貴州省巖土工程勘察內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)的探討

曹聚鳳 張 琳 陳芷君

（貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局111地質(zhì)大隊(duì)，貴州地質(zhì)工程勘察設(shè)計(jì)研究院， 貴州 貴陽(yáng) 550081）

0 引言

貴州省碳酸鹽巖分布廣泛，約占全省面積的65%，主要為石灰?guī)r和白云巖，為巖溶發(fā)育提供了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)[1-2]。在貴州省進(jìn)行巖土工程勘察時(shí)，經(jīng)常會(huì)遇到巖溶強(qiáng)發(fā)育場(chǎng)地，由于溶洞、溶溝、溶槽等不良地質(zhì)現(xiàn)象的存在，導(dǎo)致巖溶區(qū)的勘察工作比非巖溶區(qū)的難度更大、挑戰(zhàn)更大。

1 貴州省巖土工程勘察存在的問(wèn)題

1.1 勘察數(shù)據(jù)采集模式效率低

貴州省目前的勘察數(shù)據(jù)采集模式是先在野外進(jìn)行紙質(zhì)編錄，再回到室內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、錄入，該模式存在很多弊端：①紙質(zhì)資料無(wú)法將編錄成果直接數(shù)字化；②原始資料不易保存，整理困難；③數(shù)據(jù)錄入繁瑣，效率低，易出錯(cuò)；④數(shù)據(jù)更新困難，不能實(shí)時(shí)監(jiān)控[3]。

1.2 配套軟件種類(lèi)較少

貴州省比較常用的巖土工程勘察軟件有理正勘察、KT3000和華寧軟件等，與一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)在巖土工程方面的應(yīng)用軟件，種類(lèi)較少、數(shù)據(jù)分析能力較差、自動(dòng)化程度較低，還存在很大的提升空間[4]。

1.3 人員綜合素質(zhì)不高

貴州省的野外鉆探工作一般由勞務(wù)公司的鉆機(jī)工人完成，這些工人大多是文化程度不高的農(nóng)民工，安全意識(shí)較差、質(zhì)量意識(shí)薄弱，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)鉆孔深度弄虛作假、班報(bào)表冒充他人簽名等現(xiàn)象[5]。此外，部分勘察人員責(zé)任心較差、履職不到位，不逐孔進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)編錄，而在室內(nèi)補(bǔ)寫(xiě)編錄表。

1.4 監(jiān)理制度不夠完善

為了確保工程質(zhì)量和進(jìn)度，監(jiān)理制度是必不可少的。但是在目前的發(fā)展階段，貴州省的勘察工作缺少獨(dú)立的監(jiān)理系統(tǒng)，無(wú)法做到對(duì)勘察人員的行為以及勘察工作的進(jìn)程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)管[6]。

2 巖土工程勘察內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)

針對(duì)目前巖土工程勘察存在的數(shù)據(jù)采集模式效率低下、無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)控勘察人員行為、無(wú)法實(shí)時(shí)監(jiān)管勘察工作進(jìn)程等一系列問(wèn)題，可引進(jìn)巖土工程勘察內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)。該系統(tǒng)是指：利用互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫(kù)、計(jì)算機(jī)以及移動(dòng)端等技術(shù)，構(gòu)建野外勘察數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和室內(nèi)質(zhì)量監(jiān)管系統(tǒng)，記錄勘察工序的發(fā)生時(shí)間、參與人員和具體位置，實(shí)時(shí)上傳開(kāi)孔、終孔、編錄、巖（土）芯、取樣以及原位測(cè)試的照片或錄像，從而實(shí)現(xiàn)勘察成果的數(shù)字化采集和勘察質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)管。

自20世紀(jì)70年代，國(guó)外的工程勘察信息化采集便開(kāi)始發(fā)展，并建立了規(guī)模強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)；目前國(guó)內(nèi)的工程勘察信息化建設(shè)步伐正在逐漸加快，2009年至2014年，黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司搭建了多屬性勘察數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)[7]。2015年，馬蘇對(duì)通信勘察業(yè)務(wù)中的智能移動(dòng)終端應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行了研究[8]。2016年，劉文彬等利用java語(yǔ)言設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了巖土工程勘察外業(yè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[9]。2017年，裴麗娜等研發(fā)了基于Android的工程勘察數(shù)字采集系統(tǒng)[10]。2018年，李進(jìn)敏等對(duì)工程地質(zhì)內(nèi)外業(yè)一體化平臺(tái)進(jìn)行了研究[11]。2019年，齊菊梅等對(duì)蘭州市水源地建設(shè)工程的勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)字化采集[12]。2020年，張金平對(duì)公路工程地質(zhì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行了研究[13]。

該系統(tǒng)不僅打破了傳統(tǒng)的紙質(zhì)傳媒，實(shí)現(xiàn)勘察成果的無(wú)紙化采集，而且能夠?qū)⒖辈焱鈽I(yè)數(shù)據(jù)與內(nèi)業(yè)工作進(jìn)行無(wú)縫對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)更新和共享。除此之外，該系統(tǒng)還改變了傳統(tǒng)勘察工作的監(jiān)管模式，不再是只能單純地檢查勘察報(bào)告的質(zhì)量，而是延伸至野外源頭，真正地做到“過(guò)程留痕、責(zé)任可溯”。

