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基于GIS的地質(zhì)勘察信息模型探究論文
關(guān)鍵詞：建筑工程師職稱論文發(fā)表,地質(zhì)勘探論文投稿
近些年來，我國(guó)的地質(zhì)勘探工作取得了長(zhǎng)足發(fā)展，主要得益于現(xiàn)代化信息技術(shù)的大力應(yīng)用�；贕IS的地質(zhì)勘察信息模型在地質(zhì)勘察工作中扮演著重要角色，并且作用也是非常的關(guān)鍵。
一、GIS信息模型
GIS是地理信息系統(tǒng)的英文縮寫，是指對(duì)空間信息進(jìn)行處理的科學(xué)與技術(shù)，在地球空間信息科學(xué)中占有重要比重[1]。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GIS技術(shù)已經(jīng)與現(xiàn)代化的信息技術(shù)進(jìn)行了融合，憑借其自身的多方優(yōu)勢(shì)，在空間信息及相關(guān)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。為了更好的對(duì)復(fù)雜領(lǐng)域的空間信息進(jìn)行綜合性分析與管理，可以利用有關(guān)技術(shù)，建立起信息模型，從而使GIS在地質(zhì)勘察工作出現(xiàn)的問題得到有效解決，因而需要構(gòu)建功能全面的地質(zhì)勘察信息模型，使GIS技術(shù)發(fā)揮出更大優(yōu)勢(shì)，使GIS地質(zhì)勘察系統(tǒng)得到深層次開發(fā)與利用。
二、地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)
(一)信息系統(tǒng)總體構(gòu)造
基于GIS的地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)主要包括了功能表現(xiàn)、邏輯應(yīng)用及數(shù)據(jù)服務(wù)三個(gè)模塊。表現(xiàn)模塊是指憑借圖形用戶界面，提供出相關(guān)信息與功能，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶之間的交互;邏輯應(yīng)用模塊主要是整個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心，該模塊又由底層空間數(shù)據(jù)引擎、數(shù)據(jù)管理插件、上層公用應(yīng)用插件以及各種專題組成構(gòu)成，組件之間相互協(xié)調(diào)，組件越靠近底層，其性能越高;數(shù)據(jù)服務(wù)模塊則是對(duì)各種信息數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存與管理，與其他制圖系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫存在差異，其中所有的信息都是地質(zhì)勘察工作中的原始數(shù)據(jù)[2]，圖2-1 為地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)架構(gòu)。
圖 2-1 地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)架構(gòu)
地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)的三個(gè)模塊層面是一個(gè)開放性的結(jié)構(gòu)體系，各個(gè)組件之間的設(shè)計(jì)具有層次性，利用系統(tǒng)功能的擴(kuò)展、應(yīng)用與維護(hù)。整個(gè)信息系統(tǒng)是由7個(gè)子系統(tǒng)組成，每個(gè)系統(tǒng)又具有不同的功能。
(二)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)原則
對(duì)于那些非空間對(duì)象，需要把地質(zhì)勘察的靜態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成特定的物理數(shù)據(jù)庫模型，開發(fā)者編程來對(duì)類之間的關(guān)系進(jìn)行維護(hù)，嚴(yán)格遵循數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來展開設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫時(shí)，盡量要建立起詳細(xì)化數(shù)據(jù)字典與元數(shù)據(jù)，各個(gè)編碼要保持一致，并要減少數(shù)據(jù)冗余，確保數(shù)據(jù)庫的可擴(kuò)展性、科學(xué)性。
三、地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用
通過GIS地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)，可以把城市中的所有地質(zhì)信息進(jìn)行匯總，統(tǒng)一儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)庫中，使信息孤島得到消除，從而使基礎(chǔ)地形、基礎(chǔ)地質(zhì)、地質(zhì)工程勘察等信息實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一管理，并實(shí)現(xiàn)了圖文共享，并進(jìn)一步充實(shí)了文件操作管理、工程數(shù)據(jù)信息查看、地圖瀏覽、圖像輸出以及信息系統(tǒng)維護(hù)等功能[3]。該信息系統(tǒng)主頁面由菜單欄、工具欄、導(dǎo)航欄、標(biāo)題欄以及工作區(qū)組成。用戶通過“視圖”菜單欄中下的多個(gè)子菜單來實(shí)現(xiàn)各種功能，并對(duì)其進(jìn)行控制。下文主要對(duì)其中幾個(gè)重要功能進(jìn)行介紹。
