环境地质三维信息化解决方案

发表时间:2021-05-17 22:46

环境生态三维地质信息化解决方案

      可根据三维空间点上监测或测试空气污染物、地下水污染物和土壤污染物属性值(浓度值),使用3D克里金方法进行空间插值,得到整个空间和场地的污染物真三维模型。在此模型的基础上可按属性值大小(例如污染物浓度)筛选模型、进行统计分析和梯度计算、切割任意剖面、计算污染体积、求多种污染物并集或交集,还可在污染物模型上叠加地质模型、建筑物模型、实景模型等进行整合展示

通过建立的三维污染模型可分析当前污染状况、污染体积,极大节约环境调查成本整合复杂的地质及环境污染数据,省去了繁琐的数据整理工作;可将不同污染程度的区域分开展示,便于观察和分析;可对多种污染物进行真三维交集和并集运算,更全面的评估空间和场地的污染状况;对于带时间属性的数据,可以通过强大的动画功能查看污染物随时间的变化情况。

1 空气污染

根据空气污染监测数据得到三维空间不同位置不同时间不同污染物的分布状况,以及空气流动情况。下表给出了不同数据类型可以得到的不同模型类型,如果有多种不同的数据,则可以把多种模型进行叠加展示。


输入数据类型
输出模型类型
x、y、z坐标点和该点不同污染物的浓度
污染物在空间不同位置的浓度分布,可以采用体视化渲染技术,图1.1
x、y、z坐标点和该点的风速在x、y、z方向的速度分量
风速在空间不同位置的大小和流线分布,图1.2
x、y、z坐标点和该点在不同时刻下不同污染物的浓度
污染物在任意时间、在空间任意位置的浓度分布,见附件动画。
x、y、z坐标点和该点的风速在不同时刻下x、y、z方向的速度分量
风速在任意时间、在空间不同位置的大小和流线分布,见附件动画。


图1.1 空气污染物的空间分布(体视化技术)

图1.2 空气流速和流线分布

图1.3 空气污染物浓度和空气流速叠加模型

需要注意的是,空气污染模型是根据当前监测数据创建的当前状况下的模型,并不能对未来污染物的分布状况进行预测。但是结合其他流体分析软件对空气污染情况进行预测,即用于对其他流体分析软件得到的数据进行真三维可视化,例如污染物浓度分布和空气流速方向。

2 土壤污染

根据现场取样测试得到的污染物浓度数据创建不同污染物在三维空间中的真三维分布情况。下表给出了不同数据类型可以得到的不同模型类型,如果有多种不同的数据,则可以把多种模型进行叠加展示。


输入数据类型
输出模型类型
x、y、z坐标点和该点不同污染物的浓度
污染物在空间不同位置的浓度分布,可以采用体视化渲染技术,图2.1
顶底点确定的某一段和该段范围不同污染物的浓度
污染物在空间不同位置的浓度分布,可以采用体视化渲染技术,图2.2
地质钻孔数据
三维地质模型,图2.3
x、y、z坐标点或顶底点确定的某一段和该点或该段范围不同污染区的浓度
污染物在任意时间、在空间不同位置的浓度分布,见附件动画。


图2.1 土壤污染空间分布和按点测试的污染物数据钻孔

图2.2 土壤污染空间分布和按段测试的污染物数据钻孔

图2.3 三维地质模型

图2.4 污染物、实景模型和三维地质模型整合显示

3 地下水污染

根据抽水取样得到的污染物浓度数据创建不同污染物在三维空间中的真三维分布情况,同时还能根据不同位置的地下水水头得到地下水流速和流线的分布。下表给出了不同数据类型可以得到的不同模型类型,如果有多种不同的数据,则可以把多种模型进行叠加展示。


输入数据类型
输出模型类型
x、y、z坐标点和该点不同污染物的浓度
污染物在空间不同位置的浓度分布,可以采用体视化渲染技术。
顶底点确定的某一段和该段范围不同污染物的浓度
污染物在空间不同位置的浓度分布,可以采用体视化渲染技术,图3.1
抽水钻孔不同深度处的水头高度
地下水为面,地下水流速,地下水流线,图3.2
x、y、z坐标点或顶底点确定的某一段和该点或该段范围不同污染区的浓度
污染物在任意时间、在空间不同位置的浓度分布,见附件动画。


图3.1 含水层污染物分布和按段测试的污染物数据钻孔

图3.2 地下水流线分布

4 三维可视信息化手段处理

对创建好的真三维模型进行以下后处理操作:

按不同属性值进行筛选,图4.1


图4.1 浓度大于100mg/kg的TOTHC在空间中的分布



求不同污染之间的交集和并集,图4.2


图4.2 三种污染物的并集运算



对模型进行任意切割和剖切,图4.3


图4.3 污染物模型剖切


模型炸开、半透明等效果,图4.4


图4.4 污染物模型按地层炸开和半透明显示


体视化显示效果,图4.5


图4.5 海水盐度分布体视化效果



动画展示效果,见附件动画把模型发布到Web端平台,图4.6


图4.6 发布污染物模型至web端



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