GI S下巖土工程勘察設(shè)計一體化的應(yīng)用方式

王淦

（1.四川省建筑設(shè)計研究院有限公司，成都 610000；2.四川省川建勘察設(shè)計院有限公司，成都 610000）

1 GI S下巖土工程勘察設(shè)計一體化的優(yōu)勢

1.1 豐富勘察數(shù)據(jù)，提高勘察價值

巖土工程勘察數(shù)據(jù)具有重要的參考價值。所以，如果未能正確整合該數(shù)據(jù)或未合理使用數(shù)據(jù)，則難免會給后續(xù)設(shè)計工作的開展帶來錯誤的導(dǎo)向。針對此，使用GIS 技術(shù)，可以構(gòu)建勘察設(shè)計一體化系統(tǒng)。也就是說，對于巖土工程的勘察來說，依托于GIS 技術(shù)可以在全面分析相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，將其對接至設(shè)計工作中，由此提高勘察數(shù)據(jù)的利用價值[1]。

1.2 高效處理數(shù)據(jù)，提供設(shè)計指導(dǎo)

巖土工程勘察信息具有類型多、數(shù)量大、復(fù)雜化的特點。在實際應(yīng)用過程中，常規(guī)的勘察系統(tǒng)普遍存在全面性不足的問題，如數(shù)據(jù)遺漏、處理不合理等。而由于GIS 技術(shù)具備高效處理地理信息的能力，可以通過數(shù)據(jù)、圖形等形式更為準確地反映巖土地質(zhì)情況，并高效匯總各項數(shù)據(jù)，構(gòu)成完善的信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，由此給設(shè)計工作的開展提供可靠的數(shù)據(jù)支持，因而較好地規(guī)避了因參數(shù)不全而導(dǎo)致設(shè)計方案不合理的問題。

1.3 可視化界面，數(shù)據(jù)分析便捷

GIS 技術(shù)適配了具有人機交互特性的可視化界面，可精準且直觀地呈現(xiàn)地理信息數(shù)據(jù)，并通過圖形、表格等多樣化的方式，很大程度上幫助了相關(guān)工作人員更直觀地分析；與此同時，還能及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計方案中的不足之處，并及時做出調(diào)整。

2 基于GIS技術(shù)的巖土工程勘察設(shè)計一體化系統(tǒng)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)

基于GIS 技術(shù)的巖土工程勘察設(shè)計一體化系統(tǒng)，集合了多個部分的內(nèi)容，其融入了先進的信息測繪技術(shù)，如遙感正射影像技術(shù)、數(shù)字高程模型技術(shù)等。在各部分的協(xié)同運行下，其可以形成具有全面化的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享平臺，這不僅有助于提高勘察數(shù)據(jù)的共享水平，還可以消除數(shù)據(jù)的流通阻礙[2]。關(guān)于系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1 所示。

圖1 基于GIS技術(shù)的巖土工程勘察設(shè)計一體化系統(tǒng)

2.2 應(yīng)用流程

GIS 技術(shù)、計算機技術(shù)、圖形處理技術(shù)等均是一體化系統(tǒng)中的重要技術(shù)形式，且由于各項技術(shù)間具備密切的關(guān)聯(lián)，因此，可構(gòu)建一條清晰的應(yīng)用流程。對此，必須要以規(guī)范化、富有邏輯性的方式操作：

1）匯總巖土工程勘察數(shù)據(jù)，并將其導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)，經(jīng)處理后生成地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)源，而涵蓋的內(nèi)容需包含地形地貌資料、地下水位資料等。

2）在前述基礎(chǔ)上生成完整的地質(zhì)參數(shù)資料，并將該部分數(shù)據(jù)完整存儲于數(shù)據(jù)庫內(nèi)，從而使用者可根據(jù)需求及時調(diào)用。

3）針對地質(zhì)參數(shù)展開對比分析，并以圖形、文字、數(shù)據(jù)等方式多元化輸出勘察結(jié)果。

4）以勘察結(jié)果為參考依據(jù)，由專員組織工程設(shè)計工作，由此形成與實際巖土地質(zhì)條件相適應(yīng)的設(shè)計方案，以更好地供后續(xù)施工所用。

