Geo3DML在三維地質建模中的應用研究與建議

李青元， 馬梓翔， 崔　揚， 陳春梅， 董前林

(1.中國測繪科學研究院地理信息工程重點實驗室，北京100830； 2.中國礦業(yè)大學(北京)地球科學與測繪工程學院，北京100083； 3.遼寧工程技術大學測繪與地理科學學院，遼寧阜新123000)

Geo3DML在三維地質建模中的應用研究與建議

李青元1， 馬梓翔2， 崔揚3， 陳春梅2， 董前林2

(1.中國測繪科學研究院地理信息工程重點實驗室，北京100830； 2.中國礦業(yè)大學(北京)地球科學與測繪工程學院，北京100083； 3.遼寧工程技術大學測繪與地理科學學院，遼寧阜新123000)

摘要：由中國地質調查局組織研制的《三維地質模型數據交換格式》已制定完畢，并進行了一定范圍的試用，即將發(fā)布實施，這是中國區(qū)域地質調查、礦產資源勘探以及數字礦山界的一件大事，它將促進三維地質建模技術在我國的廣泛應用。通過研究與試用，闡述了對該標準的理解；給出其在三維地質建模中的應用實例，包括三維地質填圖試點項目、礦產資源勘探項目；討論了該標準的數據與數字礦山常用的DXF轉換的必要性與具體實現方法。將該標準與國際地球科學聯合會(IUGS)及開放地理信息聯盟(OGC)制定的GeoSciML進行比較，指出Geo3DML是面向三維地質模型的表達，而GeoSciML以前的版本則側重于互聯網環(huán)境下傳統(tǒng)的二維地質圖件的地圖服務與要素服務。最后對該標準的應用實施提出了8點建議：給Geo3DML以應用機會，將Geo3DML升級為國家標準，對Geo3DML補充一些細節(jié)，向相關行業(yè)宣傳Geo3DML，在地質調查與礦山資源勘探項目中積極使用Geo3DML，將Geo3DML作為地質報告評審中三維地質模型的數據格式，三維地質建模軟件廠商積極支持Geo3DML，數字礦山軟件與Geo3DML接軌。

關鍵詞：三維地質建模；數據交換標準；三維地質填圖；礦產資源勘探；數字礦山

doi:10.3969/j.issn.1674-3636.2015.03.358

中圖分類號：P628+.5

文獻標識碼：A

文章編號：1674-3636(2015)03-0358-09

收稿日期：2015-06-11；修回日期：2015-07-07；編輯：侯鵬飛

基金項目：國家自然科學基金項目(41272367)，國土資源部地質信息技術重點實驗室開放基金項目(201407)

作者簡介：李青元(1958—)，男，研究員，博士，主要從事三維地質建模軟件與應用研究工作，E-mail: liqy@casm.ac.cn

0引言

三維地質填圖、中國“玻璃地球”建設是中國地質工作發(fā)展、提升的重大舉措。而三維地質建模被認為是三維地質填圖與“玻璃地球”建設的支撐技術(張立等,2011；楊炳忻,2014；郁軍建等,2015 )。三維地質建模將會成為地質工作中不可或缺的一環(huán)，三維技術將滲透到地質工作的各個方面(劉榮梅等，2013)。

三維地質建模是一項涉及眾多行業(yè)與應用的通用技術，國內外的三維地質建模軟件經過幾十年的積累與發(fā)展，雖然還存在很多不足有待改進與提高，但已基本成熟、可用(李章林等，2011；李青元等,2013；趙增玉等，2013a，2013b)。三維地質建模技術推廣使用的硬件、軟件環(huán)境已基本具備。

三維地質建模是一項專業(yè)性強、復雜度高的工作，專業(yè)模型之間的差異性較大，不同建模方法與建模軟件具有不同的優(yōu)缺點，因而同一機構或同一工作需要使用多種建模工具，不同軟件所建的三維地質模型數據難以交換與共享(中國地質調查局發(fā)展研究中心，2014)。要將三維地質建模作為地質勘探工作的必選項目，其成果的可交換、可復用是先決條件，因此三維地質模型數據的可交換便成為三維地質建模技術大面積應用推廣的技術瓶頸之一。

