GIS支持下巖土工程勘察設計一體化

王東生（中國有色金屬長沙勘察設計研究院有限公司，湖南　長沙　410000）

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GIS支持下巖土工程勘察設計一體化

王東生（中國有色金屬長沙勘察設計研究院有限公司，湖南長沙410000）

巖土工程勘察設計是進行各類建設工程建設的第一步，是建設工程的重要組成部分。巖土工程勘察設計是對工程建設所處地的地貌特征和地理環境特點進行調查和設計。隨著科學技術的快速發展，GIS技術被運用到巖土工程勘察設計中。為提高作業效率、降低勞動強度，運用GIS進行巖土工程勘察設計一體化已經顯得非常重要和必要。本文主要闡述了巖土工程勘察設計一體化的提出、方案和技術措施。

GIS；巖土工程；勘察；設計；一體化

引言

巖土工程勘察和設計階段密不可分，勘察工作不僅是為了查清地質條件情況，更是為了進行合理的設計和處理。所以運用勘察設計一體化技術不僅可以提高作業效率，還能夠降低工程勘察和設計成本。對于一些重要和大型工程，實現勘察設計一體化不但可以最大限度減少經濟浪費，還能降低施工風險。

1　巖土工程勘察設計階段的重要性

1.1巖土工程勘察設計內涵

工程項目勘察是指根據建設工程的要求，查明、分析、評價建設場地的地質地理環境特征和巖土工程條件，編制工程項目勘察文件的活動。工程項目設計是指根據工程的要求，對工程項目所需的技術、經濟、資源、環境等條件進行綜合分析、論證，編制工程項目設計文件的活動。

1.2巖土工程勘察設計階段的重要性

在工程建設過程中，勘察設計、材料設備的生產供應、施工安裝是工程管理的主要環節，而勘察設計又是關鍵環節。勘察設計質量的好壞，直接影響工程的質量。在工程的勘察和設計工作中，勘察是先行，是設計的基礎，是工程項目建設的關鍵環節，為設計工作提供直接依據。如果勘察資料不準確而導致采用不適當的地基處理或基礎設計，可能會使工程的成本大大增加或結構基礎存在隱患。設計工作是整個工程建設的靈魂。在建設項目確定以前，設計工作為項目決策提供科學依據；在建設項目確定以后，為工程項目建設提供設計文件。做好設計工作，對工程項目建設過程中節約投資和建成投產后取得好的經濟效益，起著決定性的作用。如果一旦出現設計事故會導致無法滿足整個工程的投資、進度和質量目標的實現。

2　巖土工程勘察設計一體化的提出

我國巖土工程勘察工作中，勘察和設計工作被長期的分離開來，這是巖土工程勘察工作面對的非常重要的問題。實現巖土工程勘察設計一體化可以有效的對工程資源的浪費進行減少，節約勞動力，并且還能夠避免出現因認為操作而產生的失誤，從而有效的提高勘察效率和質量。巖土工程勘察設計一體化作業非常重要的特點之一就是能夠促進勘察階段和設計階段的各環節加強聯系，能夠與設計人員做好溝通，為設計提供需要的數據和資料，從而滿足設計要求，可以有效的將勘察設計的作業時間縮短，提高經濟效益。

2002年，包惠明、胡長順提出了基于GIS的巖土工程勘察設計一體化的設想。基于GIS的巖土工程勘察設計一體化的主要內涵就是運用GIS技術的強大空間數據存儲和管理能力，將勘察得到的數據和資料進行數字化和數據化處理。與此同時，還能夠加強勘察階段和設計階段人員的交流和溝通，在勘察階段為設計階段提供所需要的資料和數據。巖土工程勘察和設計階段可以通過WebGIS服務器實現相互之間的數據共享，做到數據的區域共享，從而對巖土工程勘察設計一體化進行實現。

基于GIS的巖土工程勘察設計一體化設想的提出恰巧處于我國巖土工程即將進入信息化測繪時期，因而可以說該設想具有非常強的現實性和預見性。信息化測繪主要是向工程提供實時的、動態的和專業的基礎數據，其中對地形數據、數字高程模型（DEM）、數字地面模型（DTM）、遙感正射影像等成果的調用在巖土工程勘察設計中起著非常重要的作用。信息化測繪必須要建立龐大的網絡數據共享平臺，才能夠強有力的支持實現勘察數據的區域共享。巖土工程勘察設計一體化必須要具備上述信息化測繪的優點，GIS是信息化測繪成果的表達著，所以運用GIS技術會不斷的推動巖土工程勘察設計一體化的發展。

