地理信息系统在岩土工程勘察中的应用研究

2016-04-14曹瑞雨

地球 2016年8期

关键词：鹰眼岩土数据库

■曹瑞雨

（西安市勘察测绘院陕西西安710054）

地理信息系统在岩土工程勘察中的应用研究

■曹瑞雨

（西安市勘察测绘院陕西西安710054）

地理信息系统在当前的岩土工程勘察工作中起到了重要的作用。本文主要介绍地理信息系统在岩土工程勘察中的应用。

地理信息系统岩土工程勘察查询制图

随着现代科技的迅猛发展，城市现代化建设的进程不断加快。传统的岩土工作管理模式已经逐步被淘汰，城市岩土工程勘察的信息化、数据化特征也日益明显。地理信息系统在当前的岩土工程勘察工作中起到了重要的作用。本文主要介绍地理信息系统在岩土工程勘察中的应用。

1　GIS地理信息系统简介

地理信息系统，从学科理论来定义，它是一门由多种学科综合而成的综合信息技术，主要以地理空间数据库为主要信息基础，采用地理模型分析的方法，为地理研究和地理决策服务的计算机技术系统，适时提供多种动态地理信息和空间地理信息。从生产实践来定义，它主要由计算机硬件和软件系统组成，其内涵却是由地理数据和计算机程序组织而成的地理空间信息模型。

GIS地理信息系统具有以下几个基本功能：

数据的采集：能够按照地理信息系统数据库的数据格式，完成对数据的输入工作

数据的处理：主要包括对数据的数据格式的转换、概括。

数据存储：能够替代传统的纸质化数据存储方式，以数字化形式存储重要资料，有效的提升了岩土勘察工作资料管理效率。

空间查询：空间查询是地理信息系统的核心，通过空间查询和分析能够进一步的获取信息，并利用这些信息作为基础数据来进行客观的规律分析，空间查询功能也是岩土工程勘察中较为需要的功能之一。

数据输出：可以按照用户的需求进行各种形式的输出，既可以以计算机频幕显示的方式，也可以采用打印机输出的各种形式，岩土勘察工作中常常会利用到地图输出的功能。

2　地理信息系统在岩土工程勘察中的设计与分析

2.1岩土工程勘察概述

岩土工程勘察对于城市工程项目的开发和建设有着重要的意义，岩土工程勘察将会针对工程用地进行多角度的数据测量，为工程项目的建设设计和施工提供基础的信息。岩土工程勘察的主要勘察任务在于探明勘察场地工程地质和水文地质条件，通常需要经过现场钻探、野外测试（原位物理力学性质测试）、室内试验（土样、水样和岩芯样）等多项工作后，对勘察原始成果数据进行综合分析，去了解分析区域地质结构、岩土特征、水文地质等详细信息，形成相关技术参数和合理的建议。

已有的勘察资料对于勘察工作有着重要的应用价值，利用地理信息系统以地理空间数据库为主要数据处理基础的基本特点，可以实现对勘察信息进行有效的组织应用和空间分析，从而提升岩土工程勘察工作的信息化水平，提升勘察设计结果的准确性，提高工作效率。

2.2岩土工程地理信息系统功能设计

基于岩土工程勘察施工的主要内容和主要任务，为了进一步的促进工程勘察的信息查询、数据统计、数据分析处理等工作效率的提高，充分利用地理信息系统的相关基础功能和相关技术，实现对勘察信息的快速处理、传输以及共享。岩土工程地理信息管理系统的主要设计为以下几个功能。

2.2.1查询功能

在岩土勘察工作现场，不同的地区往往存在着较大的地质条件差异，即时是同一个地区，地质水文同样也存在细微的差异，其勘察工作的开展往往也存在较大的差异。因此，对于岩土工程勘察前期的信息查询准备工作就显得十分重要了，岩土勘察需要通过地理信息管理系统调查到区域内的岩土勘察调查数据的总体趋势，以便于更好的综合现有的工程资料，对于实际勘察工作作出准去的预判，提升勘察效率。

基于此，系统的查询功能主要设计为两个部分，一是条件查询，条件查询可以实现按照用户的指令在数据库中进行查询，通过计算机对话框与用户实现交互，同时应用到GIS多样化输出的功能，对于用户查找的数据进行图形和相关计算结果的查询结果。二是点数据查询，地理信息系统的查询功能是以地理空间数据库为主要依托的，因此，设计岩土勘察地理信息系统的点查询功能可以实现在电子地图上的任意钻孔操作，而系统就会迅速反应，自动弹出该点的对应的各种数据库信息。

2.2.2鹰眼功能

鹰眼图是地理信息系统中的一个基本功能，它的主要作用在于能够模拟空间视角，实现对地图框中所显示的地图在整个图中的位置。在勘察工作中，大部分的勘察都是从细微处出发的，难以实现对勘察工作的整体把握，而鹰眼功能则能够很好的实现对勘察地质工作中的整体把控。

本程序设置了鹰眼功能，在程序启动后，窗口的左上角出现一个地图的缩略图，叫鹰眼，用鼠标在鹰眼地图上点击一下，鼠标点击为中心的地图显示在主窗口中。

2.2.3制图功能

对于岩土勘察工作而言，其勘察结果通常以直观的地质图来进行表达，能够让设计人员更加直观明了的了解到各项地貌特征。通常在岩土勘察项目中，工程平面图一般是辅以CAD软件来绘制，而CAD软件是通过简单的点、线及其填充图案来表现的。现阶段，虽然CAD已经实现了3D绘画功能，但对于岩土勘察的特质而言，这些并不能够完全满足其制图的需求。利用地理信息系统的地理空间数据库，可以实现对地物属性的标注，这样所输出的图形就不再仅仅只是一个图形，而实现了信息与图形的同步，能够实现更多的参考价值。

在岩土勘察工作中，可以利用地理信息系统的制图功能实现对素填土的分布专题图、粗砂的分布专题图、粉质粘土的分布专题图等多种图形的绘制，同时，地理信息系统还可以利用钻孔及试验数据，插值生成高精度真三维地质体属性模型，同时可对模型进行平移、缩放、旋转及任意方向剖切的功能。使得勘察结果能“所见即所得”的表现在设计人员的面前。