摘 要：GIS即為地理信息系統(tǒng)，在巖土工程勘察中發(fā)揮著十分重要的作用，通過(guò)對(duì)巖土工程勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，能夠?yàn)閹r土工程設(shè)計(jì)方案優(yōu)化提供可靠依據(jù)。對(duì)此，本文首先對(duì)GIS進(jìn)行介紹，然后對(duì)基于GIS技術(shù)的巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)進(jìn)行分析，并對(duì)GIS在下巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化中的應(yīng)用方式以及優(yōu)化對(duì)策進(jìn)行詳細(xì)探究。

關(guān)鍵詞：GIS;巖土工程;勘察設(shè)計(jì)一體化;選址;平面設(shè)計(jì)

1 引言

巖土工程勘察對(duì)象包括工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域地形地貌、地質(zhì)結(jié)構(gòu)、地下水特征等。在獲得詳細(xì)的巖土工程勘察數(shù)據(jù)后，可將其應(yīng)用于巖土工程設(shè)計(jì)中，通過(guò)采用GIS技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)巖土工程勘察和設(shè)計(jì)的一體化，提升工程項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)效率。

2 GIS概述

GIS是在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)以及硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上所發(fā)展的，將影像技術(shù)、地理測(cè)繪技術(shù)以及信息技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，可對(duì)某一區(qū)域的地質(zhì)信息進(jìn)行全面收集、加工以及存儲(chǔ)。另外，GIS還可利用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)以及硬件系統(tǒng)，對(duì)某一勘察區(qū)域的地理信息進(jìn)行科學(xué)處理和分析。

3 基于GIS技術(shù)的巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)

在巖土工程勘察中，有些區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，巖土工程勘察難度比較大。在工程項(xiàng)目建設(shè)中，基礎(chǔ)施工質(zhì)量會(huì)對(duì)整個(gè)項(xiàng)目建設(shè)的順利進(jìn)行產(chǎn)生較大影響，對(duì)此，必須加強(qiáng)巖土工程勘察，詳細(xì)了解項(xiàng)目施工區(qū)域地質(zhì)條件，為施工方案的制定提供可靠依據(jù)?；贕lS巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化具有可預(yù)見性以及現(xiàn)實(shí)性特征，在巖土工程項(xiàng)目建設(shè)中，信息化測(cè)繪技術(shù)不斷發(fā)展，在巖土工程勘察和設(shè)計(jì)中，遙感正射影像技術(shù)、數(shù)字高程模型均發(fā)揮著十分重要的作用。在GIS技術(shù)的應(yīng)用中，通過(guò)創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)勘察數(shù)據(jù)共享。

基于GIS技術(shù)的巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)組成如圖1所示。通過(guò)構(gòu)建巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化系統(tǒng)，將計(jì)算技術(shù)、GIS技術(shù)、圖形學(xué)等進(jìn)行有效結(jié)合，可有效改變傳統(tǒng)的巖土工程勘察方式，促進(jìn)多學(xué)科互動(dòng)，具體的應(yīng)用流程如下：（1）將巖土工程勘察所得結(jié)果輸入至系統(tǒng)中，進(jìn)而形成地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)源，具體包括地形地貌資料、地下水位資料等。（2）地理信息系統(tǒng)生成相應(yīng)的數(shù)據(jù)。在獲得完善的勘察資料后，即可利用一體化系統(tǒng)中的地理信息系統(tǒng)形成地質(zhì)參數(shù)資料，并將其儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。（3）對(duì)地質(zhì)參數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析，并輸出勘察結(jié)果，據(jù)此判斷巖土工程施工場(chǎng)地地質(zhì)條件，勘察結(jié)果類型有文字、數(shù)據(jù)、圖形等。（4）根據(jù)巖土工程勘察結(jié)果進(jìn)行工程規(guī)劃設(shè)計(jì)，最終形成設(shè)計(jì)方案。