此系統(tǒng)充分融合了當(dāng)?shù)貛r土工程勘測(cè)外業(yè)環(huán)境特征與行業(yè)整體發(fā)展需求，此系統(tǒng)有限實(shí)現(xiàn)了在較大運(yùn)作區(qū)域內(nèi)多人協(xié)同工作，動(dòng)態(tài)化提交相關(guān)數(shù)據(jù)到GIS服務(wù)器當(dāng)中，從而可以實(shí)現(xiàn)高效地開(kāi)展地理空間數(shù)據(jù)的整體收集和革新運(yùn)作，進(jìn)而也讓運(yùn)作流程更加整體性。同時(shí)立足于服務(wù)器-客戶(hù)機(jī)的系統(tǒng)架構(gòu)，也充分展現(xiàn)出系統(tǒng)功能完善、運(yùn)作效率優(yōu)異且可以全面支持離線(xiàn)工作等特征。整體系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)主要包括有基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層以及運(yùn)用層四個(gè)部分。

基礎(chǔ)層，核心包含有支持系統(tǒng)內(nèi)部軟件運(yùn)作所匹配的硬件設(shè)施，其中最主要的有：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、運(yùn)用服務(wù)器以及相匹配的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等。

數(shù)據(jù)層中的數(shù)據(jù)庫(kù)同時(shí)也包含勘測(cè)內(nèi)外業(yè)整體化運(yùn)作，通常是運(yùn)用混合架構(gòu)規(guī)劃。移動(dòng)外業(yè)數(shù)據(jù)運(yùn)用的是輕型數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)收集工作；內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)處理則運(yùn)用的是工程數(shù)據(jù)庫(kù)；服務(wù)器數(shù)據(jù)是運(yùn)用FTP服務(wù)器進(jìn)行管控。

業(yè)務(wù)層形成了模塊化的軟件工程統(tǒng)籌架構(gòu)，各個(gè)運(yùn)用端借助軟件通訊端口與網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行互相接入。

運(yùn)用層是系統(tǒng)運(yùn)作功能的關(guān)鍵載體，其提供了完善的前端用戶(hù)操控界面，核心是負(fù)責(zé)系統(tǒng)功能以及相關(guān)數(shù)據(jù)的完整化展示。這四個(gè)架構(gòu)相對(duì)獨(dú)立，但也有著非常緊密的聯(lián)系。

3 對(duì)巖土工程勘察內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)的幾點(diǎn)思考

3.1 勘察數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容

巖土工程勘察內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)應(yīng)建立項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)和人員數(shù)據(jù)庫(kù)，項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)包含勘察成果數(shù)據(jù)、安全交底記錄、質(zhì)量技術(shù)交底記錄、保險(xiǎn)單等內(nèi)容；人員數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)包含姓名、聯(lián)系電話(huà)、身份證、簽名筆跡等內(nèi)容。

3.2 確保數(shù)據(jù)的安全性

通過(guò)巖土工程勘察內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)能夠采集到大量的地質(zhì)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對(duì)地質(zhì)建模、工程建設(shè)等有重要的意義，一旦數(shù)據(jù)泄露，造成的危害不可小覷。因此，如何保證勘察數(shù)據(jù)的安全性，消除安全隱患值得探索。

3.3 打通軟件之間的數(shù)據(jù)接口

巖土工程勘察內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)要兼容各類(lèi)勘察軟件的數(shù)據(jù)格式，打通軟件之間的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)勘察數(shù)據(jù)的無(wú)損傳遞，完成從野外數(shù)據(jù)采集到二維成果提交、三維可視化建模的一體化過(guò)程。

3.4 巖溶地區(qū)的適用性

針對(duì)貴州省巖溶發(fā)育的情況，巖土工程勘察內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)若能側(cè)重巖溶的影響，比如，在勘察時(shí)能夠突出顯示含有溶洞的鉆孔，在計(jì)算設(shè)計(jì)孔深時(shí)能夠考慮巖溶的影響，便能增加該系統(tǒng)在巖溶地區(qū)的適用性。

3.5 與政府監(jiān)管平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接

貴州省可以借鑒北京市、廣西省等地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)，將巖土工程勘察內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)與政府勘察質(zhì)量監(jiān)管平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接，實(shí)現(xiàn)人員信息、項(xiàng)目信息的實(shí)時(shí)傳遞，對(duì)異常信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，便于主管部門(mén)進(jìn)行核查，為勘察質(zhì)量監(jiān)督及工程事故調(diào)查提供信息化手段。

4 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)貴州省巖土工程勘察存在的一些問(wèn)題，引進(jìn)巖土工程勘察內(nèi)外業(yè)一體化系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)勘察成果的數(shù)字化采集和勘察質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)管，對(duì)提高工作效率和提升勘察質(zhì)量具有促進(jìn)作用。此外，在引進(jìn)該系統(tǒng)時(shí)，需考慮數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)安全性、數(shù)據(jù)接口、巖溶區(qū)適用性、政府監(jiān)管平臺(tái)對(duì)接等幾方面因素。