6地质体三维建模方法与可视化技术现状研究唐甜甜

1、地质体三维建模方法与可视化技术现状研究唐甜甜1，赵永安1,2，王 鹏1（核工业北京地质研究院，北京 100029，北京大学，北京 100871）摘要 地质体三维建模以直观化、立体化、动态化的手段来表达地质体与地质环境，使得地质成果通俗易懂、简单实用，地质体三维建模的研究和应用已成为地质类各专业勘察评价的新趋势。本文从地质体三维建模方法和三维可视化技术两个方面，对现今国内外地质体三维建模研究进行了阐述；同时，介绍了地质体三维可视化应用软件的开发现状，并进一步探讨了地质体三维建模存在的若干重点问题以及对未来的展望。关键词 地质体三维建模；建模方法；三维可视化技术；应用软件Study on the

2、Status of Three-dimensional Modeling Methods and Visualization Technology for Geological Bodies.TANG Tian-tian，ZHAO Yong-an，WANG Peng（Beijing Research Institute of Uranium Geology，Beijing 100029，China）Abstract：Three-dimensional(3d) modeling of geological bodies express the geological and geological

3、environment with intuitive, three-dimensional, and dynamic means, which makes the geological results easy to understand and practical. Therefore, in the field of various kinds of geological prospecting evaluation, the research and application of 3d modeling of geological bodies has become a new tren

4、d. This paper reviews the recent developments of 3d modeling of geological bodies from the modeling methods and the 3d visualization technology. At the same time, the paper also introduces the present development situation of application software for the 3d modeling of geological bodies. Finally ,se

5、veral key problems about 3d modeling of geological bodies and the vision of the future were discussed.引 言近年来，针对地学系统的三维地学空间建模已成为3D GIS (Geographic Information System)和3D GMS(Geosciences Modeling System)的研究热点和难点1,2,3，其实质是在三维建模的基础上对地质体对象的虚拟展观。地质体通常是指地壳内占有一定的空间和有其固有成分并可以与周围物质相区别的地质作用的产物。地质体可由各种类型的数据表述，如

6、钻孔数据、地形数据、岩石和土壤数据、地球物理和水文数据等4。地质体三维建模，就是基于三维的环境，利用地质统计学，结合空间信息管理技术和预测技术，对地质体进行三维空间构建，并对其进行地质解释。它是由地质勘探、数学地质、地球物理、矿山测量、矿井地质、GIS、图形图像和科学计算可视化等学科交叉而形成的一门新兴学科。自加拿大学者Simon. W. Houlding 于1993年提出三维地质建模（3d Geoscience Modeling）的概念5以来，很多人都在致力于三维数据模型的研究，地质体三维建模随即得到了快速的发展，到现在已经形成了一系列的理论与方法。按Rongxing Li 6的研究，构建三

7、维地质数据模型的方法可分为表面建模法和实体建模法两大类7，其核心是数据结构。至此，表面建模相对较成熟，而实体建模正处于热研究状态。1 地质体三维建模方法国内外在地质体三维建模这一领域研究十分广泛，但其中最关键的技术之一是对建模方法的研究，其关键点在于如何将数值数据映射到几何空间8。目前应用到的数据建模方法有几十种，主要可归纳为基于体的建模方法、基于面的建模方法、基于混合的建模方法、基于泛权的建模方法及基于地质统计的建模方法9。1.1 基于体的建模方法基于体的建模方法10是通过3D空间的体元分割和真3D实体表达来实现的。体元的属性可以独立描述和存储，因而可以进行3D空间操作和分析。体元模型可以按

8、体元的面数分为四面体（Tetrahedral）、六面体（Hexahedral）、棱柱体（Prismatic）和多面体（Polyhedral）等类型，也可以根据体元的规整性分为规则体元和不规则体元两个大类。规则体元包括CSG、Voxel、Octree、Needle和Regular Block共5种模型，不规则体元包括TEN、Pyramid、TP、Geocelluar、Irregular Block、Solid、3D Voronoi和GTP共8种模型（表1）。表1 基于体的建模方法Table 1 Modeling method based on the cube建模方法建模主要思想优点缺点规则块体

