使用MapGIS地表基础三维建模工具解开了地表基础层之谜

地表基质层现露于地球陆域浅地表或水域底部,主要是天然物质由自然作用形成,是培育和支撑森林、草原、水等各类自然资源的基础物质。

2020年1月,在自然资源部发布的《天然资源调查监测体系构建总体方案》中,首次明确构建地表基质概念,通过天然资源立体时空模型、地表基质层、地表覆盖层和管理层数据统一组织、坐标与地下资源层对接支持天然资源精细综合管理。这是我国综合天然资源勘查体系再造的重大创新,自然资源部反映了相关部门综合天然资源勘查体系新时代建设的服务支持自然资源部天然资源ldquo;两个统一的rdquo;功能的预见性、战略性和系统性视野,体现了新时代对生态文明建设的思想。山水林田湖草是生命的共同体是对理念和自然资源科学规律的深刻认识和全面理解。

图片提供:自然资源部《天然资源调查监测体系建设总体规划》。

数据模型是天然资源三维立体时空数据库建设的关键。作为天然资源调查监测成果层次的地表基层,可以建立地表基层立体时空数据模型,以最大化天然资源调查成果的效果。将数据模型与调查属性相结合,预测地表基础层的变化和发展趋势,综合分析天然资源。生态环境和区域高质量发展的总体状况,推动成果数据共享的应用,提高服务效能。

地基层的特性

地表基质层范围覆盖固体地球表面,包括陆域和海域所有国土空间,由4类3级等级体系构成。其中一级类分为岩石、砾质、土质、泥质4类不同类型,二级类分为14类。在地表基础调查中也很重要,由于其特性上,各个构成层都很薄,层序不清楚,所以很难可视化。此外,地表基质层位于地表覆盖层之下,对自然资源的整体保护、系统修复以及综合治理都至关重要,需要将地表地貌、建筑物等结合一体化融合展示分析,辅助自然资源科学管理和国土空间统筹。

它是地表基质层的概念图

它是地表基础层的三维建模工具

由于地表基础层薄地层、层序不明显、难以可视化的特点,中地数码开发了专门的工具软件mdash地表基础三维建模工作;mdash;MapGIS地表基础建模工具,建模工具,集数据导入、数据处理、数据检验、模型构建、高效可视化、三维分析、输出、用户协作于一体,实现了复杂的质体形态、地质构造的高效表达它有力地支持地质模型的数字化和可视化。对地表基质层勘察过程中产生的地质钻孔、地质剖面、高程点、基岩埋深等值线、基岩裸露区、基岩裸露区等高线等多源地质数据,提供一套建模工具。可以根据实际数据情况和建模精度要求选择合适的建模方法。可视化地表现地表基质的成分类型、含量、质量及其存在状态。

●地表基质层结构模型自动构建mdash;mdash;高效建模

根据用户提供的地质数据,按地层建立三维地质体模型。每个地层根据专家经验选择不同的建模方法构建地质体。多层地质体构成地质模型。可以使用地质图、地形数据、钻探数据、剖面数据、地球物理数据等任意数据进行建模。模型成果能准确表达地表基质层土壤类型、土壤母质、土壤颜色、风化壳结构和岩石产状。

它是一个包含透镜体的尖三维表面基质层模型的结果图

●地表基质层结构模型交替构建mdash;mdash;高精度建模

采用ldquo;分割统治的rdquo;基于这样的考虑,在地质体建模中各单元采用人机交互建模方法,使地质专家的认识充分融入建模过程,最后完成所有单元地质模型的合并,完整表达褶皱、断层、溶洞等各种复杂地质构造。

褶皱断层构造模型的结果图

●地表基质层网格剖分属性建模mdash;mdash;表现空间的特性

网格剖分属性建模用于地质体内物理、化学属性值及其它地质参数三维空间分布的有序建模。基于地表基质层三维地质构造模型进行网格剖分,支持百亿级多精度网格快速剖分和高效渲染。结合MapGIS精确高效的并行插值方法,实现属性模型的快速建立,表达空间分布特征、物理特征、化学特征、成分特征、生物特征等地表基质基本属性特征指标。例如,元素和化合物的分布和含量,土体物理性质(渗透性,膨胀性,压塑性),地下水,有机质,生物,微生物等,支撑着地球物理学,地球化学,地质环境等领域的三维特性研究。

网格剖分

它是一个特性模型

对所建立的地表基础层三维模型,支持模型融合展示和分析,掌握地表基础层的含水特性、景观属性、气候或气象特性、生态属性、变化趋势等,掌握人类活动、自然变化对地表基础层、地表覆盖层影响的制约因素。其成果可为自然资源管理、生态环境保护修复、农林畜牧业生产、健康中国建设、碳吸收潜力等提供服务,为科学决策和严格管理提供依据。

地表基质层调查是天然资源调查监测工作的新领域,其工作标准、工作方法、工作内容等都需要开拓创新。要表达调查成果很难,要解决表达内容、表达形式、服务于谁等一系列问题。多年来在地质信息化领域不断钻研,沉淀积累了一系列建模方法,将地质信息化科技成果转化为实际应用助力地质行业实践。地表基层信息化建设,是一个新的挑战,中地数码根据过去的实践,结合数字赋能、最佳地表基层三维可视化建模方法的数据和成果,为提高我国天然资源管理能力和国土空间总体规划的科学水平我们继续进行技术革新。支持解决制约生态环境修正和治理的关键问题。

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