GIS技術(shù)在公路工程地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用

朱子國(guó)

（浙江省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究 浙江杭州 310000）

這些年以來(lái)，在很多的領(lǐng)域當(dāng)中都開(kāi)始廣泛地使用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，也就是所謂的GIS技術(shù)，GIS技術(shù)這種新興學(xué)科逐漸流行開(kāi)來(lái)，并且被人們所接受和確認(rèn)。伴隨著時(shí)代和科技的不斷發(fā)展，GIS技術(shù)迅速地從原來(lái)的理論研究發(fā)展向了產(chǎn)業(yè)化和實(shí)用化，同時(shí)在很多行業(yè)當(dāng)中被廣泛地利用，給很多部門(mén)提供了優(yōu)秀的決策支持和良好的處理信息的能力。

1 地理信息系統(tǒng)的定義與類(lèi)型

1.1 地理信息系統(tǒng)的定義

地理信息系統(tǒng)，也就是所謂的GIS，在不一樣的應(yīng)用領(lǐng)域以及專(zhuān)業(yè)當(dāng)中，GIS有著不同的理解，當(dāng)前，對(duì)于GIS還沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的并且便于接受的定義。有一部分人把GIS定義為能對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和研究的一種技術(shù)系統(tǒng)，這種技術(shù)系統(tǒng)能在計(jì)算機(jī)的硬件支持下依照地理坐標(biāo)或空間的位置對(duì)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行各種研究和處理，從而讓數(shù)據(jù)完成輸入、管理、分析等多種功能，能讓數(shù)據(jù)管理加強(qiáng)，對(duì)各種空間的實(shí)體和其之間相互的關(guān)系進(jìn)行研究，同時(shí)也能讓研究結(jié)果以圖形、文字或數(shù)據(jù)等方面的形式得到展現(xiàn)。而還有一部分人認(rèn)為GIS是一種空間信息的系統(tǒng)，這種系統(tǒng)十分重要并且具有特定性，其能對(duì)地球的整個(gè)空間或者是某一部分的地理相關(guān)信息進(jìn)行全方位分析的一種系統(tǒng)。寥寥數(shù)言不能讓GIS的概念得到完全的解釋?zhuān)厦嫠枋龅膬?nèi)容也是對(duì)GIS進(jìn)行的簡(jiǎn)單的介紹，說(shuō)的剪短一點(diǎn)，GIS指的是“以計(jì)算機(jī)的軟件以及硬件條件作為支持，使用搜索、采集、存儲(chǔ)、管理、分析和表達(dá)處于空間當(dāng)中的某一物體的具體位置所在和與相關(guān)事務(wù)有關(guān)的詳細(xì)屬性和具體的數(shù)值，而且把能回答用戶的問(wèn)題作為主要的任務(wù)，這種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就能被當(dāng)成是地理信息系統(tǒng)，也就是GIS?！?/p>

1.2 地理信息系統(tǒng)的分類(lèi)

地理信息系統(tǒng)擁有比較大的技術(shù)潛力，同時(shí)也擁有較廣的應(yīng)用面，并且地理信息系統(tǒng)也擁有十分迅速的發(fā)展速度，所以想要使用一個(gè)固定的方法對(duì)GIS進(jìn)行分類(lèi)十分困難。但一般來(lái)說(shuō)，可以使用下面幾個(gè)角度對(duì)GIS來(lái)進(jìn)行分類(lèi)：

（1）通過(guò)區(qū)域的大小，或者是其行政單位的級(jí)別對(duì)GIS進(jìn)行劃分，GIS分成兩種不同的種類(lèi)，其分別是區(qū)域地理信息系統(tǒng)以及省級(jí)地理信息系統(tǒng)或者也能稱之為全球地理信息系統(tǒng)（比如用來(lái)對(duì)全球氣候變化進(jìn)行檢測(cè)的地理信息系統(tǒng)），這當(dāng)中也包括國(guó)家地理信息系統(tǒng)（比如我國(guó)國(guó)家系統(tǒng)）等很多種。

（2）依照GIS的應(yīng)用功能對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)，能區(qū)分開(kāi)兩個(gè)不同的基本類(lèi)型，第一個(gè)是應(yīng)用性的地理信息系統(tǒng)，主要是負(fù)責(zé)某種工作或者是領(lǐng)域的GIS，這里面也擁有區(qū)域綜合地理信息系統(tǒng)還有專(zhuān)題地理信息系統(tǒng)；另外一種是工具性的地理信息系統(tǒng)，也就是通常意義上講的GIS工具軟件包，這種系統(tǒng)能做到空間數(shù)據(jù)的輸入、處理、存儲(chǔ)、分析以及輸出[1]。