Geo3DML (Three Dimensional Geological Model Markup Language，三維地質模型數據交換格式)已經在一定范圍內進行了試用，這將有效解決我國三維地質建模技術領域缺乏公共數據交換規(guī)范的問題，對我國三維地質建模技術的廣泛應用起到巨大促進作用(屈紅剛等，2014)。

筆者通過對Geo3DML的學習、研究與試用，并將Geo3DML與IUGS-OGC制定的GeoSciML進行比較，最后對Geo3DML進一步修改完善與實施執(zhí)行提出8點建議。

1Geo3DML概況

Geo3DML標準研制歷時4年多，該標準遵循OGC(開放地理空間信息聯盟)與ISO/TC211(國際標準化組織地理信息工作組)制定的地理信息標記語言GML的總體架構與語法規(guī)則，參考OGC的符號編碼規(guī)范SE、樣式化圖層描述規(guī)范SLD、地理信息城市標記語言CityGML、W3C制定的可擴展三維語言X3D、以及國際地質科學聯合會(IUGS)與OGC聯合制定的GeoSciML。Geo3DML將所需要交換的三維地質模型數據分為地質模型(GeoModel)與地質圖(Geo3DMap)2個部分。

1.1　地質模型(GeoModel)

地質模型(GeoModel)存儲地質現象及現象之間關系的數據，具體分為地質要素類(GeoFeatureClass)、要素關系(FeatureRelationship)以及地質模型元數據(GeoModelMetadata)3部分，其中，Geo-FeatureClass是地質要素(GeoFeature)的集合。GeoFeature分為幾何數據(Geometry)與非幾何數據(Feild)，Geometry數據又分為形態(tài)(Shape)數據以及與形態(tài)的幾何對象相關聯的屬性場(ShapeProperty)數據，Shape數據包括GML所定義的抽象幾何(AbstractGeometry)、抽象覆蓋(AbstractCoverage)以及Geo3DML所擴展的不規(guī)則三角網(GeoTIN)、由四面體體元(GeoTetrahedron)或規(guī)則六面體體元(GeoCuboidVolume)以及交點網格(GeoCornerPointGrid)構成的體(GeoVolume)。其中，GeoTIN是對AbstractGeometry中的曲面(Surface)的擴展，而GeoTetrahedron、GeoCuboidVolume、GeoCornerPointGrid是對AbstractGeometry的體(Solid)的擴展。

Abstract另外，GML的Geometry定義有三維的點(Point)、曲線(Curve)、曲面(Surface)與體(Solid)。 A data conversion format (Geo3DML) of three-dimensional modeling developed by the China Geological Survey has been finished and tried out in a certain range, and will be published and implemented. It is a major issue in China′s regional geological survey, mineral resources exploration and digital mining industry, which will promote the wide application of 3D geological modeling in China. This paper presents our understanding of this standard based on the studying and trialing experience, and lists some application cases in 3D geological modeling, including examples of 3D geological mapping and mineral resources exploration. We also discussed the necessity of data conversion from the standard data to the DXF format and the method. The paper compares Geo3DML with GeoSciML compiled by IUGS and OGC. It is proposed that Geo3DML aims at the expression of 3D geological modeling, while the previous version of GeoSciML is focused in web map service (WMS) and web feature service (WFS) of traditional 2D geological maps. A total of eight suggestions about the standard application and implementation were put forward, including: (1) to give opportunity of the Geo3DML application; (2) to promote Geo3DML to national standard;(3) to supply details to Geo3DM; (4) to publicize Geo3DML to relevant industry; (5) to make active use Geo3DML in geology survey and mineral exploration projects;(6) to use Geo3DML as data format of 3D model in geology report review;(7) to win support of Geo3DML from 3D geological modeling software makers; and (8) to incorporate digital mime software with Geo3DML.

