GIS支持下的巖土工程勘察設(shè)計區(qū)域化

寧 波（四川省川建勘察設(shè)計院，四川 成都 610000）

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GIS支持下的巖土工程勘察設(shè)計區(qū)域化

寧 波
（四川省川建勘察設(shè)計院，四川 成都 610000）

摘 要：GIS系統(tǒng)是一門新型技術(shù)，對于巖土工程勘察設(shè)計區(qū)域化有重要的意義。本文從巖土工程勘察設(shè)計現(xiàn)狀著手，繼而分析了GIS在巖土工程勘察設(shè)計中應(yīng)用的情況，最后提出了GIS支持下的巖土工程勘察設(shè)計區(qū)域化的想法，并對其區(qū)域化實現(xiàn)予以論述。

關(guān)鍵詞：GIS；巖土工程勘察設(shè)計；區(qū)域化

自1963年加拿大測量學(xué)家提出GIS以來，其已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域和行業(yè)，極具應(yīng)用價值。巖土工程勘察設(shè)計區(qū)域化可以讓勘察設(shè)計各道工序?qū)崿F(xiàn)無縫對接，這樣數(shù)據(jù)傳遞也更為流暢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。在GIS支持下進(jìn)行巖土工程勘察設(shè)計區(qū)域化研究具有重要意義。

1　巖土工程勘察設(shè)計現(xiàn)狀

目前巖土工程勘察設(shè)計雖然取得很大進(jìn)步，但仍存在許多問題，主要表現(xiàn)在：

1.1勘察資料與設(shè)計需求的轉(zhuǎn)換率低

由于各部門長期都是分散作業(yè)，由于理解上的差異以及其他原因往往勘察的資料不能滿足設(shè)計師的要求，又或者設(shè)計師不能完全理解勘察資料，從而導(dǎo)致設(shè)計結(jié)果與勘察資料大相徑庭。加之，當(dāng)前巖土工程新技術(shù)新方法應(yīng)用相對來說滯后，導(dǎo)致了勘察成果在設(shè)計中的轉(zhuǎn)化率較低，造成了很多不必要的浪費和損失。

1.2各專業(yè)間數(shù)據(jù)相對封閉

當(dāng)前分散作業(yè)以及計算機應(yīng)用的不普及導(dǎo)致信息流通不暢，各工作流程數(shù)據(jù)相對來說較為封閉。各專業(yè)從業(yè)人員往往用書面形式來傳遞信息，極少采用互聯(lián)網(wǎng)，信息不僅滯后并且很難達(dá)到共享的目的。

1.3設(shè)計軟件集成化程度不高

目前，CAD設(shè)計軟件廣泛應(yīng)用于巖土工程設(shè)計中，CAD的主要任務(wù)就在于對設(shè)計中的數(shù)值進(jìn)行計算，編制全部的設(shè)計文件以及繪制相關(guān)的工程圖等。但是由于CAD軟件本身的局限性，目前CAD軟件還不能勝任設(shè)計中最重要的部分，如方案設(shè)計、綜合評價、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享等。因而，設(shè)計軟件集成化不高是擺在我們面前的難題。

1.4勘察、設(shè)計沒有完全實現(xiàn)區(qū)域化

勘察、設(shè)計部門分工的模式，往往沒有實現(xiàn)及時的溝通和有效的協(xié)作。勘察和設(shè)計部門間沒有以區(qū)域為單位建立數(shù)據(jù)共享庫，因而沒有實現(xiàn)數(shù)據(jù)和設(shè)計方案的區(qū)域化共享。通過實踐我們可以看出，目前巖土工程比較突出的問題就是各專業(yè)、各部門間信息閉塞，上下道工序接口不暢，沒有形成有效溝通。因而要改善當(dāng)前的現(xiàn)狀，勘察設(shè)計區(qū)域集成化有待建立。

2　GIS在巖土工程勘察設(shè)計中的應(yīng)用現(xiàn)狀

美國將GIS廣泛應(yīng)用于巖土工程來對獲得的巖土數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和評價，取得了很好的效果。1989年和1991年美國科學(xué)基金會聯(lián)合聯(lián)邦高速公路管理處基于GIS建立了美國巖土工程試驗現(xiàn)場信息系統(tǒng)。1997年加拿大運用的最新技術(shù)再現(xiàn)斜坡形態(tài)，為巖土工程勘察和評價提供了新的思路。而在我國，學(xué)者姜云和王蘭生利用GIS自身功能的優(yōu)越性，作出綜合評價分區(qū)圖，此分區(qū)圖主要作用在于對土地能力進(jìn)行分級以及對斜坡穩(wěn)定性進(jìn)行評價。南京大學(xué)利用三維地質(zhì)建模技術(shù)對工程實行三維分析，并通過將信息轉(zhuǎn)移至GIS數(shù)據(jù)庫進(jìn)行各項分析，從而為設(shè)計和施工提供支持。由此可見，目前GIS在巖土工程勘察和設(shè)計中的應(yīng)用主要限于數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)管理以及可視化等基本功能。

