GIS技術在公路工程地質領域的應用

朱子國

（浙江省交通規劃設計研究 浙江杭州 310000）

這些年以來，在很多的領域當中都開始廣泛地使用地理信息系統技術，也就是所謂的GIS技術，GIS技術這種新興學科逐漸流行開來，并且被人們所接受和確認。伴隨著時代和科技的不斷發展，GIS技術迅速地從原來的理論研究發展向了產業化和實用化，同時在很多行業當中被廣泛地利用，給很多部門提供了優秀的決策支持和良好的處理信息的能力。

1 地理信息系統的定義與類型

1.1 地理信息系統的定義

地理信息系統，也就是所謂的GIS，在不一樣的應用領域以及專業當中，GIS有著不同的理解，當前，對于GIS還沒有一個統一的并且便于接受的定義。有一部分人把GIS定義為能對空間數據進行管理和研究的一種技術系統，這種技術系統能在計算機的硬件支持下依照地理坐標或空間的位置對空間數據進行各種研究和處理，從而讓數據完成輸入、管理、分析等多種功能，能讓數據管理加強，對各種空間的實體和其之間相互的關系進行研究，同時也能讓研究結果以圖形、文字或數據等方面的形式得到展現。而還有一部分人認為GIS是一種空間信息的系統，這種系統十分重要并且具有特定性，其能對地球的整個空間或者是某一部分的地理相關信息進行全方位分析的一種系統。寥寥數言不能讓GIS的概念得到完全的解釋，上面所描述的內容也是對GIS進行的簡單的介紹，說的剪短一點，GIS指的是“以計算機的軟件以及硬件條件作為支持，使用搜索、采集、存儲、管理、分析和表達處于空間當中的某一物體的具體位置所在和與相關事務有關的詳細屬性和具體的數值，而且把能回答用戶的問題作為主要的任務，這種計算機系統就能被當成是地理信息系統，也就是GIS?！?/p>

1.2 地理信息系統的分類

地理信息系統擁有比較大的技術潛力，同時也擁有較廣的應用面，并且地理信息系統也擁有十分迅速的發展速度，所以想要使用一個固定的方法對GIS進行分類十分困難。但一般來說，可以使用下面幾個角度對GIS來進行分類：

（1）通過區域的大小，或者是其行政單位的級別對GIS進行劃分，GIS分成兩種不同的種類，其分別是區域地理信息系統以及省級地理信息系統或者也能稱之為全球地理信息系統（比如用來對全球氣候變化進行檢測的地理信息系統），這當中也包括國家地理信息系統（比如我國國家系統）等很多種。

（2）依照GIS的應用功能對其進行分類，能區分開兩個不同的基本類型，第一個是應用性的地理信息系統，主要是負責某種工作或者是領域的GIS，這里面也擁有區域綜合地理信息系統還有專題地理信息系統；另外一種是工具性的地理信息系統，也就是通常意義上講的GIS工具軟件包，這種系統能做到空間數據的輸入、處理、存儲、分析以及輸出[1]。

（3）依照地理信息系統的數據結構對其進行分類。

2 對工程地質資料進行信息化管理的可能性和必要性

在過去十幾年，3S技術等以GIS為核心的新興技術在地學領域當中得到了快速的利用和發展，開辟出了地質資料的管理研究工作這一個新的道路，GIS身為當下各種高新科技所集合的產物，因為其對于空間數據的分析處理以及存儲查找能力十分強大，所以和普通的信息管理系統有十分明顯的區分，其適用于十分復雜的地球空間數據，GIS能對地球空間數據進行詳細的分類、存儲、采集等，這些都是以往所使用的傳統技術和方法十分難做到的。因此，當前的科學技術水平已發展到了這個地步，GIS應用已成為了地質資料的管理信息化當中一個十分優秀的產品，詳細的地質數據庫和當前所使用的先進GIS技術相互融合，就能讓使用GIS技術完成的地質資料管理信息系統得到實現，換句話說，以地理性信息系統為基礎的地質數據庫系統的研究和使用，是當前時代計算機技術使用在地學研究當中的大勢所向[2]。

3 數據庫結構分析

3.1 原始資料的管理和存儲數據庫

開發信息數據庫的主要用途就是對工程勘察所得出的資料進行二次開發以及利用。從這個要求上來看，數據庫應能實現對勘察所得到的數據進行有效的存儲，同時也能對自己所需要的數據進行快速并且準確的調用。因此要求開發出來的系統一定要擁有相對完善的原始資料存儲功能以及管理數據庫的功能。

3.2 數據處理和分析數據庫

這項研究的目的是讓地質資料的二次利用和開發得到實現。這就要求必須能讓擁有針對勘察數據的數據決策以及分析的功能的數據庫得到開發出來。只有其擁有優秀的數據處理功能和分析功能，才能為工程地質的地理信息系統賦予價值。

4 系統功能設計

系統的功能設計是以工程地質數據庫作為基礎，在這個基礎上讓相對應的程序模塊得到開發，讓這程序沒款擁有地圖的編輯以及存儲功能，同時也需要具備工程地質信息的預測、管理、入庫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）數據的錄入功能。這種系統的數據錄入的功能效率應該高，這樣能方便各種數據入庫，針對不同的信息來源，使用不同的處理手段和獲得的方法。

（2）編輯和修改的功能。由于基礎數據的更新以及維護工作需要以周期為單位進行，所以系統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。一個系統的界面應該是友好美觀并且相對簡潔的。系統圖形的操作功能指的是所使用的系統應提供給用戶圖形篩選、縮放以及其他功能。

（4）存儲管理的功能。對于空間的數據部分，讓科學并且合理的編碼標準以及地理要素的分類得到建立，這是對于組織空間數據，并且對其進行采集以及輸出轉換的根據所在。

（5）專家系統。為了能讓勘察資料實現進一步的開發和利用，應該對專家系統的模塊進行分析和開發，能讓工程地質數據的應用管理和分析得到實現。

（6）查詢統計的功能。

（7）信息輸出的功能。

（8）信息處理的功能。

（9）索引的機制。

5 結束語

綜上所述，將GIS的技術使用在公路工程的工作當中去，使應用前景廣泛的工程地質信息系統得到建立，是建設工程地質信息化的重要手段之一，通過一定的嘗試研究遺跡探索，對其擁有了更加深刻的體會：

（1）對于GIS技術方面有了更加全面的了解。選擇使用一個相對來說功能較為齊全并且技術比較先進的GIS軟件當成開發的平臺。對于系統功能的實現以及研發路線的制定都能起到至關重要的作用。

（2）迅猛發展的網絡技術已和當今社會的很多方面息息相關，對擁有專家決策支持系統、網絡版的工程地質信息系統進行研究和開發，將是未來研究的主要方向之一。

[1]徐鵬逍，李明生，張建根，等.GIS技術在公路工程地質領域的應用[J].工程勘察，2008（S1）：283～288.

[2]趙永軍，傅曉寧，楊雯雯.地理信息系統在地質領域中的應用[J].西南石油大學學報（自然科學版），2008（03）：68～71+186～187.