4 GIS在下巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化中的應(yīng)用方式

4.1 GIS在巖土工程選址中的應(yīng)用

在GIS技術(shù)的應(yīng)用中，可采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)巖土工程地理信息進(jìn)行有效整合以及科學(xué)分析，進(jìn)而為工程項(xiàng)目選址提供可靠依據(jù)。在GIS技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，可采用計(jì)算機(jī)技術(shù)創(chuàng)建數(shù)字信息地理模型，幫助巖土工程設(shè)計(jì)人員選擇適宜的項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域，并加深對(duì)于巖土工程建設(shè)區(qū)域地理情況的了解。另外，通過(guò)將GIS技術(shù)應(yīng)用于巖土工程勘察設(shè)計(jì)中，可動(dòng)態(tài)展示出地理模型，進(jìn)而保障巖土工程項(xiàng)目選址的科學(xué)性。

4.2 GIS在巖土工程平面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在進(jìn)行巖土工程項(xiàng)目勘察中，巖土工程平面設(shè)計(jì)是十分重要的內(nèi)容，對(duì)此，可利用GIS技術(shù)，對(duì)巖土工程平面直線、曲線長(zhǎng)度以及半徑進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算分析，為巖土工程項(xiàng)目平面設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)，并且可為巖土工程設(shè)計(jì)人員全面的展示出勘察數(shù)據(jù)，對(duì)巖土工程平面設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化控制。另外，在巖土工程項(xiàng)目勘察和設(shè)計(jì)中，容易受到地形條件的影響，對(duì)此，可利用GIS技術(shù)，對(duì)巖土工程坡度的最大長(zhǎng)度以及最小長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算分析，確保滿足巖土工程設(shè)計(jì)要求。除此以外，在部分巖土工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，有些項(xiàng)目周圍地勢(shì)環(huán)境比較復(fù)雜，并且周邊各條道路相互重疊，對(duì)此，也可利用GIS技術(shù)，為巖土工程平面設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

5 GIS在巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化中的改進(jìn)措施

在巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化中，GIS的應(yīng)用還存在一些不足，比如，在某些工程項(xiàng)目勘察以及設(shè)計(jì)中，勘察工作和設(shè)計(jì)工作相互獨(dú)立，勘察人員以及設(shè)計(jì)人員沒(méi)有進(jìn)行溝通交流，無(wú)法獲得詳細(xì)的勘察數(shù)據(jù)，無(wú)法應(yīng)用于巖土工程設(shè)計(jì)中，這樣就會(huì)對(duì)項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量造成不良影響。對(duì)此，在GIS技術(shù)的應(yīng)用中，還應(yīng)采取以下優(yōu)化措施。

5.1 勘察資料具體化

在巖土工程項(xiàng)目勘察中，勘察數(shù)據(jù)不完整的問(wèn)題比較常見，很難對(duì)勘察數(shù)據(jù)之間的關(guān)系、數(shù)據(jù)特征以及數(shù)據(jù)變化情況進(jìn)行分析，無(wú)法為巖土工程設(shè)計(jì)人員提供幫助。對(duì)此，在進(jìn)行巖土工程項(xiàng)目勘察中，勘察技術(shù)人員應(yīng)充分利用GIS技術(shù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建管理方面的優(yōu)勢(shì)，在獲得詳細(xì)的巖土工程勘察資料后，對(duì)所有資料進(jìn)行數(shù)值化處理以及數(shù)據(jù)化處理。設(shè)計(jì)人員在巖土工程設(shè)計(jì)中，可對(duì)勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將其轉(zhuǎn)換為設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，同時(shí)，巖土工程設(shè)計(jì)人員還應(yīng)充分利用GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)分析、評(píng)價(jià)以及圖像疊加功能，對(duì)勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行有效處理，具體流程如圖2所示。

5.2 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)

現(xiàn)如今，科學(xué)技術(shù)發(fā)展迅速，同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已不斷普及，GIS技術(shù)也逐漸朝向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展?；ヂ?lián)網(wǎng)地理信息系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)地理信息以及空間信息共享，進(jìn)而為巖土工程勘察和設(shè)計(jì)提供科學(xué)指導(dǎo)。在巖土工程項(xiàng)目勘察以及設(shè)計(jì)的多個(gè)環(huán)節(jié)，都需應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)作為輔助，通過(guò)對(duì)勘察數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，為設(shè)計(jì)階段提供好數(shù)據(jù)信息，同時(shí)還可利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳遞勘察數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，縮短巖土工程項(xiàng)目勘察以及設(shè)計(jì)周期。另外，在巖土工程項(xiàng)目勘察以及設(shè)計(jì)中，勘察單位以及設(shè)計(jì)單位可利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行溝通交流，各個(gè)工種之間可采用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提升巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化水平。

