地理信息系統(tǒng)在巖土工程勘察中的應(yīng)用研究

■曹瑞雨

（西安市勘察測(cè)繪院陜西西安710054）

地理信息系統(tǒng)在巖土工程勘察中的應(yīng)用研究

■曹瑞雨

（西安市勘察測(cè)繪院陜西西安710054）

地理信息系統(tǒng)在當(dāng)前的巖土工程勘察工作中起到了重要的作用。本文主要介紹地理信息系統(tǒng)在巖土工程勘察中的應(yīng)用。

地理信息系統(tǒng)巖土工程勘察查詢制圖

隨著現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，城市現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程不斷加快。傳統(tǒng)的巖土工作管理模式已經(jīng)逐步被淘汰，城市巖土工程勘察的信息化、數(shù)據(jù)化特征也日益明顯。地理信息系統(tǒng)在當(dāng)前的巖土工程勘察工作中起到了重要的作用。本文主要介紹地理信息系統(tǒng)在巖土工程勘察中的應(yīng)用。

1　GIS地理信息系統(tǒng)簡(jiǎn)介

地理信息系統(tǒng)，從學(xué)科理論來定義，它是一門由多種學(xué)科綜合而成的綜合信息技術(shù)，主要以地理空間數(shù)據(jù)庫為主要信息基礎(chǔ)，采用地理模型分析的方法，為地理研究和地理決策服務(wù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)，適時(shí)提供多種動(dòng)態(tài)地理信息和空間地理信息。從生產(chǎn)實(shí)踐來定義，它主要由計(jì)算機(jī)硬件和軟件系統(tǒng)組成，其內(nèi)涵卻是由地理數(shù)據(jù)和計(jì)算機(jī)程序組織而成的地理空間信息模型。

GIS地理信息系統(tǒng)具有以下幾個(gè)基本功能：

數(shù)據(jù)的采集：能夠按照地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)格式，完成對(duì)數(shù)據(jù)的輸入工作

數(shù)據(jù)的處理：主要包括對(duì)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、概括。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：能夠替代傳統(tǒng)的紙質(zhì)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方式，以數(shù)字化形式存儲(chǔ)重要資料，有效的提升了巖土勘察工作資料管理效率。

空間查詢：空間查詢是地理信息系統(tǒng)的核心，通過空間查詢和分析能夠進(jìn)一步的獲取信息，并利用這些信息作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來進(jìn)行客觀的規(guī)律分析，空間查詢功能也是巖土工程勘察中較為需要的功能之一。

數(shù)據(jù)輸出：可以按照用戶的需求進(jìn)行各種形式的輸出，既可以以計(jì)算機(jī)頻幕顯示的方式，也可以采用打印機(jī)輸出的各種形式，巖土勘察工作中常常會(huì)利用到地圖輸出的功能。

2　地理信息系統(tǒng)在巖土工程勘察中的設(shè)計(jì)與分析

2.1巖土工程勘察概述

巖土工程勘察對(duì)于城市工程項(xiàng)目的開發(fā)和建設(shè)有著重要的意義，巖土工程勘察將會(huì)針對(duì)工程用地進(jìn)行多角度的數(shù)據(jù)測(cè)量，為工程項(xiàng)目的建設(shè)設(shè)計(jì)和施工提供基礎(chǔ)的信息。巖土工程勘察的主要勘察任務(wù)在于探明勘察場(chǎng)地工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，通常需要經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)鉆探、野外測(cè)試（原位物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試）、室內(nèi)試驗(yàn)（土樣、水樣和巖芯樣）等多項(xiàng)工作后，對(duì)勘察原始成果數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，去了解分析區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖土特征、水文地質(zhì)等詳細(xì)信息，形成相關(guān)技術(shù)參數(shù)和合理的建議。

已有的勘察資料對(duì)于勘察工作有著重要的應(yīng)用價(jià)值，利用地理信息系統(tǒng)以地理空間數(shù)據(jù)庫為主要數(shù)據(jù)處理基礎(chǔ)的基本特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)勘察信息進(jìn)行有效的組織應(yīng)用和空間分析，從而提升巖土工程勘察工作的信息化水平，提升勘察設(shè)計(jì)結(jié)果的準(zhǔn)確性，提高工作效率。

2.2巖土工程地理信息系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

基于巖土工程勘察施工的主要內(nèi)容和主要任務(wù)，為了進(jìn)一步的促進(jìn)工程勘察的信息查詢、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析處理等工作效率的提高，充分利用地理信息系統(tǒng)的相關(guān)基礎(chǔ)功能和相關(guān)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)勘察信息的快速處理、傳輸以及共享。巖土工程地理信息管理系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)為以下幾個(gè)功能。

