基于GIS耦合SketchUp技术的三维地层模型绘制方法.docx

基于GIS耦合SketchUp技术的三维地层模型绘制方法
一、引言
近年来，地质灾害频发，针对以往经验式的工程建设已经难以适应当下瞬息万变的状况，因此，建立三维地质模型显得尤为重要。三维地质模型不仅可以反映地质特征，还可以实现不同地质单元的空间配置。同时，在空间分辨率和观感表达方面，三维地质模型有着很大的优势。总而言之，建立三维地质模型是发展现代地质学的必经之路，基于GIS耦合SketchUp技术成为了一个热门研究领域。
二、GIS和SketchUp的结合
GIS是一种基于地理信息的集成分析和处理软件系统，其功能包括数据采集、管理和分析及数据的展示与输出。SketchUp则是一款3D建模软件，主要用于建筑设计。这两者的结合，可以实现地理数据三维可视化的效果。
将GIS中的地理位置数据导入到SketchUp中，可以很容易地构建出基于地形的三维地质模型，包括地层、断层、岩心信息等。在SketchUp中可以灵活地对地形进行编辑，可以根据地质数据的不同，让地形具有更加真确的表现。
例如，选择合适的地质数据可以实现对地形的配色，可以用来表现地层的厚度、成分以及特征。如图1-1所示，使用地质数据，将针对性的配色，可以看到每个地层的厚度、出露程度和边界的变化。同时，增加准确的断层边界，对地质模型进行划分，这是利用GIS中的断层数据和符号来实现的。
图1-1GIS与SketchUp的结合，构建出基于地理位置的三维地质模型
三、三维地层模型的绘制方法
3.1数据采集
建立三维地质模型的首要条件是地质数据的收集和管理，如果地质学家手头没有足够的数据，绘制三维地质模型就会变得异常困难。地质数据的采集可以通过不同的方法获得，如野外地质调查、地质勘探、测量、钻探等，数据的来源要尽量具有时效性和空间分辨率的高精度。
3.2数据处理
将数据导入到GIS软件中处理，去除数据的不准确性，剔除噪声等。同时，要根据实际情况建立合适的数据集，如地形数据、地质排列数据、三维建模数据、模拟数据等。期间可以加入一些必要的属性数据，如地层及其厚度、裂缝、断层、钻孔数据、地球物理数据等信息。
3.3导入模型
将处理好的数据导入到SketchUp中，利用SketchUp的“组件”或“场景”功能来组合以标记或表示3D建模数据。在进行建模时，地质边界、断层和井孔位置的识别非常关键。可以根据需要导入的模型进行调整和优化。另外，应该根据需要加入形态、标注、颜色等属性，来完成模型的表达。
四、结论
基于GIS耦合SketchUp技术的三维地层模型的绘制方法是一个相当成熟的方法，可以方便地将地理位置信息快速转化为三维的场景，从而完成研究的需求。而GIS一般是用来处理数据的，与SketchUp结合，展示出的数据就不单止是几何形状，而是可以带有空间属性，更加富有生命力。这种方法是一个高效、快捷、准确的三维地层模型应用方法，有着重大的应用前景。