9、建模（Regular Block）将要建模空间分割成规则3D立方网格，再由克立格法、距离加权平均法或其他方法确定其品位或岩性参数值适用于属性渐变的3D空间建模对有边界约束的易引起数据急速膨胀结构实体几何建模（CSG）可对预定义的规则基本体元进行几何变换和布尔操作，从而组合成一个物体，生成的3D物体可用CSG树表示适用于描述结构简单的3D物体对于复杂不规则3D地物很不方便，且效率低体素建模（Voxel）该模型的实质是2D Grid 模型的3D扩展，即以一组规则尺寸的3D体素（a=b=c）来剖分所要模拟的空间可采用隐含的定位技术，节省存储空间和运算时间几何精度低，且不适于表达和分析空间关系八叉树建

10、模（Octree）将3D空间区域分成8个象限，且在树上每个节点处存储8个数据元素。当象限中所有体元的类型相同时（即为均质体），该类型值存入相应节点数据元素中。非均质象限再进行象限细分，并由该节点中的相应数据元素指向树中下一个节点，如此细分直到每个节点所代表的区域都是均质体为止在医学、生物学、机械学等领域应用较成功在矿床地质建模中有较大的局限性针体建模（Needle）类似于结晶生长过程，用一组具有相同截面尺寸的不同长度或高度的针状柱体对某一非规则3D空间、3D地物或地质体进行空间分割，用其集合来表达该目标空间、3D地物或地质体四面体格网建模（TEN）用互不相交的直线将3D空间中无重复的散乱点集两

11、两连接形成三角面片，再由互不穿越的三角面片构成四面体格网。其中四面体（Tetrahedral）都是以空间散乱点为其顶点，且每个四面体内不含有点集中的任一点。TEN建模时，四面体内点的属性可由插值函数得到，其中插值函数的参数由四个顶点的属性决定可获得空间3D数据信息，能够描述实体内部不能表示3D连续曲面，生成3D空间曲面也较为困难，算法设计较复杂金字塔模型（Pyramid）类似于TEN模型，只不过是用4个三角面片和1个四边形封闭形成的金字塔状模型来实现对空间数据场的剖分数据维护和模型更新困难，一般很少采用三棱柱建模（TriPrism，TP）采用的简单的3D地学空间建模技术不能基于实际的偏斜钻孔来

12、构建真3D地质，也难以处理复杂地质构造地质细胞模型（Geocellular）其实质是Voxel模型的变种，即在XY平面上仍然是标准的Grid剖分，而在Z方向则依据数据场类型或地层界面变化进行实际划分能形成逼近实际界面的3D体元空间剖分不规则块体建模（Irregular Block）不规则块体与规则块体的区别在于规则块体3个方向上的尺度（a、b、c）互不相等，但保持常数（如OBMS 系统）；而非规则块体3个方向上的尺度（a、b、c）不仅互不相等，且不为常数可根据地层空间界面的实际变化进行模拟，可提高空间建模的精度实体建模（Solid）地质体在三个平行剖面上的边界线及其连线构建元件（Compone

13、nt），地质体内部的属性变化采用传统的块段模型来模拟，当属性变化时，一般以地质体边界作为约束易于修改，同时适用于采掘工程边界的表达缺乏拓扑关系描述，人工交互工作量巨大3D Voronoi图模型基于一组离散采样点，在约束空间内形成一组面面相邻而互不交叉（重叠）的多面体，用该组多面体完成对目标空间的无缝分割实现查询与分析功能，数据结构易于扩充广义三棱柱建模（GTP）用GTP的上下底面的三角形集合所组成的TIN面来表达不同的地层面，然后利用GTP侧面的空间四边形面来描述层面间的空间关系，用GTP柱体来表达层与层之间内部实体。并基于点、TIN边、侧边、TIN面、侧面和GTP定义8组拓扑关系1.2 基于

