孫曉茹

(大連市勘察測(cè)繪研究院有限公司，遼寧大連 116021)

1 目的和意義

本工程地質(zhì)信息系統(tǒng)利用GIS技術(shù)可完成工程地質(zhì)資料的數(shù)據(jù)錄入、管理、存儲(chǔ)、檢索多種定位方式、平面圖查詢(xún)生成等值線，建立區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型形象的表達(dá)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造單元的空間展布特征以及各種地質(zhì)參數(shù)，建立集數(shù)字化，信息化，可視化為一體的空間信息系統(tǒng)，并可編繪工程地質(zhì)多種因素圖。該系統(tǒng)將工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料信息化，使巖土資料得到更充分更快捷利用，指導(dǎo)政府科學(xué)地、合理地規(guī)劃性開(kāi)發(fā)利用國(guó)土資源，為進(jìn)行環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

(1)地圖操作

地圖操作部分包括基本的地圖操作功能，包括:放大、縮小、自由縮放、漫游、鷹眼、全圖顯示、設(shè)定比例尺、刷新、圖層控制、地圖量算等。

(2)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理

這部分主要是建設(shè)工程項(xiàng)目勘察數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)的錄入和編輯，包括:工程項(xiàng)目基本信息、工程項(xiàng)目審查信息、鉆孔空間數(shù)據(jù)、鉆孔鉆探及原位測(cè)試數(shù)據(jù)、剖面線、報(bào)告文本、巖土試驗(yàn)數(shù)據(jù)、地質(zhì)基本信息的錄入與編輯等。

實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)，實(shí)現(xiàn)增加、刪除、修改等編輯功能及查詢(xún)功能。

(3)鉆孔管理

鉆孔管理包括增加原始鉆孔、移出鉆孔的管理、移出非工程鉆孔、瀏覽原始工程鉆孔的信息、瀏覽圖形平臺(tái)中工程鉆孔的信息、鉆孔統(tǒng)一圖層管理。

(4)鉆孔定位

鉆孔定位主要分為點(diǎn)擊查詢(xún)和條件查詢(xún)。

點(diǎn)擊查詢(xún):點(diǎn)擊圖上的工程、鉆孔或不良地質(zhì)，查詢(xún)?cè)摴こ?、鉆孔或不良地質(zhì)的信息。

工程條件查詢(xún):條件查詢(xún)是根據(jù)選擇的條件，如工程名稱(chēng)、坐標(biāo)、建設(shè)單位、工程性質(zhì)等的一個(gè)或多個(gè)不同條件，進(jìn)行單一查詢(xún)或組合查詢(xún)，從數(shù)據(jù)庫(kù)中查找符合條件的工程項(xiàng)目，并在地圖上快速定位，可通過(guò)點(diǎn)擊了解該項(xiàng)目的信息;同時(shí)，可打開(kāi)鉆孔圖層，查詢(xún)?cè)摴こ痰你@孔信息。

(5)自動(dòng)成圖系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

生成鉆孔平面圖、鉆孔柱狀圖和工程地質(zhì)剖面圖，生成各種等值線。

(6)導(dǎo)入數(shù)據(jù)

將理正格式的數(shù)據(jù)導(dǎo)入系統(tǒng)。

(7)數(shù)據(jù)導(dǎo)出

導(dǎo)出理正數(shù)據(jù)庫(kù)，導(dǎo)出成單個(gè)工程的理正數(shù)據(jù)庫(kù)。按照查詢(xún)條件導(dǎo)出，寫(xiě)成一個(gè)工程的理正數(shù)據(jù)庫(kù)文件。

3 系統(tǒng)總體架構(gòu)及功能分析

3.1 系統(tǒng)流程圖(如圖1)

圖1 系統(tǒng)流程圖

3.2 用戶管理

添加、刪除、修改，及用戶登錄等，如圖2所示。

圖2 用戶管理

3.3 鉆孔數(shù)據(jù)管理(如圖3)

圖3 鉆孔管理

4 模塊開(kāi)發(fā)

4.1 數(shù)據(jù)庫(kù)

(1)數(shù)據(jù)庫(kù)框架(如圖4所示)

圖4 數(shù)據(jù)庫(kù)主要關(guān)系圖

(2)數(shù)據(jù)庫(kù)的選擇

根據(jù)需求，系統(tǒng)主要處理地質(zhì)數(shù)據(jù)、鉆孔數(shù)據(jù)、坐標(biāo)信息數(shù)據(jù)。包括了空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)。所以系統(tǒng)采用了ArcSDE+SQLServer存儲(chǔ)全部的空間數(shù)據(jù)和非空間數(shù)據(jù)，進(jìn)行空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)一體化管理。

空間數(shù)據(jù)庫(kù):主要包括一些基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，例如行政區(qū)、水系、交通等;地質(zhì)數(shù)據(jù)，例如水位信息、鉆孔數(shù)據(jù)等。

屬性數(shù)據(jù)庫(kù):主要包括業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，例如工程編號(hào)，工程地址等相關(guān)信息。

數(shù)據(jù)表之間主要通過(guò)鉆孔編號(hào)和工程編號(hào)進(jìn)行連接查詢(xún)。

本系統(tǒng)調(diào)用ArcGIS Engine的接口功能，調(diào)用esri-ArcCatalog、esriArcCatalogUI．olb 、esriArcGlobe 、esri-ArcMap、esriArcScan 、esriArcScene 、esriCarto、esriCatalog、esriSystemUI等大量的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)，進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