3 GIS技術(shù)在巖土工程勘察設(shè)計一體化中的應(yīng)用方式

3.1 GIS技術(shù)在選址方面的應(yīng)用

在GIS 技術(shù)應(yīng)用流程中，計算機系統(tǒng)作為重要的 “參與者”，主要的基本功能在于整合地理信息并進行分析。具體來說，在應(yīng)用計算機技術(shù)的前提下，除了能夠建立數(shù)字信息地理模型外，還能夠以更加直觀的方式向設(shè)計人員呈現(xiàn)出巖土工程勘察結(jié)果，以更好地協(xié)助設(shè)計人員掌握精確性更好的現(xiàn)場地質(zhì)情況。

此外，運用GIS 技術(shù)能夠動態(tài)化呈現(xiàn)地理模型，從而較好地規(guī)避因地質(zhì)分析不全面而導(dǎo)致的項目選址偏差問題。

3.2 GIS在平面設(shè)計中的應(yīng)用

平面設(shè)計是巖土工程勘察設(shè)計一體化中的重點環(huán)節(jié)。在該環(huán)節(jié)中，以合理的方式應(yīng)用GIS 技術(shù)后，能以量化的方式分析平面直線、曲線的長度以及半徑，給相關(guān)設(shè)計人員提供可靠的參考依據(jù)[3]。考慮到巖土工程設(shè)計的阻礙因素較多，且地形、地質(zhì)等均存在一定程度的不確定性，因此應(yīng)用GIS 技術(shù)可以判斷坡度的最大長度和最小長度，并能夠有針對性地考慮特殊情況，由此可以很大程度地確保設(shè)計方案的全面性，從而避免了方案在實際應(yīng)用中出現(xiàn)適應(yīng)性較差的問題。

值得注意的是，在部分周邊地勢環(huán)境錯綜復(fù)雜的項目中，應(yīng)用GIS 技術(shù)能夠清晰地呈現(xiàn)出地勢特點，以達到消除設(shè)計“盲區(qū)”的效果。

4 GIS在巖土工程勘察設(shè)計一體化中的優(yōu)化策略

4.1 提高勘察資料的全面性

現(xiàn)階段，就巖土工程勘察工作而言，勘察數(shù)據(jù)殘缺是較普遍存在的問題，這不僅會導(dǎo)致設(shè)計人員難以理清彼此間的關(guān)系，而且嚴重地抑制了數(shù)據(jù)的指導(dǎo)意義。針對此問題，技術(shù)人員在巖土工程勘察工作中，應(yīng)高度重視GIS 技術(shù)，并將其作為數(shù)據(jù)存儲及管理的技術(shù)支撐，以便形成完善的數(shù)據(jù)庫；而設(shè)計人員則要合理應(yīng)用巖土工程勘察數(shù)據(jù)，同時將其轉(zhuǎn)化為設(shè)計數(shù)據(jù)，靈活應(yīng)用GIS 技術(shù)中的數(shù)據(jù)計算、疊加分析等功能。

通常來說，巖土工程勘察與設(shè)計一體化的基本作業(yè)流程為：輸入勘察信息→地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)源→地理信息系統(tǒng)生成數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫管理→評價疊加→輸出勘察結(jié)果→輸出設(shè)計結(jié)果→設(shè)計方案→最終結(jié)果。

4.2 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)

隨著信息技術(shù)的日益發(fā)展，GIS 技術(shù)也逐步顯現(xiàn)出了網(wǎng)絡(luò)化的特征。鑒于互聯(lián)網(wǎng)地理信息系統(tǒng)可以提供信息共享的功能，數(shù)據(jù)間的流通性較好，因此其可以將數(shù)據(jù)作為設(shè)計的參考。一般情況下，巖土工程勘察及設(shè)計工作全流程都需得到計算機技術(shù)的支持，并勘察數(shù)據(jù)展開分析，所以，通過應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以有效實現(xiàn)對勘察數(shù)據(jù)的高效傳遞，并縮短勘察及設(shè)計的周期。