14、面的建模方法基于面模型10的建模方法侧重于3D空间实体的表面表示。所模拟的表面可能是封闭的，也可能是非封闭的。基于采样点的TIN模型和基于数据内插的Grid模型通常用于非封闭表面模拟；而BRep 模型和Wire Frame模型通常用于封闭表面或外部轮廓模拟（表2）。表2 基于面的建模方法Table 2 Modeling method based on the polygon建模方法建模主要思想优点缺点TIN和Grid模型TIN方法将无重点的散乱数据点集按某种规则（如Delaunay规则）进行三角剖分，使之形成连续但不重叠的不规则三角面片网，并以此来描述3D物体的表面；Grid模型则是考虑到采样

15、密度和分布的非均匀性，经内插处理后形成规则的平面分割网格一般用于地形表面建模和层状矿床建模边界表示模型（BRep）通过面、环、边、点来定义形体的位置和形状来建模便于直接存取几何信息，利于面、边、点的各种几何运算和操作对于不规则3D地物则很不方便，且效率低下线框模型（Wire Frame）把目标空间轮廓上两两相邻的采样点或特征点用直线连接起来，形成一系列多边形；然后把这些多边形面拼接起来形成一个多边形网格来模拟地质边界或开挖边界断面模型（Section）通过平面图或剖面图来描述矿床，记录地质信息3D问题2D化，在地质描述上最为方便、使用性最强矿床表达不完整，存在误差断面三角网混合模型给二维地质剖

16、面上的每条地质界线赋予属性值，然后将相邻剖面上属性相同的界线用三角面片（TIN）连接，构成了具有特定属性含义的3D曲面多层DEM建模基于各地层的界面点按DEM的方法对各地层进行插值或拟合，对多层DEM进行交叉划分处理，形成3D地层模型的骨架结构实现3D地下空间的完整剖分1.3 基于混合的建模方法基于面模型的建模方法侧重于3D空间实体的表面表示，通过表面表示形成3D目标的空间轮廓，其优点是便于显示和数据更新，不足之处是难以进行空间分析。基于体模型的建模方法侧重于3D空间实体的边界与内部的整体表示，通过对体的描述实现3D目标的空间表示，优点是易于进行空间操作和分析，但存储空间大，计算速度慢。混合模

17、型10的目的则是综合面模型和体模型的优点，以及综合规则体元与不规则体元的优点，取长补短（表3）。表3 基于混合的建模方法Table 3 Modeling method based on the hybrid建模方法建模主要思想优点缺点TIN-CSG混合建模以TIN模型表示地形表面，CSG模型表示城市建筑物分开存储数据；将两种模型数据通过一定方式关联，实现TIN与CSG的集成集合了TIN与CSG的优点TINOctree混合建模以TIN表达3D空间物体的表面，以Octree表达内部结构。用指针建立TIN和Octree之间的联系。拓扑关系搜索有效，利用了映射和光线跟踪等技术Wire FrameBlo

18、ck混合建模以Wire Frame模型表达目标轮廓或地质与开挖边界，以Block模型填充其内部实用效率不高OctreeTEN混合建模Octree作整体描述，TEN做局部描述；精确表达复杂空间拓扑关系同时保存原始观测数据可解决地质体中断层或结构面等复杂情况的建模问题空间实体间的拓扑关系不易建立GTPTEN混合建模利用GTP进行地层形态描述，用四面体进行GTP和实体内部的几何与属性描述1.4 基于泛权的建模方法基于泛权的建模方法是在综合应用概率统计、模糊、神经网络、插值、积分等理论的基础上，构造了一种新算法（称之为“泛权”算法），其核心思想就是能对任意M维的连续、非连续边界进行重构分析，并同时能耦

