核工业金华工程勘察院 浙江金华 321017
摘要：岩土工程信息化是工程建设信息化不可割裂的一部分，岩土工程的信息化需要适应建设领域信息化的发展趋势。在建设工程的全过程中，岩土勘察设计只是建设工程生命周期中的一个阶段，有理由相信，岩土工程信息化不可能是完全独立的、与其他各阶段割裂的信息化。所以，明确建设领域信息化的主线，在此框架下研究岩土工程信息化问题是十分必要的。基于此，本文就岩土工程信息技术及其工程应用进行详细的分析与探讨。
关键词：岩土工程；信息技术；工程应用
1、建设领域信息化的主流技术
1.1、协同设计技术
协同工作是由美国人Iren Grief和Paul Cashman在一个讨论会上提出的，是指某群体中分布在各地的人们，在计算机的帮助下，得到一个虚拟的共享环境，交互磋商、快速高效地完成一个共同的任务。CSCW至今已成为发展最快的研究方向之一。协同式系统的实现关键是解决各专业模型的集成和数据共享，改变了传统CAD技术的设计理念和现有的辅助设计模式。
1.2、BIM技术
BIM即建筑信息模型，是以三维数字技术为基础，集成建筑工程各种相关信息的工程模型，其技术核心是符合各专业标准的三维模型和数据库。BIM技术带来的变化主要体现在以下几方面：从二维设计转向三维设计；从线条绘图转向构件布置；从单纯几何表现转向全信息模型集成；从各专业单独完成项目转向各专业协同完成项目(与协同技术融合)；从单一的设计阶段交付转向适于建筑的全生命周期的交付(与标准化建设同步)。
1.3、虚拟现实技术
虚拟现实技术通过外置接口设备，使人具有真实的沉浸感，并可实现与虚拟场景的实时交互。其与多媒体、网络并称为三大前景最好的计算机技术。由于技术保护以及软硬件价格昂贵等原因，其应用潜力没有得到普遍了解和重视，没有达到普及应用的程度。实时、交互式和三维显示是虚拟现实技术的关键，但它真正的魅力在于它提供了其他传统表现方式无法做到的、灵活的、有沉浸感的信息交流模式。
2、岩土工程中的信息技术应用
2.1、管理信息系统
管理信息系统是最早应用到岩土工程中的信息技术之一，国内外已有不少这方面的成功经验。MIS的核心是数据管理和应用，在提高工程信息管理和工程建设效率等方面发挥了重要作用。另一方面，这些系统往往注重工程档案、岩土工程原始数据和工程现场监测数据的数据库建设，对信息的处理和深加工功能不强，一般仅能进行简单的信息检索、统计分析、结果输出。有的系统建立了专家系统和辅助决策系统，但总体说来还很不完善。另外，地理信息的缺失也是其不足之一。
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2.2、地理信息系统
从19世纪60年代初加拿大测量学家Ｒ．T．Tomlinson提出了地理信息系统(GeographicInfor-mationSystem，GIS)的概念开始，地理信息系统作为一项新技术不断开创新的应用领域，美国、加拿大、英国、澳大利亚等发达国家在各个行业和领域进行了广泛研究，取得了令人瞩目的成果，特别是在石油地质建模与矿山地质以及地下水资源科学管理方面的应用软件达到了规模化和产业化。我国在20世纪70年代末、80年代初地质学家们开始尝试在矿产资源评价中应用GIS技术，已取得很大成效。地质数据信息系统也于80年代中后期开始起步建设，到目前为止，已经建成了各种综合数据库和基础数据库数以百计。90年代以来，GIS在我国石油勘探、油田开发方面得到较为普遍地应用。从90年代初期，受油田、矿山等行业信息化的推动，探求城市地下工程信息化出现了世界范围的新高潮。GIS为人类认识和理解岩土工程提供了一个全新的方式，是岩土工程中应用比较广泛的信息系统之一，其侧重于工程数据的管理、分析与评价，能将工程数据与地理环境结合表达，这种以地理信息来组织数据的方式，比较容易被岩土工程师接受，但其不足是在专业分析功能和空间分析能力的缺失。
2.3、三维岩土工程信息系统
随着计算机技术的飞速发展，三维地学模拟越来越受到地学界的重视。所谓三维地质建模，就是运用计算机技术，在三维环境下，将空间信息管理、地质解译、空间解析和预测、地学统计、实体内容分析以及图形可视化等工具结合起来，并用于地质分析的技术。在国外，这方面的研究开展得较早，目前已形成相当规模，各类软件层出不穷，如法国T-surf公司研制的GOCAD是个强大的交互式创建三维表面模型的软件；EarhtVision6是由美国的GDI公司开发的用于三维建模的软件；英国的Guiole、澳大利亚Maptek公司的Vulcan、加拿大阿波罗科技集团的Lynx、美国Mirrisonknudson公司的EA-GKES。国内这方面的应用起步较晚，近几年发展非常快，初步实现了由基础理论研究向实践应用的过渡，但这项研究尚处于生命周期的形成期，产品不成熟，市场尚需大力培育与开发是它们的共同特征，特别符合专业分析要求的地质体建模、可视化分析的针对性不强，不能够很好地满足岩土与地下工程生产与研究的专业功能需要。
2.4、项目信息门户
项目信息门户是工程管理信息化研究的前沿成果，目前，其理论和实践在国内外都还处在初期阶段。国内资料对于PIP系统给出一般定义：对项目实施全过程中项目参与各方产生的信息和知识进行集中式存储和管理的基础上，为项目参与各方在Internet平台上提供的一个获取个性化项目信息的单一入口，从而为项目各参与方提供项目信息共享、信息交流和协同工作的环境。PIP从一个更高的管理角度，提供一个业主方、设计方、施工方和监理方等协同工作的环境，其本质是基于Internet的协同作业系统。钱七虎院士及其团队开发的北京轨道交通工程施工安全风险监测系统目前正在北京地铁建设中使用，具有PIP系统的特点。
总之，岩土工程信息化需要适应建设领域信息化发展的趋势，面临着工作模式由二维图纸向三维数字化转变，由单机的静态模式向基于网络环境的动态模式转变，由“串行”工作流程向“并行”工作流程转变。其主流技术将围绕三维数字化、网络协同工作平台、管理信息系统、标准化体系的建立展开。同时，岩土工程信息化是一个系统工程，信息技术的支持仅仅是其中的一方面，行业的发展战略、管理机制的创新、项目管理水平的提升等，都将影响甚至决定了它的方向。
参考文献：
[1]殷允腾.信息管理技术在岩土工程设计和施工中的应用[J].企业技术开发，2012，31(32)：154-155.
[2]李海波，张顺斌，余波.信息技术在岩土工程中的应用[J].中国水运(下半月)，2009，9(12)：102+147.
论文作者:钱雨霁
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/20
标签：岩土工程论文; 技术论文; 信息技术论文; 项目论文; 工程论文; 地质论文; 岩土论文; 《防护工程》2017年第20期论文;