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，在巖土工程勘察中發揮著十分重要的作用，通過對巖土工程勘察數據進行分析，能夠為巖土工程設計方案優化提供可靠依據。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域地形地貌、地質結構、地下水特征等。在獲得詳細的巖土工程勘察數據后，可將其應用于巖土工程設計中，通過采用GIS技術，可實現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以及硬件系統的基礎上所發展的，將影像技術、地理測繪技術以及信息技術進行有效結合，可對某一區域的地質信息進行全面收集、加工以及存儲。另外，GIS還可利用計算機軟件系統以及硬件系統，對某一勘察區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

在巖土工程勘察中，有些區域地質條件復雜，巖土工程勘察難度比較大。在工程項目建設中，基礎施工質量會對整個項目建設的順利進行產生較大影響，對此，必須加強巖土工程勘察，詳細了解項目施工區域地質條件，為施工方案的制定提供可靠依據。基于GlS巖土工程勘察設計一體化具有可預見性以及現實性特征，在巖土工程項目建設中，信息化測繪技術不斷發展，在巖土工程勘察和設計中，遙感正射影像技術、數字高程模型均發揮著十分重要的作用。在GIS技術的應用中，通過創建網絡數據共享平臺，能夠實現勘察數據共享。

基于GIS技術的巖土工程勘察設計一體化系統組成如圖1所示。通過構建巖土工程勘察設計一體化系統，將計算技術、GIS技術、圖形學等進行有效結合，可有效改變傳統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果輸入至系統中，進而形成地理信息系統數據源，具體包括地形地貌資料、地下水位資料等。（2）地理信息系統生成相應的數據。在獲得完善的勘察資料后，即可利用一體化系統中的地理信息系統形成地質參數資料，并將其儲存在數據庫中。（3）對地質參數進行評價分析，并輸出勘察結果，據此判斷巖土工程施工場地地質條件，勘察結果類型有文字、數據、圖形等。（4）根據巖土工程勘察結果進行工程規劃設計，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。在GIS技術的實際應用中，可采用計算機技術創建數字信息地理模型，幫助巖土工程設計人員選擇適宜的項目建設區域，并加深對于巖土工程建設區域地理情況的了解。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據，對巖土工程平面設計進行優化控制。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。

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據，無法應用于巖土工程設計中，這樣就會對項目建設質量造成不良影響。對此，在GIS技術的應用中，還應采取以下優化措施。

5.1 勘察資料具體化

在巖土工程項目勘察中，勘察數據不完整的問題比較常見，很難對勘察數據之間的關系、數據特征以及數據變化情況進行分析，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技術在數據存儲以及數據庫創建管理方面的優勢，在獲得詳細的巖土工程勘察資料后，對所有資料進行數值化處理以及數據化處理。設計人員在巖土工程設計中，可對勘察數據進行分析，將其轉換為設計數據，同時，巖土工程設計人員還應充分利用GIS技術的數據分析、評價以及圖像疊加功能，對勘察數據進行有效處理，具體流程如圖2所示。

5.2 應用網絡地理信息系統

現如今，科學技術發展迅速，同時互聯網技術已不斷普及，GIS技術也逐漸朝向網絡化方向發展。互聯網地理信息系統可實現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節，都需應用計算機技術作為輔助，通過對勘察數據進行分析，為設計階段提供好數據信息，同時還可利用網絡技術傳遞勘察數據，進而實現數據共享，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絡技術進行溝通交流，各個工種之間可采用互聯網進行數據傳輸，進而實現數據共享，提升巖土工程勘察設計一體化水平。

5.3 地理信息系統與計算機輔助設計系統相結合

在巖土工程項目勘察中，地理信息系統為特定的空間信息系統，在地理信息系統的實際應用中，通過利用計算機軟件系統、計算機硬件系統，能夠對勘察區域地理分布數據進行詳細采集、運算、分析以及管理等。在地理信息系統的實際應用中，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。地理信息系統具有數據處理、數據庫創建和管理、疊加圖像等功能。另外，通過應用地理信息系統，還可對巖土工程項目空間數據、實體數量特征數據、實體質量數據等進行有效處理，如果其中某種數據類型發生變化，則可對其他數據進行適當調整。計算機輔助設計系統也具有數據處理、數據管理以及圖像繪制功能，但是一般只能夠對數據庫進行管理，很難表達出圖像數據。

5.4 建立完善的數據庫系統

巖土工程項目勘察以及設計復雜程度比較高，涉及多個專業內容，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，可創建數據庫系統，在獲得詳細的勘察數據后，對各類數據進行收集整理，為項目后續設計提供參考。通過應用數據庫系統進行數據管理，能有效提升數據傳輸效率，并且可不斷完善數據庫管理系統，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

現如今，在基于地理信息系統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很難與GIS進行有效聯系，很難實現一體化，CAD調查軟件很難與實際設計所需數據進行有效連接，比如，很難實現對接數字化，無法及時將數據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，將勘察數據傳遞給設計人員，滿足數據傳遞以及查詢需要，將巖土工程勘察工作與巖土工程設計進行有效結合，進而提升數據的實用性，提升巖土工程勘設計的有效率。

6 結語

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，對巖土工程項目建設區域進行地質勘察，在獲得第一手勘察資料后，將其傳輸至數據庫中進行分析，進而為巖土工程項目設計提供可靠依據。在數據化時代，科學技術不斷發展，應加強GIS技術創新發展，提升巖土工程項目勘察設計的信息化水平。

參考文獻：

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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，主要從事市政結構工程設計工作。