三維可視化地學(xué)信息系統軟件

來(lái)源:投稿網(wǎng) 時(shí)間:2024-02-09 10:00:08

一、TITAN3DGeo-view特征簡(jiǎn)介。

三維可視化地學(xué)信息系統(TITAN3DGeo-view)是中國第一個(gè)三維可視化大型地學(xué)信息系統軟件平臺。它是數字土地建設和土地資源管理信息化的有效工具。它可以根據不同用戶(hù)的特點(diǎn)選擇一些組件，形成一系列的應用系統；它還可以根據用戶(hù)的特殊需要在核心模塊的基礎上進(jìn)行補充和開(kāi)發(fā)，形成一個(gè)特殊的應用系統。TITAN3DGeo-view是一種基礎信息系統和綜合技術(shù)系統，基于基層單位（數據收集點(diǎn)），可以收集、存儲、管理、處理和使用各種地學(xué)數據。該系統具有以下顯著(zhù)特點(diǎn)：（1）以強大的主題數據庫為核心，技術(shù)方法與應用模型分層復合。（2）采用面向對象技術(shù)、數據倉庫技術(shù)和網(wǎng)絡(luò )技術(shù)，具有多S、CBS、GPS、等的特點(diǎn)（3）采用行業(yè)或部門(mén)統一的數據模型、標準代碼系統、標準圖形圖例、約定的處理方法和通用軟件接口，具有較高的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)。

二、TITAN3DGeo-view的研究與應用。

到目前為止，國內外研究三維可視化地學(xué)信息的軟件很多，但對于其研究和應用，有兩種情況可以總結出來(lái)。一是利用TITAN3DGeo-view系統處理用戶(hù)數據；二是利用TITAN3DGeo-view開(kāi)發(fā)功能庫二次開(kāi)發(fā)用戶(hù)專(zhuān)用的三維可視化地學(xué)信息系統軟件。目前已成功應用于水利、水電、地下管道、災害防治、地下洞室、礦山開(kāi)發(fā)等項目的地質(zhì)勘察設計施工信息?？捎糜诔青l建設、礦產(chǎn)開(kāi)發(fā)、環(huán)保等領(lǐng)域的工程選址、地質(zhì)勘探、災害防治、規劃管理、規劃決策服務(wù)。其產(chǎn)品類(lèi)型主要包括:(1)三維城市地質(zhì)與地下水資源管理信息系統，(2)三維地下地質(zhì)結構與工程勘察、設計系統，(3)三維礦產(chǎn)勘察與決策服務(wù)。這些應用系統可以實(shí)時(shí)、快速、動(dòng)態(tài)地獲取、管理和處理礦產(chǎn)資源、水利、水電、公路、鐵路、隧道、橋梁、地鐵、防空設施等地質(zhì)勘探、開(kāi)發(fā)和設計施工信息?？蓱糜诔青l建設、規劃管理、環(huán)境監測、地震區劃、災害防治和規劃決策。

三、TITAN3DGeo-view在水利水電工程建設中的應用。

將TITAN3DGeo-view應用于水利水電工程建設，以信息數字化、直觀(guān)化、可視化為出發(fā)點(diǎn)，可以用圖像形象描述復雜的施工過(guò)程，為全面、準確、快速的分析和掌握工程建設的全過(guò)程提供有力的分析工具，實(shí)現工程信息的高效應用和科學(xué)管理，以及設計成果的可視化表達，為決策和設計人員提供直觀(guān)的信息支持。這為施工組織的設計和決策提供了科學(xué)、簡(jiǎn)單、直觀(guān)的可視化分析手段，有助于促進(jìn)水利水電設計、工作的智能化和現代化發(fā)展，大大提高了工程設計和管理的現代化水平，促進(jìn)了工程設計行業(yè)的設計革命。