（3）依照地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)。

2 對(duì)工程地質(zhì)資料進(jìn)行信息化管理的可能性和必要性

在過(guò)去十幾年，3S技術(shù)等以GIS為核心的新興技術(shù)在地學(xué)領(lǐng)域當(dāng)中得到了快速的利用和發(fā)展，開(kāi)辟出了地質(zhì)資料的管理研究工作這一個(gè)新的道路，GIS身為當(dāng)下各種高新科技所集合的產(chǎn)物，因?yàn)槠鋵?duì)于空間數(shù)據(jù)的分析處理以及存儲(chǔ)查找能力十分強(qiáng)大，所以和普通的信息管理系統(tǒng)有十分明顯的區(qū)分，其適用于十分復(fù)雜的地球空間數(shù)據(jù)，GIS能對(duì)地球空間數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的分類(lèi)、存儲(chǔ)、采集等，這些都是以往所使用的傳統(tǒng)技術(shù)和方法十分難做到的。因此，當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)水平已發(fā)展到了這個(gè)地步，GIS應(yīng)用已成為了地質(zhì)資料的管理信息化當(dāng)中一個(gè)十分優(yōu)秀的產(chǎn)品，詳細(xì)的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)和當(dāng)前所使用的先進(jìn)GIS技術(shù)相互融合，就能讓使用GIS技術(shù)完成的地質(zhì)資料管理信息系統(tǒng)得到實(shí)現(xiàn)，換句話說(shuō)，以地理性信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的研究和使用，是當(dāng)前時(shí)代計(jì)算機(jī)技術(shù)使用在地學(xué)研究當(dāng)中的大勢(shì)所向[2]。

3 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)分析

3.1 原始資料的管理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)

開(kāi)發(fā)信息數(shù)據(jù)庫(kù)的主要用途就是對(duì)工程勘察所得出的資料進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)以及利用。從這個(gè)要求上來(lái)看，數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)對(duì)勘察所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的存儲(chǔ)，同時(shí)也能對(duì)自己所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行快速并且準(zhǔn)確的調(diào)用。因此要求開(kāi)發(fā)出來(lái)的系統(tǒng)一定要擁有相對(duì)完善的原始資料存儲(chǔ)功能以及管理數(shù)據(jù)庫(kù)的功能。

3.2 數(shù)據(jù)處理和分析數(shù)據(jù)庫(kù)

這項(xiàng)研究的目的是讓地質(zhì)資料的二次利用和開(kāi)發(fā)得到實(shí)現(xiàn)。這就要求必須能讓擁有針對(duì)勘察數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)決策以及分析的功能的數(shù)據(jù)庫(kù)得到開(kāi)發(fā)出來(lái)。只有其擁有優(yōu)秀的數(shù)據(jù)處理功能和分析功能，才能為工程地質(zhì)的地理信息系統(tǒng)賦予價(jià)值。

4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)是以工程地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)作為基礎(chǔ)，在這個(gè)基礎(chǔ)上讓相對(duì)應(yīng)的程序模塊得到開(kāi)發(fā)，讓這程序沒(méi)款擁有地圖的編輯以及存儲(chǔ)功能，同時(shí)也需要具備工程地質(zhì)信息的預(yù)測(cè)、管理、入庫(kù)以及分析等不同的功能和不同模塊之間完美的索引的功能。

（1）數(shù)據(jù)的錄入功能。這種系統(tǒng)的數(shù)據(jù)錄入的功能效率應(yīng)該高，這樣能方便各種數(shù)據(jù)入庫(kù)，針對(duì)不同的信息來(lái)源，使用不同的處理手段和獲得的方法。

（2）編輯和修改的功能。由于基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的更新以及維護(hù)工作需要以周期為單位進(jìn)行，所以系統(tǒng)需要擁有高效率的圖形信息的功能。

（3）有好的圖形和界面的操作功能。一個(gè)系統(tǒng)的界面應(yīng)該是友好美觀并且相對(duì)簡(jiǎn)潔的。系統(tǒng)圖形的操作功能指的是所使用的系統(tǒng)應(yīng)提供給用戶圖形篩選、縮放以及其他功能。

（4）存儲(chǔ)管理的功能。對(duì)于空間的數(shù)據(jù)部分，讓科學(xué)并且合理的編碼標(biāo)準(zhǔn)以及地理要素的分類(lèi)得到建立，這是對(duì)于組織空間數(shù)據(jù)，并且對(duì)其進(jìn)行采集以及輸出轉(zhuǎn)換的根據(jù)所在。

（5）專(zhuān)家系統(tǒng)。為了能讓勘察資料實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)和利用，應(yīng)該對(duì)專(zhuān)家系統(tǒng)的模塊進(jìn)行分析和開(kāi)發(fā)，能讓工程地質(zhì)數(shù)據(jù)的應(yīng)用管理和分析得到實(shí)現(xiàn)。

（6）查詢統(tǒng)計(jì)的功能。

（7）信息輸出的功能。

（8）信息處理的功能。

（9）索引的機(jī)制。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，將GIS的技術(shù)使用在公路工程的工作當(dāng)中去，使應(yīng)用前景廣泛的工程地質(zhì)信息系統(tǒng)得到建立，是建設(shè)工程地質(zhì)信息化的重要手段之一，通過(guò)一定的嘗試研究遺跡探索，對(duì)其擁有了更加深刻的體會(huì)：

（1）對(duì)于GIS技術(shù)方面有了更加全面的了解。選擇使用一個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)功能較為齊全并且技術(shù)比較先進(jìn)的GIS軟件當(dāng)成開(kāi)發(fā)的平臺(tái)。對(duì)于系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)以及研發(fā)路線的制定都能起到至關(guān)重要的作用。

（2）迅猛發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已和當(dāng)今社會(huì)的很多方面息息相關(guān)，對(duì)擁有專(zhuān)家決策支持系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)版的工程地質(zhì)信息系統(tǒng)進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，將是未來(lái)研究的主要方向之一。

[1]徐鵬逍，李明生，張建根，等.GIS技術(shù)在公路工程地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用[J].工程勘察，2008（S1）：283～288.

[2]趙永軍，傅曉寧，楊雯雯.地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].西南石油大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2008（03）：68～71+186～187.