【摘要】巖土工程勘察資料包括地形地貌、地下水水位、地層界面、風化層厚度、斷層及各種探測信息,其中的部分資料可直接用于巖土工程設計,另一部分往往被“束之高閣”,幾乎不被用到。即使這些資料信息被使用了,很多也是離散的數(shù)據(jù),很難直接利用它們去分析工程地質條件。為了解決以上問題,提出基于GIS技術建立巖土工程勘察設計一體化系統(tǒng),將工程勘察與工程設計緊密結合起來,使所有資源都得到充分利用,提高巖土工程勘察設計的科學性與合理性。
【關鍵詞】GIS;巖土工程;勘察設計;一體化
1、當前巖土工程勘察設計現(xiàn)狀
1.1 沒有完善的軟件支持
目前,CAD是主要的軟件設計軟件應用于巖土工程勘察,但CAD本身尚不在巖土工程勘察工程設計一個完美的軟件,但它主要是使用軟件,但無法在前沿的設計進行實時的設計綜合評價。同時設計最核心的問題不能及時反映和解決,所以軟件少,功能單一,確保實現(xiàn)設計集成和數(shù)據(jù)共享,為巖土工程勘察設計網(wǎng)絡支持的缺乏,因此軟件的設計缺少。
1.2 設計系統(tǒng)與數(shù)字化沒有緊密聯(lián)系
以數(shù)字地圖和地圖數(shù)據(jù)為基礎設計設計系統(tǒng),以構建完整的巖土勘察設計。但在現(xiàn)有技術的基礎上,設計系統(tǒng)與數(shù)據(jù)圖之間沒有很好的聯(lián)系。在這種情況下,該系統(tǒng)不能很好地建立巖土工程勘察圖,也不能使勘察數(shù)據(jù)得到很好的利用,浪費了人力物力資源。這使得CAD軟件的設計和推廣更加困難,受到更大的不利因素的影響。
1.3 專業(yè)設計系統(tǒng)之間存在封閉性
目前的聯(lián)通系統(tǒng)設計不是很好,而是在他們的基礎上,用來將書面的傳輸形式作為設計系統(tǒng)之間傳輸?shù)男畔鬏敚苌偈褂密浖磉M行文件的提取。這導致的事實,數(shù)據(jù)共享沒有得到很好的實施,并在以前的鏈接中獲得的數(shù)據(jù)不使用在下一個環(huán)節(jié)。它并沒有成為工程測量圖的數(shù)據(jù)庫,而是需要重新輸入,從而導致了時間資源的浪費和項目的整個時間。
2、基于GIS技術的巖土工程勘察設計一體化
2.1一體化系統(tǒng)組成
基于GIS技術、計算機圖形學、地質統(tǒng)計學、AutoCAD等先進技術,結合巖土工程勘察與設計方面的相關規(guī)范,建力巖土工程勘察設計一體化系統(tǒng),如圖1所示。通過巖土工程勘察設計一體化系統(tǒng),將GIS技術、計算機圖形學等多種學科緊密結合起來,形成了相互聯(lián)系的工作方式,改變了以往工作中各學科、各工作相互獨立工作的現(xiàn)狀,促進各學科交流、互動。
2.2工作流程
在巖土工程勘察設計一體化工作模式下,巖土工程勘察與設計工作的流程如下:(1)輸入勘察信息,將巖土工程勘察而來的相關數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中,成為地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)源。輸入的勘察信息具體有地形地貌、地下水位等;(2)地理信息系統(tǒng)生成相應的數(shù)據(jù)。利用一體化系統(tǒng)中的地理信息系統(tǒng)生成巖土工程地質參數(shù),并儲存在數(shù)據(jù)庫中;(3)地質參數(shù)數(shù)據(jù)評價,輸出勘察結果。對地質參數(shù)數(shù)據(jù)進行評價,判斷場地工程地質條件,并輸出勘察結果,形式有文字、數(shù)據(jù)、圖形等;(4)根據(jù)巖土工程勘察報告進行工程設計,輸出最終的設計方案。
2.3一體化特點
2.3.1實現(xiàn)勘察資料數(shù)值化
以往巖土工程設計由于沒有好好的利用勘察數(shù)據(jù),增加了巖土工程設計的局限性,嚴重降低巖土勘察資料的利用率。但是,基于GIS技術建立巖土工程勘察設計一體化系統(tǒng),將工程勘察和工程設計結合起來,并利用GIS技術對勘察數(shù)據(jù)進行了分析與處理,使得所有巖土勘察數(shù)據(jù)實現(xiàn)數(shù)值化。
2.3.2具備強大的數(shù)據(jù)處理能力
巖土工程勘察信息,無論是內容上還是形式上,都具備較大復雜性和多樣性,傳統(tǒng)的勘察系統(tǒng)難以滿足勘察信息處理要求。GIS技術本身有著強大的地理信息處理能力,能夠用數(shù)據(jù)、圖像、圖形正等準確描述空間實體的具體情況,并集成在一起,形成地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。這為實現(xiàn)巖土工程勘察信息全面管理提供了技術支持,便于提升巖土工程勘察與設計工作質量。
2.3.3可視化的操作界面
GIS技術本身具備可視化的操作能力,其在巖土勘察設計一體化系統(tǒng)中的應用,賦予了該系統(tǒng)可視化操作能力。在可視化操作平臺上,用戶可以直觀的看到地理信息數(shù)據(jù)的格式,輸出后的工程設計報告。這樣一來,用戶通過可視化操作平臺進行設計圖分析,及時發(fā)現(xiàn)設計中的缺陷,并找出解決方式。
2.4技術問題
為建立基于GIS技術的巖土工程勘察設計一體化系統(tǒng),實現(xiàn)一體化工作,本系統(tǒng)建立過程中需要解決數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)輸入輸出等技術問題。為解決以上問題,對本系統(tǒng)的技術支持進行了分析。(1)采用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡共享技術。通過數(shù)據(jù)網(wǎng)絡共享技術,在勘察單位與設計單位之間建立網(wǎng)絡鏈接,將巖土工程勘察、巖土工程設計中的各個工作集于一個體系中,協(xié)調好各部門、各工種之間的工作,實現(xiàn)信息共享,使工程勘察設計更全面。(2)建立完善的地理信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。巖土工程勘察與設計的工作量較大,信息數(shù)據(jù)量也較大,需要一個和完善的數(shù)據(jù)庫存儲工作過程中產生的全部數(shù)據(jù)。所以,基于GIS技術建立地理信息數(shù)據(jù)庫,以文字、數(shù)字、圖形等格式將各類數(shù)據(jù)存儲起來,便于檢索、使用。
結論:
巖土工程勘察設計在當今快速發(fā)展的社會背景下越來越重要,而因為其本身復雜性,艱難性等其發(fā)展也是具有一定困難。但是利用GIS可以有效解決這些困難,同時,GIS的深入利用和規(guī)范化是發(fā)展的一個重要趨勢,以GIS為基礎的設計結合CAD設計軟件可以有效解決工程勘察設計中出現(xiàn)的問題,使得巖土勘察作業(yè)的效率不斷提高,同時產生巨大的經濟效益和社會效益,又提升生了建筑企業(yè)的競爭力,使得設計水平不斷提高,對我國巖土工程勘察設計做出重大貢獻,對于自然環(huán)境的高效開發(fā)有著重要意義。
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