Geo3DML定義了GeoFeatureRelation用來描述地質要素之間的相互關系。又細分為Geologic-History(描述要素間地質年代生成的早于、同期、晚于關系)、DefiningStructure(描述地質要素間的構造接觸關系，如“不整合關系”中源要素是“上覆地層”，則目標要素是“下伏地層”)、AggregationRelation(描述源要素由若干目標要素聚合而成)、BoundaryRelation(描述源要素的邊界是目標要素包圍而成)。

1.2　地質圖(Geo3DMap)

地質圖(Geo3DMap)存儲了地質模型的三維可視化相關的數據。Geo3DMap是圖層(Geo3DLayer)的集合，Geo3DLayer是用地質三維樣式(Geo3DStyle)對地質模型中的地質要素類進行可視化的表達，即1個圖層服務于1個地質要素的三維可視化，多個圖層的可視化結果組合起來形成三維地質圖。

地質圖(Geo3DMap)、圖層(Geo3DLayer)與樣式(Geo3DStyle)記錄地質模型、地質要素類與要素對應的三維可視化數據，并且以圖層為基礎構建可視化場景。

上述2個部分結合起來一同構成被交換數據的整體，稱為三維數據包(Geo3DProject)，其中Geo3DML::Geo3DProject是被交換數據XML文件中的根元素(中國地質調查局發(fā)展研究中心，2014a,2014b)，其結構與數據組織層次關系如圖1所示。

圖1　Geo3DProject的構成Fig.1　Geo3DProject structure

2Geo3DML的生成與讀取

可以直接使用由中國地質調查局發(fā)展研究中心(2014)提供的Geo3DML SDK進行符合Geo3DML 標準的XML文件讀取和輸出。用該SDK可以將自有的三維地質建模軟件的數據類型轉換為該SDK所定義的數據結構，然后保存為符合Geo3DML 標準的數據格式。同時，可以用該SDK讀取符合Geo3DML標準的模型數據，并將SDK所定義的數據結構轉換為各三維地質建模軟件自有的數據類型。此外，使用該SDK可以不需要了解Geo3DML 標準中XML文件的具體編碼方法。

2.1　標準的輸出

模型數據的輸出，首先創(chuàng)建工程，之后根據Geo3DML的數據組織層次結構依次進行模型數據的輸出，Geo3DML的數據組織層次結構如圖2所示。

圖2　Geo3DML數據組織層次結構Fig.2　Hierarchy of Geo3DML data organization

2.2　標準的讀取

模型的數據讀取有DOM與SAX 2種接口，2種方法均包含二進制與文本文件的讀取類型，讀取方法需首先創(chuàng)建Geo3DProject工程，選擇DOM接口或SAX接口的方式打開文件，之后再根據特定的模型數據結構讀取數據。

創(chuàng)建工程與接口的方式如下：

gmml::Geo3DProject* pProject=new gmml::Geo3DProject;

//創(chuàng)建工程

(1) DOM接口的創(chuàng)建方式：

Geo3DProjectXMLReader proj_reader;

proj_reader.ReadFile (pathFileName, "");

pGeo3DProj =

(gmml::Geo3DProject*)proj_reader.GetGeoProject();

(2) SAX接口的創(chuàng)建方式：

ReadGeo3DProject (pProject, pathFileName);

3Geo3DML的試用

3.1　Geo3DML試用概況

中國地質大學(武漢)、北京網格天地軟件技術有限公司(北京航空航天大學)、北京超維創(chuàng)想信息技術有限公司(北京大學)、中國地質科學院礦產資源研究所等幾家標準制定廠家單位以及中國測繪科學研究院、北京三地曼礦業(yè)軟件科技有限公司、首鋼地質勘查院等單位參與了標準的試用，中國礦業(yè)大學(北京)研發(fā)了讀、寫標準所用的SDK以及用三維圖形界面展示符合Geo3DML標準的模型數據的三維瀏覽工具(Geo3DML Viewer)。試用單位分別提供了2～3個用各自軟件所構建的三維地質模型并轉換為Geo3DML數據，然后各試用單位對其他單位所提供的Geo3DML數據進行互轉。這是國內不同三維地質建模軟件首次通過Geo3DML實現了三維地質模型數據的互轉。雖然幾家參加試用單位的建模軟件在功能、方法上有所差異，但基本實現了三維模型的骨干數據(包括地層界面、斷層面、地層體、鉆孔數據)的幾何表達(點、線、面、體)以及屬性場與可視化表達參數(顏色)的相互轉換，這在國內尚屬首次。

