（青海省核工業(yè)地質(zhì)局,810008）

GIS系統(tǒng)在巖土工程當(dāng)中的應(yīng)用探究

張小鋒

（青海省核工業(yè)地質(zhì)局,810008）

本文利用GIS平臺的MapInfo軟件作為開發(fā)平臺，設(shè)計(jì)出了巖土工程勘探的信息管理系統(tǒng)。通過利用GIS系統(tǒng)的圖像采集功能，得到不同類型的地質(zhì)工程的數(shù)據(jù)資料，并通過系統(tǒng)分析處理，得出不同巖層三維立體分布圖面。

MapInfo軟件；巖土工程；系統(tǒng)應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐的加快，對工程建設(shè)的需要也越來越多。而巖土工程勘探作為建筑開發(fā)的最為基本的地質(zhì)情況分析，為工程的建設(shè)提供最為基本的信息。同時(shí)，GIS地理信息系統(tǒng)的使用，被廣泛的應(yīng)用到了工程、環(huán)保等各個(gè)方面，也為工程建設(shè)的勘探等提供了可靠的技術(shù)技術(shù)。因此，本文對GIS在巖土工程中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

1 GIS系統(tǒng)簡介

地理信息系統(tǒng)（簡稱GIS），為一種特定的空間信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)是在計(jì)算機(jī)軟件和硬件系統(tǒng)的支撐之下，對整個(gè)地球的表層中的相關(guān)地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的采集、管理、運(yùn)算和分析，并針對上述的分析二得出描述結(jié)果的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包含若干不同的學(xué)科，并可從不同的角度對其進(jìn)行定義。首先，該系統(tǒng)為一門描述、存儲和輸出相關(guān)空間信息的理論學(xué)科；其次，結(jié)合該系統(tǒng)的應(yīng)用，其又為一門技術(shù)性的系統(tǒng)，并以空間數(shù)據(jù)庫作為依托，通過相關(guān)的地理模型進(jìn)行分析，以此為地理決策提供基本的數(shù)據(jù)服務(wù)，并適時(shí)的提供各種不同的地理動(dòng)態(tài)信息。

而該系統(tǒng)去主要具備以下的功能：

第一，數(shù)據(jù)的采集與輸入。通過對相關(guān)數(shù)據(jù)的獲取，保證在數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的信息與空間上的信息一致與準(zhǔn)確。

第二，數(shù)據(jù)的更新域編輯功能。對數(shù)據(jù)的處理則主要包括數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、概括和格式化。而該系統(tǒng)則主要是將原本的CAD等轉(zhuǎn)換成與MapInfo相適應(yīng)的格式。

第三，存儲和管理。對數(shù)據(jù)的存儲時(shí)保證系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，并且其涉及到所有空間數(shù)據(jù)和不同屬性的組織。柵格模型、矢量模型或柵格∕矢量混合模型等則為通常的方法。

第四，空間查詢功能?？臻g數(shù)據(jù)的查詢?yōu)樵撓到y(tǒng)的核心，其通過GIS系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的采集和分析，病通過空間查詢和分析，得出相關(guān)的結(jié)果。而通過該功能出在得到相應(yīng)的結(jié)果以外，還可通過這些信息對事物更為深層次的規(guī)律和特征進(jìn)行分析。

第五，數(shù)據(jù)的顯示和輸出。該系統(tǒng)為數(shù)據(jù)的表現(xiàn)提供了各種各樣的工具。如三維可視化等，從而使得計(jì)算機(jī)分析的結(jié)果可通過屏幕直接顯示給廣大的查詢者。

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫作為系統(tǒng)運(yùn)行的關(guān)鍵，其建設(shè)的好壞，將直接牽涉到系統(tǒng)運(yùn)行的好壞。而對數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，其必須滿足數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的條件下，加強(qiáng)對數(shù)據(jù)庫仔細(xì)通過的設(shè)計(jì)，從而使其更為廣泛的被GIS使用。因此，在對該系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其必須滿足統(tǒng)一的數(shù)據(jù)描述的形式，同時(shí)針對不同地理單元與屬性，其必須具備統(tǒng)一的表格描述；其次則是必須結(jié)合相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)，建立統(tǒng)一的編碼翻譯的方案，以此保證系統(tǒng)的一致性；圖形的表達(dá)形式也必須進(jìn)行統(tǒng)一；數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表格必須實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換和共享。

圖1 數(shù)據(jù)庫建設(shè)流程設(shè)計(jì)

在該系統(tǒng)中，必須包含有大量的關(guān)于項(xiàng)目的基本信息，如區(qū)域地質(zhì)、區(qū)域樣貌、工程地質(zhì)等使得建筑穩(wěn)定的資料。同時(shí)通過這些信息與常規(guī)信息的比對，為建筑的建設(shè)提供可借鑒的參考。

3 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

結(jié)合該工程建設(shè)的實(shí)際需要，將該系統(tǒng)的功能劃分為查詢功能、統(tǒng)計(jì)功能、剖面圖連接功能。

在該開發(fā)平臺中，不同的表格會(huì)包含著不同的圖層，而每個(gè)不同的圖層其又包括相對應(yīng)的地圖的對象，如點(diǎn)、文本等。如通過對同一個(gè)地層可能具有著相同的地質(zhì)年代和地質(zhì)成因。不同的地層則在空間上會(huì)按照一定的層序?qū)⑵溥M(jìn)行疊加，疊加之后的地層則可能在整個(gè)場區(qū)，又或者分布在其中的一個(gè)部分。地質(zhì)體空間在分布上的不連續(xù)性、不均勻性等，使得不同的地層之間在相互的侵蝕，其地質(zhì)尸體的關(guān)系也變得錯(cuò)綜復(fù)雜。因此，通過對圖層的控制，是構(gòu)建三維可視圖面的關(guān)鍵。

