GIS支持下巖土工程勘察設計一體化

摘 要：GIS即為地理信息系統(tǒng)，在巖土工程勘察中發(fā)揮著十分重要的作用，通過對巖土工程勘察數(shù)據(jù)進行分析，能夠為巖土工程設計方案優(yōu)化提供可靠依據(jù)。對此，本文首先對GIS進行介紹，然后對基于GIS技術的巖土工程勘察設計一體化系統(tǒng)進行分析，并對GIS在下巖土工程勘察設計一體化中的應用方式以及優(yōu)化對策進行詳細探究。

關鍵詞：GIS;巖土工程;勘察設計一體化;選址;平面設計

1 引言

巖土工程勘察對象包括工程項目建設區(qū)域地形地貌、地質(zhì)結(jié)構、地下水特征等。在獲得詳細的巖土工程勘察數(shù)據(jù)后，可將其應用于巖土工程設計中，通過采用GIS技術，可實現(xiàn)巖土工程勘察和設計的一體化，提升工程項目勘察設計效率。

2 GIS概述

GIS是在計算機軟件系統(tǒng)以及硬件系統(tǒng)的基礎上所發(fā)展的，將影像技術、地理測繪技術以及信息技術進行有效結(jié)合，可對某一區(qū)域的地質(zhì)信息進行全面收集、加工以及存儲。另外，GIS還可利用計算機軟件系統(tǒng)以及硬件系統(tǒng)，對某一勘察區(qū)域的地理信息進行科學處理和分析。

3 基于GIS技術的巖土工程勘察設計一體化系統(tǒng)

在巖土工程勘察中，有些區(qū)域地質(zhì)條件復雜，巖土工程勘察難度比較大。在工程項目建設中，基礎施工質(zhì)量會對整個項目建設的順利進行產(chǎn)生較大影響，對此，必須加強巖土工程勘察，詳細了解項目施工區(qū)域地質(zhì)條件，為施工方案的制定提供可靠依據(jù)?；贕lS巖土工程勘察設計一體化具有可預見性以及現(xiàn)實性特征，在巖土工程項目建設中，信息化測繪技術不斷發(fā)展，在巖土工程勘察和設計中，遙感正射影像技術、數(shù)字高程模型均發(fā)揮著十分重要的作用。在GIS技術的應用中，通過創(chuàng)建網(wǎng)絡數(shù)據(jù)共享平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)勘察數(shù)據(jù)共享。

基于GIS技術的巖土工程勘察設計一體化系統(tǒng)組成如圖1所示。通過構建巖土工程勘察設計一體化系統(tǒng)，將計算技術、GIS技術、圖形學等進行有效結(jié)合，可有效改變傳統(tǒng)的巖土工程勘察方式，促進多學科互動，具體的應用流程如下：（1）將巖土工程勘察所得結(jié)果輸入至系統(tǒng)中，進而形成地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)源，具體包括地形地貌資料、地下水位資料等。（2）地理信息系統(tǒng)生成相應的數(shù)據(jù)。在獲得完善的勘察資料后，即可利用一體化系統(tǒng)中的地理信息系統(tǒng)形成地質(zhì)參數(shù)資料，并將其儲存在數(shù)據(jù)庫中。（3）對地質(zhì)參數(shù)進行評價分析，并輸出勘察結(jié)果，據(jù)此判斷巖土工程施工場地地質(zhì)條件，勘察結(jié)果類型有文字、數(shù)據(jù)、圖形等。（4）根據(jù)巖土工程勘察結(jié)果進行工程規(guī)劃設計，最終形成設計方案。

