三维地质建模主要包括数据预处理、建模和可视化三个阶段。其中，可视化系统开发是其重要目标。通过对现有地质建模系统开发方法进行分析，考虑ArcGIS平台功能的强大且具有更广泛的用户群；与其他GIS开发平台相比，其在数据的自动处理、空间分析、三维GIS可视化等功能方面更胜一筹，而且其提供了完备的二次开发套件和先进的编程理念。因此，本文利用ArcGIS Engine的多面体结构（Multipatch）可视化地层三维实体模型，同时结合其二维、三维可视化开发组件构建三维地质可视化系统，下面对其系统设计和具体实现进行详细介绍。

2  系统设计

2。1 可视化方法

本文利用多面体要素（Multipatch)实现地层模型的可视化，它是一种可存储面集合的 GIS 对象，能够在数据库中将 3D 对象的边界表示为单个行，它具有是有结构相对简单,渲染速度快的特点。其中，面结构可存储表示要素组成部分的纹理、颜色、透明度和几何信息。面中存储的几何信息可以是三角形、三角扇、三角条带或环等图形元素；一个包含8个三角形集合的表面可以表示一个三棱柱，一系列三棱柱可以表一个地层的实体模型，从而实现三维地质模型的可视化，其原理如图1所示。

（d)  地层的三棱柱实体模型

图1多面体要素（Multipatch)可视化原理及地层绘制方法

2。2  流程设计文献综述

流程设计综合考虑可视化统开发的复杂性和可操作性，主要思路是将数据预处理、地质建模和可视化三个阶段分开，同时结合利用GIS的数据处理工具箱、建模和可视化组件分别预以实现。首先，利用Python面向对象编程语言结合ArcPy包编程进行钻孔数据自动预处理；其次，利用ModelBuilder可视化模型设计工具，通过调用ArctoolBox工具箱中的选择、插值、栅格转点、TIN和TIN转三角形等文件转换和空间分析工具生成地层三角网格。进一步，利用ArcGIS Engine的MultiPatch实现模型的可视化，并结合其的二维和三维可视组件（MapControl和SceneControl）快速构建出三维地质模型可视化系统。

图1 三维地质建模及可视化流程

2。3  系统开发目标与功能

系统开发的目标是构建一个三维地质模型可视化系统原型，主要用于对现有GIS二次开发平台的三维可视化功能进行全面测试，为进一步开发具有自主知识版权的三维地质建模系统奠定技术基础，，将系统的功能分为二维基础地质数据管理、三维模型可视化和空间查询三个模块