19、合地模拟各种复杂背景因素的影响（表4）。表4 基于泛权的建模方法Table 4 Modeling method based on the wide- weight建模方法建模原理三类地质三维重构算法可分别利用剖面成面法、直接点面法与拓扑分析法构造地质体，进而来表达三维体泛权建模法遵循空间相关性、已知等同、相关性模糊测度、不同属性概率测度与、背景及约束耦合等原理1.5 基于地质统计的建模方法地质统计学是在大量采样的基础上，通过对样本属性值的频率分布或均值、方差关系及其相应规则的分析，确定其空间分布格局与相关关系，其研究既具有随机性又具有结构性。目前，随机变量的产生已被认为是评价不确定事件的基础，

20、故利用地质统计学的方法为岩石类型、构造控制应力创建模型，以及对复杂地质体和能影响到投资决策的多元变量整合进行非平稳模型的创建，为应对地质问题提供解决方案。在目前的空间数据插值方法中，Kriging插值方法是最为常用也是精确度最高的一种方法，大部分的三维矿体都采用这种方法作为空间数据插值手段11。但在实际应用过程中，利用克里格系统（Kriging）对未知区域估值时存在一定的“光滑”效应，即将数值较低的部分过高估算，而将数值较高的部分过低估算；而在快速傅立叶变换基础上功率谱方法进行条件模拟，能严格地处理克里格估值，从而再现正确的协方差模型，但局部精确有损。地质统计建模方法主要有功率谱建模、贝塞尔建

21、模、黑盒子克里格法和样条函数法四种。（1）功率谱模型协方差模型为地质统计学提供了空间连续性的基本测度，正定性保证了克里格系统解的存在和唯一性。对于协方差函数C（h），当且仅当它能用一个有限的非减测度S（w）的傅立叶变换表示时，它才是正定的，即：这里，h是d维空间中的距离向量，w是相应的频域内的频率向量。根据Bochner的这一定理，Yao和Journel利用快速傅立叶变换（FFT）将试验（交叉）协方差表转换成似功率谱表，这些似功率谱表在正性和单一和（Positivity and unit sum）的限制下进行光滑，这种变换方法不要求在某点上进行分析模型的拟合，并且这种算法不受线性协同区域化模型

22、的限制。（2）贝塞尔模型利用谱理论提出的关系式，当且仅当：这里，M（t）是一个有限的非减函数，并且：这里，Jn是贝塞尔函数；特别的，Shapiro和Botha利用这个特点，将M（t）作为阶梯函数，在结点tj处使用正的阶差pj，于是有：这个模型可以用最小化目标函数Q来拟合， Q是参数p的函数，p（p1，pm）T，pi0：贝塞尔模型一个明显的缺点是不容易得到变程/基台（rang/sill）。这一特点被Cherry改善，基于，用算子来代替基台（sill）；但是，这一算子具有很强的偏倚性和高度的不稳定性，而且这种不稳定性对于变异函数估计的影响目前还不明确。（3）黑盒子克里格法对于每一个平方可积函数，积

23、分：是一个与空间过程Z（x）相适应、在加权函数f的作用下对“白噪音”进行移动平均的、有效的变异函数。利用在一维区间和二维区间恒定的阶梯函数f，使得模型成为分段线性和分段面性的。Barry and Ver Hoef （1996）主要考虑空间估计，他们将这些模型用简单的线性过程结合在一起来最小化估计误差，并将这种方法命名为“黑盒子克里格法”。对这些模型的拟合基本上是借助于阶梯函数f的权重向量的最小化：或者：用哪一种形式取决于哪种模型的变异函数“云”是可行的。式中是块金效应c0的估计量，是事先用某种方法计算出来的量，最简单的情况是在实际观测距离的10和15范围内逼近被估算的变异函数值。（4）样条函数

