近年來各種新型態的地圖展示模式陸續發展，然工程規劃設計時，除平面地圖之展示外，為了解地下地質構造，尚需仰賴地質剖面圖資作為參據。隨著地理資訊系統與三維資料處理技術的進步，地質學家們已可將複雜的地下地質構造及大量地質調查的資料，以視覺化及立體化的方式建模，呈現出三維地下構造，如圖1。

地質模型是工程、地下環境及地質災害之分析、模擬與評估時之基礎(董家鈞，2020)。Burland於1987年提出大地工程分析金三角(圖2)，包含地質模型(Geologic Model)、地面模型(Ground Model)與大地工程模型(Geotechnical model)。地質模型表達現地與工程計畫相關之地質環境(地質構造、地表變化、岩性層界與地下水等)；地面模型係以地質模型為基礎，加上相關地工參數資料；大地工程模型則是以地面模型為基礎，針對基礎試驗、荷重及性能要求等數據，繪製預測模型(Keaton, 2013)。

地質環境包含形塑現今地表地貌之地質營力及過程，倘若地質模型偏離現地真實環境(圖3)，在相關工程及地質災害應用、分析、模擬與評估時，便容易導致誤判，因此若想提升場址設計的可靠度，需多仰賴地質調查報告中真實的地質模型建立，以取得工程設計所需涉及之複雜性的合理解釋。Juang et al.(2019)亦指出地質模型的不確定性，嚴重影響大地工程規劃設計。

傳統地質模型之呈現方式為地質圖與剖面圖，但其屬於「解釋」圖資，帶有「推估」與「預測」的成分，且受限於量測方法、地質環境變異性與主觀判斷的知識含量，通常較難以與真實的地質環境完全相符，因此會輔以地質調查報告中鑽孔或現地試驗資料等「紀實」資訊，作為大地工程規劃設計之判斷參據(如圖4)。

儘管地質模型對於後續產生之工程地質圖與剖面圖影響甚鉅，但建構地質模型時卻有許多困難與限制。例如，原始資料不足導致品質不佳、地質變異性及複雜性、判釋人員專業或經驗不足時，資料解釋偏離現地地質環境之可能性就越高，亦即可能導致地質模型之不確定性。其中，地下地質複雜程度，僅從幾何複雜性，即能區分為(1)連續、近水平地層；(2)斷層或褶皺等地下地質構造存在；(3)複雜之地質環境演育等三種類型(圖5)，而建模時使用之軟體，其採用之內插方法與測繪地質圖及地質剖面圖之人員主觀認知與經驗差異，亦會影響地質模型之建構，進而衍生不必要之風險。

由於地下地質構造或環境本就存在各種不確定性，Wellmann et al.(2010)將地質模型之不確定性區分為三大類型(如圖6)－(1)誤差、偏差與不精確：由於原始資料不足，或鑽探時受鑽探工具、鑽探位置及岩芯判釋者主觀判斷影響，導致建模時產生不確定性，如地層界線及地下構造延伸情況。(2)先天變異性/隨機性：測繪建模時，由於地層層界並非完整水平，導致分層側向延伸或內、外插產生的不確定性，除非能找到指標地層或相關地質證據，否則這類不確定性普遍存在。(3)判釋人員專業或經驗不足：在測繪地質圖或地質剖面圖時，若不知斷層或褶皺存在，即會產生此類型之不確定性。

地質模型之建立，為地面模型與大地工程模型建構之基礎，因此相關專業人員於測繪時，須掌握其不確定性之種類、程度與發生原因。而地質模型之不確定性，可藉由新增地球物理探勘(地電阻、鑽探及地磁測量等)技術與新興調查技術(UAV、LiDAR或SAR等)方式，來補足原始資料及降低地質模型之不確定性。此外，於解釋圖資時，須謹慎判讀與清楚說明採用之假設與把握程度，後續工程師則需盡可能質化或量化不確定性對工程規劃、設計及施工時所帶來之影響。若能減少地質不確定性，方能減少不必要之經費浪費、增加工程設施之效能，並降低生命財產安全損失之風險。

Burland, JB (1987) Nash lecture: the teaching of soil mechanics—a personal view. Groundwater Effects in Geotechnical Engineering, Vol 3. Proceedings of 9th European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering, Balkema, Rotterdam/Boston, 1427-1441.
Fookes, PG (1997) Geology for engineers: the geological model, prediction and performance. Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, 30(4), 293-424.
Juang, CH, Zhang, J, Shend, M, and Hu, J (2019) Probabilistic methods for unified treatment of geotechnical and geological uncertainties in a geotechnical analysis. Engineering Geology, 249, 148-161
Keaton JR (2013) Engineering geology: fundamental input or random variable? In: Withiam JL, Phoon KK, Hussein MH (eds) Foundation Engineering in the Face of Uncertainty. ASCE, Reston, 232 – 253 (Geotechnical Special Publication 229)
Wellmann JF, and Caumon G (2018) 3D structural geological models: concepts, methods, and uncertainties. In: Schmelzbach C (ed) Advances in Geophysics. Elsevier, Amsterdam, pp 1–121.
Wellmann, JF, Horowitz, FG, Schill, E, and Regenauer-Lieb, K (2010) Towards incorporating uncertainty of structural data in 3D geological inversion. Tectonophysics, 490(3-4), 141-151.
艾三維BIM(2019)，城市三維地質模型必知的7大關鍵技術，https://kknews.cc/other/6alkppp.html (2021/10/23)
邵國士、李易叡，地下三維地質構造模型建置，
https://dptrc.sinotech.org.tw/chinese/01_group/03_specialarea_detail.php@group=1&pid=267.html(2021/10/23)
董家鈞(2020)，知之為知之，不知為不知，是知也:淺談地質模型不確定性。大地技師，第20期，第72-83頁。