GIS支持下岩土工程勘察设计一体化

王东生（中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司，湖南　长沙　410000）



GIS支持下岩土工程勘察设计一体化

王东生（中国有色金属长沙勘察设计研究院有限公司，湖南长沙410000）

岩土工程勘察设计是进行各类建设工程建设的第一步，是建设工程的重要组成部分。岩土工程勘察设计是对工程建设所处地的地貌特征和地理环境特点进行调查和设计。随着科学技术的快速发展，GIS技术被运用到岩土工程勘察设计中。为提高作业效率、降低劳动强度，运用GIS进行岩土工程勘察设计一体化已经显得非常重要和必要。本文主要阐述了岩土工程勘察设计一体化的提出、方案和技术措施。

GIS；岩土工程；勘察；设计；一体化

引言

岩土工程勘察和设计阶段密不可分，勘察工作不仅是为了查清地质条件情况，更是为了进行合理的设计和处理。所以运用勘察设计一体化技术不仅可以提高作业效率，还能够降低工程勘察和设计成本。对于一些重要和大型工程，实现勘察设计一体化不但可以最大限度减少经济浪费，还能降低施工风险。

1　岩土工程勘察设计阶段的重要性

1.1岩土工程勘察设计内涵

工程项目勘察是指根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质地理环境特征和岩土工程条件，编制工程项目勘察文件的活动。工程项目设计是指根据工程的要求，对工程项目所需的技术、经济、资源、环境等条件进行综合分析、论证，编制工程项目设计文件的活动。

1.2岩土工程勘察设计阶段的重要性

在工程建设过程中，勘察设计、材料设备的生产供应、施工安装是工程管理的主要环节，而勘察设计又是关键环节。勘察设计质量的好坏，直接影响工程的质量。在工程的勘察和设计工作中，勘察是先行，是设计的基础，是工程项目建设的关键环节，为设计工作提供直接依据。如果勘察资料不准确而导致采用不适当的地基处理或基础设计，可能会使工程的成本大大增加或结构基础存在隐患。设计工作是整个工程建设的灵魂。在建设项目确定以前，设计工作为项目决策提供科学依据；在建设项目确定以后，为工程项目建设提供设计文件。做好设计工作，对工程项目建设过程中节约投资和建成投产后取得好的经济效益，起着决定性的作用。如果一旦出现设计事故会导致无法满足整个工程的投资、进度和质量目标的实现。

2　岩土工程勘察设计一体化的提出

我国岩土工程勘察工作中，勘察和设计工作被长期的分离开来，这是岩土工程勘察工作面对的非常重要的问题。实现岩土工程勘察设计一体化可以有效的对工程资源的浪费进行减少，节约劳动力，并且还能够避免出现因认为操作而产生的失误，从而有效的提高勘察效率和质量。岩土工程勘察设计一体化作业非常重要的特点之一就是能够促进勘察阶段和设计阶段的各环节加强联系，能够与设计人员做好沟通，为设计提供需要的数据和资料，从而满足设计要求，可以有效的将勘察设计的作业时间缩短，提高经济效益。

2002年，包惠明、胡长顺提出了基于GIS的岩土工程勘察设计一体化的设想。基于GIS的岩土工程勘察设计一体化的主要内涵就是运用GIS技术的强大空间数据存储和管理能力，将勘察得到的数据和资料进行数字化和数据化处理。与此同时，还能够加强勘察阶段和设计阶段人员的交流和沟通，在勘察阶段为设计阶段提供所需要的资料和数据。岩土工程勘察和设计阶段可以通过WebGIS服务器实现相互之间的数据共享，做到数据的区域共享，从而对岩土工程勘察设计一体化进行实现。

基于GIS的岩土工程勘察设计一体化设想的提出恰巧处于我国岩土工程即将进入信息化测绘时期，因而可以说该设想具有非常强的现实性和预见性。信息化测绘主要是向工程提供实时的、动态的和专业的基础数据，其中对地形数据、数字高程模型（DEM）、数字地面模型（DTM）、遥感正射影像等成果的调用在岩土工程勘察设计中起着非常重要的作用。信息化测绘必须要建立庞大的网络数据共享平台，才能够强有力的支持实现勘察数据的区域共享。岩土工程勘察设计一体化必须要具备上述信息化测绘的优点，GIS是信息化测绘成果的表达着，所以运用GIS技术会不断的推动岩土工程勘察设计一体化的发展。

