1、基于組件化GIS技術的立體災害地質圖生成軟件研究    基于組件化GIS技術的立體災害地質圖生成軟件研究蘭進京  劉  凱  鄭逢杰（河南省地質礦產勘查開發局第二地質隊  河南  鄭州  河南理工大學測繪與國土信息工程學院  河南  焦作  ）摘  要：災害地質圖是正確認識研究區域內地質災害現象的重要手段。提出一種立體地質災害圖的生成方法，并在Arcgis Engine平臺基礎上使用C#編程語言開發出系統原型。利用TIN表面模型將不同來源、不同格式的數據集

2、成疊加在一起，生成逼真的三維災害地質視圖，為在三維可視化框架下開展地質災害的深入研究奠定了基礎。關鍵詞：a e；災害地質圖中圖分類號：P208            文獻標識碼：A0  引言災害地質圖是一種專業地質圖件，是展示區域穩定性及地質災害分布、控制因素、誘發因素和地質災害的危害對象等信息的圖種，重點在揭示地質災害的分布規律和成生條件，以達到空間預測和防災減災的目的。傳統災害地質圖是以二維平面圖的方式來描述現實世界中的地質災害現象，但是將三維事物以二維的方式來表示，具有

3、很大的局限性，不能精確地反映、分析和顯示有關信息，致使大量的三維甚至多維空間信息無法加以充分利用。隨著研究和應用的深入，對三維立體災害地質圖的需求越來越迫切。三維可視化提高了解釋的效率、精度和完整性，有利于不同學科、不同專業研究人員之間的溝通。筆者探討了利用大比例尺基礎地理遙感影像、等高線及二維地質災害空間數據，將地表災害地質圖展示成三維立體狀態的方法，在將與 相結合以發掘其在地學信息系統三維可視化應用中的潛力方面做了一些嘗試性的工作。1  中的三維開發組件1  基于組件技術的 開發工具包 是開發人員用于建立自定義應用程序的嵌入式地理信息系統（）組件的一個完整類庫。開發人員

4、可以使用 將功能嵌入到現有的應用程序中，也可以建立能提供給眾多用戶的自定義高級應用程序。 由一個軟件開發工具包（）和一個為所有應用程序提供平臺的運行時（）組成。 開發工具包是一個基于組件的軟件開發產品，它提供了一系列嵌入式、應用于 應用程序框架之外的可視化組件。用組件開發出的應用程序與傳統的應用程序很不相同，每一個組件都是一個微小的應用程序。這樣，單一整體的應用程序就不再存在，它被多個定制的組件所取代，多個組件在運行時相互鏈接形成一個完整的應用程序。組件結構最引人注目的優點是快速應用開發，可以從 開發工具包中取出所需的組件，將其快速地組裝在一起，構造成所需要的應用程序。這種開發方法一方面能將復

5、雜的技術細節封裝起來從而簡化代碼的編寫，另外，它的代碼執行速度快，占用內存小。1  三維開發組件為了能夠快速構建一個具有功能的獨立應用程序， 開發工具包給開發者提供了多個可視化的組件，如、和等，本方法主要使用組件。組件對應于桌面應用程序產品中的“場景”視圖。是三維分析模塊 所提供的一個三維場景工具，它可以更加高效地管理三維數據、進行三維分析、創建三維要素以及建立具有三維場景屬性的圖層。組件較好地封裝了三維顯示的技術細節，使用它可以方便地構建三維場景，開發人員使用它可以開發出高效可視化和分析表面數據的應用程序。在程序中，用戶能夠從多個視點查看表面、查詢表面、確定表面上被選位置的可視區域

6、和通過在表面上疊加柵格和矢量數據顯示逼真的透視影像。2  生成立體災害地質圖的技術路線（見圖1）2  根據等高線生成表面模型等高線地圖是用二維平面表示三維地形的重要工具，等高線是地圖學中最常用的地理要素，是地理信息系統中最基礎的數據。利用等高線進行三維地形建模與可視化應用近年來已成為地學信息系統的研究熱點，其目標就是使地形特征和地學信息表現得更加直觀，生成高真實感的三維立體圖形。表面是一個連續的值域，其變化可能涉及無數個點。這些值可以在三維的、坐標系統中用軸進行表示，所以通常被稱之為值。表面模型通過對表面上不同位置的點進行采樣，進而對采樣點進行插值，對表面進行模擬和近似的擬

7、合。通常使用兩種表面模型：模型和格網（柵格）模型。在三維建模和分析中，與規則格網數據模型相比，模型在某一特定分辨率下能用更少的空間和時間更精確地表示更加復雜的表面，且表面唯一。利用已得到格式等高線數據，通過在創建表面對話框中選擇等高線圖層、含有高程數據的屬性字段和類型來生成表面。在本方法中，供選擇的表面有點、直線和光滑線三種類型，它們都是由 開發包提供的。由此生成的表面如圖。2  設置遙感影像與地質災害矢量數據的基準高程數據在三維場景中立體顯示的先決條件是必須以某種方式賦予高程值或其本身具有高程信息，這樣的高程值或者高程信息叫做基準高程。具有三維幾何的要素，在其屬性中存儲有高程值，可

8、以直接使用其要素幾何中或屬性中的高程值，實現三維顯示。例如本文中的等高線文件，其屬性字段中就存儲有高程數據。對缺少高程值的要素，可以通過疊加方式在三維場景中顯示。所謂疊加，即將要素所在區域的表面模型的值作為要素的高程值。例如本文中的基礎地理遙感影像數據和地質災害矢量數據，就需要將所在區域表面的值作為高程值對其做立體顯示。設置基準高程后的地質災害數據如圖。2  圖層的疊加顯示設置了基準高程的基礎地理遙感影像和地質災害矢量數據進行疊加后（如圖），才能完成制作立體災害地質圖。在實現要素或者表面的三維可視化時，有一個重要的數據處理方面的問題需要注意，就是添加到場景中的圖層必須具有統一的坐標系

9、統才能正確顯示。如果場景中要顯示的數據都處于統一的坐標系統之下，則直接將數據添加顯示即可，不需考慮圖層的疊加是否正確。在設置了基準高程后，系統自動完成圖層的疊加顯示。否則，添加到場景中的圖層就不能夠正確地疊加在一起，而呈“孤立分離”狀態。文中所使用的數據，都經過了配準，空間校正和設置坐標系統等數據處理工作，是符合本方法要求的合格數據。3  結論與二維平面災害地質圖比較，三維立體災害地質圖使研究區域內的地形、地貌特征表現得更加生動、直觀，對災害體的位置、范圍等信息表現的更加準確、清晰，并且可以對視圖進行動態、多角度、多尺度的觀察。當然，災害地質圖的最終目的是為了幫助人們有效地防災減災，

10、避免損失，立體災害地質圖為此提供了更加有利的研究手段，但是如何在此基礎上進行分析挖掘，例如模擬地質災害發生過程，劃定地質災害影響范圍，開展地質災害危險性評價等，還需要進一步的研究探索。參考文獻  湯國安，楊昕地理信息系統空間分析實驗教程北京：科學出版社，  徐立明，牛新生地質體三維可視化模擬的現狀與展望西南民族大學學報（自然科學版），（）  吳信才地理信息系統原理與方法北京：電子工業出版社，4  孫怡，楊宜進等地理信息系統中的三維可視化方法吉林大學學報（信息科學版），（） 5  劉坤良，朱莉等基于等高線的三維地形造型和可視化技術研究現代計算機，（）6  曾閩山，彭蘇萍等基于的三維地質模型柵狀圖的可視化方法研究微計算機信息，（12）（責任編輯  左