GIS技术在岩土工程勘察中的应用

摘要 在最近十几年才新兴起来的独立专业―岩土工程，其勘察工作是工程建设的第一个环节。而随着现代科学技术的发展，地理信息系统在岩土工程勘察上发展与应用成了必然，其通过对大量的岩土工程勘察信息进行管理、分析和评价，并实现这些信息资源共享，能够为工程的规划、建设和管理决策提供信息与技术支持。

关键词 岩土工程勘察；地理信息系统；技术；数据；信息资源

中图分类号TE1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）42-0102-02

岩土工程勘察是地基设计的基础，岩土参数合理提供关系到基础设计的经济性、可行性和安全性。岩土工程勘察设计需要涉及到大量的勘察图件绘制、数据处理、自动计算及辅助决策等，这些仅通过人工或者简单的计算机操作是很难将其快捷、准确、及时的实现，致使一项新的资源管理信息系统――GIS技术被引入到岩土勘察设计领域，此技术的应用不仅节省了物力、人力资源，大大提高了工作效率，最重要的是提高了勘察设计结果的准确性。

1 地理信息系统

于20世纪60年代开始迅速发展起来的、作为地理学研究的一种新技术―地理信息系统（GIS），是集地理学、计算机科学、信息科学、测绘科学、遥感科学，空间科学信息学以及环境科学、管理科学等相关学科为一体的一门新兴学科，它通过采用计算机多媒体、数据库、图形学等最新技术，把表示各种地理信息要素特征及分布的数据、图形等信息输入计算机，在其软硬件的支持下对地理信息进行数据处理，同时能实时准确地采集、修改和更新地理空间数据和属性信息，进而为决策者提供可视化的支持。

具备坐标几何、网络分析、指定属性查询空间分布、等高线生成格网、平滑处理、图形语言、双屏操作、坐标空间查询等功能的地理信息系统，其技术优势不仅在于它的集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的预测预报、空间提示和辅助决策功能。基于GIS技术具有上述功效与优势，目前业已成为多学科集成并渗透、应用到社会生活各个领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段工具，尤其在测绘、环境监测、农林水利、地质矿产、气象海洋、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥着越来越重要的作用。

2 GIS在岩土工程勘察上发展的必然性

鉴于地理信息系统在我国生产、生活各领域中的广泛应用与推广，作为最近十几年才新兴起来的独立专业―岩土工程勘察，为实现其大规模、快速度的发展趋势，必将采用各类先进技术与手段，致使GIS技术则成为必然。

具体地讲，随着我国国民经济建设步伐的不断加快，大量的工程建设项目正如火如荼地展开，且以稳定、持续发展的目标前进，而这些项目必然使工程勘察活动在深度和广度上都达到了相当的规模。岩土工程中所勘察的数据、信息及成果，不仅对当时的工程、建设起到促进和推动作用，而且还具有很高的重复利用价值，致使其成为十分宝贵的资源。在以往，我国工程勘察一直以钻探为主，常依据钻探的“一孔之见”，并随之结合工程技术人员的经验来加以推测，依靠勘探点的密度和深度来获得勘探成果的广度和精度，由于自然界的条件千变万化，依赖这种手段所获取的信息往往有限，致使一些前期工作显得盲目和无绪。

而随着计算机技术、数据库技术、图形处理技术、网络技术的飞速发展以及应用的逐步深入，如何更好地、更快捷、更准确地收集、利用一些没有或已有的资料，以此制定更加科学、合理的勘察方案，提高勘察水平，GIS技术的应用则成为一项必不可少的管理手段，其在岩土工程勘察设计中的应用越来越受到科技人员和有关部门的重视。

3 地理信息系统的建立与设备的安装

3.1安装环境

岩土工程勘察工作往往受地质、水文及外界自然环境的影响，为使GIS技术所采集与处理的数据真实、准确，其设备的安装需考虑环境。首先，安装工作应在无雨雪、无风沙、空气相对湿度小于80%的条件下进行，并需对设备采取防潮、防雨、防尘措施；其次，作业范围内应设置专用电源箱，且要配备专职人员负责，在与带电设备间需设置围栏，并挂有醒目的标志牌；再次，所安装的工作区域要保持清洁，不能产生粉尘，而工作人员在使用设备时，应着统一、干净的工作服饰，佩戴手套，且工作中禁止吸烟。

3.2安装检查

为保证设备在岩土工程勘察中的应用与运作安全、可靠，须做好安装前的检查工作。一要检查组合电器的所有部件、瓷件、绝缘件是否完好无损，接线端子、插件及截流部分是否存在锈蚀现象；二要检查各元件的紧固螺栓是否齐全、是否有松动、密封状况是否良好；三要检查各气室运输压力值及含水量是否符合产品的技术规定；四要检查设备是否具备出厂试验报告及合格证，等等。

3.3安装工艺

一要做到保证吊装用器具及吊点选择符合产品技术要求，若吊装元件中心不平衡，应采用吊链来调节平衡后再起吊；二要做到保证按制造厂的设计和规定的程序进行装配，单元从内到外按间隔顺序进入安装区域，不得误装；三要做到在现场组装时不得解体检查制造厂已装配好的电器元件，若需现场解体时，需经制造厂同意，并在厂方人员指导下进行；四要做到施工现场物品摆放整齐、合理、现场无多余的杂物，气体管路布置顺畅。

3.4系统建立

设备安装后就要建立岩土工程勘察信息系统。第一，录入数据：这是利用GIS技术在岩土工程勘察中应用的起点，是在对用户深入调查基础上明确系统的轮廓和目标，找到大量的钻孔信息，而为实现最大限度利于本地地质勘察资料的目的，可选用经过修改或者直接输入EXCLE表格的电子版；第二，软件应用：在获得本地地图、相关信息后，运用相关的如MapX、Mapinfo、Arcview等软件，在地图上进行应用、分析；第三，二次开发：将选择的软件或者软件中的插件进行二次开发，选择常用的几种命令放入工具栏，最后打包成本地所需的小程序。

4 未来展望

广泛、有效的在岩土工程勘察中利用地理信息系统，对于实现其信息资源共享、建立科学决策、支持工程规划、优化单项勘察等方面都起着非常重要的作用、发挥着积极促进的意义。虽然GIS技术在岩土工程勘察的应用理论与实践愈发成熟，但仍存在一定的不足之处，它的应用并不意味着可以完全取代基础资料的收集、必要的野外调查试验及室内分析实验等传统的研究方法，这就要求设计与管理人员在深入了解、掌握、熟悉基础研究条件的基础上，建立一个准确模型，并将其恰如其分地应用到GIS系统中进行GIS分析，这才是可靠的。只有进一步利用GIS强大的空间分析功能，充分挖掘数据库丰富的信息资源，才有助于增强工程勘察决策的科学性，提高决策结果的经济、社会效益。

5 结论

目前，地理信息系统不仅发展成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，相信随着其理论与技术的不断完善与优化，它在岩土工程勘察中的应用将愈发广泛与深入。

参考文献

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