24、法Lele（1995）介绍了一种令人感兴趣的方法：协方差增量的矩阵：对于i,j=2,n，有：，这种算法始于对试验半变异函数图形的样条光滑，Lele没有用一个有效的正定的函数来替换此光滑函数，而是计算了此样条光滑的矩阵，并且用一个正定的接近值代替（例如借助于频谱分析）。这个矩阵用来计算新的估计量，新的试验半变异函数图形再次绘制出来并进行样条光滑，这个过程一直重复直至所估算的半变异函数达到“直观的光滑”。2 三维可视化技术近几年，随着计算机技术、计算机图形学、虚拟现实技术、三维可视化的飞跃发展，使得开发出直观、形象的三维系统日益成为三维图形领域研究的热点12。三维可视化技术可比拟为视觉窗口，是实现

25、地质体三维建模展现的必要技术手段。完善和提升光照模型、纹理映射技术、阴影、场景特效生成、实时消隐技术、层次细节简化技术等正是三维可视化技术研究的重要内容。目前，三维可视化技术主要体现在OpenGL、Direct 3D、Java 3D等方面。（1）OpenGLOpenGL13（Open Graphics Libaray）由SGI公司为其图形工作站开发的可以独立于窗口操作和硬件环境的图形开发系统。其实质是作为图形硬件的软件接口，是一组三维的API函数。主要功能包括建模、变换、颜色模式设置、光照和材质设置、纹理映射、纹理映射、位图显示和图像增强、双缓冲（Double Buffering）动画、交互技

26、术等功能。OpenGL作为图形与硬件的接口，已经被认为是高性能图形和交互式视景处理的标准，是业界最为流行也是支持最广泛的一个底层3D技术。（2）Direct 3DDirect 3D是基于微软的通用对象模式COM（Common Object Mode）的3D图形API。Direct 3D作为一套3D绘图编程接口，是DirectX的一部分，与OpenGL同为电脑绘图软体和电脑游戏最常使用的两套绘图编程接口之一；可使用三种基本图元信息（点、线，和三角形面）来构建复杂的三维地质体模型14。（3）Java 3DJava3D用其自己定义的场景图和观察模式等技术构造了3D的上层结构，实现了在Java平台使用

27、三维技术，其实质是一组API即应用程序接口。利用JAVA 3D所提供的API就可编写出一些诸如三维动画、远程三维教学软件、三维辅助设计分析和模拟软件、以及三维游戏等。（4）IDLIDL（Interactive Data Language）集可视、交互分析、大型商业开发为一体， 为用户提供了完善、灵活、有效的开发环境。其主要特性包括高级图像处理、交互式二维和三维图形技术、完全面向矩阵、提供科学计算模型等。（5）VRML和X3DVRML（ Virtual Reality Modeling Language）是一种3D交换格式，它定义了当今3D应用中的绝大多数常见概念，诸如变换层级、光源、视点、动画

28、、雾、材质属性和纹理映射等；同时，VRML也是HTML的3D模型，把交互式三维能力带入了万维网，是一种可以发布3D网页的跨平台语言。其主要特性表现在用文本信息描述三维场景、统分结合模式、基于ASCII码的低带宽可行性、实时3D着色引擎及可扩充性等方面。VRML具有良好模拟性和交互性，从而显示出强大的生命力。X3D（Extensible 3D -可扩展3D）是一个软件标准，定义了如何在多媒体中整合基于网络传播的交互三维内容。尽管X3D是VRML的继承，但添加了许多如3D图形、2D图形、动画、空间化的音频和视频、网络与物理模拟等新特性，相对VRML有所改进。针对以上五种三维可视化技术，我们作如下（

