試論水利水電工程地質信息處理技術集成化探析

 　　論文關鍵詞:信息處理　技術集成　工程勘察　工程

　　論文摘要:工程(地質)勘察信息化是一項復雜的系統(tǒng)工程,其中既涉及各種信息處理技術及其集成化應用,也涉及方法論和其它問題。因此,提出工程地質勘察信息化的要求,不但是地質信息科學發(fā)展的必然趨勢,也是促進地質信息科學的理論框架、方法論體系和技術體系形成主要動力。 
　　
　　0引言
　　當前,伴隨著一般信息科學、地球信息科學、地球空間信息科學和信息科學的興起,地質信息科學已經(jīng)逐漸形成雛形。這是一門嶄新的邊緣學科,是關于地質信息本質特征及其運動規(guī)律和應用方法的一個綜合性學科領域。它的形成與地質學和地質工程各個分支學科的發(fā)展和促進密不可分。分析的結果表明,技術的引進、改造、融合、集成和應用過程,實際上就是工程(地質)勘察信息化的過程。
　　1水電工程地質信息處理
　　1.1 信息處理技術地質測繪、鉆探、山地工程等所獲取的數(shù)據(jù)是水利水電工程地質信息處理的數(shù)據(jù)源,是水利水電工程地質信息處理流程的起點,這些數(shù)據(jù)包括搜集到的早期勘察數(shù)據(jù)和現(xiàn)階段地質勘察獲取的狀態(tài)數(shù)據(jù),不但具有多來源、大數(shù)量、多種類、多層次、多維和多應用主題等特點,同時又具有可采集性、可存儲性、可性、可復制性、可共享性等可信息化的特征。這個過程可以劃分為勘察數(shù)據(jù)獲取、勘察數(shù)據(jù)整理與管理、勘察圖件制作、地質體空間分析、勘察成果編制、管理與查詢等環(huán)節(jié)。每個環(huán)節(jié)都可以對應一種或數(shù)種信息技術,如數(shù)據(jù)的采集與管理可以用數(shù)據(jù)庫技術來實現(xiàn),勘察圖件的制作可以用計算機輔助設計技術或GIS技術來實現(xiàn),地質體空間分析可以用三維建模與空間分析技術來實現(xiàn),勘察成果的編制可以通過數(shù)據(jù)庫中資料的組合來生成,成果的查詢檢索可以通過數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡技術來實現(xiàn)。[1]
　　1.2 信息處理方法數(shù)據(jù)采集是整個處理過程的起點,也是水利水電工程勘察的主要工作之一。所采集的數(shù)據(jù)包括可以搜集到的前期資料和工程勘察獲取的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)都可以通過直接錄入、導入與二維平面圖或三維模型綁定輸入等四種方式來進行處理。[2]報告、匯報、歸檔部分是指利用數(shù)據(jù)庫、二維輔助制圖和三維模型與空間分析成果來編制工程勘察報告等勘察成果,并對所取得的成果數(shù)據(jù)進行審查匯報,最后把成果進行數(shù)據(jù)庫管理和歸檔。以上這些工作全部處在標準化體系的制約之下,這些標準包括工程勘察規(guī)范、數(shù)據(jù)編碼標準、圖層設置標準等等,同時這一過程被網(wǎng)絡技術進行全面的改造,從而組成水利水電工程地質信息處理的完整流程。
　　1.3 信息處理流程①數(shù)據(jù)采集階段。在確定了工作目標后,首先搜集工作區(qū)域的各種已有資料,在對搜集到的資料進行分析后,在可能的工作區(qū)域內進行野外考察,進一步確定工作區(qū)域。在基本確定的工作區(qū)域內進行野外測量和工程地質測繪工作。在測繪的基礎上進行鉆探、物探、地質試驗和可能的山地工程等工作。這個階段主要是獲取工作區(qū)域內地表、地下的各種地質資料。②室內整理階段。室內整理階段是對獲取到的地質資料進行校對、分析和分類的工作,使獲取到的數(shù)據(jù)條理分明,便于后期工作的使用。這一階段可以滯后于數(shù)據(jù)采集階段,也可以與數(shù)據(jù)采集階段同時進行。③分析處理階段。分析處理階段主要是利用整理后的數(shù)據(jù)進行各種地質圖件的編制,對野外勘探的數(shù)據(jù)進行、分析、計算等,為下一步勘察報告的編制提供各種資料。④編制報告階段。工程勘察的最終成果是勘察報告,這一過程主要依賴地質技術人員對地下地質空間的感悟與工作經(jīng)驗,充分利用獲取的數(shù)據(jù)和前期對數(shù)據(jù)的整理與分析處理成果來編制工程勘察報告。⑤成果審查與匯報階段。這一過程是對整個勘察工作的檢查和驗收,如果分析不夠充分,要返回到分析處理階段進行更充分的分析處理,如果分析結果缺乏足夠的數(shù)據(jù),要返回到數(shù)據(jù)采階段,進行補充勘探工作,直到審查通過。⑥資料歸檔階段。這一階段主要是把原始勘探資料和勘探成果資料進行分類歸檔工作。這部分資料同時也是其它工作的資料依據(jù)。從信息處理角度也可以把這個過程劃分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)應用三部分,其中數(shù)據(jù)管理包括對所采集數(shù)據(jù)進行管理和對數(shù)據(jù)應用的結果進行管理,數(shù)據(jù)應用包括數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、空間模擬與分析、地質圖編制和報告編制等。
　　2實現(xiàn)地質信息技術的集成化
　　為了最大限度地發(fā)揮各種信息技術的作用,需要實現(xiàn)信息集成化。其原則和出發(fā)點是:使各部分信息有機地組成一個整體,每個元素都要服從整體,追求整體最優(yōu),而不是每個元素最優(yōu);各個信息處理環(huán)節(jié)相互銜接,數(shù)據(jù)在其間流轉順暢,能夠充分共享。系統(tǒng)有了這樣的的整體性,即使在系統(tǒng)中每個元素并不十分完善,通過綜合與協(xié)調,仍然能使整體系統(tǒng)達到較完美的程度。從工程勘察信息系統(tǒng)實現(xiàn)的結構看,系統(tǒng)集成的內容包括:技術集成、網(wǎng)絡集成、數(shù)據(jù)集成和應用集成。分布式的工程勘察點源信息系統(tǒng)的建立,就是上述四方面集成的結果。
　　3結語
　　工程(地質)勘察信息化是一項復雜的系統(tǒng)工程,其中既涉及各種信息技術及其集成化應用,也涉及方法論和其它問題,要求深化對地質信息機理基礎理論的研究。因此,工程地質勘察的信息化需求,也是地質信息科學發(fā)展的動力,促進地質信息科學的理論框架、方法論體系和技術體系形成。工程(地質)勘察的的理論、方法和技術作為地質信息科學的重要組成部分,在自身發(fā)展的過程中也不斷地借鑒和引進其它地質與礦產(chǎn)勘查領域的成果,并且逐漸融入地質信息科學的總體發(fā)展軌道,伴隨著地質信息科學的發(fā)展而發(fā)展。
　　參考文獻:
　　[1]劉軍旗.水利水電工程地質信息流研究思路及技術方法[J].人民長江,2007,38(8):120-123.
　　[2]黃長青.水利水電工程地質三維信息系統(tǒng)研究與應用[J].人民長江,2008,23(1):11-12.

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