2.2.1查詢功能

在巖土勘察工作現(xiàn)場(chǎng)，不同的地區(qū)往往存在著較大的地質(zhì)條件差異，即時(shí)是同一個(gè)地區(qū)，地質(zhì)水文同樣也存在細(xì)微的差異，其勘察工作的開展往往也存在較大的差異。因此，對(duì)于巖土工程勘察前期的信息查詢準(zhǔn)備工作就顯得十分重要了，巖土勘察需要通過地理信息管理系統(tǒng)調(diào)查到區(qū)域內(nèi)的巖土勘察調(diào)查數(shù)據(jù)的總體趨勢(shì)，以便于更好的綜合現(xiàn)有的工程資料，對(duì)于實(shí)際勘察工作作出準(zhǔn)去的預(yù)判，提升勘察效率。

基于此，系統(tǒng)的查詢功能主要設(shè)計(jì)為兩個(gè)部分，一是條件查詢，條件查詢可以實(shí)現(xiàn)按照用戶的指令在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行查詢，通過計(jì)算機(jī)對(duì)話框與用戶實(shí)現(xiàn)交互，同時(shí)應(yīng)用到GIS多樣化輸出的功能，對(duì)于用戶查找的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形和相關(guān)計(jì)算結(jié)果的查詢結(jié)果。二是點(diǎn)數(shù)據(jù)查詢，地理信息系統(tǒng)的查詢功能是以地理空間數(shù)據(jù)庫為主要依托的，因此，設(shè)計(jì)巖土勘察地理信息系統(tǒng)的點(diǎn)查詢功能可以實(shí)現(xiàn)在電子地圖上的任意鉆孔操作，而系統(tǒng)就會(huì)迅速反應(yīng)，自動(dòng)彈出該點(diǎn)的對(duì)應(yīng)的各種數(shù)據(jù)庫信息。

2.2.2鷹眼功能

鷹眼圖是地理信息系統(tǒng)中的一個(gè)基本功能，它的主要作用在于能夠模擬空間視角，實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖框中所顯示的地圖在整個(gè)圖中的位置。在勘察工作中，大部分的勘察都是從細(xì)微處出發(fā)的，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)勘察工作的整體把握，而鷹眼功能則能夠很好的實(shí)現(xiàn)對(duì)勘察地質(zhì)工作中的整體把控。

本程序設(shè)置了鷹眼功能，在程序啟動(dòng)后，窗口的左上角出現(xiàn)一個(gè)地圖的縮略圖，叫鷹眼，用鼠標(biāo)在鷹眼地圖上點(diǎn)擊一下，鼠標(biāo)點(diǎn)擊為中心的地圖顯示在主窗口中。

2.2.3制圖功能

對(duì)于巖土勘察工作而言，其勘察結(jié)果通常以直觀的地質(zhì)圖來進(jìn)行表達(dá)，能夠讓設(shè)計(jì)人員更加直觀明了的了解到各項(xiàng)地貌特征。通常在巖土勘察項(xiàng)目中，工程平面圖一般是輔以CAD軟件來繪制，而CAD軟件是通過簡(jiǎn)單的點(diǎn)、線及其填充圖案來表現(xiàn)的?，F(xiàn)階段，雖然CAD已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了3D繪畫功能，但對(duì)于巖土勘察的特質(zhì)而言，這些并不能夠完全滿足其制圖的需求。利用地理信息系統(tǒng)的地理空間數(shù)據(jù)庫，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)地物屬性的標(biāo)注，這樣所輸出的圖形就不再僅僅只是一個(gè)圖形，而實(shí)現(xiàn)了信息與圖形的同步，能夠?qū)崿F(xiàn)更多的參考價(jià)值。

在巖土勘察工作中，可以利用地理信息系統(tǒng)的制圖功能實(shí)現(xiàn)對(duì)素填土的分布專題圖、粗砂的分布專題圖、粉質(zhì)粘土的分布專題圖等多種圖形的繪制，同時(shí)，地理信息系統(tǒng)還可以利用鉆孔及試驗(yàn)數(shù)據(jù)，插值生成高精度真三維地質(zhì)體屬性模型，同時(shí)可對(duì)模型進(jìn)行平移、縮放、旋轉(zhuǎn)及任意方向剖切的功能。使得勘察結(jié)果能“所見即所得”的表現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員的面前。

3　結(jié)束語

在信息時(shí)代，信息化與數(shù)字化是巖土工程勘察工作的必然發(fā)展趨勢(shì)，而通過充分應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，將會(huì)更進(jìn)一步的提升巖土勘探工程水平，對(duì)社會(huì)發(fā)展有著重要的意義。

［1］吳沖龍，牛瑞卿，劉剛，等城市地質(zhì)信息系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)與解決方案 ［J］.地質(zhì)科技情報(bào)，2013，22（3）：67-72.

［2］包世泰，夏斌，蔣鵬等.基于 GIS的地質(zhì)勘查信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)地理與地理信息科學(xué)2014，20（4）.

［3］沈芳，黃潤(rùn)秋，苗放等地理信息系統(tǒng)與地質(zhì)環(huán)境評(píng)價(jià) ［J］.地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境保護(hù)，2010.11（1）.

F407.1［文獻(xiàn)碼］ B

1000-405X（2016）-8-312-1