29、表5）对比，从而更加清楚地认识到它们相互之间的优劣所在。表5 三维可视化技术对比Table 5 The contrast of 3D graphics visualization technologies技术实现层次开发技术（难度）扩展性最适合应用领域OpenGL底层（显卡）C/C+（难）各大厂商支持（较好）三维设计软件Direct3D底层（操作系统）C+（较难）Windows平台（差）三维游戏Java3D中层（JVM）Java（较易）J2SE标准扩展（好）网上三维显示IDL中层IDL（较易）IDL Runtime（较好）图像处理VRML/X3D上层（网页）标记语言（容易）安装插件支持（一般）

30、网上虚拟现实3 应用软件通过三维图形可视化应用软件可将地质体三维建模方法与三维可视化技术具体实现并得到应用。自20世纪80年代以来，国外三维地学可视化系统应用于地质建模已经变得非常普遍，以美国、加拿大、法国、澳大利亚、英国等为代表的西方主要国家相继推出多种代表性的地学可视化建模软件，尤其是以石油和矿山软件居多，应用相当普遍15。国外主流的可视化应用软件有以下（表6）几种：表6 国外主流地质体三维模拟与可视化软件Table 6 Foreign mainstream 3D geological modeling and visualization softwares软件名称软件说明应用范畴Surp

31、ac澳大利亚SURPAC MINEX GROUP国际软件有限公司开发的大型数字化矿山软件勘探和地质建模、地表和地下采矿设计、尾矿和复垦设计、生产计划和开采计划以及钻孔编录Earth Vision美国Dynamic Graphics公司油田地质研究、采矿施工、地质建模、勘探等Vulcan澳大利亚 Maptek公司开发的地质三维建模、测量和采矿计划软件地质勘探、地质建模、矿山测量、露天开采、地下开采、采矿计划编制等领域Datamine英国矿业计算公司（Mineral Industries Computing Limited）开发的矿山软件系统勘探、地质建模、资源评估、采矿设计与规划等领域MineS

32、ight美国MINTEC公司开发的矿业软件地质建模、露天开采、地下开采、采矿计划编制等领域；C-TECH美国CTECH公司的矿山可视化系统，分为EVS-PRO与MVs地质、构造地质、水文地质、工程地质、环境地质、地球化学、地球物理、矿山地质、海洋地质等领域Micromine处理勘探和矿山数据的软件勘探和地质建模、资源估计、储量计算、露天矿和地下采矿设计3Dmove英国Midland Valley勘探公司开发油气领域的构造地质分析软件，可应用于油气勘探、开发的各个阶段MicroLynx加拿大Kirkham Geosystems Ltd公司的一个专门面向地质采矿用户的软件系统矿山开发、矿藏评价和采

33、矿规划GOCAD代表地质对象计算机辅助设计软件（Geological Object Computer Aided Design software），是Earth Decision公司开发和销售的主要产品石油勘探、地球物理、水利工程等领域中的三维地质模拟Petrel美国阿什卡地球科学咨询服务公司应用于石油及天然气勘探开发领域的，以三维地质建模为突出特点的一体化多学科综合油藏研究软件石油及天然气勘探开发领域（RC）2 油藏描述地质建模软件（RC）2公司（油藏描述研究与咨询公司，Reservoir Characterization Research & Consulting, Inc）在油藏

34、综合建模领域中提供世界范围的咨询、培训以及软件工具，包含数据库准备、随机地震反演、空间数据和变差函数模型分析、断层模型建造、裂缝油气藏建模、地质统计建模、模型运算、三维图形可视化、网格粗化、快速多相黑油流体流线模拟器等模块上世纪80年代末中国开始引入EarthVision16，相对国外而言起步较晚，亟待发展；尽管如此，但我们做了大量的有益探索，并且地质体三维建模已在部分地区得到了应用。如北京航空航天大学杨钦博士研究组，充分利用三角网格生成技术，发挥三角网格灵活准确的特点，建立准确的三维地质模型；中国地质大学开发了GeoView、PetrolModeling和MapGIS三维地学可视化系统；中国

