中化地质矿山总局内蒙古地质勘查院 010011
摘要：地质测量是矿产地质调查、水文地质勘查、地质灾害监测评估等的基础性工作。三维 GIS 技术在具体应用中凭借空间大、准确、高效等优点在地质测量中得到了广泛应用。因此文章就地质测量中三维GIS技术的应用展开分析。
关键词：地质测量；三维GIS；研究
随着社会的日益发展，地质行业在诸多领域起到了先行者的作用。而地质测量工作又为地质勘查提供重要的基础资料，它可以准确标示矿床的准确位置，准确监测地质灾害的发生区域，避免灾害发生造成的损失等。在地质测量工作中，如何高效、准确的开展地质测量工作，成为地质勘查工作顺利完成的一个重要工作环节。只有做好地质测量工作技术设计，选择最佳的技术方法和技术路线，才能保证地质测量工作高效的开展，避免发生窝工等质量事故，实现地质勘查工作的经济、高效开展。可见探究三维GIS在地质测量中的应用十分必要。
一、三维 GIS 技术
三维GIS技术是在二维GIS技术的基础上改进的，可以将三维GIS技术看成一种大型的工具箱，也能将三维GIS技术看成一个含有大量数字信息的数据库，但不管从哪个角度看，三维GIS技术都有不可代替的优势。三维GIS技术是以三维空间数据库为核心，能对数据进行采集、分析、处理、储存、管理，这种技术具有操作简单、适应性良好、精度高、测量效率 高等特点。在地质测量中，三维GIS技术能对X、Y、Z三个方向的坐标轴进行空间定义，从而用坐标轴来表示获取的信息数据，三维GIS技术是基于体的坐标方式，通过对三维矢量结构进行分析，在GIS几何成分中形成相应的拓扑关系，能在及其恶劣的环境下完成地质测量，并采集完成后数据后，自动生成图形。
二、地质测量中三维 GIS 技术的特点
（一）空间可视性
在应用三维 GIS 技术时，通过对测得的数据进行分析、整合，同时利用技术可完成对空间关系的合理模拟，使用户从多角度感知实物的丰富信息，甚至可以直接感受到实物的存在。模拟能让人们更加彻底地理解实物，加强人们对实物的认知，从而为日后地质测量工作的开展提供依据，也就是说在地质测量中，可以对具体情况进行可视化跟进。
（二）空间导向性
通过对三维 GIS 技术的应用，能够实现对事物外部三维空间的描绘，全方位反馈空间信息。可以从宏观方面完成对实物的全面掌控，对测量范围进行区域定位。利用三维 GIS 技术查询地图时，通过三维影像显示河流、山川、道路等重点区域，用户在具体操作过程中，根据具体需求，适当调整影像。应用三维 GIS 技术，可以提高测量效率，在短时间内确定测量范围，提升测量的精准性。
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（三）空间思维性
三维 GIS 技术的应用一方面具有较强的地理信息存储能力，另一方面对地物空间位置关系的存储能力同样较强，这使空间分析变得更加便利。三维 GIS 技术系统中自带工具种类多，不同处理工具拥有不同的功能，这些处理工具能够储存、分析、比对收集到的数据，最终得出可视化结果。三维 GIS 技术在具体应用中的空间思维性主要体现在以下几个方面：可以提供空间分布模式、预测空间未来的发展形式、提供空间分布关系，而这也使信息系统的应用具有得天独厚的优势。应用该数据处理方式，为建筑企业施工方案的制定、区域规划等工作的开展提供了强有力的数据参考。
三、地质测量中三维 GIS 技术的具体应用
（一）为地质测量提供相关数据
首先，在进行工程测绘工作时，当相关数据传入计算机并导入GIS当中时，一定要提前将准备工作做好，即首先应该将屏幕的图层显示以及尺寸规划调整好。其次，由于在GIS显示屏幕上并没有什么解释文字，大都是通过一些专业符号来进行表示，这样就可以更加有效地让测量人员得到电子地图上的信息。而这也就为我们提出了一个要求，即要想合理应用三维GIS技术，就一定要提高获取相关数据的效率，这样才能使屏幕上的立体图形更加具体详细。
