利用计算机图形学和三维建模技术，生成地下空间的模型。
常用的地下空间建模技术有：1. 点云建模：通过对地下空间测量数据进行处理和配准，可以得到地下空间的点云数据。
可以利用点云数据生成地下空间的三维模型，并进行可视化展示。
三维地质结构建模
二，数据分析
1.了解当地情况：根据甲方提供的数据，了解当地的地质情况。
特别是当地有断层、
软弱层、夹层等复杂地质体时，要根据文字报告，地质图，剖面图等确定复杂地质
体的范围，大小，以及切割地层的上盘，下盘。
2.确认甲方要求，反馈数据的有效性：在了解了当地的地质情况以后，还要进一步确
定甲方的要求。
一般甲方的要求包括：模型要尽量多的利用甲方提供的数据；做出
的模型做切面，切块，要与原数据保持一致；模型的轮廓要满足甲方的要求；特殊
地质体的位置，范围，大小等要满足甲方的要求；模型体内不能有空的部分。
另外，不同的客户还会有一些不同的要求。
明确了甲方要求以后，要重新审核一下甲方提供的数据，有异议的地方要尽快给甲方反馈，沟通，以免耽误下一步的工作进程。
3.构想模型：在明确了甲方的要求，并且熟悉了提供的数据之后开始构想模型。
主要
包括对地质情况的理解（特别是一些复杂地质体的理解）：一般从甲方提供的剖面
图中可以确定在特定区域内地质体的分层情况，同时参考地质图（剖面图）可以确
定一些复杂地质体的分布范围。
建模的目的：一般城市地质结构建模分急促和地质
建模，工程地质建模和水文地质建模等等。
在建模工作开始之前要确定甲方的目的。
总之，在完成了以上的工作就开始建模了，建模过程中要多思考，与甲方多沟通，
保证模型既精确又美观。
三，确定建模方法
按照方向（城市地质和矿山地质），以项目为例，简单分析几种建模方法，确定用哪种方法构建模型；包括其他平台
五，构建模型
1.基于约束剖面的钻孔建模
基于约束剖面的钻孔建模是根据钻孔和一些二维的约束剖面，来构建三维地质结构
模型的方法。
其建模的操作和步骤可大致分为二维操作和三维操作两各部分。
（1）二维操作：二维操作的目的是为后面的三维操作做准备。
通过二维系统将甲方提供的原数据转化为可以满足三维系统操作的点面数据。
具体包括钻孔文
件（.drl文件）的生成；虚拟钻孔文件（.drl文件）的生成；剖面文件（.sec
文件）的生成；引导剖面（.sec文件）文件的生成；边界剖面（.sec文件）
的生成；剖面的修改和编辑。
a.钻孔文件的生成：理正数据（excel、access）格式的，可以通过二维系统操
作直接生成钻孔（.dll）文件。
如果甲方提供的数据是mapgis或者CAD的
剖面图，可以根据剖面图的分层情况编写需要的钻孔文件。
b.虚拟钻孔文件的生成：在建模的过程中，有时我们需要添加一些虚拟的钻
孔来控制地层或者解决尖灭。
虚拟钻孔的生成方法：先确定虚拟钻孔的坐
标和所在的剖面——在二维系统中打开剖面图——剖面图输入控制点坐标
完成坐标转换——在剖面图上添加虚拟钻孔——保存虚拟钻孔文件
c.剖面文件（.sec）的生成：一般甲方提供的剖面图多位mapgis或者CAD格
式的。
将这些剖面图导入二维系统——剖面编辑——保存成二维剖面——
编辑多边形，输入多边形属性（x-x-x格式）——给多边形的线赋属性——
输入控制点坐标转换为三维坐标——另存为sec文件格式
d.引导剖面（.sec）的生成：为了解决地层的尖灭问题，有时需要添加一些引
导剖面。
生成引导剖面的步骤：在合适的剖面上添加虚拟钻孔——将虚拟
钻孔导出——利用虚拟钻孔文件生成钻孔分布图——在分布图上选取钻孔
生成剖面文件——剖面的坐标转换——生成引导剖面
e.边界剖面文件（.sec）的生成：为了控制边界处的地层分布情况，有时需要
添加边界剖面。
生成边界剖面的步骤：在边界处添加一些虚拟钻孔——将
虚拟钻孔导出——利用虚拟钻孔文件生成钻孔分布图——在分布图上选取
钻孔生成剖面文件——剖面的坐标转换——生成边界剖面
f.剖面的编辑和修改：在生成剖面（.sec）文件的过程中要经过一系列的编辑
和修改操作。
宗旨是将各种格式的数据转换成满足三维建模要求的sec格式
的数据。
包括消除剖面假弧段，打断透镜体拐点，修改弧段方向，线上删
点，修正弧段属性，剖面自检等等。
（2）三维操作：经过一系列的二维操作，得到我们结构建模所需要的钻孔和剖面文件就可以进行三维结构建模了。
三维建模的操作包括：新建一个含剖面的
钻孔工程；打开一个含剖面的钻孔工程；建立模型
a.新建一个含剖面的钻孔工程：打开V3Dmain.exe——新建专题——添加两个
新集合，一个钻孔类型，一个剖面类型——分别在两个专题中导入文件—
—保存含剖面的钻孔文件
b.打开一个含剖面的钻孔工程：打开V3Dmain.exe——点击基于约束剖面的钻
孔建模——选择打开含剖面的钻孔工程——打开文件
c.建立模型：完成了以上操作就可以建模了。
点击基于约束剖面的钻孔建模
——自动建模
基于约束剖面的钻孔建模需注意的问题：
1.参与建模的sec数据中，线的属性必须满足x-x-x的格式，并且地层属性必
须满足从上到下，从小到大的排列顺序。
2.参与建模的不同剖面出现交叉现象时，在交叉的地方必须保持分层界线一
致。
当分层界线不一致时，要添加虚拟钻孔来修正剖面地层界线。
3.要将参与建模的边界剖面文件设置为“边界剖面”
六，应用分析
1.空间操作分析：包括推进、开挖、切片、切割
推进：包括点推进和面推进，可以设置推进速度
开挖：可以导入一个隧道模型或者生成一个隧道模型来进行开挖操作
切片：可以定义一个平面路径来进行切片操作，也可以制作栅栏图自己定义行和列来进行切割操作
切割：可以定义切割的倾向和倾角，调节做切割的面的位置来进行操作。
2.地质分析
a地质灾害专题分析评价：地质灾害危险性评价，地质灾害发育强度评价
b 地下水资源专题分析评价：地下水资源计算评价，生活饮用水
水质评价，地表水水质评价，
c 地球化学勘察专题分析评价：表层土壤环境质量评价，土地常量营养元
素评价，土地环境污染分析评价，土地适宜性分析评价
d 工程地质专题分析评价：地基承载力分析，地基沉降量分析，桩基承载
力分析，桩基沉降量分析，地下水对混凝土结构的腐蚀性分析，地下水
对钢和钢结构的腐蚀性分析，膨胀土场地地基分析，地下空间开发利用。