3.2　Geo3DML表達三維地質填圖成果

2011年，中國地質調查局啟動了15個三維地質填圖試點項目。中國地質大學(武漢)提供了用MapGIS構建的三維地質填圖試點區(qū)之一的三維模型的脫密數據。該模型輸出成Geo3DML格式后，在Geo3DML Viewer、QauntyMine(中國地質大學(武漢))、3DMine(北京三地曼礦業(yè)軟件科技有限公司)、Creator(北京超維創(chuàng)想信息技術有限公司)、3DGrid(北京網格天地軟件技術有限公司)、G3DA(中國測繪科學研究院)軟件中都能很好地顯示(圖3、圖4、圖5、圖6)。

圖3　三維地質填圖試點區(qū)1模型在MapGIS中的顯示圖(據花衛(wèi)華)Fig.3　Display of model in MapGIS for 3D 　　geological mapping test area 1 (after Hua)

圖4　三維地質填圖試點區(qū)1模型在Geo3DML Viewer中的顯示圖(據花衛(wèi)華)Fig.4　Display of model in Geo3DML Viewer for 3D geological mapping test area 1(after Hua)

圖5　三維地質填圖試點區(qū)1模型在QuantyMine中的顯示圖(據何珍文等)Fig.5　Display of model in QuantyMine for 3D geological mapping test area 1(after He et al)

圖6　三維地質填圖試點區(qū)1模型在G3DA中的顯示圖Fig.6　Display of model in G3DA for 3D geological mapping test area 1

三維地質填圖試點區(qū)2脫密的三維地質模型用QuantyMine構建(中國地質大學(武漢))，轉換成Geo3DML格式后，在Geo3DML Viewer、3DMine、Creator、3DGrid、G3DA中都能很好地顯示。在G3DA中的顯示效果如圖7。

圖7　三維地質填圖試點區(qū)2模型通過Geo3DML在G3DA中的顯示圖(據何珍文等)Fig.7　Display of model in Geo3DML for 3D geological mapping test area 2(after He et al)

3.3　Geo3DML表達礦產資源勘探成果

礦產資源勘探是地質工作的重要組成部分，是區(qū)域地質調查成果的后續(xù)用戶。本次研究試用單位北京網格天地軟件技術有限公司提供了用3DGrid構建的某油田的三維模型的脫密數據(圖8、圖9)，中國地質大學(武漢)何珍文、劉琳提供了用QuantyMine構建的某露天礦脫密的三維地質模型(圖10)，中國測繪科學研究院提供了某煤田勘探區(qū)的脫密三維模型數據(圖11)。這些數據所表達的三維地質模型也都通過Geo3DML在參加試用的幾家軟件中得到了很好的復現，說明Geo3DML在礦產資源勘探領域也具有廣闊的應用前景。

圖8　用3DGrid構建的某油田三維模型在Geo3DML Viewer中的顯示圖Fig.8　Display of 3D model established by 3DGrid for an oil field in Geo3DML Viewer

圖9　用3DGrid構建的油田2三維模型轉成Geo3DML后在G3DA中的顯示圖Fig.9　Display of 3D model established by 3DGrid and converted to Geo3DML for the oil field 2 in G3DA

圖10　用QuantyMine構建的某礦區(qū)三維模型轉成Geo3DML后在G3DA中的顯示圖Fig.10　Display of 3D model established by QuantyMine and converted to Geo3DML for a mine in G3DA

圖11　用G3DA構建的某煤田勘探區(qū)三維模型在Geo3DML Viewer中的顯示圖Fig.11　Display of 3D model established by QuantyMine for a coal exploration area in Geo3DML Viewer

4Geo3DML向DXF轉換

4.1　Geo3DML向DXF轉換的必要性

礦產資源開發(fā)是礦產資源勘探的目的所在。礦產資源勘探成果三維建模的下游用戶是“數字礦山”的建設單位。礦區(qū)三維地質模型是數字礦山的重要組成部分(吳立新等,2002；王李管等,2006；吳沖龍等,2011)。在“數字礦山”領域的主流軟件(如國外的Surpac、Micromine，國內的Longruan GIS、3DMine、Dimine等)均接受AutoDesk公司開發(fā)的DXF交換格式作為三維地質填圖數據源。倘若可以實現Geo3DML標準到DXF格式的轉換，就可以實現將礦產資源勘探生成的三維地質模型直接作為數字礦山建設的數據源，減少社會資源的浪費。