查詢功能作為系統(tǒng)的主要的核心，其是對數(shù)據(jù)輸出的最為直觀的反應(yīng)。而由于巖土工程建設(shè)中不同場地在地質(zhì)上體現(xiàn)的復(fù)雜，勘探的形式也各種各樣，因此，對其進(jìn)行查詢則顯得尤其重要，以此為廣大的工程建設(shè)提供基本的參考數(shù)據(jù)。通過對GIS數(shù)據(jù)的查詢，其可知道數(shù)據(jù)的整體的趨勢，病查詢到不同數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，以此更好地為工程建設(shè)者從不同的角度分析和處理數(shù)據(jù)，因此，針對該查詢功能的設(shè)計(jì)分為條件查詢和點(diǎn)數(shù)的查詢。條件查詢則主要通過對話框的方式，將其符合工程建設(shè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。而條件查詢時(shí)比較全面和直觀的方式，可按照孔號，也可按照深度等都可。而其菜單和對話框都設(shè)計(jì)在了GIS下。而點(diǎn)數(shù)查詢則是根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)中不同的符號，對不同點(diǎn)坐標(biāo)地圖進(jìn)行直接準(zhǔn)確的查詢，從而得到相關(guān)的結(jié)果。

熱鏈接則是用戶對特定的對象進(jìn)行點(diǎn)擊后所啟用的相關(guān)文件。在工程建設(shè)的不同，其可對工程當(dāng)中的不同鉆孔剖面圖和電子地圖進(jìn)行鏈接?；蛘呤瞧桨遢d荷試驗(yàn)和電子地圖的鏈接，通過這些功能的點(diǎn)擊，即可獲知相關(guān)的信息，如點(diǎn)擊鉆孔平圖即可獲知該電子地圖位置的平面圖尺寸等。通過該功能，可使得工程建設(shè)者隨時(shí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢，并通過其權(quán)限分配，對數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

VisualBasic語言是美國微軟公司開發(fā)的一款協(xié)助開發(fā)環(huán)境的事件驅(qū)動(dòng)語言。而該語言也是當(dāng)前使用最為廣泛的開發(fā)語言之一。其主要是源自最為基礎(chǔ)的BASIC的編程語言，同時(shí)其還擁有用戶界面與快速開發(fā)的RAD應(yīng)用程序系統(tǒng)，可輕易的使用其中的DAO、RDO、ADO功能對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行鏈接。而其中的MapX是其中MapInfo軟件的輔助開發(fā)工具。

5 系統(tǒng)在巖土工程當(dāng)中的實(shí)踐應(yīng)用

通過該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及GIS的數(shù)據(jù)采集功能，使得該系統(tǒng)可被應(yīng)用在工程建設(shè)實(shí)踐中。以甘肅蘭州地質(zhì)勘探為例，通過選取區(qū)域巖土的實(shí)驗(yàn)，對其進(jìn)行GIS測量定位、原位的測試、平板荷載實(shí)驗(yàn)以及土工實(shí)驗(yàn)。從而獲取了該實(shí)驗(yàn)的相關(guān)基本的數(shù)據(jù)。

通過該工程的建設(shè)，可將該實(shí)驗(yàn)土層的分布分為7層，并且其不同的層數(shù)其地質(zhì)分布特性不同。如在第一層，則主要為素填土，改層主要由回填的砂土來進(jìn)行構(gòu)成，特性呈現(xiàn)出中密～密實(shí)，并對該層進(jìn)行了加固，分布也比較連續(xù)，厚度則保持在5.4～8.53m，埋深在5.4～8.56m。其具體的厚度分布如圖2所示。

圖2 素填土厚度及分布

通過改圖我們可以看出其素填土的厚度做大在8.63mm,最小在5.5mm。

6 結(jié)束語本文采用VB開發(fā)語言，在GIS平臺下開發(fā)出了可對任何地方的地質(zhì)情況進(jìn)行采集、分析和查詢的網(wǎng)站，從而使得通過該系統(tǒng)，可將大量的巖土工程勘測中的數(shù)據(jù)錄入到該系統(tǒng)，通過系統(tǒng)分析和處理，可直觀的發(fā)現(xiàn)其中不同數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)，以此更好的為工程建設(shè)提供基礎(chǔ)。而該系統(tǒng)也可被應(yīng)用在我國廣大的西部及西北部地區(qū)，使得在惡劣天氣下利用該系統(tǒng)也可實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析和處理，更好的用于工程勘探。

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Study on the application of GIS system in geotechnical engineering

Zhang Xiaofeng
(The Nuclear Industry Geological Bureau of Qinghai province,810008)

In this paper,the use of the GIS platform and MapInfo software as a development platform, designed the information management system of geotechnical engineering exploration.Through image acquisition function by using GIS system,geological engineering different types of data,and through the analysis of the system,the three-dimensional distribution of different rock surfacemap.

MapInfo;geotechnical engineering;system application