2.1.1 数据收集

2.1.1 数据收集

在城市范围内,一般能收集到下列四种类型的信息:①用于学术研究和基础设施建设的原始目标的钻孔记录;②数字高程模型(digital elevation model,DEM);③场地二维地质图和相应的构造图;④地质描述资料。

(1)钻孔记录

三维地质建模最重要和最直观的数据是钻孔记录。钻孔记录一般包含钻孔位置坐标、高程、井下深度、地层和岩性属性。建筑工程中收集的钻孔分布特点是簇群(房屋)或排列(道路、铁路和隧道)。用于地质或水文地质研究的钻孔大多数均匀分布在研究区内,如图2-2所示。

图2-2 建模区域钻孔分布图

(2)DEM

当地面标高在钻孔数据库遗失时,高分辨率的DEM会发挥至关重要的作用。DEM有开放下载的数据,如美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)和美国地质调查局在2003年开始公布的SRTM DEM[1],以及由日本经济、贸易和工业部(Ministry of Economy,Trade and Industry,METI)和NASA在2009年开始发布的ASTER GDEM[2]

受雷达特点限制,SRTM DEM数据在地形陡峭的地区容易出现遗漏。ASTER GDEM在扫描仪受阻于恒云的地区容易出现遗漏,但适用于高纬度和陡峭的山区。因此,这两个数据库的内容可以相互补充,合成一个完整的地形模型。在这两个数据库中,DEM是在给定的经纬度坐标下下载的。为了把DEM转换成可利用的数据格式,经纬度坐标需通过美国环境系统研究所(Environmental Systems Research Institute,ESRI)的ArcGIS软件(GIS指地理信息系统,geographic information system)进行转换。DEM被转换为基于它们的原始单元格大小的栅格文件,即约为90m的SRTM数据(见图2-3)和30m的ASTER数据(见图2-4)。

图2-3 SRTM DEM(栅格化,90m分辨率)

(3)二维地质图与构造图

图2-4 ASTER GDEM(栅格化,30m 分辨率)

二维解释性地质图有助于区分每个地质构造和断层的范围、分布和界线,如图2-5、图2-6所示,可以从中提取描述地质边界和断层边界的多边曲线,然后导入到三维地质建模软件中。

图2-5 基于GIS的二维地质图示例

图2-6 基于GIS的地质构造图示例

(4)地质描述资料

描述性的地质资料可以帮助了解当地的地质构造、地层和岩性等特征,从而建立更准确的地层层序。