4.2　GDAL/OGR庫簡介

筆者用OGR庫來實現Geo3DML標準到DXF格式的轉換。GDAL(Geospatial Data Abstraction Library)是一個地理空間數據抽象庫，是在X/MIT許可協議下的開源柵格空間數據轉換庫。1998年，Frank Warmerdam開發(fā)了最初的GDAL，在GDAL 1.3.2版本以后由開源地理空間基金會(OSGeo，Open Source Geospatial Foundation)下的GDAL/OGR的項目委員會進行管理。GDAL可以利用抽象數據模型來表達所支持的各種文件格式，并具備進行數據處理與轉換的一系列相關命令。由于GDAL/OGR簡潔、高效，且可以支持多種柵格與矢量的數據格式，很多開源GIS軟件甚至商用GIS軟件都利用GDAL/OGR來進行空間數據的讀寫。

OGR(OGR Simple Features Library)的使用方法和功能與GDAL的相似，是GDAL的一個分支，可以提供對矢量數據讀寫的支持，同時OGR庫具有可進行空間參考信息處理的類，可以對空間信息進行處理(李芳珍等，2008；劉昌明等，2011；周順等，2014)。

4.3　轉換的實現

三維模型轉換的關鍵是曲面的幾何形態(tài)表達的轉換。Geo3DML標準中曲面表達主要采用不規(guī)則三角網，而DXF中主要采用等高線來進行曲面表達。若想以Geo3DML數據直接作為數字礦山的數據源，則要設法將Geo3DML標準中的曲面表達數據轉為DXF中的曲面表達數據。

圖12　OGR庫幾何對象的繼承關系圖Fig.12　Inheritance relationship of geometric objects in OGR library

4.3.1 不規(guī)則三角網的轉換由于DXF中的幾何類型只有如圖12的表達方式，并沒有Geo3DML標準中的不規(guī)則三角網數據類型，所以要解決不規(guī)則三角網在DXF中的數據存儲類型問題。這里有2種實現方法：一種是將每個三角形作為1個OGR中OGRLineString對象，再將所有三角形保存在OGRGeometryCollection中；另一種方法是通過Geo3DML SDK解析不規(guī)則三角網數據，求出所有三角線的線，并剔除1條相鄰三角形的共邊線，最后將得到的每條線存在OGRLineString對象中，再將所有的線存在OGRGeometryCollection對象中。

4.3.2等高線的轉換由于Geo3DML標準中并沒有等高線的數據類型，在這里可以自定義等高線類，再通過Geo3DML SDK讀取的不規(guī)則三角網數據生成等高線數據，最后將等高線數據以DXF文件的形式進行輸出。

用不規(guī)則三角網生成等高線數組存到OGR庫的OGRLineStringRing中，再存到OGRGeometryCollection對象中，最后進行DXF格式輸出，則得到等高線形式的DXF文件。

上述所提及的方法使用的是2015年最新的GDAL/OGR 1.11版本庫，該庫可以輸出“AcDb3b-Polyline”類形式的三維數據格式，而1.11版本以前的GDAL/OGR庫只支持2.5D的 “AcDbPolyline”形式數據輸出(宋艷敏等，2009)。

圖13　三維模型(圖9)通過Geo3DML轉換為DXF格式的等高線在AutoCAD中的顯示圖Fig.13　Display of contours converted from 3D model (Fig. 9) to DXF format by Geo3DML in AutoCAD software

圖14　三維模型(圖9)通過Geo3DML轉換為DXF格式的不規(guī)則三角網在AutoCAD中的顯示圖Fig.14　Display of irregular triangle net converted from 3D model (Fig. 9) to DXF format by Geo3DML in AutoCAD software

