GIS支持下巖土工程勘察設計一體化研究

【摘要】巖土工程勘察資料包括地形地貌、地下水水位、地層界面、風化層厚度、斷層及各種探測信息，其中的部分資料可直接用于巖土工程設計，另一部分往往被“束之高閣”，幾乎不被用到。即使這些資料信息被使用了，很多也是離散的數據，很難直接利用它們去分析工程地質條件。為了解決以上問題，提出基于GIS技術建立巖土工程勘察設計一體化系統，將工程勘察與工程設計緊密結合起來，使所有資源都得到充分利用，提高巖土工程勘察設計的科學性與合理性。

【關鍵詞】GIS；巖土工程；勘察設計；一體化

1、當前巖土工程勘察設計現狀

1.1 沒有完善的軟件支持

目前，CAD是主要的軟件設計軟件應用于巖土工程勘察，但CAD本身尚不在巖土工程勘察工程設計一個完美的軟件，但它主要是使用軟件，但無法在前沿的設計進行實時的設計綜合評價。同時設計最核心的問題不能及時反映和解決，所以軟件少，功能單一，確保實現設計集成和數據共享，為巖土工程勘察設計網絡支持的缺乏，因此軟件的設計缺少。

1.2 設計系統與數字化沒有緊密聯系

以數字地圖和地圖數據為基礎設計設計系統，以構建完整的巖土勘察設計。但在現有技術的基礎上，設計系統與數據圖之間沒有很好的聯系。在這種情況下，該系統不能很好地建立巖土工程勘察圖，也不能使勘察數據得到很好的利用，浪費了人力物力資源。這使得CAD軟件的設計和推廣更加困難，受到更大的不利因素的影響。

1.3 專業設計系統之間存在封閉性

目前的聯通系統設計不是很好，而是在他們的基礎上，用來將書面的傳輸形式作為設計系統之間傳輸的信息傳輸，而很少使用軟件來進行文件的提取。這導致的事實，數據共享沒有得到很好的實施，并在以前的鏈接中獲得的數據不使用在下一個環節。它并沒有成為工程測量圖的數據庫，而是需要重新輸入，從而導致了時間資源的浪費和項目的整個時間。

2、基于GIS技術的巖土工程勘察設計一體化

2.1一體化系統組成

基于GIS技術、計算機圖形學、地質統計學、AutoCAD等先進技術，結合巖土工程勘察與設計方面的相關規范，建力巖土工程勘察設計一體化系統，如圖1所示。通過巖土工程勘察設計一體化系統，將GIS技術、計算機圖形學等多種學科緊密結合起來，形成了相互聯系的工作方式，改變了以往工作中各學科、各工作相互獨立工作的現狀，促進各學科交流、互動。

2.2工作流程

在巖土工程勘察設計一體化工作模式下，巖土工程勘察與設計工作的流程如下：（1）輸入勘察信息，將巖土工程勘察而來的相關數據輸入到系統中，成為地理信息系統數據源。輸入的勘察信息具體有地形地貌、地下水位等；（2）地理信息系統生成相應的數據。利用一體化系統中的地理信息系統生成巖土工程地質參數，并儲存在數據庫中；（3）地質參數數據評價，輸出勘察結果。對地質參數數據進行評價，判斷場地工程地質條件，并輸出勘察結果，形式有文字、數據、圖形等；（4）根據巖土工程勘察報告進行工程設計，輸出最終的設計方案。

2.3一體化特點

2.3.1實現勘察資料數值化

以往巖土工程設計由于沒有好好的利用勘察數據，增加了巖土工程設計的局限性，嚴重降低巖土勘察資料的利用率。但是，基于GIS技術建立巖土工程勘察設計一體化系統，將工程勘察和工程設計結合起來，并利用GIS技術對勘察數據進行了分析與處理，使得所有巖土勘察數據實現數值化。

2.3.2具備強大的數據處理能力

巖土工程勘察信息，無論是內容上還是形式上，都具備較大復雜性和多樣性，傳統的勘察系統難以滿足勘察信息處理要求。GIS技術本身有著強大的地理信息處理能力，能夠用數據、圖像、圖形正等準確描述空間實體的具體情況，并集成在一起，形成地理信息系統數據庫。這為實現巖土工程勘察信息全面管理提供了技術支持，便于提升巖土工程勘察與設計工作質量。

2.3.3可視化的操作界面

GIS技術本身具備可視化的操作能力，其在巖土勘察設計一體化系統中的應用，賦予了該系統可視化操作能力。在可視化操作平臺上，用戶可以直觀的看到地理信息數據的格式，輸出后的工程設計報告。這樣一來，用戶通過可視化操作平臺進行設計圖分析，及時發現設計中的缺陷，并找出解決方式。

2.4技術問題

為建立基于GIS技術的巖土工程勘察設計一體化系統，實現一體化工作，本系統建立過程中需要解決數據共享、數據存儲及數據輸入輸出等技術問題。為解決以上問題，對本系統的技術支持進行了分析。（1）采用數據網絡共享技術。通過數據網絡共享技術，在勘察單位與設計單位之間建立網絡鏈接，將巖土工程勘察、巖土工程設計中的各個工作集于一個體系中，協調好各部門、各工種之間的工作，實現信息共享，使工程勘察設計更全面。（2）建立完善的地理信息數據庫系統。巖土工程勘察與設計的工作量較大，信息數據量也較大，需要一個和完善的數據庫存儲工作過程中產生的全部數據。所以，基于GIS技術建立地理信息數據庫，以文字、數字、圖形等格式將各類數據存儲起來，便于檢索、使用。

結論：

巖土工程勘察設計在當今快速發展的社會背景下越來越重要，而因為其本身復雜性，艱難性等其發展也是具有一定困難。但是利用GIS可以有效解決這些困難，同時，GIS的深入利用和規范化是發展的一個重要趨勢，以GIS為基礎的設計結合CAD設計軟件可以有效解決工程勘察設計中出現的問題，使得巖土勘察作業的效率不斷提高，同時產生巨大的經濟效益和社會效益，又提升生了建筑企業的競爭力，使得設計水平不斷提高，對我國巖土工程勘察設計做出重大貢獻，對于自然環境的高效開發有著重要意義。

參考文獻：

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