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1、近年来，随着计算机软硬件、计算机图形学和图形图像处理技术的不断发展，地质体和地形的三维建模及其可视化技术得到了快速发展。通过可视化软件，将数字地面模型与三维地质模型相结合，建立滑坡三维可视化实体模型，再现滑坡的逼真显示，从而从整体上更直观、综合地对滑坡地质灾害进行可视化分析研究，除此之外，还可派生出坡度图、平面等高线图、纵(横)断面图以及通视图、三维立体透视图、彩色图等各种产品。滑坡体地质可视化模型三维地质模型可视化研究是当前数学地质、水文工程地质等研究的前沿和热点，也是快速、适时地再现地质体三维信息及综合分析的有效途径。1、滑坡三维地质模型的构建三维地质模型的构建主要有以下几个步骤：从原始地
2、质资料中获取地质信息(包括测绘信息和勘探信息等)，将其录入数据库，再对数据转换并做预处理，然后进行数据映射、绘制三维图形。构建三维模型的方法可以分为表面建模法和实体建模法两大类，主要包括：(1)三维规则网格法三维规则网格法是将研究空间剖分为多个规则的网格，然后用相应的网格描述地质体，该方法是二维规则网格法在三维空间中的延伸，针对被规则剖分的空间，可以建立简单的数据结构和运用简单的算法。(2)TIN表面法TIN(Triangular Irregular Networks)法是一种利用不规则三角形面片建立地质模型的方法，常采用Delaunay三角剖分。通过在数据点之间构造不规则三角形面片，建立形态
3、上较为完美和功能上较为完善的三角形网络。(3)四面体法四面体法是2.5维TIN表面法向三维空间的延伸。在三维空间中，三个点可以形成一个三角平面，多个三角平面可以构成地质体的表面。同样，四个点可以形成一个四面体，多个四面体可以构成地质实体。2、三维地质模型的可视化将建立的三维地质模型进行一系列的光照、着色、纹理、渲染等细化处理，即可实现三维地质模型的可视化。可视化地质模型的表现方式主要有如下几种：(1)三维景观方式：允许从不同角度、不同方位和不同距离观察地质构造三维模型的表面。(2)掀盖层三维景观方式：在三维景观的基础上，掀开上覆的盖层穿透地质体的一些部分看到内部的地质界面。(3)动态三维景观方
4、式：可以任意对地质体进行旋转、摆动、漫游、视景变换等操作。(4)切面方式：假相切开地质模型，看到地质模型内部的水平或垂直切面上的地质构造形态。滑坡体地形可视化模型在各种数字的地形表达方式中，数字地面模型(DEM)是最直观、最精确可靠的表达方式。它是对某一种或多种地面特性空间分布的数字描述的模拟，是叠加在二维地理空间上的一维或多维地面特性的向量空间。从最一般的形式上看，数字地面模型包括平面和地形起伏两种数据，并且从其本身导出的数据如坡度、坡向、可视性也包含在其中。数字地面模型有多种表达形式，主要包括规则矩形格网与不规则三角形格网。目前，最常用的是不规则三角形格网(TIN)模型，因其能较好地顾及地
5、貌特征点、线，表示复杂地形表面更精确，且由于大部分三维显示设备的显示速度只与三角形数据量有关，而几乎与三角形大小无关，从而大幅度提高了显示的速度。1、滑坡三维地形模型的建立数字地面模型建立的过程是：原始数据通过人工输入或扫描仪、数字化仪输入到系统中，经数据处理(过滤、细化、内插)，转换为三维矢量数据，进一步生成表面模型TIN，然后把TIN 内插，生成高精度的数字地面模型。再经纹理、光照等图像渲染操作，生成形象逼真的滑坡数字地形模型。不规则三角形格网TIN是用一系列的互不交叉、互不重复的三角形逼近地形表面。它直接利用测区内野外实测的地形特征点(离散点)构造出邻接的三角形而组成的格网结构。TIN构
6、造的过程是将邻近的三个离散点连接成初始三角形，再以这个三角形的每个边为基础连接邻近离散点，组成三角形，新的三角形的边又是作为连接其他离散点的基础，如此下去，直到所有的三角形的边都无法再扩展成新的三角形，且所有离散点都包含在三角形的顶点中。内插是数字地面模型的核心问题，它贯穿在DEM的生产、质量控制、精度评定和分析应用等各个环节。DEM内插就是根据若干相邻参考点的高程求出待定点上的高程值。任意一种内插方法都是基于原始地形起伏的连续光滑性。2、滑坡三维地形的可视化真实感的可视化模型的生成需要根据光源的位置和颜色、地形的形状和方位、地面的光谱特性等计算画面中每一点的颜色灰度。对一个三维地面模型进行可
7、视化应主要具有以下功能：多角度多方位观察、缩放、漫游、旋转、任意选定路线的飞行或地面行驶效果的动态显示等；以及用一定的光照模拟光线射到地面产生形象逼真的视觉效果，经明暗处理将经过细分的DEM描绘成具有深度的灰度浓淡图像，使得地形的各种起伏特征一目了然。将三维地质模型与数字地面模型相结合实现滑坡的可视化，不仅可以直观地模拟滑坡形态，还可以进行与滑坡相关的数字分析以提高滑坡研究的智能化、自动化、定量化，为滑坡地质灾害的研究和设计提供一套新的、直观、方便、实用的分析工具，使滑坡地质灾害研究达到数字化，信息化水平。滑坡可视化研究尚处于起步阶段，目前只能实现滑坡体及地形的可视化，而滑坡体受水、温度、荷载等多因素的作用影响，在目前滑坡可视化的基础上，实现滑坡体多因素的可视化，以及通过滑坡体的可视化模型实现滑坡的预测预报是今后研究工作中尚待解决的问题。
