地質(zhì)測(cè)繪中GIS技術(shù)的應(yīng)用分析

吳金宏，宋元福

青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海西寧 810028

1 GIS技術(shù)工作思路

1.1 概述

科技發(fā)展和應(yīng)用，在地質(zhì)測(cè)繪中，GIS作為新技術(shù)應(yīng)用愈來愈廣泛，在國(guó)際上的認(rèn)可度非常高，該技術(shù)以地理坐標(biāo)控制空間數(shù)據(jù)庫為重要依據(jù)和基礎(chǔ)，應(yīng)用該技術(shù)的過程是專題信息、空間信息和基礎(chǔ)信息通過處理和加工相互融合、交叉滲透的過程，最終實(shí)現(xiàn)信息數(shù)字化。該技術(shù)的功能較為廣泛，囊括了數(shù)據(jù)采集、輸入、編輯、空間分析、存儲(chǔ)、查詢、管理、輸出和顯示等諸多功能，通過這些功能的應(yīng)用給系統(tǒng)用戶實(shí)施預(yù)測(cè)、管理、評(píng)價(jià)和決策提供可豐富的、準(zhǔn)確的科學(xué)依據(jù)。在實(shí)際的地質(zhì)測(cè)繪工作中，GIS作為新技術(shù)通常作為核心部分與傳統(tǒng)的工作過程結(jié)合在一起應(yīng)用并貫穿于工作的始末。

1.2 工作環(huán)節(jié)

大量理論研究和工程實(shí)踐表明，我們可以從信息系統(tǒng)建設(shè)和區(qū)域地質(zhì)測(cè)繪的具體實(shí)施相結(jié)合的角度對(duì)GIS的工作過程進(jìn)行分解，通常情況下可以將GIS 的工作過程大致分為以下相對(duì)較為獨(dú)立，有相互關(guān)聯(lián)的三個(gè)環(huán)節(jié)。

1）GEIGIS：這一環(huán)節(jié)的目的在于現(xiàn)場(chǎng)獲取和采集數(shù)據(jù)信息，該環(huán)節(jié)的所面對(duì)的主要是一線的地質(zhì)工作人員，這是一個(gè)基于Table PC、RS及GPS 或掌上電腦的項(xiàng)目前端的地質(zhì)勘察調(diào)查路線數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)；2）GEGIS：這個(gè)環(huán)節(jié)以項(xiàng)目專題負(fù)責(zé)人員、項(xiàng)目骨干成員為主，以項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息管理和分析為該環(huán)節(jié)的核心，基于DBMS（數(shù)據(jù)庫）、GIS、AI（人工智能）、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字制圖等等技術(shù)的項(xiàng)目中端的地質(zhì)數(shù)據(jù)管理和預(yù)處理環(huán)節(jié)；3）GEDSS：這個(gè)環(huán)節(jié)以項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和項(xiàng)目組主要骨干成員為主，其核心是模型分析，基于中端數(shù)據(jù)管理的項(xiàng)目終端的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息分析、決策環(huán)節(jié)。

整個(gè)測(cè)繪工作由這三個(gè)主要的環(huán)節(jié)有機(jī)的組成一個(gè)相對(duì)完整的整體，在具體的處理中，對(duì)于各個(gè)部分或各個(gè)環(huán)節(jié)之間的連接，采用的是目標(biāo)管理機(jī)制，通過客戶機(jī)/服務(wù)器的分布式網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)軟件集成和邏輯聯(lián)接。促使整個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了從物理模擬過程到數(shù)字模擬過程的轉(zhuǎn)變。其中項(xiàng)目的各類數(shù)據(jù)描述由定性向半定量或定量化的轉(zhuǎn)變。

2 將GIS應(yīng)用于工程地質(zhì)制圖分析

地質(zhì)勘察重要的信息輸出和表現(xiàn)方式就是工程地質(zhì)制圖，大量工程實(shí)踐表明，這是工程地質(zhì)用戶最為關(guān)心的一個(gè)功能，在應(yīng)用GIS來進(jìn)行工程地質(zhì)制圖時(shí)，最為關(guān)鍵的是要實(shí)現(xiàn)分析應(yīng)用結(jié)果或原始數(shù)據(jù)的可視化表達(dá)與可視化編輯，譬如說復(fù)雜地層填充的表達(dá)、地質(zhì)符號(hào)與線型的可視化表達(dá)，圖面整飾、注記和頁面輸出等等關(guān)鍵的問題要處理好。

從工程實(shí)際出發(fā)，工程地質(zhì)人員要從不同角度對(duì)場(chǎng)區(qū)的地質(zhì)狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的描述，就離不開平面圖、柱狀圖、剖面圖和等值線圖四類圖件，具體分析需求如圖1所示。

接下來以平面圖為例談具體的應(yīng)用過程：

大量工程實(shí)踐表明，平面圖是最為基本的工程地質(zhì)圖形式，現(xiàn)在以最為常見的勘察點(diǎn)平面分布圖為例和大家一起探討GIS應(yīng)用情況：

圖1

1）第一步，借助GIS查詢分析在地圖上對(duì)顯示背景地質(zhì)圖和地形圖有關(guān)聯(lián)的重要圖層和要素過濾一遍，同時(shí)選用不同的線型對(duì)場(chǎng)區(qū)邊界、剖面線進(jìn)行描述；2）接著，用不同的符號(hào)來表示具有不同試驗(yàn)的鉆孔，動(dòng)態(tài)生成包括勘察孔號(hào)、勘察孔深度、工程內(nèi)勘察孔序號(hào)、地下水位、孔口高程等等不同屬性組合形式的注記。如圖2所示，為通常情況下幾種勘察孔的組合注記形式；3）接下來，結(jié)合默認(rèn)打印紙張的大小，借助GIS制圖組件開發(fā)接口程序一個(gè)空白的布局(Layout)上，促使位置大小合適的圖框、圖名、地圖、比例尺、圖例和指北針等等要素自動(dòng)生成；4）最后，在地圖的四周內(nèi)側(cè)自動(dòng)生成注記和坐標(biāo)刻度線。

圖2 平面圖上勘察孔組合注記形式

3 結(jié)論

測(cè)繪技術(shù)在工程測(cè)量中的應(yīng)用正全面地推廣和普及開來，而工程本身對(duì)工程測(cè)量的要求也愈來愈嚴(yán)格，我們應(yīng)該把握好現(xiàn)代工程測(cè)量的發(fā)展趨勢(shì)，接受并運(yùn)用新技術(shù)、新方法來迎接工程測(cè)量的新挑戰(zhàn)。

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