GIS系统在岩土工程当中的应用探究

（青海省核工业地质局,810008）

GIS系统在岩土工程当中的应用探究

张小锋

（青海省核工业地质局,810008）

本文利用GIS平台的MapInfo软件作为开发平台，设计出了岩土工程勘探的信息管理系统。通过利用GIS系统的图像采集功能，得到不同类型的地质工程的数据资料，并通过系统分析处理，得出不同岩层三维立体分布图面。

MapInfo软件；岩土工程；系统应用

随着我国经济建设步伐的加快，对工程建设的需要也越来越多。而岩土工程勘探作为建筑开发的最为基本的地质情况分析，为工程的建设提供最为基本的信息。同时，GIS地理信息系统的使用，被广泛的应用到了工程、环保等各个方面，也为工程建设的勘探等提供了可靠的技术技术。因此，本文对GIS在岩土工程中的应用进行了探讨。

1 GIS系统简介

地理信息系统（简称GIS），为一种特定的空间信息系统。该系统是在计算机软件和硬件系统的支撑之下，对整个地球的表层中的相关地理分布数据进行统一的采集、管理、运算和分析，并针对上述的分析二得出描述结果的系统。该系统包含若干不同的学科，并可从不同的角度对其进行定义。首先，该系统为一门描述、存储和输出相关空间信息的理论学科；其次，结合该系统的应用，其又为一门技术性的系统，并以空间数据库作为依托，通过相关的地理模型进行分析，以此为地理决策提供基本的数据服务，并适时的提供各种不同的地理动态信息。

而该系统去主要具备以下的功能：

第一，数据的采集与输入。通过对相关数据的获取，保证在数据库当中的信息与空间上的信息一致与准确。

第二，数据的更新域编辑功能。对数据的处理则主要包括数据的转换、概括和格式化。而该系统则主要是将原本的CAD等转换成与MapInfo相适应的格式。

第三，存储和管理。对数据的存储时保证系统运行的关键，并且其涉及到所有空间数据和不同属性的组织。栅格模型、矢量模型或栅格∕矢量混合模型等则为通常的方法。

第四，空间查询功能。空间数据的查询为该系统的核心，其通过GIS系统对数据的采集和分析，病通过空间查询和分析，得出相关的结果。而通过该功能出在得到相应的结果以外，还可通过这些信息对事物更为深层次的规律和特征进行分析。

第五，数据的显示和输出。该系统为数据的表现提供了各种各样的工具。如三维可视化等，从而使得计算机分析的结果可通过屏幕直接显示给广大的查询者。

2 系统数据库设计

数据库作为系统运行的关键，其建设的好坏，将直接牵涉到系统运行的好坏。而对数据库的建设，其必须满足数据标准化、规范化的条件下，加强对数据库仔细通过的设计，从而使其更为广泛的被GIS使用。因此，在对该系统进行设计时，其必须满足统一的数据描述的形式，同时针对不同地理单元与属性，其必须具备统一的表格描述；其次则是必须结合相关的国际标准，建立统一的编码翻译的方案，以此保证系统的一致性；图形的表达形式也必须进行统一；数据库中的数据表格必须实现转换和共享。

图1 数据库建设流程设计

在该系统中，必须包含有大量的关于项目的基本信息，如区域地质、区域样貌、工程地质等使得建筑稳定的资料。同时通过这些信息与常规信息的比对，为建筑的建设提供可借鉴的参考。

3 系统功能设计

结合该工程建设的实际需要，将该系统的功能划分为查询功能、统计功能、剖面图连接功能。

在该开发平台中，不同的表格会包含着不同的图层，而每个不同的图层其又包括相对应的地图的对象，如点、文本等。如通过对同一个地层可能具有着相同的地质年代和地质成因。不同的地层则在空间上会按照一定的层序将其进行叠加，叠加之后的地层则可能在整个场区，又或者分布在其中的一个部分。地质体空间在分布上的不连续性、不均匀性等，使得不同的地层之间在相互的侵蚀，其地质尸体的关系也变得错综复杂。因此，通过对图层的控制，是构建三维可视图面的关键。

查询功能作为系统的主要的核心，其是对数据输出的最为直观的反应。而由于岩土工程建设中不同场地在地质上体现的复杂，勘探的形式也各种各样，因此，对其进行查询则显得尤其重要，以此为广大的工程建设提供基本的参考数据。通过对GIS数据的查询，其可知道数据的整体的趋势，病查询到不同数据之间的关系，以此更好地为工程建设者从不同的角度分析和处理数据，因此，针对该查询功能的设计分为条件查询和点数的查询。条件查询则主要通过对话框的方式，将其符合工程建设的数据进行查询。而条件查询时比较全面和直观的方式，可按照孔号，也可按照深度等都可。而其菜单和对话框都设计在了GIS下。而点数查询则是根据系统当中不同的符号，对不同点坐标地图进行直接准确的查询，从而得到相关的结果。

热链接则是用户对特定的对象进行点击后所启用的相关文件。在工程建设的不同，其可对工程当中的不同钻孔剖面图和电子地图进行链接。或者是平板载荷试验和电子地图的链接，通过这些功能的点击，即可获知相关的信息，如点击钻孔平图即可获知该电子地图位置的平面图尺寸等。通过该功能，可使得工程建设者随时对数据进行查询，并通过其权限分配，对数据进行更新。

4 系统实现关键技术

VisualBasic语言是美国微软公司开发的一款协助开发环境的事件驱动语言。而该语言也是当前使用最为广泛的开发语言之一。其主要是源自最为基础的BASIC的编程语言，同时其还拥有用户界面与快速开发的RAD应用程序系统，可轻易的使用其中的DAO、RDO、ADO功能对数据库进行链接。而其中的MapX是其中MapInfo软件的辅助开发工具。

5 系统在岩土工程当中的实践应用

通过该系统的设计，以及GIS的数据采集功能，使得该系统可被应用在工程建设实践中。以甘肃兰州地质勘探为例，通过选取区域岩土的实验，对其进行GIS测量定位、原位的测试、平板荷载实验以及土工实验。从而获取了该实验的相关基本的数据。

通过该工程的建设，可将该实验土层的分布分为7层，并且其不同的层数其地质分布特性不同。如在第一层，则主要为素填土，改层主要由回填的砂土来进行构成，特性呈现出中密～密实，并对该层进行了加固，分布也比较连续，厚度则保持在5.4～8.53m，埋深在5.4～8.56m。其具体的厚度分布如图2所示。

图2 素填土厚度及分布

通过改图我们可以看出其素填土的厚度做大在8.63mm,最小在5.5mm。

6 结束语本文采用VB开发语言，在GIS平台下开发出了可对任何地方的地质情况进行采集、分析和查询的网站，从而使得通过该系统，可将大量的岩土工程勘测中的数据录入到该系统，通过系统分析和处理，可直观的发现其中不同数据的关联，以此更好的为工程建设提供基础。而该系统也可被应用在我国广大的西部及西北部地区，使得在恶劣天气下利用该系统也可实现对数据的分析和处理，更好的用于工程勘探。

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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