地理信息系統(tǒng)（GIS）在工程勘察中的應(yīng)用

【摘要】地理信息系統(tǒng)（GIS）是一門以空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的新興的空間信息技術(shù)，經(jīng)過長期的發(fā)展與改進已成為一種能夠進行空間分析、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)輸出等功能的空間處理方法和技術(shù)。本文首先闡述了地理信息系統(tǒng)（GIS）的特征，其次，分析了地理信息系統(tǒng)（GIS）在工程勘察中的作用，同時，還探討了工程勘察地理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及查詢，具有一定的參考價值。

【關(guān)鍵詞】工程勘察；地理信息系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)；查詢

1、前言

地理信息系統(tǒng)（GIS）的主要功能和特征是處理各種空間實體和空間關(guān)系。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、圖形處理技術(shù)的飛速發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（GIS）在工程勘察中的應(yīng)用變得日益廣泛。巖土工程勘察設(shè)計涉及到大量的數(shù)據(jù)處理、圖件繪制、自動計算、輔助決策工作，是一種較為綜合的工作，與地理信息系統(tǒng)（GIS）的功能極為契合，能夠大幅度地提高工程勘察工作效率和準確性，節(jié)省人力物力資源，具有較大的應(yīng)用價值。

2、地理信息系統(tǒng)（GIS）的特征

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一門以空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)的新興的空間信息技術(shù)，經(jīng)過長期的發(fā)展與改進已成為一種能夠進行空間分析、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)獲取和數(shù)據(jù)輸出等功能的空間處理方法和技術(shù)。它可以對空間地理分布數(shù)據(jù)進行采集、管理、運算、描述、存儲和顯示，同時處理不同的地理空間實體數(shù)據(jù)及它們相應(yīng)的關(guān)系，包括空間地理數(shù)據(jù)、遙感圖像數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)等。地理信息系統(tǒng)（GIS）在工程勘察中的應(yīng)用，理論方法上是可行的，技術(shù)手段也是處于先進水平的，在現(xiàn)階段是一種強有力的應(yīng)用技術(shù)。

20世紀后期，伴隨著計算機科學技術(shù)的不斷進步，為了收集和整理工程勘察信息，地理信息系統(tǒng)（GIS）得到了廣泛的應(yīng)用，以地理信息系統(tǒng)（GIS）為基礎(chǔ)的工程勘察信息系統(tǒng)從先前的開發(fā)階段進入到真正的實際應(yīng)用階段。據(jù)有關(guān)資料顯示，美國加利福尼亞MeuloPark地調(diào)局的BabbEar1E是最早將地理信息系統(tǒng)（GIS）應(yīng)用于工程勘察研究的，BabbEar1E于1986年在自己的研究中引用GIS的數(shù)字繪圖、數(shù)字處理和數(shù)據(jù)管理等功能。隨后，GIS被許多學者應(yīng)用在工程勘察研究工作中。

我國的地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)起步相對較晚，20世紀90年代中后期，科研院所和高等院校將地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)全面引入滑坡區(qū)域分析之后地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)在工程勘察方面的應(yīng)用才得到了快速的發(fā)展，并且通過數(shù)學方法（層次分析法、模糊評判法、統(tǒng)計分析法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、因子疊加法、主成份分析法和信息量法等），以GIS軟件作為技術(shù)平臺來研究工程勘察的易損性、危險性和分線評價系統(tǒng)。

有學者通過地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，運用貢獻率法在勘察三峽水利工程時，重點研究了三峽庫區(qū)地層對滑坡發(fā)育的影響及斜坡坡度、斜向，定量的給出了二者之間的關(guān)系，即地層、坡度、坡向?qū)ζ露劝l(fā)育的貢獻。同時，還通過信息量模型，重點研究了三峽庫區(qū)云陽巫山段地層因素對滑坡發(fā)育的影響。通過對研究區(qū)內(nèi)205個已有滑坡樣本點的分析，得出了對滑坡的產(chǎn)生最為有利的地層要素。

3、地理信息系統(tǒng)（GIS）在工程勘察中的作用

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，涉及到越來越多的建設(shè)項目，從而使得工程勘察活動在廣度和深度上都達到了較大的規(guī)模，這些工程勘察資料具有很高的重復利用價值。但是令人遺憾的是，各個工程勘察單位所擁有的勘探資料較為零散，在這種情況下，將這些已有資料整合在一起，那么必然會對整體研究和評價整個區(qū)域的工程地質(zhì)條件極為有利，也能夠為巖土工程建設(shè)、工程項目規(guī)劃、城市建設(shè)提供較為有益的指導。而利用地理信息系統(tǒng)（GIS）恰好可以對大量的地理數(shù)據(jù)進行有效地管理，還能夠提供較為方便的空間分析信息，所以，在工程勘察中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)（GIS）是必然的發(fā)展趨勢。地理信息系統(tǒng)（GIS）在工程勘察中的作用主要有四點。

（1）地理信息系統(tǒng)（GIS）支持可視化操作，這樣一來，就使得工程勘察具有可視化操作的功能。

（2）地理信息系統(tǒng)（GIS）具備拓撲疊加、緩沖區(qū)分析、數(shù)字地形分析等空間分析能力，功能較為全面，從而為建立完善的輔助決策模型、評價分析模型提供了較好的借鑒。

（3）工程勘察設(shè)計數(shù)據(jù)具有內(nèi)容復雜化和形式多樣化的突出特點，傳統(tǒng)的工程勘察設(shè)計系統(tǒng)是完全無法滿足這樣的數(shù)據(jù)需求。而地理信息系統(tǒng)（GIS）卻能夠較好地滿足這個要求，對工程勘查數(shù)據(jù)的全面信息能夠通過高度集成的空間實體、圖形圖像數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)來進行管理。同時，地理信息系統(tǒng)（GIS）還能夠提供全面的信息支持，便于構(gòu)建決策系統(tǒng)與輔助評價系統(tǒng)，建立合理、科學的分析模型與設(shè)計模型。

（4）地理信息系統(tǒng)（GIS）具有強大的數(shù)據(jù)采集能力與數(shù)據(jù)處理能力，能夠?qū)こ炭辈焯峁└觾?yōu)質(zhì)、更加廣泛的信息數(shù)據(jù)。

4、工程勘察地理信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及查詢

在工程勘察地理信息系統(tǒng)中，擬建工程附近工程地質(zhì)情況、歷年最高水位、地震場地類別、水文地質(zhì)分區(qū)、第四紀土層厚度等數(shù)據(jù)是與地理位置有關(guān)的。

在系統(tǒng)運行過程中，需要調(diào)用有關(guān)知識庫中的數(shù)據(jù)時，可在系統(tǒng)中直接啟動CITYSTAR的圖形查詢模塊CITYSTAR-VIEW。通過對地圖的放縮、平移，可以很快找到要查詢的地點，選擇要查詢的圖層，在相應(yīng)的地理位置單擊鼠標，即可顯示該圖層的有關(guān)信息。

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