4 GIS在下巖土工程勘察設計一體化中的應用方式

4.1 GIS在巖土工程選址中的應用

在GIS技術的應用中，可采用計算機系統(tǒng)對巖土工程地理信息進行有效整合以及科學分析，進而為工程項目選址提供可靠依據(jù)。在GIS技術的實際應用中，可采用計算機技術創(chuàng)建數(shù)字信息地理模型，幫助巖土工程設計人員選擇適宜的項目建設區(qū)域，并加深對于巖土工程建設區(qū)域地理情況的了解。另外，通過將GIS技術應用于巖土工程勘察設計中，可動態(tài)展示出地理模型，進而保障巖土工程項目選址的科學性。

4.2 GIS在巖土工程平面設計中的應用

在進行巖土工程項目勘察中，巖土工程平面設計是十分重要的內(nèi)容，對此，可利用GIS技術，對巖土工程平面直線、曲線長度以及半徑進行科學合理的計算分析，為巖土工程項目平面設計奠定基礎，并且可為巖土工程設計人員全面的展示出勘察數(shù)據(jù)，對巖土工程平面設計進行優(yōu)化控制。另外，在巖土工程項目勘察和設計中，容易受到地形條件的影響，對此，可利用GIS技術，對巖土工程坡度的最大長度以及最小長度進行計算分析，確保滿足巖土工程設計要求。除此以外，在部分巖土工程項目設計中，有些項目周圍地勢環(huán)境比較復雜，并且周邊各條道路相互重疊，對此，也可利用GIS技術，為巖土工程平面設計提供依據(jù)。

5 GIS在巖土工程勘察設計一體化中的改進措施

在巖土工程勘察設計一體化中，GIS的應用還存在一些不足，比如，在某些工程項目勘察以及設計中，勘察工作和設計工作相互獨立，勘察人員以及設計人員沒有進行溝通交流，無法獲得詳細的勘察數(shù)據(jù)，無法應用于巖土工程設計中，這樣就會對項目建設質(zhì)量造成不良影響。對此，在GIS技術的應用中，還應采取以下優(yōu)化措施。

5.1 勘察資料具體化

在巖土工程項目勘察中，勘察數(shù)據(jù)不完整的問題比較常見，很難對勘察數(shù)據(jù)之間的關系、數(shù)據(jù)特征以及數(shù)據(jù)變化情況進行分析，無法為巖土工程設計人員提供幫助。對此，在進行巖土工程項目勘察中，勘察技術人員應充分利用GIS技術在數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建管理方面的優(yōu)勢，在獲得詳細的巖土工程勘察資料后，對所有資料進行數(shù)值化處理以及數(shù)據(jù)化處理。設計人員在巖土工程設計中，可對勘察數(shù)據(jù)進行分析，將其轉(zhuǎn)換為設計數(shù)據(jù)，同時，巖土工程設計人員還應充分利用GIS技術的數(shù)據(jù)分析、評價以及圖像疊加功能，對勘察數(shù)據(jù)進行有效處理，具體流程如圖2所示。

5.2 應用網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)

現(xiàn)如今，科學技術發(fā)展迅速，同時互聯(lián)網(wǎng)技術已不斷普及，GIS技術也逐漸朝向網(wǎng)絡化方向發(fā)展?；ヂ?lián)網(wǎng)地理信息系統(tǒng)可實現(xiàn)地理信息以及空間信息共享，進而為巖土工程勘察和設計提供科學指導。在巖土工程項目勘察以及設計的多個環(huán)節(jié)，都需應用計算機技術作為輔助，通過對勘察數(shù)據(jù)進行分析，為設計階段提供好數(shù)據(jù)信息，同時還可利用網(wǎng)絡技術傳遞勘察數(shù)據(jù)，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，縮短巖土工程項目勘察以及設計周期。另外，在巖土工程項目勘察以及設計中，勘察單位以及設計單位可利用網(wǎng)絡技術進行溝通交流，各個工種之間可采用互聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提升巖土工程勘察設計一體化水平。

