三維GIS技術一用(yòng)，土木(mù)工程勘查一直爽

發布日期：2019-07-11 00:00 浏覽量：10063

土木(mù)工程作爲一門相對(duì)複雜(zá)的(de)學科，涉及的(de)因素也(yě)很多(duō)，隻有協調好不同因素之間的(de)關系，土木(mù)工程活動才能順利進行。然而實施過程中就是難度極大(dà)的(de)，如何提高(gāo)土木(mù)工程的(de)實際效率，并有效地模拟工程施工建設的(de)動态過程是當前土木(mù)工程管理(lǐ)和(hé)建設現代化(huà)的(de)重要要求。

三維GIS的(de)出現爲土木(mù)工程設計決策提供了(le)重要的(de)輔助作用(yòng)，它将計算(suàn)機技術和(hé)地學的(de)空間數據有效地結合起來(lái)，使得(de)用(yòng)戶可(kě)以對(duì)工程的(de)空間信息進行有效地管理(lǐ)，并将空間信息通(tōng)過可(kě)視化(huà)的(de)手段标識出來(lái)。

三維GIS技術在工程地質勘查中的(de)應用(yòng)有利于充分(fēn)發揮 GIS 系統的(de)強大(dà)的(de)數據分(fēn)析和(hé)空間分(fēn)析的(de)功能，能夠将工程勘查項目的(de)地質調查情況以圖像、文字或者表格的(de)形式表現出來(lái)，并在此基礎上進行二維地質計算(suàn)，構建合理(lǐ)的(de)地質模型，爲相關部門工程決策提供有力的(de)參考。目前，我國很多(duō)地質工程項目組已經将三維 GIS 技術應用(yòng)到土木(mù)工程勘查過程中，取得(de)了(le)不錯的(de)成果。

三維GIS技術的(de)最新進展

GIS技術作爲一種空間信息系統，能夠在計算(suàn)機技術的(de)支持下(xià)收集、存儲和(hé)管理(lǐ)各類數據，并對(duì)地理(lǐ)空間數據進行分(fēn)析和(hé)描述。三維GIS與傳統的(de)二維GIS技術相比，更真實地展示空間信息，并将抽象的(de)空間信息用(yòng)更爲直觀的(de)形式變形出來(lái)，便于用(yòng)戶使用(yòng)。

三維 GIS 技術的(de)可(kě)視化(huà)功能十分(fēn)強大(dà)，它不僅能夠讓用(yòng)戶獲得(de)地理(lǐ)空間現象，也(yě)能夠表達出地理(lǐ)空間中的(de)平面關系和(hé)垂向關系。尤其是先進的(de)圖形卡和(hé)投影(yǐng)設備的(de)應用(yòng)，更是提升了(le)三維GIS 技術的(de)可(kě)視化(huà)能力。

另外，三維 GIS 技術的(de)多(duō)維度空間分(fēn)析能力也(yě)進一步提升。從本質上來(lái)說，空間分(fēn)析的(de)過程是複雜(zá)且抽象的(de)，與二維 GIS 技術相比，三維 GIS 具有很多(duō)無可(kě)比拟的(de)優勢。

第一，三維空間信息數據獲取

就目前來(lái)說，由于各種限制性因素的(de)存在，三維空間信息系統在數據的(de)獲取方面還(hái)存在一定的(de)不足。三維空間信息數據的(de)采集主要分(fēn)爲兩部分(fēn)：表面數據的(de)采集和(hé)三維體信息的(de)采集。在物(wù)體表面數據的(de)采集方面，地圖數據采集法、實體測量法等已經得(de)到了(le)廣泛的(de)應用(yòng)。

第二，三維空間數據模型

這(zhè)是三維空間信息系統應用(yòng)的(de)關鍵部分(fēn)。數據模型的(de)應用(yòng)可(kě)以有效地表示出空間實體的(de)關系，并将這(zhè)種關系利用(yòng)各種操作符号表示出來(lái)。三維空間數據模型能夠描述出空間實體和(hé)非空間實體之間的(de)關系與相互制約機制以及一定時(shí)間序列下(xià)的(de)動态變化(huà)。就目前來(lái)說，三維空間數據模型可(kě)以分(fēn)爲體模型、面模型和(hé)混合模型，不同模型的(de)應用(yòng)範圍存在較大(dà)的(de)不同。

第三，三維空間關系

空間關系主要由三部分(fēn)構成：防線關系、度量關系和(hé)拓撲關系，它們都代表著(zhe)不同實體之間的(de)空間特性。地理(lǐ)空間關系的(de)描述要充分(fēn)考慮描述的(de)嚴密性與通(tōng)用(yòng)性因素。就當前來(lái)說，交互法、交叉法和(hé)各種混合方法是主要的(de)地理(lǐ)空間關系描述法。其中，交叉法的(de)應用(yòng)最爲普遍，它主要是将空間關系分(fēn)成幾個(gè)不同的(de)部分(fēn)，之後對(duì)各部分(fēn)的(de)空間交際關系進行判定。

第四，空間數據管理(lǐ)

空間數據的(de)有效管理(lǐ)是順利實現空間分(fēn)析的(de)重要基礎。三維 GIS 技術的(de)應用(yòng)能夠将地理(lǐ)空間的(de)表面信息真實地表現出來(lái)，包括各種紋理(lǐ)特征和(hé)其他(tā)屬性信息等，爲用(yòng)戶提供便利。目前，用(yòng)戶多(duō)利用(yòng)Oracle 數據庫進行海量三維數據的(de)存儲。

