劉軍，鞠建榮，劉清華

(1.無錫市測繪院有限責任公司，江蘇無錫 214031; 2.江蘇今邁數(shù)字空間技術股份有限公司，江蘇南京 210019)

1 引言

隨著城市建設的步伐和規(guī)模不斷擴大，很多城市開始修建地鐵工程，地鐵工程項目使城市工程地質勘察活動在深度和廣度都達到了相當規(guī)模，這些工程的勘察成果是十分寶貴的信息資源，它們不僅對城市規(guī)劃、建設起了十分重要的作用，還有很高的重復利用價值。

利用GIS技術對地鐵工程勘察信息系統(tǒng)建庫，可以使勘察資料由“死”資料變成“活”信息，對于實現(xiàn)城市地學信息資源共享，支持城市規(guī)劃建設的科學決策，完善單項巖土工程勘察以及為城市地質學的研究提供基礎數(shù)據(jù)都有非常重大的現(xiàn)實意義［1］。

2 目標和總體框架

2.1 建設的目標

(1)在統(tǒng)一的地理坐標基準下，將孤立、分散地鐵工程勘察資料，通過空間地理定位建立起空間聯(lián)系，使得分散的資料在空間上形成一個有機整體;

(2)制定統(tǒng)一的地鐵工程勘察數(shù)據(jù)標準，各種工程勘察資料嚴格按標準要求進行整理和錄入，為形成地鐵工程勘察數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理奠定基礎;

(3)建立地鐵工程勘察數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，不斷擴展、錄入新的勘察資料，實現(xiàn)勘察數(shù)據(jù)庫的動態(tài)更新和反饋。提供多種基于屬性和空間的查詢、統(tǒng)計和分析功能，提高地鐵管理信息化水平;

(4)在準確、完善和現(xiàn)勢性強的數(shù)據(jù)庫基礎上，開展多種應用研究。如利用數(shù)據(jù)庫直接生成編制各種工程地質圖形(如鉆孔柱狀圖、剖面圖等);為地鐵新線路規(guī)劃設計提供輔助決策等。

2.2 系統(tǒng)總體框架

軟件建設項目總體結構如圖1所示。

圖1 建設項目總體結構

3 系統(tǒng)實施的技術路線

基于GIS的地鐵工程勘察數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)通過GIS技術對地鐵工程地質勘察數(shù)據(jù)的管理、查詢統(tǒng)計及分析，保證數(shù)據(jù)的規(guī)范性、標準性和可擴展性，提供勘察數(shù)據(jù)使用的便捷性，同時可以為地鐵新線路規(guī)劃設計提供輔助決策。具體的系統(tǒng)實施技術路線如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)實施技術路線圖

3.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫分為背景地形數(shù)據(jù)庫、鉆孔數(shù)據(jù)庫以及屬性數(shù)據(jù)庫。

背景地形數(shù)據(jù)庫:存放基礎地形框架數(shù)據(jù)。鉆孔數(shù)據(jù)庫:存放鉆孔空間數(shù)據(jù)，記錄鉆孔位置。屬性數(shù)據(jù)庫:存放工程項目屬性信息、工程項目資料以及用戶信息［2］。

3.2 開發(fā)方法

為實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，本系統(tǒng)通過ArcSDE作為中間件管理Oracle數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)的一體化管理。開發(fā)環(huán)境采用Microsoft Visual Studio 2008C#語言結合 ArcEngine 9.3，ArcSDE 9.3進行開發(fā)。

.NET技術作為微軟公司進入新世紀以來的一項重大戰(zhàn)略，自發(fā)布起便引起眾多企業(yè)以及開發(fā)人員的關注。

圖3 .NET技術開發(fā)框架

整個系統(tǒng)建設使用.NET結構模式構建，采用C/S架構構建，系統(tǒng)具有很強的易擴展性和可移植性。

ArcGIS Engine是一個創(chuàng)建定制的GIS桌面應用程序的開發(fā)產(chǎn)品。ArcGIS Engine包括構建ArcGIS產(chǎn)品 ArcView、ArcEditor、ArcInfo和 ArcGIS Server的所有核心組件。使用ArcGIS Engine可以創(chuàng)建獨立界面版本(stand－alone)的應用程序，或者對現(xiàn)有的應用程序進行擴展，為GIS和非GIS用戶提供專門的空間解決方案。ArcGIS Engine提供了COM、.NET和C++的應用程序編程接口(API)［3～5］。

4 系統(tǒng)功能介紹

通過數(shù)據(jù)管理功能，實現(xiàn)地鐵工程勘察數(shù)據(jù)的入庫、查詢和編輯功能。

圖4 勘察數(shù)據(jù)管理菜單

圖5 勘察數(shù)據(jù)點擊地圖查詢

通過GIS圖屬性聯(lián)動，點擊地圖窗口相應的地質勘察面，快速查詢出相關資料，如圖6所示。

圖6 勘察數(shù)據(jù)通過GIS快速查詢結果

鉆孔點柱狀圖的生成，可以通過目錄窗口直接調出生成柱狀圖，也可以在地圖圖面直接選擇勘察點生成柱狀圖，如圖7所示。

工程地質剖面圖生成，通過地圖窗口繪制線，選中連續(xù)的勘察點，自動繪制工程地質剖面圖，如圖8所示。

圖7 鉆孔柱狀圖生成

圖8 工程地質剖面圖

5 結語

(1)本文提出了一套完整的地鐵工程勘察數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的解決方法?？梢詫Φ刭|勘察數(shù)據(jù)入庫并管理，根據(jù)條件選擇范圍，可直接獲取查詢結果，也可生成該范圍內(nèi)的各類工程地質專題圖。

(2)這套解決方案能夠高效管理工程勘察數(shù)據(jù)，直觀展現(xiàn)工程勘察信息，能為城市地鐵新線路規(guī)劃設計或者其他重大地下工程提供輔助決策等。

(3)目前系統(tǒng)僅應用矢量地圖作為背景，在條件成熟的情況下，可以利用影像地圖和緩存技術創(chuàng)建緩存切片，通過Web技術進行工程勘察信息的網(wǎng)絡發(fā)布等等，從而讓更多的人了解和應用工程地質勘察信息。

［1］劉光.地理信息系統(tǒng)二次開發(fā)教程［M］.北京，清華大學出版社，2003

［2］楊映紅，李向新，任磊.基于GIS的通用巖土工程勘察數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計［J］.科學技術與工程，2011(6)

［3］ESRI.ArcGIS Developer Help［DB/CD］.Redlands，California，ESTI Corp.2004

［4］Richard Barker.存儲區(qū)域網(wǎng)絡精華－深入理解SAN［M］.北京:電子工業(yè)出版社，2004

［5］萬里烘.計算機存儲技術在GIS數(shù)據(jù)管理中的應用研究［J］.城市勘測，2011(4)