不僅如此，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還可以發(fā)揮出“橋梁”作用。具體來說，就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過連接勘察單位和設(shè)計單位，能夠讓該兩大主體間實現(xiàn)信息高效溝通的目標；另外，即便是通信不發(fā)達的各工種，也能享受到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)帶來的信息傳輸便捷性優(yōu)勢，從而方便彼此的交流。總之，使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以有效將巖土工程勘察及設(shè)計的工作水平提升至全新的層次。

4.3 地理信息系統(tǒng)與計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)的深度融合

地理信息系統(tǒng)集計算機硬件和軟件于一體，其在軟硬件系統(tǒng)運行的模式下，可以采集勘察區(qū)域的地理分布數(shù)據(jù)，并在此基礎(chǔ)上完成數(shù)據(jù)的運算、分析等相關(guān)工作。計算機技術(shù)是地理信息系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)形式，可以用于處理地理信息。

在巖土工程設(shè)計工作中，應(yīng)用計算機技術(shù)可達到高效處理地理信息的效果。這是因為：

1）得益于計算機技術(shù)的先進性，所構(gòu)筑的地理信息系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫管理、疊加圖像等一系列豐富的功能，能夠滿足巖土工程勘察設(shè)計一體化的作業(yè)要求。

2）應(yīng)用地理信息系統(tǒng)后，可以針對性地處理空間數(shù)據(jù)、實體數(shù)量等特征數(shù)據(jù)等，若某類數(shù)據(jù)存在變化，則可以自動化的方式調(diào)整其他數(shù)據(jù)，在保證信息同步性的同時，還解決了信息間的溝通阻礙。

3）計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)還可以用于數(shù)據(jù)處理等相關(guān)工作中，但主要面向的是數(shù)據(jù)庫的管理，往往在圖像數(shù)據(jù)的處理及呈現(xiàn)方面存在一定的局限性。

4.4 正確處理接口問題

當前，巖土工程勘察和設(shè)計一體化已成為主流的發(fā)展趨勢。為更好地協(xié)調(diào)好兩項工作的關(guān)系，需高度重視接口問題。例如：（1） 巖土工程勘察設(shè)計軟件與GIS 的對接效果較差，二者難以達到一體化的效果；（2）CAD 軟件難以與設(shè)計數(shù)據(jù)對接，導(dǎo)致數(shù)據(jù)傳遞效率受到影響；（3）雖然可向設(shè)計人員傳遞數(shù)據(jù)，但全程耗時較長，故難以保證數(shù)據(jù)的時效性。

對此，需要以妥當?shù)姆绞絹碛行Ы鉀Q接口問題。除此之外，在巖土工程勘察工作落實到位后，要及時將勘察數(shù)據(jù)完整轉(zhuǎn)交給設(shè)計人員，以便其根據(jù)自身工作需求查詢，從而盡可能縮短中途的間隔時間，減小外部因素的干擾，使巖土工程勘察工作對接設(shè)計工作，并向設(shè)計者提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，提高數(shù)據(jù)的實用性，以更好地達到巖土工程勘察設(shè)計一體化的目標。

5 結(jié)語

以GIS 技術(shù)為核心構(gòu)建巖土工程勘察設(shè)計一體化系統(tǒng)，目前已然成為巖土工程領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。與此同時，GIS技術(shù)也成為解決勘察數(shù)據(jù)不完善、設(shè)計方案不合理等諸多問題的重要途徑。在后續(xù)的工程中，技術(shù)人員應(yīng)持續(xù)探索，合理應(yīng)用GIS 技術(shù)，使其服務(wù)于巖土工程勘察設(shè)計一體化工作，發(fā)揮出技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢，消除勘察與設(shè)計兩項工作的銜接阻力，制定合理完善的設(shè)計方案，進而推動工程項目后續(xù)工作開展的高效性與高質(zhì)量。