（二）进行科学的计算和管理
对于在地质测量中已有的数据，一定要利用三维GIS技术对其进行科学计算和分析管理，即要在建立立体模型的基础上，对有关的信息、对立的信息、不同主题的信息进行分类编辑和划分，并最好用不同颜色不同种类的图表标注出来，以方便工作人员随时调用。举个例子，在进行工作时，测量人员常常需要通过对工程中的不同纹路进行比较来选择一种较为合适的工作方案，这时候如果能够调用出事先准备好的三维图形，那将大幅提高效率，再比如在测量工程中经常要对一些相关的建筑颜色选用进行模拟，这时候三维GIS技术当中关于饱和度以及图形分类的标注就会起到非常大的助力。
（三）充分利用它的可视化功能
随着时代发展，现代人们应用三维GIS技术主要是应用其空间可视化这个功能来帮助地质测量的顺利完成。即三维GIS技术能够将空间的地图立体化，并能够让相关的测量人员有身临其中的感觉，还能够让测量人员通过不同角度，不同方向去更好更精确的完成测量构造工作，因此我们常说的二十一世纪的地质测量技术是可视化的起端就是这个道理。虽然地质测量技术完成了三维立体可视化，但仍存在一些问题，即传输方式过于单一，效率过低，即只能够以文字以及图表进行传递。这一问题在现代也得到了充分的解决，正如上文所讲的，计算机技术现如今已经非常普及，在工程测绘当中也不例外，且随着CAD制图技术以及代码的兴起，现代的传递方式已经变得多样化、高效化。随着科技的发展，声音元素以及相应的动画模拟元素都将会慢慢完善的融入到GIS技术当中，这将大大提升三维GIS技术在地质测量中的应用。
（四）充分利用查询和检索功能
要想充分在地质测量当中应用GIS技术，还应该充分运用GIS的一个功能，即上文提到的工程数据库功能。上文也简单提到过，这点就是将GIS技术当成一个存储有测量人员需要的所有信息的数据库，即充分利用GIS技术的查询以及解释功能。因为在进行实际工作的时候，无论相关工作人员知识多么渊博，但理论毕竟和实际不一样，实际的工作过程总是存在许多突变的问题，而一旦发生这种相关工作人员不知该如何定夺的情况，就需要用到GIS技术了，因为在它的数据库当中存储有我国所有从事相关工作的知识以及一些顶级专家对某些实际问题的剖析过程。因此，三维GIS技术的查询功能也是非常重要非常实用的，在某些关键时刻甚至能够起到决定一项工程项目质量合格与否的能力。
（五）采集地图的动态数据
三维GIS技术区别于二维的一个关键点在于三维GIS技术可以将相关地区的图形立体多角度地呈现在人们面前，随着科技发展，在三维GIS技术中加入时间轴，再加上拍摄时镜头的角度、焦距以及开窗和闪光技术能够实现对三维立体图形动态变化，简单来讲就是能够通过程序让相关工作人员了解到该地貌在一定条件下一定时间后的变化情况，能够以直观图像的方式呈现在工作人员眼前，这对于工程当中某些决策的制定更改能够起到非常重要的引导作用。
总之，从二维到三维是一种突破，这也是人类发展的一个缩影，也可以说是时代发展的必然选择。现在三维GIS技术不仅在地质测量中得到了非常广泛的应用，而且在大气监测以及环境测量中其身影出现的也越来越频繁。随着三维GIS技术在生产生活中的广泛应用，未来我们希望相关专家能够进一步发展三维GIS技术的空间处理能力，使其更好地服务于国家建设。
参考文献
[1]曾文杰.三维GIS技术在矿产勘探和开发中的应用[J].世界有色金属，2018（02）
[2]戴海波.三维GIS技术在工程测量中的应用[J].低碳世界，2017（01）
[3]田甜.三维GIS技术在工程测量中的应用[J].黑龙江科学，2016，7（03）
论文作者:孔祥瑞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第16期
论文发表时间:2018/11/8
标签：测量论文; 技术论文; 地质论文; 空间论文; 工作论文; 数据论文; 高效论文; 《建筑学研究前沿》2018年第16期论文;