丁奇奇1，于淼2，林伟3
青岛市勘察测绘研究院 山东省青岛市 266061
摘要：传统岩土勘察技术则具有勘测资料严重地质化、地形图与设计系统间缺乏连通性等一系列问题,很难保证工程的建设施工质量。岩土工程勘察工作中引用数字化技术能将分散的数据集中起来,便于信息的收集,也能将数据进行对比分析发现当前工作中存在的实际问题,及时调整当前工作。本文对勘察数字化系统及其在岩土工程勘察中的应用进行分析。
关键词：数字化技术；岩土工程勘察；应用
1岩土工程勘察数字化系统
1.1传输系统
传输系统将测绘数据通过在实时平台的共享，有效提高了测绘信息的利用效率，是数字化系统中的重要组成部分。因此，勘察数字化技术中离不开计算机信息技术的支持。勘察人员与工程技术人员通过在建立在网络上专业的岩土工程信息平台进行交流，实现了信息的实时传输。
1.2感应系统
在岩土工程勘察工作中，有效的利用数字化技术，能够让岩土数据处理中心呈现出多元化的发展趋势。在这个过程中，为了能够对勘察区域实现自动智能化的探测，需要将电子传感器作为智能信号传输的基础设备，从而得到勘察区域的基本信息。
1.3存储系统
在岩土工程的勘察过程中，大量地质数据会随着工程规模的增大而不断产生，而搭建数字化的信息平台，首要条件是必须有一个稳定的存储系统能够让调查人员对不同地区的地质数据进行分类，并将专业处理与分析后的结果进行存储。以便用户能够根据自身需求随时调阅，为用户提供直观有效的观测数据，充分发挥勘测资料的作用。巧妙地将GIS和CAD系统结合起来，通过数字模型建立三维立体模型，实现了数据处理与与加工的一体化。工程设计人员便能够在显示测量地物空间与属性信息的立体模型上面进行工程设计。
2数字化技术在岩土工程勘察中的应用
2.1进行数字化建模处理
目前，地质勘察工程数字化建模方法主要有不规则网络法和表面模型法，两者各有其优点和特点。（1）不规则网络法是一种简化的差值处理方法，它把有限的点连接起来，把整个区域分成相连的三角形面的网络。每个区域中的任意一点都是三角形区域的顶点，三角形边上或者三角形区域内。对没有在顶点上的任意点，则通过插值此点的数值属性来获得。因此，不规则网络法所形成的空间，是三维空间中单个线段的模型，但在整个空间中，每个三角形的位移是连续的，但又是不可微分的，每个顶点处面的法向量方向不同。关于存储，有许多种存储方式表现为不规则的网络结构，最常见的是相应地记录每个三角形、节点、边的信息。存储器采用动态指针的方式进行存储，包括三边指针和两边顶点指针。利用指针可以直接对用于每个顶点和确定的边进行定位，也可以在其中找到关于相邻三角形的信息。该结构的特点是，对每个三角形区域都要花费一定的时间来寻找其相关信息，并且在计算表面时，由于采用了一次方程线性差法进行区域划分，因此计算速度较快。但在对计算精度要求较高的工程中，为了提高计算精度，需要将区域划分成更小的三角形，这样虽然计算精度有所提高，但相应的速度却降低了。（2）表层膜法又称为表面模型法，它有着悠久的历史，在工程实践中的应用时间较长。以工程中使用的中外表面体模型为基础，对均匀质体进行建模，是一种较为精确的建模方法，也是目前使用较为广泛、较为常用的建模方法。
采用表面法处理的数据源，是由监测点得到的若干列数据，这些数据是离散的，包含几何特征和属性特征的数据，结合质体表面的形状，然后利用数据解释结果重建地质体界面。这种方法的计算精度比较高，但反过来又会影响计算速度。而且建模时首先将线性插值法归为一类比较困难。建立数据模型时，可以对数据进行抽象化处理，将一系列具有相同属性的数据点按一定的规则连接起来，从而形成系统化的空间曲面，建模过程中常用的数学方法和图形方法。
