多边多面形成体_矿区地质体三维建模与可视化在ArcGIS中轻松搞定！

     当我们想要对矿勘地质数据在三维空间中进行展示与空间分析的时候，应该怎么做呢？本文即从表格形式的原始矿勘地质钻孔数据出发，在ArcScene中构建地质体以及地质体剖面，最终结合本单位研发的GIS平台进行展示和管理。

      建立地下三维地质体模型，能够形象反应地下主要地质结构全貌，借助测绘领域近期迅猛发展的3DGIS技术便可顺利解决地质体在GIS环境下的表达和模拟问题，为数字矿山建设提供重要的技术支撑。

1、 地质体构建

1.1 钻孔数据预处理

     初始采集的钻孔数据为一张内容丰富的Excel表格，其中就有高程值或标高值，此外还有岩土类型等一系列信息，初步整理保留孔口高程、XY坐标、岩体标高、岩土类型。

图1 预处理后的钻孔数据表

1.2 Excel转Table

     利用ArcToolBox中的转换工具，将Excel表格数据转换成能够在GIS中处理的Table表格数据。

图2 Table表格数据

1.3 Table转点要素

     首先需要将不同岩土类型的钻孔点筛选出来，这里用到的就是属性表中自带的“Select by Attributes”功能，筛选过后，将点要素保存成为独立的点图层，此处关键之处在于选择钻孔点的Z值，保存成三维点要素。

图3 不同岩土类型的钻孔点效果图

1.4 创建TIN

     依据筛选出的不同岩土类型的钻孔点数据，利用GIS的“Create Tin”工具逐层生成各地质层不规则三角网模型。

图4 不同岩土类型的Tin效果图

1.5 创建面域

     使用3d分析工具中的“TIN Domain”工具，依据各地质层的Tin模型生成对应的面域，即三维Polygon要素。

图5 三维面域效果图

1.6 创建面域多面体

     首先通过面域拉伸(Extrusion)，向上或向下拉伸一定高度。然后利用GIS的“layer 3D to feature class”工具将面域转换成多面体要素。

图6 面域拉伸效果图

1.7 生成地质体

     利用GIS的“intersect 3D”工具将面域多面体两两相交，生成各地质体。

图7 各地质体模型效果图

2、 构建地质体剖面

     地质体剖面是由切面片和地质体相交计算而得来的，因此，需要先绘制切面。绘制切面的方法是先绘制二维视角的切面，然后通过拉伸，将切面拉伸成三维形式的切面，最后转化为三维格式的切面片，具体步骤如下。

2.1 生成切面片

     创建带有Z值的polygon要素，开始编辑之后绘制面要素，绘制完成后在图层属性中，选择按照一定高度拉伸，形成切面片；然后使用 “Layer 3D to Feature Class”工具将二维数据转换为MultiPatch格式。

图7 切面与地质体相交效果图

2.2 构建剖面体

   对切面片和地质体应用相交计算，使用“intersect 3D”工具，即可得出相交的剖面体。

图8地质体剖面效果图