面向地学的三维空间数据模型

这里详细介绍面向地学的三维空间数据模型——三维空间集成模型。

三维空间集成建模基础

三维空间集成建模原理

• 地学层面的抽象；
• 几何层面的抽象；
• 拓扑层面的抽象；

地质体与开挖体的集成建模

• 工程开挖体特征分析
• 工程开挖体三维建模
• 地质体与开挖体的三维集成建模

三维空间集成数据模型特点

模型需要具有空间拓扑关系的表达能力：

1. 一般拓扑关系偏重于单个形体的体、面、边、顶点之间关系的研究；而系统要解决地下地质体、工程实体（如井巷、工作面）等相互重叠、交错的体，分界面、边、结点之间关系的研究；
2. 从体与体的连接过程来说，三维几何造型过程是将简单零件通过CSG树装配成机器的过程，而三维地质建模则是将研究区域由没有内部构造的简单体开始，不断引入界面，将研究区域细化，逼近的过程
3. 一般来说，面只是形体的边界，而不说它是两个多面体之间的分界面，它的面只是一面有多面体。因而导致一个边只能有两个相邻面，即所谓流形（manifold）结构。而在三维地质建模系统中则强调面是两个多面体之间的分界面，因而作为面的边界的边可以有多于两个的相邻面，即所谓非流形（non-manifold）结构。例如断层面与煤层面的交线（煤田地质和矿井地质中称之为“断煤交线”）就有三个面相邻。

模型的易管理性；

模型的三维可视性；

模型的可修改性：

1. 由于其它方法的实施，获得了新的数据，需要对已建立的模型进行细化；
2. 随着研究的深入，工作人员对模型有了新的认识，需要修改模型；
3. 利用已建立的模型指导进一步的规划、设计、勘探等工作或矿井规划设计等工作；
4. 可修改性使人们能对模型进行修改和处理，使设想中的东西能变为模拟现实；
5. 模型的综合表达性；
6. 数据模型既可以表达地质体的突变性又可以表达渐变特性