5.3 地理信息系統(tǒng)與計算機輔助設計系統(tǒng)相結(jié)合

在巖土工程項目勘察中，地理信息系統(tǒng)為特定的空間信息系統(tǒng)，在地理信息系統(tǒng)的實際應用中，通過利用計算機軟件系統(tǒng)、計算機硬件系統(tǒng)，能夠?qū)辈靺^(qū)域地理分布數(shù)據(jù)進行詳細采集、運算、分析以及管理等。在地理信息系統(tǒng)的實際應用中，最為關鍵的是利用計算機技術對地理信息進行處理以及分析，而在巖土工程項目設計中，也可利用計算機技術對地理信息進行有效處理。地理信息系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫創(chuàng)建和管理、疊加圖像等功能。另外，通過應用地理信息系統(tǒng)，還可對巖土工程項目空間數(shù)據(jù)、實體數(shù)量特征數(shù)據(jù)、實體質(zhì)量數(shù)據(jù)等進行有效處理，如果其中某種數(shù)據(jù)類型發(fā)生變化，則可對其他數(shù)據(jù)進行適當調(diào)整。計算機輔助設計系統(tǒng)也具有數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理以及圖像繪制功能，但是一般只能夠?qū)?shù)據(jù)庫進行管理，很難表達出圖像數(shù)據(jù)。

5.4 建立完善的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

巖土工程項目勘察以及設計復雜程度比較高，涉及多個專業(yè)內(nèi)容，并且不同巖土工程項目設計的特點有一定差異。為了有效提升基于GIS技術的巖土工程勘察和設計一體化水平，可創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，在獲得詳細的勘察數(shù)據(jù)后，對各類數(shù)據(jù)進行收集整理，為項目后續(xù)設計提供參考。通過應用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)管理，能有效提升數(shù)據(jù)傳輸效率，并且可不斷完善數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，進而促進巖土工程項目設計效率的提高。

5.5 妥善處理接口問題

現(xiàn)如今，在基于地理信息系統(tǒng)的巖土工程項目勘察中，為了促進巖土工程勘察和設計朝向一體化方向發(fā)展，還應注意采取有效措施，妥善處理接口問題。在CAD技術的基礎上，巖土工程勘察設計系統(tǒng)很難與GIS進行有效聯(lián)系，很難實現(xiàn)一體化，CAD調(diào)查軟件很難與實際設計所需數(shù)據(jù)進行有效連接，比如，很難實現(xiàn)對接數(shù)字化，無法及時將數(shù)據(jù)傳遞給巖土工程設計人員。對此，應有效解決接口問題，在巖土工程勘察完成后，將勘察數(shù)據(jù)傳遞給設計人員，滿足數(shù)據(jù)傳遞以及查詢需要，將巖土工程勘察工作與巖土工程設計進行有效結(jié)合，進而提升數(shù)據(jù)的實用性，提升巖土工程勘設計的有效率。

6 結(jié)語

綜上所述，本文主要對GIS支持下巖土工程勘察設計一體化進行了詳細介紹。GIS可充分利用計算機系統(tǒng)，對巖土工程項目建設區(qū)域進行地質(zhì)勘察，在獲得第一手勘察資料后，將其傳輸至數(shù)據(jù)庫中進行分析，進而為巖土工程項目設計提供可靠依據(jù)。在數(shù)據(jù)化時代，科學技術不斷發(fā)展，應加強GIS技術創(chuàng)新發(fā)展，提升巖土工程項目勘察設計的信息化水平。

參考文獻：

[1]李胤達.GIS支持下巖土工程勘察設計一體化[J].江西建材，2017，3（4）：222-222.

[2]王東生.GIS支持下巖土工程勘察設計一體化[J].低碳世界，2016，2（19）：93-94.

[3]寧波.GIS支持下的巖土工程勘察設計區(qū)域化[J].中國新技術新產(chǎn)品，2016，4（3）：119-119.

作者簡介：王世純（1981-），男，漢族，籍貫山東日照，碩士研究生，高級工程師，主要從事市政結(jié)構工程設計工作。