工程地质钻孔信息模型及数据库研究

工程地质钻孔信息模型及数据库研究
随着我国科学经济水平和地质勘测技术的不断发展和提升，我国在地质勘查领域取得了重大的进展，通过对我国地质地形进行勘探与勘查，人们积累了越来越全面和系统的地质钻孔知识及经验，只有不断深入研究工程地质钻孔信息模型以及数据库，才能使工程地质的地层模型表达更加全面和方便，为工程地质钻孔后续信息处理提供一定的保障。

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本文主要从工程地质钻孔信息的特点入手，对钻孔信息模型及其数据库进行了简单的探讨。

1工程地质钻孔信息特点
在我国的现代化建设过程中，对工程地质的勘查工作具有十分重要的意义。

它是我国进行各项建设规划的重要依据。

由于工程地质勘查工作十分艰巨，不仅需要大量的输入、输出以及对数据进行加工处理的工作，而且工程地质地域的种类繁多复杂，具有明显的地域性，因此在工程地质勘测中形成了大量的数据资料。

同工程地质的其他信息相比，土层钻孔信息具有明显的特点，即钻孔信息的相关数据资料大量而且原始，其数据处理起来也有一定的难度。

就目前而言，我国还没有一种行之有效的数据库结构能应用在实际工程地质钻孔信息管理中。

2数据库的研究
针对工程地质钻孔信息的数据库是建立在内外两级地层数据库优化映射的基础上的。

工程地质勘查资料和结果包含了地球表层岩土的众多信息。

各种地层和岩体的地质情况主要是受到人们的各种施工建筑活动以及地球表层结构长期的地壳板壳运动以及原始构造运动。

工程地质的底层结构往往十分复杂多变，还经常面临地层翻转颠倒的问题。

工程地质勘查钻孔信息的复杂性决定了必须选用能够合理表达实际情况的地层模型。

地层模型的选择在很大程度上决定了工程地质钻孔信息的处理效果。

但是就目前而言，我国尚没有一种能有效处理后期钻孔信息的地层模型，而且现有的模型不仅使用起来繁琐不便，也不能有效实现工程地质钻孔信息的共享性。

用户数据库是面向用户的一级数据库，它具有很强的包容性，与实际勘查中钻孔信息的相关数据相差不大，包括了各个土层的基本土层信息以及标高、平面位置、点号等。

系统数据库是适用于系统内部进行数据处理的二级数据库，在系统数据库中，必须建立起与实际钻孔信息统一的数据模型，即块-层结构模型。

3块-层结构模型
在优化工程地质钻孔信息数据库之后，为了更加客观、准确地表达地层层序，可以建立并利用块-层结构模型，即将各个地层组成基本块进而组成钻孔模型，
达到优化地层层序的目的。

通过比较和分析各钻孔的基本块与土层情况，将相关的数据依层次和顺序填入。

对于有土层翻转的，应该增加一个基本块填入，缺失土层的，就填入0，顺序相同的，就依照顺序填入。

可见块-层结构模型是一种可伸缩的灵活性很强的信息数据模型。

虽然在工程地质勘测中，不同的钻孔信息可能有不同的基本块，但是采用块-层结构模型能够使这些基本块保持形式上的一致性，通过同一种结构形式很好都表达了地层中的缺失和翻转问题，使不同地层层序的工程地质钻孔信息都得到了很好地表达。

优化地层层序与工程地质钻孔地层层序在相符程度可以通过基本块的数量来反映。

块数越多则表明优化地层层序与地质钻孔地层层序越不相符，块数越少则表明优化地层层序与地质钻孔地层层序越相符。

如果优化地层层序与地质钻孔地层层序越不相符程度较高，则说明该处的工程地质条件比较复杂多变。

4工程地质钻孔信息数据库
通过建立数据库能够对工程地质的钻孔信息进行全面、科学、合理和高效地管理与分析处理。

为了更好的模拟实际地层的空间数据，现在多采用三维地层建模。

但是就目前而言，这种建模方法常常比较繁琐并且不便于操作，而且在实际的应用分析中，这种三维模型不能很好地自适应与自学习，不能及时更新一些新数据，缺少对工程地质钻孔信息的实时分析和深层分析，使得结果往往流于表面。

针对这种情况，工程地质数据库处理系统不仅能提供用户量化的工程地质钻孔的地层信息，还能方便地供用户进行查询，有关工程地质钻孔信息的相关平面图、剖面图、各种变化曲线图、工程地质情况报表以及各种实验表格等都能具体地呈现给用户。

工程地质数据库系统的多个模块能够相互不受干扰并行不悖地运行，也能集成运行；可以在系统内随时添加各种形式的多媒体文件，方便查阅；对于工地质钻孔信息相关的多媒体信息能够同步显示，且能在编录钻孔信息的过程中能同步生成钻孔的相关工程地质图，如编制岩芯信息时能够同步生成岩芯柱状图；工程地质数据库系统系统的操作也比较简单，能够很好地在采矿钻探以及地质勘探掘进中进行相关地质信息数据的多媒体编录。

地质勘查钻孔信息多媒体数据库管理系统主要通过以下程序来实现生成钻孔柱状图以及对钻取的岩芯信息进行管理：设计钻孔岩心信息数据库；对岩芯信息数据库管理中出现的一些问题通过设计相关的对象来解决；将对象提供的数据通过开发图形用户界面显示，并完成与用户交互。

在工程地质钻孔的系统数据库中，由于地层中的缺失和翻转问题等导致各不同的钻孔信息可能有不同的基本块，但是块-层结构模型使这些基本块保持形式上的一致性，因此可以通过各种先进的技术，构建各个点位在整个区域内的拓扑关系，如通过工程地质中的各个钻孔点构建Delaunay三角网，然后进一步研究和分析工程地质位置点的钻孔信息及地层信息。

5结语
要实现对工程地质钻孔信息的有效、科学、合理地管理和分析处理，首先应该建立一个最能体现实际工程地质情况的模型，通过块-层结构模型的建立，解决了地层翻转和地层缺失的问题，具有很好的应用性。

但是值得注意的是，这种模型在实际应用中也有一定的局限性，比如它不能反应实际工程地质中的相同结构现象。

除此之外，这种模型还是具有很强的实用性的。

另外，建立工程地质信息数据库系统的前提优化地层层序，建立块-层地层模型，然后建立起相关信息的数据库系统。

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