一种从构建到Web三维展示的地质体剖面方法.docx

1、文章编号：10084)775(2015O958Q3一种从构建到Web三维展示的地质体剖面方法金益(苏州市职业大学计算机工程学院，江苏苏出215104)摘要：对地质数据在三维空间中进行空间分析，最终在Web端进行展示能够形象表达地质体的地层信息及空间构造特征,对于工程设计和决策具有十分甫要的意义.本文提出了一种构建到Web三维展示的地质体制面方法，即从表格形式的钻孔数据出发，在ArcGISH维中构建地质体以及地质体剖面，最终结合CityEnginc2012完成在Web端数据展示,模型与勘测场地地质体的实际空间形态比较吻合，效果良好.关键谒：地质体，剖面，ArcGIS.CityEiigine中图分

2、类号：TP317.4文献标识码：AAMethodofGeologicalProfilefromConstructiontoWeb3DDisplayJINYi(CollegeofComputerScienceandEngineering,SuzhouVocationalUniversitySuzhou215104.China)Abstract:Spatialanalysisofgeologicaldatain3Dspacc.thefinalendofthewebondisplaytovisualizetheexpressionofinformationgeologicalformationsan

3、dtectonicfeaturesspacefbrengineeringdesignanddecision-makingisofgreatimportancc.Thispaperproposesamethodfbrconstructinggeologicalcross-sectiontotheWeb3Dprcsentations.thatdeparturefromboreholedataintabularform.constructgeologicalandgeologicalcross-sectioninathree-dimensionalArcGIS.thcfinalcombinedCit

4、yEngine2OI2completedinWeb-sidedatashow.theactualspatialshapemodelandgeologicalsurveyofthesitemoreconsistent,togoodcfleet.Keywords:geological;profilc;arcGIS;CityEngine图1钻孔数据属性表图Fig.1Drillingpropertysheet引言(Introduction)三维地质建模是运用计算机技术，在三维环境下将空间数据管理、地质解译、空间分析和预测，地学统计以及图形可视化等工具结合起来，用于地质分析的技术.传统方法是以二维图的方

5、式来表达地层信息空间分布，越来越不能满足人们对地层认识和空间分析的需求,对地质数据在三维空间中进行空间分析，最终在Web端进行展示能够形象表达地质体的地层信息及空间构造特征，对于工程设计和决策具有十分重妾的意义.本文提出了一种构建到Web三维展示的地质体剖面方法，即从表格形式的钻孔数据出发，在ArcGIS三维中构建地质体以及地质体剖面，最终结合CityEngine2012完成在Web端数据展示.1 地质体的构建(Geologicalofconstruction)21钻孔数据现有的钻孔数据为2D的点要素，它包括了一张内容丰富的属性表，其中就有高程值字段，此外还有所属岩层名称等，如图1所示.如果不

6、做三维展示，那就可以在接进行TIN构建了.若我们要将其进行三维展示，就需要用到一个依据属性实现要素转3D”工具，就可以根据自带的高程属性值，将2D数据轻松转为3D数据了.如图2所示.图22D转换成3D4t据Fig.22Dinto3Ddata2.2分别构建不同岩层的TIN模型首先需要将不同岩层的钻孔点筛选出来，这里用到的就是福性表中自带的“按泌性选择”功能，如图3所示.筛选过后，将点要素保存成为独立的图层，效果如图4所示.lMW图3籍逸钻孔教据Fig.3Screeningdrillingdata图4筛选效果Fig.4Filtereffects之后，即可以对不同的钻孔图层构建TIN模型了.使用3D