3　GIS支持下巖土工程勘察設計一體化方案

3.1勘察資料數值化、數據庫化

目前，巖土工程設計者感到勘察資料不好用、不實用，其主要原因是勘察資料中定性的描述太多，定量的東西太少。使得設計者無從下手，也無法下手。利用GIS具有較強的空間位置數據儲存和管理能力的特點，把勘察資料數值化、數據庫化，同時，在工程設計中，利用GIS具有較強的綜合分析、評價能力和空間疊置功能，對勘察資料進行分析、評價處理，使之轉化為設計者方便使用的數據，直接調用。以實現勘察數據的輸出直接為設計的輸入，見圖1。

圖1　GIS支持下巖土工程勘察設計一體化結構圖

3.2利用WebGIS實現勘察設計區域化

近年來隨著互聯網的發展，網絡地理信息系統（WebGIS）日益引起研究人員的關注，成為GIS控制的熱點之一。網絡地理信息系統最主要的特點是能夠實現地理信息或空間信息的共享，這一特點在巖土工程勘察設計一體化體系的建設中有著重要意義。因此，可以通過WebGIS服務器在勘察、設計單位內部和各工種之間實現數據共享。在勘察、設計單位之間，可以通過Internet實現數據的傳遞，從而真正做到數據的區域共享，實現巖土勘察設計一體化。

4　巖土工程勘察設計一體化實現的技術措施

巖土工程勘察設計一體化要想真正的實現，必須要將相關政策問題進行解決，之后重點就是對一體化的技術問題進行解決。政策問題的解決需要由相關部門制定相關政策，需要單位內部和政府之間做好非常細致的協調。技術問題必須是從淺到深，分成多個階段完成。而勘察設計一體化建設的基礎就是做好數據網絡共享、建立勘察設計數據庫、和接口問題的解決。

4.1數據網絡共享

實現巖土工程勘察設計一體化，必須要求各個勘察設計單位實現網絡化，要將各個專業以及各個工種都有包括進去，在網絡互聯網中對勘察設計數據實現共享。

4.2建立勘察設計數據庫

總所周知，巖土工程勘察設計工作是一項非常復雜和系統的工作，牽扯到的內容是非常多的，其工作過程中會產生非常多的文字、圖形和圖像，不僅存在空間數據，而且還具有屬性數據。但是傳統的商業數據庫沒有進行空間數據的管理能力，所以必須要運用GIS的空間數據管理功能，建設以GIS為基礎的勘察設計數據庫管理系統，以此對勘察設計數據的集成和交換進行完成。

4.3解決接口問題

基于GIS下的巖土工程勘察設計一體化的關鍵就是問題就是接口問題。因為目前在巖土工程勘察設計中通用的CAD勘察設計軟件之間還沒有對隨意的對接進行實現，所以接口問題對于一體化的實現是非常重要的。目前，巖土工程勘察設計一體化建設中已經對GIS和CAD接口件的很多關鍵性的技術問題進行了解決，但是要想完全建立切實可行的勘察設計一體化，必須要保證接口的設計能夠對各個工種勘察設計軟件的要求進行滿足，要求具有非常好的靈活性，能夠對數據查詢和傳遞的要求進行很好的解決。因而，要保證基于GIS巖土工程勘察設計一體化的實現，最主要和最重要的就是將GIS和巖土工程勘察合計軟件的接口和服務器和客戶端的接口處理好。

5　結語

在巖土工程發展的不同階段，GIS技術在巖土工程勘察設計工作中都發揮著非常重要的作用。運用GIS技術實現巖土工程勘察設計一體化，必定會促進巖土工程生產和管理的信息化發展，不斷的提高巖土工程勘察設計工作效率和勘察設計的準確性，從而促進巖土工程建設的健康發展。

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王東生（1962-），男，高級工程師，本科，主要從事工程勘察、巖土工程施工、地基與基礎、地質災害評估勘探設計施工工作。

TU195

A

2095-2066（2016）19-0093-02

2016-6-1