第五，三維空間信息的(de)可(kě)視化(huà)發展

可(kě)視化(huà)技術是三維 GIS 技術最重要的(de)組成部分(fēn)，能夠幫助人(rén)們有效地認知地理(lǐ)空間。飛(fēi)燕遙感就根據不同用(yòng)戶對(duì)業務的(de)需求，而提供定制化(huà)、數字化(huà)、網絡化(huà)、可(kě)視化(huà)、智能化(huà)、全三維的(de)GIS應用(yòng)解決方案。

上述三維 GIS 技術的(de)新發展爲其在多(duō)個(gè)領域的(de)應用(yòng)奠定了(le)良好的(de)基礎。

三維GIS技術在土木(mù)工程中的(de)應用(yòng)

三維GIS技術在應用(yòng)上優勢突顯，将其應用(yòng)于土木(mù)工程，能有效提高(gāo)土木(mù)工程的(de)設計和(hé)施工效率帶來(lái)便利。

三維 GIS 系統中工程地質分(fēn)析模塊是在 GIS 系統中空間分(fēn)析功能和(hé)數—模聯動功能的(de)基礎上形成的(de)，能夠根據離散專控點的(de)情況形成相應的(de)等值線，如地下(xià)水(shuǐ)位等值線等；能夠生成鑽孔平面布局圖、岩石柱狀圖等基本圖件；能夠根據試驗所得(de)的(de)數據形成相應的(de)數據曲線圖，如施工地點土的(de)顆粒級配曲線等等。接著(zhe)就來(lái)看看三維GIS技術的(de)具體應用(yòng)。

1、計算(suàn)某一個(gè)區(qū)域的(de)土方量

估算(suàn)工程的(de)土石方的(de)工程量是土木(mù)工程合理(lǐ)設計的(de)關鍵因素之一。施工人(rén)員(yuán)在過去是通(tōng)過測量網格的(de)高(gāo)程，再通(tōng)過線性内插的(de)形式，測定要挖填的(de)土方量。可(kě)是，此方法工序繁瑣且工作量較大(dà)，最後測量的(de)結果還(hái)不夠準确。

可(kě)幸的(de)是三維 GIS 技術中空間插值功能的(de)應用(yòng)能夠讓用(yòng)戶更好地預測工程數據的(de)變化(huà)，并能夠通(tōng)過計算(suàn)機模拟變化(huà)的(de)結果，從而真實地反映工程區(qū)域内地質情況。

2、應用(yòng)在道路設計

三維GIS技術能夠通(tōng)過道路線計算(suàn)出土方量。具體實施：用(yòng)戶先要設計出道路的(de)中心線，并按要求輸入設計參數，包括路面寬度、中心線的(de)加密點數或者加密的(de)網格間距等。

需要注意的(de)是加密點數一般适合道路設計中計算(suàn)加密較少的(de)情況，而網格間距加密技術的(de)應用(yòng)能夠使土方工程量的(de)測試結構更爲準确。

3、有助工程淹沒分(fēn)析

三維GIS技術的(de)應用(yòng)能夠與各種水(shuǐ)文模型有效地結合起來(lái)，并利用(yòng)系統中提供的(de)各類三維數據，合理(lǐ)地預測土木(mù)工程中洪水(shuǐ)可(kě)能會形成的(de)淹沒區(qū)域，進而對(duì)洪水(shuǐ)災害後果進行預測和(hé)評估。

在土木(mù)工程淹沒分(fēn)析中是非常重要的(de)，合理(lǐ)的(de)淹沒分(fēn)析有利于保護周邊的(de)生态環境，對(duì)于周圍的(de)移民安置工作也(yě)具有十分(fēn)重要的(de)意義。

可(kě)以利用(yòng)三維 GIS 技術，判斷淹沒的(de)水(shuǐ)位，并采取不同的(de)處理(lǐ)措施，如分(fēn)片或傾斜平面處理(lǐ)。土木(mù)工程淹沒分(fēn)析主要包括對(duì)淹沒的(de)深度及沒水(shuǐ)的(de)範圍的(de)分(fēn)析，同時(shí)還(hái)要分(fēn)析可(kě)能會面臨淹沒風險的(de)居民的(de)财産、土地的(de)類型以及可(kě)能影(yǐng)響的(de)人(rén)口數量等。

4、其他(tā)

三維GIS技術還(hái)能夠幫助用(yòng)戶進行土木(mù)工程專業的(de)制圖，利用(yòng)三維技術中的(de)強大(dà)的(de)圖像生成功能，能夠使工程制圖更準确。針對(duì)土木(mù)工程專業施工圖紙接邊不夠精确的(de)問題，可(kě)以利用(yòng) GIS 軟件對(duì)掃描後的(de)圖紙進行拼接，而後将相鄰掃描圖的(de)關鍵點沖和(hé)即可(kě)得(de)到完整的(de)圖紙。

綜上所述，三維GIS技術的(de)新發展，使其空間分(fēn)析能力和(hé)圖形的(de)現實能力進一步提升，能夠用(yòng)可(kě)視化(huà)的(de)手段将工程設計的(de)成果表示出來(lái)，逐漸成爲工程設計和(hé)決策過程中的(de)有力工具。

文章(zhāng)來(lái)源于網絡，作者：魏淑靜，班會龍，由飛(fēi)燕遙感www.feiyantech.com編輯。登載此文出于傳遞更多(duō)信息之目的(de)，版權歸原作者及刊載媒體所有，如本文中圖片或文字侵犯您的(de)權益，請聯系我們。