6IS地理信息系统住岩土工程中的应用研究

【摘要】我国经济不断发展，城市建设也在不断进步，而岩土工程的增多导致相关数据大量产生。为了进行数据的储存与管理，急需一种有效率的信息管理系统，GIS是地理信息系统的简称，这种系统在地理空间数据处理方面拥有极大的优势。本文研究了GIS系统的使用情况与岩土工程正常施工中产生的数据进行对比，对如何将GIS系统植入岩土工程数据管理进行了多方位的分析。

【关键词】GIS 岩土工程 数据处理能力

岩土工程建设步伐正逐渐加快，这对目前传统的岩土工程数据统计方面是一个重大的考验，为了迎合社会的发展，增强企业竞争力，更需要一种良好的数据管理系统。GIS在这种需求下提供给企业一个很好的选择，它独特的兼容性与空间性帮助企业改善了工作环境，而且其庞大的数据库完全可以容纳岩土工程带来的庞大数据量。岩土工程的不断发展，需要我们制定出不同的处理方案，帮助我国的社会主义建设更快的发展。

一、GIS系统对岩土工程的帮助

如果想了解GIS系统对岩土工程有什么样的帮助，需要先知晓GIS系统的概念，GIS系统是地理信息系统（Geographica Information System）的英文缩写，是运用了计算机技术、信息技术、地理技术等多种应用技术进行组合搭配而成的。它作为承载全球化地理数据的管理系统，其空间性质非常优秀，对地理数据的方方面面都可以进行储存、管理、分析、显示的功能。GIS系统已经由原来的世界地理环境分析统计功能扩展到建筑、市政、交通、环保、军事等功能，其使用功能也从最开始的制图功能演变成包含一系列分析方法的多元化功能。

岩土工程在数据的类别上也可分为地理数据，虽然从研究领域方面有所不同，但是在空间属性方面是非常相似的。正常岩土工程数据都会统计相关地理坐标、水位深浅、溶洞内部空间、地域相关特性等方面。GIS系统完全可以应用在这些数据的统计上，岩土工程的测量方向接近土壤质量分析，单一的勘察数据无法为今后施工过程提供良好的数据参考，所以需要GIS强大的数据储存能力与空间建设能力，利用GIS系统将地理面貌完全显示出来，帮助建筑者提供更直观的信息资料。

二、目前GIS系统存在的问题

我国引进GIS系统的时间较晚，所以GIS系统中存在不少问题，需要在未来的研究过程中进行解决。

（一）准确性不足

岩土工程建设过程需要的建模一般为三维立体模型，那么就需要GIS系统做到高标准的三维数据结构，而GIS常用的三维数据结构并没有一种相对完美的模型结构，三维栅格结构直观显示方面比较优秀，但是数据储存量较大，模型构建精准度也不完美；三维矢量结构虽然可以精准的构建三维模型，但是无法良好的做到显示方面：矢栅一体化结构虽然综合了两种结构，但是对系统的负载率相当高，会影响到系统的运行速度。GIS系统三种常用模型构建方法都不足以完美的做到精准建模与系统匹配功能，所以这个问题是岩土工程使用GIS系统进行数据处理的主要难度之一。

（二）三维分析手段少

GIS系统是由地理分析方向上转型成其他方面的数据分析系统，传统模型分析上采取二维GIS分析，而三维GIS数据分析并不完美，无法将二维GIS的空间插值、统计分析、多要素分析等关键分析方法继承到三维GIS之中，目前专业GIS数据分析软件在应用结构上与三维GIS数据有很大不符，这就加大了三维GIS数据分析的难度，极大的限制了GIS系统在各方面的发展过程。

（三）三维模型可视化程度低

GIS的最大特点就是能将数据模型完美转换成直观性的模型进行观看，而岩土工程更需要这种便捷性进行整体施工计划的建设与数据的分析。但是目前GIS三维显示功能并不完美，影响因素既有数据结构转换方面，也有计算机硬件水平的限制。目前这个问题随着计算机硬件水平的提升，更需要进行演算方法的革新与创造。

三、岩土工程中GIS的作用

（一）空间数据统计

地理空间的位置、方向、大小、形状都是岩土工程需要统计的相关数据，GIS系统的主要操作对象就是这些相关数据，任何数据处理系统如果没有数据就无法进行实用性的研究与分析。GIS常用使用方法分为三种：体方式、面方式和点方式、这三种方式采用不同的数据统计方法。体方式数据统计方法由CT扫描、3D地震技术来进行统计，面方式由集成传感、遥感、激光扫描等方式进行统计，点方式由GPS技术、钻孔勘探、矿井测量等方式进行统计。目前我国的空间数据采集工作主要运作以上三种GIS系统采集方案，帮助岩土工程施工过程进行数据模型处理工作。

（二）岩土工程勘探

根据我国岩土环境因素，施工勘探过程采取钻探为主，然后再由专业技术人员进行理论上的分析与计算，但是自然环境变化多端，单一的分析与计算无法准确的给出正确数据，这对岩土工程施工勘探来说是一个很严重的问题，为了打破这个难题，GIS系统建立的岩土工程地理信息勘探系统，可以有效提升工程勘探的准确性与效率。

正常勘探过程分为四步，第一阶段使用GIS系统进行数据收集，将所有钻孔信息输入到系统之中，然后利用系统分析功能进行数据分析，并且利用网络进行数据传递。这种高效化的数据传输过程可以帮助所有部门与设计者进行更深层次的沟通与协作，提高了勘探的准确程度也提高了工作的效率。

基于GIS系统的岩土工程设计，可以做到数据储存、综合统计、查询检索、实施处理等功能，工作人员利用互联网的链接作用进行双向查询，了解施工地点的空间数据之后进行分析，从而制定出合理科学的勘察计划。GIS系统强大的数据储存能力是岩土工程必不可少的重要组成部分，利用好GIS系统可以更好的建设岩土工程。

四、结语：

未来随着计算机硬件的发展与岩土工程技术的提高，GIS系统将在岩土工程中起到关键性作用，为了发展GIS系统在岩土工程当中的作用更加强化，需要将传统的数据收集工作进行强化。实地调查、空间分析、野外数据收集、测试实验等数据收集工作需要进行更有效的统计，利用GIS的空间分析能力辅助设计师进行设计，更需要在三维模型处理方面进行深入的研究，帮助GIS系统建设合理性的三维模型建设模板，未来GIS系统在岩土工程方面的前景是非常巨大的，所以一定要加大研究GIS系统的力度，创造出最适合岩土工程的系统。

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