5Geo3DML與GeoSciML比較

既然國際上已經有了GeoSciML，為什么還要Geo3DML？下面將兩者進行對比。

5.1　GeoSciML的背景

GeoSciML(GeoScience Markup Language)是國際地質科學協會(IUGS)地學信息管理與應用研究會(CGI)于2003年開始研制的地質信息標準交換格式標準，后來該標準的升級維護轉給OGC(OGC，2015)。該標準工作組成員主要來自CGC、BGS、CSIRO、USGS、GSV、SGU等地質機構。GeoSciML也是基于XML的GML，它是以北美、歐洲、澳洲等地質調查部門及研究機構的研究成果為基礎發(fā)展起來的，面向地質圖共享的北美地質圖數據模型、面向地礦行業(yè)數據共享與互操作的標準。GeoSciML在北美、歐洲、澳洲甚至中國的很多地質信息共享項目中得到了應用(陳國旭等,2007；彭文祥,2012；劉榮梅等,2013)。

5.2　GeoSciML的數據模型

GeoSciML的數據模型分為地質圖數據模型與鉆孔數據模型。其中，地質圖數據模型包括地質構造(斷層、節(jié)理、斷裂)、地質單元(地質單元的物資組成、形狀、顏色、變形、變質、地質年齡、出露情況等)、地質圖圖例。利用GeoSciML的地質要素，如地球物理、地質體、地質結構、地質年代、地質關系等地質要素類型可以實現地質圖共享數據模型建模。GeoSciML的鉆孔數據模型可以實現垂直、傾斜甚至水平鉆孔的鉆孔建模，并可實現鉆孔與鉆孔剖面圖的關聯與查詢(陳國旭等,2007；Richard et al,2007；OGC,2015)。

5.3　Geo3DML與GeoSciML的區(qū)別

Geo3DML與GeoSciML的本質區(qū)別在于Geo3DML強調的是三維地質模型的表達，而Geo-SciML著眼的是傳統(tǒng)的二維地質建模(傳統(tǒng)的二維地質圖、二維剖面圖、鉆孔柱狀圖)的表達以及在互聯網上的地圖服務(WMS)與要素服務(WFS)。GeoSciML也一直在發(fā)展之中，其即將推出的新版本可能會補充對三維地質模型的表達。

6建議

6.1　給Geo3DML以應用機會

地理空間數據是一種極為復雜的數據，二維地理信息數據在不同的地理信息系統(tǒng)間的交換與轉換至今沒有完全解決，而三維地質模型數據的復雜程度遠大于二維地理信息數據的復雜度，Geo3DML標準也不可能一步到位地解決三維地質建模數據交換中的所有問題，需要在實踐中不斷探索與完善。所以必須給Geo3DML以應用的機會，才能在應用中完善。

6.2　將Geo3DML升級為國家標準

中國地質調查局應繼續(xù)資助Geo3DML的升級完善，并在適當的時機將其升級為國家標準(目前只是準備將其作為行業(yè)標準發(fā)布)。因為Geo3DML的影響范圍與意義遠遠超過一般的行業(yè)標準，它會影響到區(qū)域地質調查、礦產資源勘探、數字礦山建設、城市地質、工程地質、水文地質、地下水源保護、環(huán)境保護、水電大壩建設等眾多領域與行業(yè)。這些領域與行業(yè)都需要三維地質建模的支撐，在全國范圍內需要這樣一個國家標準，而目前Geo3DML最具能力擔此重任。

6.3　補充細節(jié)

不同的三維地質建模軟件所面向的具體行業(yè)應用側重點不同，所采用的三維地質模型與數據結構可能不盡相同，所以Geo3DML標準在不同的三維地質建模軟件中的使用尚有很多問題需要研究。該標準對于幾何表達與可視化部分已經比較完善，但是對于地質要素之間的關系的定義不夠明確，如果由于各單位模型構建方法不同，可能會在模型中出現諸如地層面、側環(huán)面、斷層面等定義，但這些面以同一種類型輸出，并沒有具體細化分類，這樣的輸出對三維地質模型的可視化幾乎沒有影響，但是對于讀取這些數據時所需進行的要素分類、拓撲重構造成了很大的麻煩。建議擴展標準并細化一些具體數據模型類型，并且推薦將同類型的模型單獨生成1組GeoModel與Geo3DMap文件，這樣可以對模型類型的分類帶來巨大的便利。

