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GIS技术在岩土工程勘察中的应用

本站     2024/4/26 10:05:20    

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。基于此,本文分析了GIS技术在岩土工程勘察中的应用策略,以供参考。

关键词

GIS技术;岩土工程;勘察;应用

1 GIS技术基本概述

GIS技术,即地理信息系统技术,是继上世纪5、60 年代以来新研发的地理学研究技术,它是集空间科学信息学、地理学、测绘科学、信息科学、计算机技术科学、遥感科学以及环境科学于一体的新兴学科。GIS系统通过计算机技术对各种地理信息数据及时处理,并实时将地理空间信息显示出来,为科研人员的进一步探究提供有力保障。同时,它本身具有的预测预报功能为决策者提供辅助帮助。数据方面,GIS需要各种地图数据、卫星影像和野外调查数据等,这些数据包含了地理、社会和经济等多个维度的信息。人员方面,GIS需要有专业的技术人员和操作人员来运用软件、管理数据和分析结果。GIS的数据采集和处理是其工作的关键部分。数据采集包括了地理数据和非地理数据两部分。地理数据可以通过GPS、遥感和测量等手段获取,而非地理数据则包括文字、数字、图像等形式的信息。数据处理则是将采集到的数据进行整理、转换和存储,以便于后续的分析和应用。再次,GIS的空间数据管理及分析是其核心功能。空间数据管理是指对地理空间数据进行组织、存储和检索等操作,以确保数据的准确性和完整性。而空间分析则是对空间数据进行各种计算和模拟,以获取有关空间关系、空间分布和空间变化等方面的信息。空间数据管理和空间分析是GIS中最具有挑战性和复杂性的部分,对于解决地理问题、推动城市规划和环境保护等方面具有重要作用。
2 GIS技术在岩土工程勘察工作中的应用

2.1 做好前期准备

GIS 技术在岩土工程勘察工作中既是一种应用工具,也是一种重要的前期准备技术。岩土工程勘察工作中,通过对地理信息的收集、整理和分析,可以为工程设计提供准确的地理环境与地质背景信息,提高工程设计的科学性和可行性。首先,GIS技术在岩土工程勘察工作中的应用可以实现对地理环境信息的全面获取。通过利用卫星遥感技术、地形测量技术、无人机遥感等手段,可以收集到大范围的地理环境信息,如地形、水文地质、土地利用等。通过GIS技术,可以将这些信息以图层的形式进行组织和管理,在地图上直观地展示。这样一来,岩土工程勘察人员可以通过对这些数据的分析,获得合适的勘察方案,提高勘察的针对性和效率。其次,GIS技术在岩土工程勘察工作中的应用可以准确评估地质灾害风险。在岩土工程勘察中,地质灾害是一种重要的影响因素。通过GIS技术,可以对地质灾害敏感区域进行分析和评估,实现地质灾害风险的准确评估。利用GIS技术,可以将地质灾害历史数据与地理环境数据进行关联,通过空间分析和模型建立,预测未来潜在的地质灾害风险,为工程设计提供科学的依据和参考。再次,GIS技术在岩土工程勘察工作中的应用可以辅助地质勘探。地质勘探是岩土工程勘察中不可或缺的环节。通过GIS技术,可以将不同地质勘探方法的数据进行集成和管理,形成完整的地质勘探数据库。这样,岩土工程勘察人员可以通过对这些数据的分析,确定地下地质结构、岩石性质等重要信息,为工程设计提供必要的参考。
2.2 现场科学布设