5.3 地理信息系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)相結(jié)合

在巖土工程項(xiàng)目勘察中，地理信息系統(tǒng)為特定的空間信息系統(tǒng)，在地理信息系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)利用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，能夠?qū)辈靺^(qū)域地理分布數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)采集、運(yùn)算、分析以及管理等。在地理信息系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中，最為關(guān)鍵的是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地理信息進(jìn)行處理以及分析，而在巖土工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，也可利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地理信息進(jìn)行有效處理。地理信息系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建和管理、疊加圖像等功能。另外，通過(guò)應(yīng)用地理信息系統(tǒng)，還可對(duì)巖土工程項(xiàng)目空間數(shù)據(jù)、實(shí)體數(shù)量特征數(shù)據(jù)、實(shí)體質(zhì)量數(shù)據(jù)等進(jìn)行有效處理，如果其中某種數(shù)據(jù)類型發(fā)生變化，則可對(duì)其他數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)也具有數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理以及圖像繪制功能，但是一般只能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理，很難表達(dá)出圖像數(shù)據(jù)。

5.4 建立完善的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

巖土工程項(xiàng)目勘察以及設(shè)計(jì)復(fù)雜程度比較高，涉及多個(gè)專業(yè)內(nèi)容，并且不同巖土工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)的特點(diǎn)有一定差異。為了有效提升基于GIS技術(shù)的巖土工程勘察和設(shè)計(jì)一體化水平，可創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，在獲得詳細(xì)的勘察數(shù)據(jù)后，對(duì)各類數(shù)據(jù)進(jìn)行收集整理，為項(xiàng)目后續(xù)設(shè)計(jì)提供參考。通過(guò)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，能有效提升數(shù)據(jù)傳輸效率，并且可不斷完善數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，進(jìn)而促進(jìn)巖土工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)效率的提高。

5.5 妥善處理接口問(wèn)題

現(xiàn)如今，在基于地理信息系統(tǒng)的巖土工程項(xiàng)目勘察中，為了促進(jìn)巖土工程勘察和設(shè)計(jì)朝向一體化方向發(fā)展，還應(yīng)注意采取有效措施，妥善處理接口問(wèn)題。在CAD技術(shù)的基礎(chǔ)上，巖土工程勘察設(shè)計(jì)系統(tǒng)很難與GIS進(jìn)行有效聯(lián)系，很難實(shí)現(xiàn)一體化，CAD調(diào)查軟件很難與實(shí)際設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù)進(jìn)行有效連接，比如，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)接數(shù)字化，無(wú)法及時(shí)將數(shù)據(jù)傳遞給巖土工程設(shè)計(jì)人員。對(duì)此，應(yīng)有效解決接口問(wèn)題，在巖土工程勘察完成后，將勘察數(shù)據(jù)傳遞給設(shè)計(jì)人員，滿足數(shù)據(jù)傳遞以及查詢需要，將巖土工程勘察工作與巖土工程設(shè)計(jì)進(jìn)行有效結(jié)合，進(jìn)而提升數(shù)據(jù)的實(shí)用性，提升巖土工程勘設(shè)計(jì)的有效率。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)GIS支持下巖土工程勘察設(shè)計(jì)一體化進(jìn)行了詳細(xì)介紹。GIS可充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，對(duì)巖土工程項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)勘察，在獲得第一手勘察資料后，將其傳輸至數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行分析，進(jìn)而為巖土工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。在數(shù)據(jù)化時(shí)代，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，應(yīng)加強(qiáng)GIS技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，提升巖土工程項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)的信息化水平。

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作者簡(jiǎn)介：王世純（1981-），男，漢族，籍貫山東日照，碩士研究生，高級(jí)工程師，主要從事市政結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)工作。