7、分析中的“创建TIN工具，逐层生成各地质层，如图5所示.图5构建TIN模型Fig.5ConstructionTINmodel23生成地质体生成地质层汽接地质体的方法是对各地质层的TIN数据按照高度进行拉伸，拉伸的对象就是各地质层的平面覆盖范围.因此我们要先计算出地质层的覆盖范围。方法是使用3D分析工具中的“TIN范围”即-TINDomain工具.有了地质层的范围之后，使用“在两个面之间拉伸”工只.创建两个地质层之间的地质体.在使用该工具的时候需要注意输入的邻接TIN和TIN范围的选取.将所有地质体都加载到同一个数据中，形成一个完整的地质体数据，效果如图6所示.图6地质体数据Fig.6Geolo

8、gicaldata2 构建地质体剖面(Geologicalcross-sectionofconstruction)地质体剖面是由切面片和地质体相交计算而得来的，因此，需要先绘制切面。绘制切面的方法是先绘制二维视角的切面，然后通过拉伸,将切面拉伸成三维形式的切面，最后转化为三维格式的切面片，具体步骤如下.3.1生成切面片创建带有Z值的polygon要索，开始编辑之后绘制面要索.绘制完成后在图层凤性中，选择按照一定高度拉伸.形成切面片.如图7所示.图7切面片Fig.7Sectionpiece然后使用3d图层转要素类”即“3DLayertoFeatureClass工具将二维数据转换为MultiPat

9、ch格式.3.2剖面体的构建对切面片和地质体应用相交计算，使用“3D相交工,即可得出相交的剖面体，如图8所示.图8相交剖面体Fig.8Intersectingcross-sectionalWeb三维地质体展示（Web31）displayofgeologicalprofile）CityEngine中可以读取ArcGIS数据库，因此，只要以上生成的数据存在GDB中，即可导入到CityEngine中，并进行Web三维展示.4.1数据导入CityEngine在CityEngine中新建一个场景，选择与数据相同的坐标系.打开新的场景之后，选择导入FileGDB数据.CityEngine将会自动读取Fil

10、eGDB中的数据并将数据添加到场景中，如图9所示.图9数据导入CityEngineFig.9DataimportCityEngine4.2设置地质体颜色添加进来的数据默认是没有进行欧色渲染的，因此我们需要在规则中按照地质层的类别给不同的地质层赋予顿色。CityEngine中支持接从数据的届性中读取地质类型，因此完成这过程很简单，我们只要写好赋予不同地质层的颜色即可.R体规则如下.attrtype=0Multicasetype=2:color(#4CB300”)casefype=3:COlor(,#8400A8)casetype=M4:color(,#A80000,)casetype=5”:co

11、lorC#FFFFOOM)casetype=6M:color(#00C5FF)casefype=7:color(,#FFAA00n)casef/pe=8:color(#FFOOOO)else:NIL4.3发布Web三维地质体选中要发布到web端的地质体和地质剖面体，选择exportmodels,在弹出窗口中选择导出的类型为CityEngineWebScene,然后指定导出路径：导出完成之后，在所指定的路径中就多3ws文件及日志文件，如图10所示.B*0白imegesmap*.modeh dtzhvweb3d.stratum.log didMMb3dJwfflio发布地质体Fig.10Publi

12、shedgeological右键点击3ws文件，选择openwith3DWebSceneViewer.整个场景将自动在浏览器中打开。此处要注意CityEngine的web3d是基于OpcnGL的，所以必须使用支持OpenGL的浏览器打开.图11是在Chrome中浏览地质剖面体的示例。图11Chroin中浏览制面体Fig.11Browsesectioninchrom3 结论(Conclusion)本文提出的方法完成r从表格数据到二维地质空间数据的展现、三维地质体及地质体的剖面分析、三维地质体及剖面的Web端展示，所建立的模型能够比较准确符合勘测场地地质体实际空间形态，取得较好效果。由于地质现象的夏杂性与理论研究的限制，目前还不能提供完善的基于琪纯钻孔数据的断层面、褶皱体等夏杂地质结构的建模，此方面尚需进一步研究.参考文献(References)|1|张渭军，王文科.翁晓鹏.基于三极柱体的三维地质体可视化研究U1工程地质学报,2006.14(5):715-