孫曉茹
(大連市勘察測(cè)繪研究院有限公司,遼寧大連 116021)
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(xiàn),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)。
(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(xiàn)、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(fǎng)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(xiàn)。
(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。
圖1 系統(tǒng)流程圖
添加、刪除、修改,及用戶(hù)登錄等,如圖2所示。
圖2 用戶(hù)管理
圖3 鉆孔管理
(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(xiàn)、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(hù)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)。
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(xiàn)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(huà),可以將其改成為下拉框。
(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
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。
[1]孫桂茹,馬亮,路登平等.等值線(xiàn)生成與圖形填充算法[J].天津大學(xué),2000,33(6):816 ~818.
[2] 李菲.重慶市主城區(qū)環(huán)境工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)[J].重慶建筑,2011,10(1).
[3]孫曉茹,曹健,盧云輝等.基于A(yíng)rcGIS Engine的工程地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)圖的實(shí)現(xiàn)[J].城市勘測(cè),2012(1).
[4]呂建升,須鼎興.基于離散點(diǎn)繪制等高線(xiàn)算法的研究[J].現(xiàn)代測(cè)繪,2006(5).
[5] 方志江,曲政.通用柱狀圖繪圖軟件系統(tǒng)的研究[J].中國(guó)礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1999,28(1):82 ~85.
[6] 羅曉沛.?dāng)?shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1999.
[7]韓鵬,徐占華,褚海峰等.地理信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)—ArcObjects方法[M].武漢:武漢大學(xué)出版社,2005.
[8] 張新長(zhǎng),馬林兵,張青年.地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)[M].北京:科學(xué)出版社,2005.
[9]CJJ57-94.城市規(guī)劃工程地質(zhì)勘察規(guī)范[S].
[10]GB50021-2001.巖土工程勘察規(guī)范[S].