(一)地圖查詢與瀏覽
在地理瀏覽過程中，要對(duì)地圖進(jìn)行放大、縮小、自由縮放、平移及各種視圖顯示等操作，因而要正確選擇造作按鈕功能。通常情況下，選擇對(duì)象有圓選、框選、點(diǎn)選及多邊形選擇等多種選項(xiàng)，在工具條上可以實(shí)現(xiàn)框選、點(diǎn)選和刪除功能。
(二)圖層管理
使用鼠標(biāo)，單擊圖例，進(jìn)而會(huì)彈出相應(yīng)的菜單欄，其中包含了“移除圖層”、“新增圖層”等功能，根據(jù)需要就可以對(duì)圖層進(jìn)行設(shè)置。針對(duì)當(dāng)前圖層，可以對(duì)圖層屬性進(jìn)行設(shè)置，例如“可見”與“可選擇”等，并將其保存為Mxd文件格式[4]�！盀g覽屬性”主要是對(duì)當(dāng)前圖層的信息屬性進(jìn)行查看，“生成專題圖”是根據(jù)特定需要，進(jìn)而生成特定的專題圖，通常包括“顏色漸變”、“單值”、“符合大小”以及各種形狀變化的專題圖形。在圖層的控制與管理界面，還可以能對(duì)圖層大小、顯示比例及圖層風(fēng)格等屬性進(jìn)行設(shè)置，當(dāng)調(diào)整操作結(jié)束后，點(diǎn)按“生成”按鈕即可實(shí)現(xiàn)。
(三)工程勘察數(shù)據(jù)管理
在工程勘察數(shù)據(jù)管理中，功能界面主要有編輯、查看、新增和刪除等選項(xiàng)。首先根據(jù)“工程名稱”或“工程編號(hào)”等基本信息，點(diǎn)擊“查詢”按鈕對(duì)工程概況進(jìn)行查詢。另外，根據(jù)不同的需要，則可以按照有關(guān)提示，完成“打開工程”、“刪除工程”、“新增工程”、“查看工程”以及“編輯功能”等不同操作。
四、地質(zhì)三維信息模型
隨著地質(zhì)勘察工作的快速發(fā)展，勘察信息系統(tǒng)也在不斷完善。但是國(guó)內(nèi)的地質(zhì)勘探領(lǐng)域，受到多種因素的影響，地質(zhì)勘察軟件還較為落后。在研究中，很多地質(zhì)工程師，主要是從二維空間上對(duì)地質(zhì)勘察相關(guān)工作進(jìn)行分析。為了更好的對(duì)地質(zhì)勘察工作進(jìn)行研究，現(xiàn)代勘察工作已經(jīng)將信息模型推向了三維領(lǐng)域。三維信息模型的建立，能夠直接對(duì)地質(zhì)資源進(jìn)行勘察，從而為地質(zhì)環(huán)境分與綜合分析提供數(shù)據(jù)支持。
受到客觀條件的影響，目前，在地質(zhì)進(jìn)行勘察與研究中，通常還是用描繪出的地質(zhì)圖來展示勘探成果，導(dǎo)致勘察效果缺乏三維立體性與可視性，這也是當(dāng)前“數(shù)字地球”實(shí)現(xiàn)過程中亟需解決問題。地質(zhì)體本身就是一個(gè)不規(guī)則的三維實(shí)體，可以用空間坐標(biāo)作為獨(dú)立的參數(shù)，構(gòu)建出空間地質(zhì)模型，從而表達(dá)其復(fù)雜性與特殊性。盡管受到很多因素影響，三維信息模型在建立過程中存在一定困難，但是仍然取得了突破性成果，為地質(zhì)勘查工作的開展提供了便利。地質(zhì)勘探工作中，場(chǎng)區(qū)內(nèi)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)比較容易獲得。在獲取地下三維空間信息時(shí)，經(jīng)常會(huì)使用工程探鉆法。通過勘探孔可以直接獲取詳細(xì)的巖土層分布狀況，取得的巖芯(土樣)還可以進(jìn)行相應(yīng)的室內(nèi)試驗(yàn)，獲得其物理力學(xué)指標(biāo)[5]。
由于鉆孔資料信息較為詳細(xì)、直觀和準(zhǔn)確，因而在三維信息數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建中發(fā)揮了重要作用。利用鉆孔數(shù)據(jù)來構(gòu)建三維勘察信息模型成為了國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，而且取得了顯著成果。地質(zhì)勘察三維信息模型，能夠?qū)Φ刭|(zhì)勘察數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全方位的分析，具有高效性，通過地層實(shí)體建模和地層表面建模，可以使地質(zhì)三維實(shí)體可視化，具有較高使用價(jià)值。
五、結(jié)束語
基于GIS的地質(zhì)勘察信息模型在地質(zhì)勘察工作中的作用越來越重要，因而需要加強(qiáng)對(duì)GIS等地質(zhì)勘察技術(shù)的研究。優(yōu)化地質(zhì)勘察信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提高GIS開發(fā)應(yīng)用效率，使地質(zhì)勘察信息模型發(fā)揮出更大的功能優(yōu)勢(shì)，更好的為地質(zhì)勘察工作服務(wù)。
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