3　GIS支持下的巖土工程勘察設(shè)計區(qū)域化

3.1區(qū)域化設(shè)想

GIS支持下的巖土工程勘察設(shè)計區(qū)域化設(shè)想就是首先用計算機網(wǎng)絡(luò)將各部門緊密聯(lián)系起來。通過建立統(tǒng)一的共享網(wǎng)絡(luò)，制定統(tǒng)一數(shù)據(jù)輸入輸出端口，從而實現(xiàn)資源共享，巖土工程勘察設(shè)計區(qū)域集成化。總得來說巖土工程勘察設(shè)計區(qū)域化的實現(xiàn)需要從以下三個方面著手：勘察資料和數(shù)據(jù)必須數(shù)值化并且登入數(shù)據(jù)庫，這是實現(xiàn)資源共享的前提；基于GIS支持下實現(xiàn)巖土工程勘察區(qū)域化；區(qū)域化的重要的特點是集成化，因而要實現(xiàn)區(qū)域化就必須實現(xiàn)勘察設(shè)計的集成化。

3.2區(qū)域化實現(xiàn)的措施

區(qū)域化實現(xiàn)的措施從政府層面上來說，政府相關(guān)職能部門應(yīng)當(dāng)對區(qū)域化予以支持，并制定相關(guān)政策予以指導(dǎo)；從勘察設(shè)計單位來說，應(yīng)該協(xié)調(diào)好各部門之間的關(guān)系，確保各部門協(xié)作的順利進(jìn)行；從技術(shù)層面上來說應(yīng)該步步推進(jìn)，主要有以下四個主要問題：（1）網(wǎng)絡(luò)管理與數(shù)據(jù)共享。實現(xiàn)巖土工程勘察設(shè)計區(qū)域化的前提是實現(xiàn)各勘察單位的網(wǎng)絡(luò)連接。再次過程中一定要注意的是涵蓋巖土工程各個專業(yè)和工種。從而為網(wǎng)絡(luò)共享和協(xié)同操作打下基礎(chǔ)。（2）勘察設(shè)計數(shù)據(jù)庫的建立與管理。巖土工程勘察設(shè)計是一項比較復(fù)雜的工程，在具體的實踐中會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)、圖像等多種信息，因而必須建立數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理。當(dāng)然數(shù)據(jù)庫的建立一定要注意其分析處理數(shù)據(jù)的能力，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫不能對信息進(jìn)行分類，無疑也只是一個存儲工具。GIS的空間信息管理功能能很好的實現(xiàn)這一點，因而基于GIS建立數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來完成信息數(shù)據(jù)的采集和管理。（3）數(shù)據(jù)訪問接口標(biāo)準(zhǔn)與權(quán)限。由于巖土工程勘察設(shè)計牽涉的部門和從業(yè)人員較多，因而建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問接口和設(shè)置相關(guān)權(quán)限是非常有必要的。接口問題對于實現(xiàn)區(qū)域化是重要的，由于當(dāng)前各單位、各部門應(yīng)用的軟件不盡相同，同時GIS與CAD勘察設(shè)計軟件之間還沒有實現(xiàn)自由的對接，因而，接口問題也是擺在我們面前的重要難題。目前，雖然在實踐中解決了GIS與CAD接口的諸多關(guān)鍵性技術(shù)問題，但是對于區(qū)域化而言，接口的設(shè)計要求比較高?，F(xiàn)階段我們沒得主要任務(wù)仍然是處理好GIS工程勘察設(shè)計軟件的接口、服務(wù)器與客戶端的對接問題。（4）勘察設(shè)計中各工序間的區(qū)域協(xié)同操作。目前GIS在巖土工程勘察設(shè)計中的應(yīng)用還是局限于數(shù)據(jù)管理與可視化顯示方面，因此實現(xiàn)巖土工程勘察設(shè)計區(qū)域化就要使GIS能在勘察設(shè)計中的功能有所突破，如綜合決策、綜合評價的功能等。我們可以以GIS輔助決策評價體系為基礎(chǔ)，利用GIS空間數(shù)據(jù)管理能力強，空間統(tǒng)計分析功能強的特點，聯(lián)合區(qū)域內(nèi)的各部門，在勘察設(shè)計過程中實現(xiàn)共享，從而實現(xiàn)協(xié)同合作。

結(jié)語

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，對于巖土工程質(zhì)量和數(shù)量要求也不斷提高。在此背景下在特定區(qū)域內(nèi)將GIS與巖土工程勘察設(shè)計以及各CAD工種之間緊密地聯(lián)系在一起，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享和區(qū)域化是我們必然的選擇。這不僅會創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益，同時也有利于推進(jìn)巖土工程信息化進(jìn)程的建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

[1]包世泰，夏斌，蔣鵬，等.基于GIS的地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].地理與地理信息科學(xué)，2004，20（04）：31-35.

中圖分類號：TU473

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A