【摘 要】工程地质调查与测绘、土试样采取、原位测试、现场检验等岩土工程勘察是水利、道路、建筑、桥梁等工程设计与施工的重要基础，因而岩土工程勘察设计就变得尤为重要。本文在对岩土工程勘察设计中所用到的CAD与GIS进行比较的基础上，找到CAD与GIS应用的结合点，从数据信息库建立与相关平面图的编制方面研究二者的应用，旨在对成图效果加以提升。
【关键词】岩土工程；勘察设计；CAD；GIS
如果岩土工程勘察不利，就会暴露出工程地质不良的问题，不管工程结构的上部设计再优质再完善，也会对工程质量留有严重的质量安全隐患。多种形式与不同规模的工程施工都或多或少对地质条件带来一些影响作用，而地质构造的不同也会影响工程施工的进程与质量。进行岩土工程勘察的目标通常是弄清工程项目的地质条件，研究其存在的地质问题，并对其加以正确评价。在岩土工程勘察设计真中经常会用到CAD系统与参考GIS系统，如何将二者有效结合就成为当前设计的技术难题，需要在对比分析的基础上，对其实际应用加以研究。
1.CAD与GIS的概述
1.1 岩土工程勘察中的CAD系统
计算机辅助设计（Computer Aided Design）系统是美国Autodesk公司在上世纪八十年代开发，在多年的改进与完善过程中，已经在建筑、电气、城市规划、园林设计、机械设计等多个领域得到较为广泛的应用。现阶段以CAD系统而研制的岩土工程勘察软件、治理设计计算软件、勘察现场原位测试软件、地质测绘软件等方面也较为齐全，可广泛用于岩土工程的勘察、设计、实验、测绘等工作上。1.2岩土工程勘察设计中GIS系统地理信息系统（Geographic Information System）是新近研究的应用系统之一，于空间位置信息资料管理方面具有独特的优势，因而被推广与应用在城市规划、农业生产、能源配置、交通建设、岩土工程、地籍测绘等领域当中。就岩土工程勘察设计而言，尽管GIS系统应用时间较短，然而其具有较快的发展速度。
2.岩土工程勘察设计中CAD与GIS的对比
CAD系统是现阶段亚粘土工程勘察设计中应用较为广泛、技术研发较为深入的软件，而GIS在计算机硬件与软件的辅助下，对地球表层空间的地理分布信息加以收集、储存、管理、运算、分析、显示并描述。在岩土工程勘察设计中，CAD与GIS不但具有共同点，而且还存在一些不同点。
2.1 二者的共同点
通常二者的共同点体现在：它们都具备有效处理平面或者立体地理图形的能力。以ARC/INRO中的TIN模块为例，TIN模块可以专项进行地表模型生成、显示、分析等一系列操作，通过产生不规则的三角网，对地表模型进一步处理，还可以对立体化的地表模型加以显示分析，像三维渲染、剖面提取、土方挖填与计算等。在现阶段，CAD与GIS系统当中都设置了一些具有强大功能的数据库管理模块，能够有效对信息数据进行管理分析，其中有些是根据客户机制内容来设计的，因而就可为很多客户搭建数据资源共享的数据信息库。
2.2 二者的不同之处
2.2.1 体现的主要功能
运用CAD应用软件能够设置独立的地理坐标体系，并可以有效对地理坐标进行转换，然而其在地图处理概念与功能方面存有缺陷，在岩土工程勘察设计中，CAD系统的功能除建立数据库来管理数据之外，并以图形、图像的形式将结果表现出来，由于其不必对地图及其对应属性加以综合化管理，因而就不用设置较为复杂的查询与叠加功能；GIS系统具备了良好的地图数据处理、数据库管理、图像叠加等能力，然而在辅助设计方面存有较大缺陷。
2.2.2 连接能力
一般而言，CAD系统与数据库间仅有初步的连接，这就造成了很难将数据属性以及对应的地理试题融入CAD系统；而采取GIS系统可以一同处理空间数据与属性数据，如在用户对一些空间数据进行修改时，GIS系统就会对有关属性数据进行适当调整。
2.2.3 分析能力
CAD系统在分析能力的缺乏使其很难对多数空间问题进行处理，如方案设计、岩土工程勘察设计中综合评价工作，并且CAD系统并不能按照空间关系查询，来对多幅图进行空间运算；GIS的基本功能就是对空间数据信息的处理分析，因而其具有较强的空间问题解决能力、综合评价能力以及预察功效。
3.岩土工程勘察设计中CAD与GIS应用研究
3.1 历史数据库建立阶段
在一定时期内勘察企业所要进行勘察设计的工程项目当中，部分工程项目是邻近的，甚至还会出现在同一场地的状况，这就说明一些在外业勘察中所得到的数据或者由室内试验所得到的数据是可以当成经验数据重复使用的。然而，在现阶段，很多工程的勘察数据通常是以纸质资料的方式进行查询的，对查询工作造成诸多不便，对数据资源的有效利用带来阻碍。可以综合应用CAD与GIS系统，建立与不断更新岩土工程勘察数据库，将全部数据都录入数据库当中，便于进行数据的查询与应用，从而有效开展数据的查询工作，如采用ArcGIS、MapGIS软件，新建一个点形式文件来对勘察位置的信息记忆存储，其后把每个勘察点的属性信息输入到数据库，这样全部勘察点就能够于同一地图上进行显示，再GIS系统所具备的拓扑分析功能，就可以有效查询到某些区域内的历史资料，在调出工程编号信息的基础上，取出以往的历史资料来参考岩土工程勘察设计。
3.2 平面图与地质剖面制作方面
在岩土工程勘察设计中，所用平面图的设计大多是通过CAD系统来制成的，其实质就是发挥CAD系统点、线、填充图案等来实现绘图的；应用GIS系统，经系统的渲染处、色彩填充等处理来表现地势高低起伏、地形、地貌等特征，让成图更加形象具体，并且还可实时地各地物特征进行查询。地质剖面图作为岩土工程重要数据组成成分，对工程施工有着积极的借鉴意义。
3.3 CAD数据与GIS数据之间的有效转换
在岩土工程勘察设计当中，大部分的图形资料采用CAD数据格式进行储存的，要想将这些图形文档在GIS系统得到有效处理，就应该对CAD与GIS的图形数据格式进行有效转换。当前普遍用到的转换方法为，在充分运用GIS软件平台自带数据转换功能的基础上，在GIS系统中直接融入CAD数据。然而这种方法还在一些方面存有缺陷，需要采取有效对策加以改善，例如在转换过程中会出现图形要素丢失、变形或者相关属性信息缺乏等问题，上述数据转换问题可以通过应用FME软件得到妥善处理。FME空间数据操作引擎，能够有效对空间数据进行提取、转换、加载等操作，从而达到不同图形数据格式之间相互转换的目的。
4.结论
综上，因GIS 与CAD 系统具有共同之处， 并且GIS 专业软件与传统岩土勘察软件相比，在勘察数据的存储管理、地图可视化效果及勘察点及建（构）筑物空间分析功能等优势明显，所以，将CAD 与GIS 结合起来，应用与岩土勘察查设计中是有效的技术措施，从而增加勘察设计的效率，提升成图效果。
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