(3)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)創(chuàng)建數(shù)據(jù)表。并將原有數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)中。主要包括建設(shè)工程項(xiàng)目勘察數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)的錄入和編輯。工程項(xiàng)目基本信息、工程項(xiàng)目審查信息、鉆孔空間數(shù)據(jù)、鉆孔鉆探及原位測(cè)試數(shù)據(jù)、剖面線、報(bào)告文本、巖土試驗(yàn)數(shù)據(jù)、地質(zhì)基本信息的錄入與編輯等，并導(dǎo)入已有的理正數(shù)據(jù)。

準(zhǔn)備工作:

①創(chuàng)建SDE數(shù)據(jù)庫(kù)。

②在SDE數(shù)據(jù)庫(kù)中手動(dòng)創(chuàng)建用戶信息表、字段表，坐標(biāo)系為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的坐標(biāo)系。

③用程序按照字段表創(chuàng)建工程信息表、土層信息表、水位信息表、標(biāo)貫信息表、動(dòng)探等信息表。

④在數(shù)據(jù)庫(kù)中將理正的字段對(duì)照表導(dǎo)入到SDE中，形成對(duì)照表。

⑤理正數(shù)據(jù)中X=X，Y=4000000+X(為了轉(zhuǎn)換成大連城建坐標(biāo))，導(dǎo)入數(shù)據(jù)。

4.2 鉆孔平面圖模塊生成設(shè)計(jì)

鉆孔數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)是鉆孔平面圖繪制的基礎(chǔ)。鉆孔信息由鉆孔元數(shù)據(jù)和鉆孔本體數(shù)據(jù)兩部分組成。鉆孔元數(shù)據(jù)是指鉆孔的工程信息和鉆孔的編錄信息。如鉆孔方位、孔號(hào)、勘探線信息、孔口高程、深度、鉆機(jī)資料、編錄人員、測(cè)井人員等。鉆孔本體數(shù)據(jù)主要是和鉆孔信息直接相關(guān)的巖芯性質(zhì)數(shù)據(jù)，如巖層信息、測(cè)井信息、巖芯采樣信息等。這類(lèi)信息種類(lèi)多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是鉆孔柱狀圖生成的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

實(shí)際上，并不是每一個(gè)鉆孔都具有以上所有的信息，不同的鉆孔數(shù)據(jù)會(huì)根據(jù)各自的勘探用途和應(yīng)用需要往往只具備以上部分信息。而且，城市勘察、石油、水文、煤炭、基礎(chǔ)地質(zhì)等不同行業(yè)的鉆孔具有各自的明顯行業(yè)特征和制圖規(guī)范，其鉆孔的語(yǔ)義結(jié)構(gòu)也有所不同。

鉆孔錄入關(guān)鍵:

(1)首先打開(kāi)一個(gè)項(xiàng)目，點(diǎn)擊系統(tǒng)下方的“鉆孔錄入”標(biāo)簽頁(yè)，點(diǎn)擊右側(cè)固定按鈕，將頁(yè)面固定在屏幕上，并且可以通過(guò)拉伸調(diào)整其頁(yè)面大小。

(2)如圖5所示，即為工程編號(hào)為“2008－KC111”的項(xiàng)目錄入鉆孔，錄入界面下面的表格將項(xiàng)目當(dāng)前的所有鉆孔顯示出來(lái)。在錄入界面填寫(xiě)“勘探點(diǎn)(鉆孔)編號(hào)”等屬性，點(diǎn)擊“新加”按鈕，即完成新鉆孔的錄入。

圖5 鉆孔平面圖

(3)“清除”按鈕，即將當(dāng)前錄入頁(yè)面清屏，便于錄入新的鉆孔。

(4)“編輯”按鈕，首先在錄入界面的表格中選擇一個(gè)鉆孔，其信息即顯示在鉆孔錄入界面中，可以對(duì)其中的某一項(xiàng)或某幾項(xiàng)信息進(jìn)行修改，然后點(diǎn)擊“編輯”即可。

(5)“刪除”按鈕，同“編輯”按鈕，需要選擇一個(gè)鉆孔，然后點(diǎn)擊“刪除”，此鉆孔的信息、及與其相關(guān)的土層、采樣等數(shù)據(jù)都將被刪除，無(wú)法恢復(fù)，此按鈕應(yīng)慎用。

關(guān)于鉆孔錄入部分的說(shuō)明:

鉆孔的屬性信息項(xiàng)是根據(jù)前期溝通定下來(lái)的，屬性項(xiàng)可以調(diào)整:不需要的項(xiàng)可以刪除，同樣，有遺漏的可以添加;

“勘探點(diǎn)類(lèi)型”、“施鉆方法”、“鉆機(jī)類(lèi)型”等下拉選項(xiàng)還沒(méi)加進(jìn)去，其他屬性項(xiàng)的值如果也是幾個(gè)固定值的話，可以將其改成為下拉框。

4.3 系統(tǒng)關(guān)鍵功能截圖

(1)系統(tǒng)功能中生成的鉆孔柱狀圖如圖6所示:

圖6 柱狀圖

(2)系統(tǒng)功能中生成的剖面圖如圖7所示:

圖7 剖面圖

5 小結(jié)

在信息日益重要的今天，城市工程地質(zhì)信息管理有著廣泛的應(yīng)用前景，它集中了城市歷年的地質(zhì)資料，使分散在各個(gè)勘察單位的勘察信息不再是信息孤島;有利于勘察人員直接利用現(xiàn)有的勘察資料，減少建設(shè)項(xiàng)目不必要的重復(fù)投資，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化。

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