gis在土木工程中的应用

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1、地理信息系统在土木工程中的应用1.地理信息系统的基本功能地理信息系统是一门集计算机科学、信息学、地理学等多门科学为一体的新兴学科，基于其能快速、方便地管理海量数据的特点，已经被广泛应用于资源开发、环境保护、城市规划建设和灾害监测与评估等领域J．它是在计算机硬件和软件支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供对规划、管理、决策和研究所需信息的空间信息系统．长期以来，人们普遍使用模拟地图来存储和查询空间信息．地图和描述地图信息的文献著作的结合，可视为一种模拟的地理信息系统．这种模拟地理信息系统的使用存在

2、一些缺点，如修改能力差，不便于数据的及时更新；各种地图大多数具有不同的比例尺，不利于综合分析多种地图信息；资料繁杂，不利于管理人员的查询等．计算机数据库管理技术(DBMS)、计算机辅助设计(CAD)及计算机图形学(ComputerGraphics)的发展，使人们用数字技术解决这些问题成为可能．一个用来存储和处理地理信息的计算机系统即成为地理信息系统(GIS)．GIS在这些技术的基础上发展起来，综合了它们的功能，并且具有自己独特的功能．GIS的功能主要包括数据的输入、管理、分析和显示．通过对模拟地图数字化、键盘输入或数据格式转换等途径，将各种数

3、据输入GIS后，GIS可以快捷地对其进行管理和分析．GIS处理的数据包括两种，一种是空间地理数据，如建筑物的位置、地下管线的布局等；另一种是空间信息对应的属性数据，如建筑物的结构类型、管径等．GIS可以象DBMS、CAD一样对数据进行编辑、更新等操作，更重要的是可以运用其独特的空间综合分析功能，由原有信息导出新的信息．此外，和其他开放式程序一样，GIS还可以挂接外部专业应用程序，增强其计算分析能力．GIS具有强大的显示功能，可以在空间域内直观地表达查询及检索结果，同时提供高质量的图文报告输出功能．地理信息系统（GIS）在土木工程中的应用随着地

4、理信息系统技术的发展,软件功能日趋多样化,其应用范围也由传统领域扩展到其它越来越多的新兴或交叉学科目前,技术己经开始逐步融入并推动着土木工程大学科中若干重要领域的进一步发展。从一定程度上讲,的应用模式正在逐步影响和改变着土木工程师惯有的思维方式。（一）、GIS技术在工程地质勘察软件中的体现工程地质勘察行业中引入GIS技术,旨在利用GIS强大的数据管理和空间分析功能,对以各种图件、图像、表格、文字报告为基础的单个工程勘察项目或区域地质调查成果资料以及基本地理信息,进行一体化存储管理。在此基础上可以进行二维地质图形生成及分析计算,并能够利用钻孔数

5、据建立区域三维地质结构模型,采用三维可视化技术直观、形象地表达区域地质构造单元的空间展布特征以及各种地质参数,建立集数字化、信息化、可视化为一体的空间信息系统,为相关部门提供有效的工程地质信息和科学决策依据。目前,国内将GIS技术和工程地质勘察业务相结合,对应用于工程地质勘察行业的GIS软件也成为软件研发的新领域,如有武汉中地公司的MapGIS工程勘察GIS信息系统、理正勘察系列软件等。典型的工程勘察GIS系统由以下几个功能模块组成：1、数据管理数据管理模块主要实现对地理底图、工程勘察所获取的资料和成果的录导入、转换、编辑、查询等功能。其中数

6、据建库可根据需要建立地理底图库或者工程勘察数据库,以实现对海量数据的方便输入、存储和编辑而基于GIS强大的数据管理功能,-4-工程勘察GIS软件能方便实现诸如钻孔相关的试验表属性数据与图形数据的关联存储功能、各种三维地质模拟结果和成果资料的存储管理功能、对多种成果图件及统计分析表单的快速查询功能等多种工程勘察信息管理功能。2、工程地质分析及应用该模块基于GIS中数一模联动和空间分析功能,能够实现：（1）生成与钻孔相关的钻孔平面布图、土层柱状图、岩石柱状图和工程地质剖面图等基本图件；（2）根据离散钻孔点生成等值线,比如地层层厚、层底层顶深度等值

7、线、基岩面等值线、地下水位等值线。（3）根据试验数据生成各种试验曲线,如静力触探曲线图、十字板剪切试验曲线、三轴压缩试验曲线图、土的颗粒级配曲线等。（4）与办公自动化OA完美结合根据工程勘察所取得的数据自动生成工程勘察报告。3、三维地质结构建模及可视化该类模块能够根据用户选定的分析区域内的钻孔分层数据自动建立起能反映该区域地质构造单元地层空间展布特征的三维地质结构模型对于地质条件比较复杂的区域,可通过用户自定义剖面干预建模,处理夹层、尖灭、透镜体等特殊地质现象。同时可提供对三维地质模型的多种可视化表现功能,比如生成任意方向切割模型、立体剖面图

8、,以及三维空间量算功能。4、成果生成和输出该类模块能对生成的各种二维图件、表格进行方便、灵活输出,以及对三维地质模拟结果静态效果图、漫游图、空间分析量算结果的输出。