GIS系統在巖土工程當中的應用探究

（青海省核工業地質局,810008）

GIS系統在巖土工程當中的應用探究

張小鋒

（青海省核工業地質局,810008）

本文利用GIS平臺的MapInfo軟件作為開發平臺，設計出了巖土工程勘探的信息管理系統。通過利用GIS系統的圖像采集功能，得到不同類型的地質工程的數據資料，并通過系統分析處理，得出不同巖層三維立體分布圖面。

MapInfo軟件；巖土工程；系統應用

隨著我國經濟建設步伐的加快，對工程建設的需要也越來越多。而巖土工程勘探作為建筑開發的最為基本的地質情況分析，為工程的建設提供最為基本的信息。同時，GIS地理信息系統的使用，被廣泛的應用到了工程、環保等各個方面，也為工程建設的勘探等提供了可靠的技術技術。因此，本文對GIS在巖土工程中的應用進行了探討。

1 GIS系統簡介

地理信息系統（簡稱GIS），為一種特定的空間信息系統。該系統是在計算機軟件和硬件系統的支撐之下，對整個地球的表層中的相關地理分布數據進行統一的采集、管理、運算和分析，并針對上述的分析二得出描述結果的系統。該系統包含若干不同的學科，并可從不同的角度對其進行定義。首先，該系統為一門描述、存儲和輸出相關空間信息的理論學科；其次，結合該系統的應用，其又為一門技術性的系統，并以空間數據庫作為依托，通過相關的地理模型進行分析，以此為地理決策提供基本的數據服務，并適時的提供各種不同的地理動態信息。

而該系統去主要具備以下的功能：

第一，數據的采集與輸入。通過對相關數據的獲取，保證在數據庫當中的信息與空間上的信息一致與準確。

第二，數據的更新域編輯功能。對數據的處理則主要包括數據的轉換、概括和格式化。而該系統則主要是將原本的CAD等轉換成與MapInfo相適應的格式。

第三，存儲和管理。對數據的存儲時保證系統運行的關鍵，并且其涉及到所有空間數據和不同屬性的組織。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數據的查詢為該系統的核心，其通過GIS系統對數據的采集和分析，病通過空間查詢和分析，得出相關的結果。而通過該功能出在得到相應的結果以外，還可通過這些信息對事物更為深層次的規律和特征進行分析。

第五，數據的顯示和輸出。該系統為數據的表現提供了各種各樣的工具。如三維可視化等，從而使得計算機分析的結果可通過屏幕直接顯示給廣大的查詢者。

2 系統數據庫設計

數據庫作為系統運行的關鍵，其建設的好壞，將直接牽涉到系統運行的好壞。而對數據庫的建設，其必須滿足數據標準化、規范化的條件下，加強對數據庫仔細通過的設計，從而使其更為廣泛的被GIS使用。因此，在對該系統進行設計時，其必須滿足統一的數據描述的形式，同時針對不同地理單元與屬性，其必須具備統一的表格描述；其次則是必須結合相關的國際標準，建立統一的編碼翻譯的方案，以此保證系統的一致性；圖形的表達形式也必須進行統一；數據庫中的數據表格必須實現轉換和共享。

圖1 數據庫建設流程設計

在該系統中，必須包含有大量的關于項目的基本信息，如區域地質、區域樣貌、工程地質等使得建筑穩定的資料。同時通過這些信息與常規信息的比對，為建筑的建設提供可借鑒的參考。

3 系統功能設計

結合該工程建設的實際需要，將該系統的功能劃分為查詢功能、統計功能、剖面圖連接功能。

在該開發平臺中，不同的表格會包含著不同的圖層，而每個不同的圖層其又包括相對應的地圖的對象，如點、文本等。如通過對同一個地層可能具有著相同的地質年代和地質成因。不同的地層則在空間上會按照一定的層序將其進行疊加，疊加之后的地層則可能在整個場區，又或者分布在其中的一個部分。地質體空間在分布上的不連續性、不均勻性等，使得不同的地層之間在相互的侵蝕，其地質尸體的關系也變得錯綜復雜。因此，通過對圖層的控制，是構建三維可視圖面的關鍵。

查詢功能作為系統的主要的核心，其是對數據輸出的最為直觀的反應。而由于巖土工程建設中不同場地在地質上體現的復雜，勘探的形式也各種各樣，因此，對其進行查詢則顯得尤其重要，以此為廣大的工程建設提供基本的參考數據。通過對GIS數據的查詢，其可知道數據的整體的趨勢，病查詢到不同數據之間的關系，以此更好地為工程建設者從不同的角度分析和處理數據，因此，針對該查詢功能的設計分為條件查詢和點數的查詢。條件查詢則主要通過對話框的方式，將其符合工程建設的數據進行查詢。而條件查詢時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計在了GIS下。而點數查詢則是根據系統當中不同的符號，對不同點坐標地圖進行直接準確的查詢，從而得到相關的結果。

熱鏈接則是用戶對特定的對象進行點擊后所啟用的相關文件。在工程建設的不同，其可對工程當中的不同鉆孔剖面圖和電子地圖進行鏈接?；蛘呤瞧桨遢d荷試驗和電子地圖的鏈接，通過這些功能的點擊，即可獲知相關的信息，如點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，可使得工程建設者隨時對數據進行查詢，并通過其權限分配，對數據進行更新。

4 系統實現關鍵技術

VisualBasic語言是美國微軟公司開發的一款協助開發環境的事件驅動語言。而該語言也是當前使用最為廣泛的開發語言之一。其主要是源自最為基礎的BASIC的編程語言，同時其還擁有用戶界面與快速開發的RAD應用程序系統，可輕易的使用其中的DAO、RDO、ADO功能對數據庫進行鏈接。而其中的MapX是其中MapInfo軟件的輔助開發工具。

5 系統在巖土工程當中的實踐應用

通過該系統的設計，以及GIS的數據采集功能，使得該系統可被應用在工程建設實踐中。以甘肅蘭州地質勘探為例，通過選取區域巖土的實驗，對其進行GIS測量定位、原位的測試、平板荷載實驗以及土工實驗。從而獲取了該實驗的相關基本的數據。

通過該工程的建設，可將該實驗土層的分布分為7層，并且其不同的層數其地質分布特性不同。如在第一層，則主要為素填土，改層主要由回填的砂土來進行構成，特性呈現出中密～密實，并對該層進行了加固，分布也比較連續，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 結束語本文采用VB開發語言，在GIS平臺下開發出了可對任何地方的地質情況進行采集、分析和查詢的網站，從而使得通過該系統，可將大量的巖土工程勘測中的數據錄入到該系統，通過系統分析和處理，可直觀的發現其中不同數據的關聯，以此更好的為工程建設提供基礎。而該系統也可被應用在我國廣大的西部及西北部地區，使得在惡劣天氣下利用該系統也可實現對數據的分析和處理，更好的用于工程勘探。

[1] 王寧偉，郝大偉.基于GIS的城市建筑物抗震普查信息管理系統[D].沈陽建筑大學，2006

[2] 畢碩本，王橋，徐秀華.GIS技術在油田工程勘察中的應用[J].工程勘察，2005（3）：49－52.

[3] 譚仁春，江文萍，杜清運.三維GIS中建筑物的若干問題探討[J].測繪工程，2003，12（1）：20－23

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