GIS技术可以帮助确定合适的勘察点位。在进行岩土工程勘察时,需要选择一定数量的勘察点位来获取地下土层和地质构造等信息。利用GIS技术,可以结合地图、遥感影像和现有地质数据库等数据,进行空间分析和模拟,通过分析地下地貌、地质体的特征,确定最佳的勘察点位,以提高数据的代表性和全面性。
同时,GIS技术可以辅助现场勘察数据的实时采集与管理。传统的勘察工作需要在现场手工填写纸质调查表格,然后再进行整理和录入。而使用GIS技术,现场勘察人员可以利用移动设备配合地理定位功能进行数据的实时采集,将数据直接输入到GIS系统中。这样一来,不仅可以减少纸质调查表的使用,还可以省去数据录入的环节,提高数据的准确性和有效性。此外,GIS技术还能够辅助勘察结果的可视化呈现。勘察工作得到的数据通常是海量的数字信息,如果只依靠传统的数据处理和呈现方式,例如图表和报告,很难直观地反映地理信息的空间关系。而利用GIS技术,可以将勘察结果通过空间迭加、时序分析、三维建模等手段进行可视化呈现,使得数据更易理解和应用。这对于后续的工程设计和风险评估有着重要的指导意义。
2.3 器具安装作业

岩土工程勘察是进行工程建设前必不可少的环节,而在岩土工程勘察中,器具安装作业是其中一项重要的任务。而近年来,GIS技术的广泛应用为岩土工程勘察工作中的器具安装作业带来了许多便利和改进。首先,GIS技术可以为岩土工程勘察中的器具安装作业提供精确的空间参考。通过使用GIS软件,工程师可以将各类勘测数据和空间信息进行数字化处理,并在电子地图上进行绘制。这样一来,勘察人员在进行器具安装作业时,可以直接在电子地图上标识出相应的位置和坐标。这不仅提高了勘察的精度和准确度,也方便了后续工程人员对于勘察数据的使用和分析。其次,GIS技术还可以为岩土工程勘察中器具安装作业提供全面的空间分析功能。通过对于勘测数据和空间信息的整合和分析,GIS软件可以对于勘察数据进行多种计算和模拟。例如,可以通过GIS技术对勘测数据进行三维可视化展示,以便工程师更直观地了解地质情况。另外,GIS技术还可以进行各类地理统计分析,如断层分析、地点选择分析等,以帮助工程师进行更全面的勘察工作和器具安装作业。此外,GIS技术还可以为岩土工程勘察中的器具安装作业提供数据共享和协同工作的平台。通过搭建GIS系统,勘察人员可以将勘测数据和空间信息进行共享,并实现多人协同工作。这不仅提高了勘察工作的效率和质量,也避免了数据重复采集和处理的情况。同时,GIS技术还可以实现对勘察数据的版本管理和权限控制,确保勘察数据的安全和完整性[1]。
2.4 制作平面图和地质图

GIS技术可以用于制作平面图和地质图,为工程项目提供详细的地理信息。GIS技术通过对大量的地质资料进行数字化处理,能够将各类地质要素准确地表达在平面图上。地质要素包括地层分布、断层位置、地下水位等信息,这些信息对于岩土工程的设计和施工至关重要。通过GIS技术的处理,可以将地质要素与工程地点进行有机结合,准确地反映工程区域的地质状况,为后续的工程设计提供科学依据。同时,GIS技术还可以将平面图和地质图与其他地理信息进行整合,为工程项目的规划、设计、建设和管理提供全面支持。例如,在岩土工程勘察中,可以将工程地点周边的交通道路、水资源、人口分布等信息与平面图进行迭加分析,评估工程建设对周边环境的影响。同时,GIS技术还可以将勘察过程中获得的数据保存到数据库中,方便后续的查询和管理[2]。
结语:总而言之,GIS技术在岩土工程勘察中的应用不仅提高了勘察工作的效率和准确性,还优化了数据的采集、管理和展示。以GIS技术为基础的岩土工程勘察不仅大大缩短了勘察时间,还为工程设计提供了更为全面和准确的地质数据。相信随着技术的不断发展和完善,GIS技术在岩土工程勘察中的应用会愈发广泛,并为岩土工程的发展做出更大贡献。

参考文献:

[1]孟繁宇.GIS技术在岩土工程勘察中的应用探究[J].科技创新与应用,2023,13(21):189-192.

[2]尹明军.GIS技术在岩土工程勘察中的发展与应用实践[J].中国建筑金属结构,2021(05):86-87.

王磊140106198601160618


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