應用TITAN3DGe-view三維建模功能。

地質(zhì)三維數據模型的數據基礎是一系列地質(zhì)勘察數據，包括地質(zhì)測繪中的各種點(diǎn)數據、槽探、平洞、豎井、鉆孔等線(xiàn)數據，以及地質(zhì)構造圖、地質(zhì)剖面圖等平面數據。只有通過(guò)插值模擬，一維和二維數據才具有三維特征。因此，我們不能將這些數據作為一個(gè)簡(jiǎn)單的一維和二維數據結構來(lái)處理，也不能直接描述三維數據結構。有必要尋找一種具有層次結構的方法，它不僅可以描述線(xiàn)和表面，還可以描述表面。此外，在線(xiàn)一面和表面集成轉換后，可以保持拓撲結構。相比之下，邊界更換模型（B-Rep：BoundaryReplace-ment）更合適。該模型使用實(shí)體邊界代替實(shí)體，并通過(guò)拓撲關(guān)系建立各種邊界之間的聯(lián)系?？臻g對象通?？梢苑纸鉃?類(lèi)元素的組合，即表面和表面的組合。三維實(shí)體以其邊界表示，通過(guò)空間拓撲關(guān)系建立各邊界之間的聯(lián)系，不僅有利于維持各種空間位置和拓撲關(guān)系，而且有利于進(jìn)一步剪切和動(dòng)態(tài)進(jìn)化模擬三維地質(zhì)模型。采用B-Rep模型方法進(jìn)行人機交互建模的過(guò)程。

應用TITAN3DGe-view輔助設計子系統。

針對三維編輯的復雜性，將三維地質(zhì)數據的交互編輯轉換為T(mén)ITAN3DGeo-view的二維編輯子系統，包括:(1)直接編輯地質(zhì)構造圖或地質(zhì)剖面圖；(2)建立輔助剖面。直接編輯地質(zhì)構造圖或地質(zhì)剖面圖的數據主要來(lái)自原槽探、平洞、豎井、鉆孔等。作為原始數據的準備，其他格式的數據也可以通過(guò)三維系統提供的外部接口引導到系統中，如DXF、3D、WAL、WAP、WAT、DEM、3DV、BMP、SHP、CRD、CEX等格式數據。同時(shí)，為其他軟件應用提供外部接口和導出系統。輔助剖面功能提供用戶(hù)在當前模型下切割剖面，形成當前模型的位置，根據地質(zhì)知識和經(jīng)驗進(jìn)入二維子系統，使地質(zhì)剖面符合當前區域的地質(zhì)條件，編輯后，將編輯后的剖面信息轉移到三維系統，參與建模。

四、展望。

TITAN3Dgeo-view本身正在不斷發(fā)展，其在水利水電工程建設中的應用也需要不斷發(fā)展。應用的發(fā)展不僅要與Titan3Dgeo-view本身的發(fā)展相結合，還要與水利水電工程專(zhuān)業(yè)相結合。在未來(lái)水利水電工程建設中，Titan3Dgeo-view與其他技術(shù)的結合將更加緊密，水利水電工程布局方案的可視化要求將不再局限于簡(jiǎn)單的性能。對于布局方案的交互式修改，組件式Titan3Dgeo-view（ComTitan3Dgeo-view）也是重要的應用發(fā)展趨勢之一。

Titan3Dgeo-view強大的空間分析功能和圖形顯示功能為工程設計和研究成果的可視化表達提供了強大的現代化手段。然而，Titan3Dgeo-view在水利水電工程建設中的應用仍然存在許多不令人滿(mǎn)意的地方，如數據庫建模的應用相對較弱，可以通過(guò)與不同技術(shù)的整合來(lái)克服。隨著(zhù)Ger和view應用的深入研究，單個(gè)Titan3Dgeo-view應用系統的缺陷和不足將逐步解決和削弱。各種技術(shù)手段的整合已成為T(mén)itan3Dgeo-view應用的明確趨勢。無(wú)論是與模擬技術(shù)的結合，還是3s、4s和多s的集成概念，它都反映了多系統和多技術(shù)集成的理念，這也將促進(jìn)Titan3Dgeo的更深入應用。隨著(zhù)大型水利水電工程信息管理的實(shí)時(shí)和快速要求，基于網(wǎng)絡(luò )傳輸的地理信息系統應用已成為未來(lái)TITAN3DGeo-view與工程相結合的應用研究方向。簡(jiǎn)而言之，TITAN3DGeo-view應與其他技術(shù)相結合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，相互學(xué)習，全面服務(wù)于水利水電工程建設。