城市地质调查的第一步是把地下结构讲清楚,但结构只是静态的一半。地下水的升降、水质的演化、污染物的迁移都带时间属性,二维图件和报表难以表达它们在空间里的连续变化。
济南城区四维地质环境可视化信息系统平台在三维地质结构模型之上叠加时间维:三维解决「在哪里、什么形态」,第四维解决「随时间怎么变」,由此把地下水水位、水质与污染物运移的动态过程放进地质模型里表达。
建模:地上地下一体化
地上部分,平台支持倾斜摄影建模、三维激光点云建模和基于施工图纸手工建模等多种方式,用于构建城市级复合三维场景,既可统览全貌,也可查看建筑细节;地形部分基于基础地质、地理图、遥感影像、DEM 等数据构建带真实纹理、地理位置准确的三维模型;地下部分提供地下管线三维建模与外部数据导入,可对综合管网管廊、商业中心、道路、轨道交通等地下空间建筑及设施建模,并支持把局部高精度区域的第三方模型(obj、3ds、x、osgb 等格式)导入系统与地下三维地质模型一体化展示。
地质体建模基于钻孔、剖面、高程点、基岩埋深等值线与地层出露界线等多源数据,配合剖面拼接半自动建模、钻孔建模、全自动多源三维地质建模、地质产状下推建模、曲面建模和断层建模等工具完成。

四维:数值模拟与地质模型融合
平台支持地下水数值模拟模型的文件加载,集成数值模拟模型开展水质、水位的数值模拟预测。数值模拟成果与地质模型融合展示,三维地下水流场及水位变化、污染物运移可以直接在地质模型内部做可视化模拟。这一步把「模拟结果」从独立的曲线和图层,变成与地层、含水层空间位置对应的场景。
属性体建模则把孔隙度、贮水率、渗透系数、化学元素含量等参数的三维空间分布规则化表达出来,为渗流计算与水质评价提供参数场。

三维分析工具
平台提供一整套三维实体剖切分析功能:平面与折线组合切割、基坑开挖、桩基分析、隧道模拟及漫游、虚拟钻孔创建和输出。基于三维模型还可完成渗透系数计算、地下水水量计算、流砂问题评价、基坑突涌评价、软土地基变形评价等专业计算,把模型从「看」变成「算」。
服务对象
平台面向城市规划、地下空间开发利用、轨道交通与重大工程选址、地下水保护等业务场景,为管理部门提供从地质条件查询、三维分析到专业计算的支撑,也为社会公众提供城市地质资料信息与增值信息服务。