3　GIS支持下岩土工程勘察设计一体化方案

3.1勘察资料数值化、数据库化

目前，岩土工程设计者感到勘察资料不好用、不实用，其主要原因是勘察资料中定性的描述太多，定量的东西太少。使得设计者无从下手，也无法下手。利用GIS具有较强的空间位置数据储存和管理能力的特点，把勘察资料数值化、数据库化，同时，在工程设计中，利用GIS具有较强的综合分析、评价能力和空间叠置功能，对勘察资料进行分析、评价处理，使之转化为设计者方便使用的数据，直接调用。以实现勘察数据的输出直接为设计的输入，见图1。

图1　GIS支持下岩土工程勘察设计一体化结构图

3.2利用WebGIS实现勘察设计区域化

近年来随着互联网的发展，网络地理信息系统（WebGIS）日益引起研究人员的关注，成为GIS控制的热点之一。网络地理信息系统最主要的特点是能够实现地理信息或空间信息的共享，这一特点在岩土工程勘察设计一体化体系的建设中有着重要意义。因此，可以通过WebGIS服务器在勘察、设计单位内部和各工种之间实现数据共享。在勘察、设计单位之间，可以通过Internet实现数据的传递，从而真正做到数据的区域共享，实现岩土勘察设计一体化。

4　岩土工程勘察设计一体化实现的技术措施

岩土工程勘察设计一体化要想真正的实现，必须要将相关政策问题进行解决，之后重点就是对一体化的技术问题进行解决。政策问题的解决需要由相关部门制定相关政策，需要单位内部和政府之间做好非常细致的协调。技术问题必须是从浅到深，分成多个阶段完成。而勘察设计一体化建设的基础就是做好数据网络共享、建立勘察设计数据库、和接口问题的解决。

4.1数据网络共享

实现岩土工程勘察设计一体化，必须要求各个勘察设计单位实现网络化，要将各个专业以及各个工种都有包括进去，在网络互联网中对勘察设计数据实现共享。

4.2建立勘察设计数据库

总所周知，岩土工程勘察设计工作是一项非常复杂和系统的工作，牵扯到的内容是非常多的，其工作过程中会产生非常多的文字、图形和图像，不仅存在空间数据，而且还具有属性数据。但是传统的商业数据库没有进行空间数据的管理能力，所以必须要运用GIS的空间数据管理功能，建设以GIS为基础的勘察设计数据库管理系统，以此对勘察设计数据的集成和交换进行完成。

4.3解决接口问题

基于GIS下的岩土工程勘察设计一体化的关键就是问题就是接口问题。因为目前在岩土工程勘察设计中通用的CAD勘察设计软件之间还没有对随意的对接进行实现，所以接口问题对于一体化的实现是非常重要的。目前，岩土工程勘察设计一体化建设中已经对GIS和CAD接口件的很多关键性的技术问题进行了解决，但是要想完全建立切实可行的勘察设计一体化，必须要保证接口的设计能够对各个工种勘察设计软件的要求进行满足，要求具有非常好的灵活性，能够对数据查询和传递的要求进行很好的解决。因而，要保证基于GIS岩土工程勘察设计一体化的实现，最主要和最重要的就是将GIS和岩土工程勘察合计软件的接口和服务器和客户端的接口处理好。

5　结语

在岩土工程发展的不同阶段，GIS技术在岩土工程勘察设计工作中都发挥着非常重要的作用。运用GIS技术实现岩土工程勘察设计一体化，必定会促进岩土工程生产和管理的信息化发展，不断的提高岩土工程勘察设计工作效率和勘察设计的准确性，从而促进岩土工程建设的健康发展。

［1］王建明，张继文，刘争宏.基于GIS的工程勘察成果一体化管理［J］.岩土工程技术，2014（05）：55～56.

［2］曾添华.浅谈岩土工程勘察中常见问题及改进措施［J］.科技信息（学术研究），2007（24）：53～55.

［3］邹青峰，邹雪峰.浅论如何强化岩土工程勘察的技术措施［A］.2014 年9月建筑科技与管理学术交流会论文集［C］.2014（08）：76～78.

［4］钱聿铭.谭海樵.杨耀栋.GIS支持下的岩土工程勘察设计区域化［J］.苏州科技学院学报（工程技术版），2005（04）：37～40.

王东生（1962-），男，高级工程师，本科，主要从事工程勘察、岩土工程施工、地基与基础、地质灾害评估勘探设计施工工作。

TU195

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2095-2066（2016）19-0093-02

2016-6-1