35、矿业大学吴立新教授研究组从底层开发了具有完全知识产权的真3D GMSGeoMo3D；北京大学毛善君研究组开发了煤矿虚拟环境系统（VRMine）；武汉大学龚健雅研究组提出了似三棱柱法建立地质体三维模型；中科院研究龚建华研究组基于Windows NT和三维图形库OpenGL开发了地学三维可视化系统Geo3Dvision；北京市勘察设计研究院“北京市工程地质三维数字化研究”课题组，基于泛权算法，运用IDL开发了工程地质三维可视化系统；中南大学古德生研究组开发出具有完全自主产权的Dimine数字矿山软件系统，陈建宏博士也进行了可视化集成采矿CAD系统的研究；北京理正软件设计研究院研发的理正地质地理信息

36、系统（LeadingGGIS），是地表以下三维可视化地质模型的大型应用软件17,18,19。4 当前问题与未来展望4.1 当前问题从地质体三维建模近几年的研究可见，在理论研究、技术方法和软件开发各方面都取得了可喜的成果，但是实质上，地质体三维建模的难点在于：地质体本身是一个三维性、非均质性非常明显的复杂体，而进行三维地质建模所需的边界条件，即实测资料分布极不均匀和不全面，具有很强的个性特点，且主要为一维结果。因此，在三维建模过程中，由一维边界或部分二维边界向三维整体所进行的推演具有很大的不确定性20。所以，要实现多源数据完美融合，特殊地质现象和工程现象的综合表达，实时真三维地质模拟，还存在许多

37、问题要解决，现综合各方面归纳为以下几点：（1）地质体三维建模方法主要存在问题：建模方法复杂；复杂地质构造难以处理；模型数据结构可操作性不强；空间分析能力无法满足工程应用模型的需求；空间实体拓扑关系不易建立；三维重构困难；从多源、海量地质数据中提取规范统一的数据比较困难；难以实现特殊的地质现象和综合现象的表达。（2）三维可视化技术主要存在问题：完整准确地表达地质体与地质环境存在一定的局限性几何精度不高，真三维表现效果欠佳；信息实时更新困难，动态模拟效果有待提升；三维地质重构数据的计算机图形生成与显示是存在困难。（3）其他方面问题：综合应用方面存在较大局限性，模型的实用效率不高，通用性不强；模型细

38、致程度不够，在应用生产过程中使用性不强。尚无法使用全部的地质资料，存在诸多限制；在成本、用时、精准度、建模难易度、批量复制等方面有待突破主要依靠人工建模，需大量人力、物力、财力，或受时空局限性较强，难以普及。4.2 未来展望地质体三维建模因其通俗易懂、注重实用，具有三维可视化、动态模拟与统计分析等优势而受到广泛关注与研究。如今，实现地质体三维建模，并将其投入实际运营生产中是我们地质工作当前的重要任务；尽管我们还面临着诸多问题，但只要攻克难关，突破技术，地质体三维建模定会日臻完善，从而实现由静态或时态转向动态的真三维。其应用范畴将会从地质建模、采矿施工、石油及天然气勘探、环境资源等方面广泛延伸到

39、建筑工程、电力、土地、旅游、交通、公安、急救、航空、市政管理、城市规划、经济咨询、灾害损失预测、投资评价、政府管理和军事等与地理坐标、地理空间位置等相关的各个领域，发挥重要作用；地质体三维建模也将会是构建和谐社会，创建“数字地球”，实现社会信息化的有效技术途径。参考文献1 Gong JY，Cheng PG，Wang YD. Three-dimensional modeling and application in geological exploration engineeringJ. Computers & Geosciencs，2004，30(4): 391404.2 Wu LX. Topological relations embodied in ageneralized tri-prism(GTP) model for 3D geosciencesmodeling systemJ. Computers & Geosciences，2004，30 (4): 405410.3 Ugalde H，Danuor SK，Milkereit B. A 3D gravity model of