2.2数据库管理系统
（1）岩士勘测工程涉及到的数字化原始数据主要是相关工程的地理信息、空间结构．并且，岩土工程勘察数字化系统的总体结构包括地址信息采集、模型描述、特征描述、属性数据、地质模型、数据库、可视化管理、综合分析。地质资料的收集过程都是通过实验的方式进行的，应根据操作规范，尽可能地收集地质有关资料。模型描述是进行模型选择和相关系数、特征设置，根据不同的工程项目选择不同的模型。属性数据的输入和判定，是指根据测量所得的数据进行属性相关数据输入。在整个数字化过程中，地质模型的建立是关键，它决定了数字化的准确性。可视化管理是将相关数据输出成图形，直观地进行分析研究，是下一部分“综合分析”的基础。（2）数据库的概念模型在岩土工程测量数字化过程中，信息处理系统具有独特的特点，其主要任务是对数据进行分析和整理，并对信息和数据进行分析。要使数字化需求在功能上充分表达，首先要利用有关问题的概念数据，建立信息和数据的模型。勘察数据库的实体分为多种类型，主要包括详细文档资料、地形图、地层特征、钻孔特征等，它们是岩土勘察数字化的基础工作，是处理复杂数据和密集数据的系统。建立模型的过程主要是根据实际的需要和情况，充分考虑各个方面的情况，以便更准确地计算和分析。（3）数据库的实现过程主要包括三类数据，即用户输入的原始数据、系统产生的中间数据、系统处理的最终数据。勘测点数据是原始数据的主要来源，勘测点数据又可分为测点信息属性数据、勘测点几何属性数据。它是指测量点的高度、地层厚度、孔隙度、含水率等与地质有关的参数。产生的中间数据主要有剖面数据、三维表面数据、地层数据等。而且可能会有各种各样的中间数据产生最终数据，并最终实现最终数据的可视化结果。文档资料包括地质勘探报告等，图形资料包括连线剖面图、单孔柱状图等，这是数据库的实现结构。
2.3地形建模技术
将某一个地区的DEM数据作为基础内容，科学合理地叠加本区域遥感影响，将三维地形呈现在人们的眼前，就是我们所说的地形建模技术，再科学合理地变换正射影像图，并使用PS软件进行调色的背景之下，就可以将其作为三维图像底图。
2.4岩土工程勘察模拟技术
数字化勘察技术在实际应用的过程中，使岩土工程呈现出模拟变化的态势，对各种类型岩土数据进行处理，获取工程项目实际信息数据。某些岩土工程项目中的数据难以通过勘察测量获取到，数字化勘察技术实际应用的过程中，能够对岩土工程环境进行模拟，构建出一个概念性勘察系统，从各个角度上对岩土工程勘察流程中的技术问题进行分析，实现数字化管理目标，科学合理地应用勘察模型来模拟岩土工程，精准其迅速的获取到模拟勘察量。因为数字化勘察技术实际应用的过程中，可以较为精准地将实际和模拟岩土工程之间的属性关系反应出来，因此岩土工程单位使用模拟勘察，获取到复杂岩土工程项目的基本信息，促使岩土工程勘察工作的难度及工作量得到有效的控制，在此背景下岩土工程勘察工作的效率及勘察结果的精准性得到大幅度提升，妥善解决以往岩土工程勘察工作进行的过程中遇到的数据获取困难这个问题。
3结语
随着科技的不断进步，岩土测量技术的实际应用已达到要求，在后续测量阶段，受其他因素的影响，存在技术应用不合理的情况。为使技术在岩土工程勘察中得到全面的发展，必须提前推广应用。理解现代化信息技术的种类，推动岩土工程的全面进步，满足可持续发展的需要，是整个实施过程的目标。
参考文献
[1]岩土工程勘察中数字化技术的应用[J].王杰.冶金管理.2020(05)
[2]岩土工程勘察的数字化技术与运用[J].阮超.中国金属通报.2020(06)