MapGIS地学建模技术新突破—地学动态建模

随着人类经济发展和人类文明的不断进步, 城市地下空间合理的开发和利用已经成为全球各个国家及地区日趋重视课题, 欧美及日本等国家地区较早在这一领域进行了积极的探索和建设, 我国近半个世纪以来, 也随着经济发展和城市需求, 在这一领域取得了快速发展。与如火如荼的城市地下空间开发规模相比, 目前城市地下空间信息化建设却相对滞后。系统信息资料的缺乏, 常使得城市的地质环境被破坏, 引发地质灾害、地下管线破坏、地下水失衡等问题。所有这而带来重复投资等问题。特别是地下空间的开发利用具有施工不可见性、难度大、投资大、开发后不易改变等一系列的特点, 因此, 迫切要求构建涵盖所有地下空间信息的三维地下空间模型。而“城市地学建模技术”则可以满足上述三维地下空间模型构建的现势需要，还是开展地质空间分析、地质现象解释、地质过程数值模拟、矿产资源评价、地下空间开发利用等的基础。

目前，城市地学建模一般流程是 “专业数据源处理—结构建模—三维应用”，这种建模方式称为城市地质地学“静态建模”。城市地质静态建模中的交互建模由于先要将建模区分割成多个建模单元分别建模，最后合并成整个结构模型，这样会造成建模数据量大、分块手动交互建模，投入人员多、建模周期长，模型更新困难等问题。并且数据一致性及完整性无法保证（原始专业模型与建模成果模型分离）。而自动建模方式，则是自动或半自动的将数据量比较小、地质复杂度比较低的源数据构建为结构模型，其适应于建模源数据量比较小、可处理的地质复杂度低的建模场景。一般无法局部更新，而采取全部模型重新建模。同时也无法适应现代IT技术的飞速发展。

多年来，MapGIS一直走在地学建模技术的前沿，也在思考如何突破上述瓶颈，MapGIS10.3在现有的技术积累上将地学建模做出创新性突破，重磅推出MapGIS地学动态建模。

MapGIS将静态建模的三个阶段—“专业数据源处理—三维模型建立—三维应用”重新规划设计为两个阶段：专业数据源处理与存储—模型即时建立及应用，这种“模型即时建立”称为“动态建模”。MapGIS地学动态建模的整体流程如下：

MapGIS地学动态建模具备以下优势：

（1）将地学建模流程简化为两步，极大减轻建模实施人员的工作量。只要将用户的数据预处理为地学动态建模规范数据，打开该规范数据则实时生成地学结构模型。当然该过程也可人工干预引入形态约束、结合专家经验意见。

（2）建模效率极大提升。

（3）可动态实时更新建模成果。若建模源数据存在更改（如增加钻孔等）可实时动态建模更新，并且其更新范围、更新精度也可根据实际业务需求调整，即灵活又高效。

下面让我们来看看地学动态建模的效果示例：

通过对某建模面积约930平方公里、6万多个钻孔进行建模测试，使用动态建模的方式来构建10*10m网格间距、1.6亿个顶点、第四系地层划分到岩性共41层的地质模型仅耗时一个小时，其动态建模效果如下图。而采用原来的静态建模方式保守估计需要耗费约半年的时间才可以完成如此大数据量的地质体建模，因此动态建模效率提升十分明显。

雄关漫道真如铁，而今迈步从头越，如今新一轮科技革命和产业变革方兴未艾，云计算、大数据、5G等为公众所熟知，“人工智能”正在全球范围内蓬勃兴起，成为科技创新的“超级风口”。未来，MapGIS会通过地学建模数据训练样本，融合专家意见、地学规律、地学约束等各种信息智能化建模，优化建模效果，为各种业务应用提供更好的支撑，将现有的动态建模升级为基于AI的智能建模，抢占行业“超级风口”，让地学建模技术实现新突破。