6.4　向相關行業(yè)大力宣傳Geo3DML

應該積極向廣大的地質調查項目、三維地質填圖項目、礦產資源勘探項目的負責人與工程技術人員宣傳Geo3DML，讓他們了解三維地質建模以及Geo3DML能夠帶來的好處，使得他們有意識地在地勘項目中使用三維地質建模技術，使用Geo3DML。對Geo3DML的了解、認同與積極使用是Geo3DML走向成功的最重要的保證。此外，還應該向礦井設計院、礦山企業(yè)、數字礦山建設單位，以及城市地下工程、道路橋梁、水電項目的決策者與工程技術人員宣傳Geo3DML標準。

6.5　在勘探項目中積極使用Geo3DML

建議在國家出資的區(qū)域地質調查報告以及國家、地方政府或企業(yè)出資的礦產資源勘探報告評審中逐漸增加對勘探區(qū)三維地質建模的要求。當礦井設計院與礦山企業(yè)明白三維地質建模以及Geo3DML能給他們帶來益處后，便會積極主動地要求勘探項目施工單位在項目中使用Geo3DML。

6.6　將Geo3DML作為地質報告評審中三維地質模型的數據標準

建議在國家、地方的地質報告、勘探報告審核中，要求三維地質建模成果必須提供Geo3DML格式，以保證三維地質建模成果的可繼承性、通用性與中立性，防止國外或國內某一家三維地質建模軟件廠商對國內三維地質建模市場的壟斷。

6.7　三維地質建模軟件廠商積極支持Geo3DML

三維地質建模軟件廠商的積極使用也是Geo3DML獲得成功的重要保證。由于Geo3DML能夠保證所建三維地質模型的數據在不同三維地質建模軟件間流轉，使得從區(qū)域地質調查(包括三維地質填圖)到礦產資源勘探的每一階段的三維地質建模成果都能夠得到繼承，使三維地質建模逐漸成為地質工作的必選項目。因此，Geo3DML的推廣使用將促使三維地質建模技術的普及，促使更多的地質項目使用三維地質建模技術，從而增加三維地質建模軟件廠商的商機。可以預見，若干年后，不支持Geo3DML的三維地質建模軟件廠商在中國將面臨出局的危險。

6.8　數字礦山軟件與Geo3DML接軌

Geo3DML將成為我國地質調查、礦產資源勘探成果的三維地質模型的數據標準。因此，中國本土的數字礦山軟件廠商，以及希望在中國發(fā)展的國外數字礦山軟件廠商應該關注、研究、使用Geo3DML，使得礦產資源勘探成果的三維地質模型、三維礦產模型能夠直接進入礦山設計院的三維設計平臺，作為數字礦山的數據源，減少中間轉換和模型重建成本，降低社會資源的浪費(李青元等，2014)。

7結論

通過試用驗證，Geo3DML標準具有很好的三維地質模型表達效果，在國內首次通過Geo3DML實現了幾個不同三維建模軟件所構建的三維模型主體數據的相互轉換。

Geo3DML標準應該成為從區(qū)域地質調查—礦產資源勘探—數字礦山建設這條長長的產業(yè)鏈上三維地質模型順暢流轉的標準，以保證三維地質模型在流轉中被繼承并不斷細化與提升，減少模型重建所帶來的社會資源的浪費。

任何標準都不是一步到位的，該標準需要廣泛應用到實際工作中，不斷修訂與維護才能更加具有生命力，才能具有社會經濟效益。希望從項目主管、工程技術人員到軟件廠商都積極使用Geo3DML，促使三維地質建模技術在中國的推廣應用。

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Application of Geo3DML in three-dimensional geological modeling and some suggestions

LI Qing-yuan1, MA Zi-xiang2, CUI Yang3, CHEN Chun-mei2, DONG Qian-lin2

(1. Key Laboratory of Geo-Informatics ofState Bureau of Surveying and Mapping, Chinese Academy of Surveying and Mapping, Beijing 100830, China; 2. College of Geosciences and Surveying Engineering, China University of Mining and Technology (Beijing), Beijing 100083,China; 3. School of Geosciences, Liaoning Technical University, Fuxin 123000, Liaoning, China)

Keywords：3D geological modeling; data conversion standard; 3D geological mapping; mineral resources exploration; digital mine