基于GIS技术的工程地质环境系统构建及治理分析

2020-03-26秦蕾

世界有色金属 2020年1期

秦蕾

（黑龙江省生态地质调查研究总院，黑龙江哈尔滨 150030）

GIS技术作为当下工程地质勘察工作中应用较为广泛的技术，在辅助相关人员开展工程地质环境监测或勘查中发挥了十分重要的作用。随着目前社会经济的可持续发展，城市内一些交通、工业、水力电力等行业建设速度加快，造成市场内相关工程地质环境的数据呈现出逐年递增的趋势[1]。如何高效的管理市场内大批量的工程地质数据、提高工程地质资料的利用程度，成为有关地质环境工作者的重点研究问题。结合目前GIS技术的不断优化，一方面为上述提出的问题提供了良好的基础支撑，另一方面，为工程地质工作的开展或后续环境治理提出正确方向。由于目前市场内相关工程地质环境的研究相对较少，因此，下述将基于GIS技术，开展工程地质环境系统构建及治理分析的研究，为工程地质环境工作的发展提供广阔的发展空间。

1 基于GIS技术的工程地质环境系统硬件设计

结合GIS技术在工程地质环境中的应用，首先进行基于GIS技术的工程地质环境系统整体框架设计[2]。框架结构如下图1所示。

图1 工程地质环境系统框架

如上述图1所示，为基于GIS技术的工程地质环境系统框架，及GIS技术作为系统开发的平台，采用多层C/S架构的方式对系统进行综合设计。整体系统由多台客户端服务设备构成，配套使用2012 Microsoft Windows 操作系统，多台客户端设备的存储空间为16G，内部可运行空间为256kb，基于数据信息量较大的特点，增设外部256硬盘设备，由于C/S框架结构相对严谨，因此可在系统运行中为登陆者提供相对安全的进入端口。由相关网络连接设备将外设硬盘与软件之间进行连接，为了使资源的传输可以直接转换为数据的转移。

2 基于GIS技术的工程地质环境系统软件设计

结合上述设计的系统硬件运行设备，下述将从工程地质环境数据获取、建立图形数据域属性数据的关联信息、工程地质GIS层次评价3个方面，基于GIS技术，开展工程地质环境系统软件的设计。

2.1 工程地质环境数据获取

首先，采用多种图像收集设备进行空间汇总多种实体空间分布情况的获取，采用三维建模的方式，将信息数据呈现在对应的数据显示设备上。其中图像信息主要包含工程区域图像、多层地质环境图像、水文地质概况、工程范围内岩性特征等。其次，分析收集数据的基本属性，包括收集数据的图像信息、接收端特征数据等。最后按照国家标准的建模方式，生成对应的工程地质环境三维立体图像，实现数据集合单位面积的分摊，确保图像的多层数据标注，满足基于GIS的工程地质环境数据的获取。

2.2 建立图形数据与属性数据的关联信息

基于上述获取的工程地质环境数据，下述将采用建立图形数据与属性数据的关联信息的方式，掌握工程地质的实时概况，为后续的环境治理分析提供正确的指导方向。首先，分析上述建立的图像及收集的特征信息之间的关键特征，统一相同工程地质环境中的标注，将描述相同信息的对象数据赋予相同标注号。

其次，使用程序化的程序语言，对上述建立的数据库进行对应属性数据的查询，结合GIS技术收集的地球信息数据，将两者之间进行有机的对比，或直接查找具有相同标注信息的数据组，建立多个数据组之间的联系，构建多者之间的联系信息，实现基于GIS数据组之间关系的建立。

2.3 工程地质GIS层次评价

基于上述建立的关联信息，下述将基于GIS实现工程地质环境的层次评价。首先，根据上述提取的工程地质环境特征及对应的三维地质图像，将地质环境按照整体概况、地理分布情况，设计对应的环境评价指标，结合C#计算机语言在环境评价中的应用，对上传的数据进行综合性评估。其次，采用简单配对的方式分析环境中的多种特征信息之间存在的某种映射关系，结合聚类算法公式对工程地质环境进行评价，结合最后的结果，采用GIS数据分析技术，实现基于GIS技术的工程地质环境系统的构建，为后续环境治理提出对应的解决策略。

3 实验论证分析

以下将采用设计对比实验的方式验证本文设计的基于GIS技术的工程地质环境系统在实际运行过程中具有一定的实用性。为了确保实验数据的准确性，首先采用传统的工程地质环境系统对指定工程地质环境进行勘测，收集测绘图像，将图像转换成数据，分析设计图像与原始图像两者之间的同向关系，设定该组数据为对照组。其次，采用本文设计的基于GIS技术的工程地质环境系统进行上述相同步骤的操作，记为实验组。收集6组实验数据，将实验数据整理成表格，如下表1所示。