所属栏目：智能科学技术论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:228
【摘要】"3S”技术的快速发展，为各种类型的工程建设提供了强有力的支持。本文针对机场工程地质勘察研究在本次机场工程勘察中结合“3S”技术和工程地质，水文地质等多学科专业知识进行工程地质勘察并辅助工程施工设计和决策的可行性和先进性。通过引入“3S”技术手段，圆满完成了对机场区域的工程地质勘察任务。
关键词："3S”技术，机场，工程地质勘察
1"3S”技术系统
"3S”技术是指遥感技术(RemoteSensing，简称RS)、地理信息系统(GeographyInformationSystems，简称GIS)和全球定位系统(GlobalPositioningSystems，简称GPS)的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。"3S”技术是现代技术发展的先导，对全世界的科技进步发挥着重要作用。两院院士李德仁教授曾认为“GPS技术与遥感(RS)和地理信息系统(GIS)相结合，再加上现代通信技术，将会大大改变空间数据的获取，存储，更新和使用的方式，使之成为一门现代空间信息科学和技术，而更广泛地应用于地球科学，环境科学，空间科学，成为人们生活和社会持续发展中必不可少的技术工具”。
2"3S”技术集成
"3S”技术集成一体化是以RS,GIS,GPS为基础，将RS,GIS,GPS三种独立技术领域中的有关部分与其它高技术领域(如网络技术、通讯技术等)有机地构成一个整体而形成的一项新的综合技术。"3S”技术是目前对地观测系统中空间信息获取、存贮、管理、更新、分析和应用的三大支撑技术，是现代社会持续发展、资源合理规划利用、城乡规划与管理、自然灾害动态监测与防治等重要技术手段，也是地学研究走向定量化的科学方法之一。
3种技术各具特色，但在实际工作中可以取长补短，三者之间的互动形成了“一个大脑，两只眼睛”的架构，如下图1所示，即RS和GPS向GIS提供或更新区域数据以及空间定位，GIS进行相应的空间分析，以从RS和GPS提供的海量信息中提取有用信息并进行整合，使之成为决策的科学依据。
空间定位技术、遥感和地理信息系统技术的集成是一项技术难度极高的高科技。在这种集成系统中，GPS主要用于实时、快速提供目标、各类传感器和运载平台的空间位置;RS用于实时或准实时地提供目标及其环境的语义或非语义信息，发现地球表面的各种变化，及时地对GIS的空间数据进行更新;GIS则是对多种来源的时空数据综合处理、动态存贮、集成管理、分析加工，作为新的集成系统的基础平台，并为智能化数据采集提供地学知识。
"3S”技术集成的发展，形成了综合的、完整的对地观测系统，提高了人类认识地球的能力。相应地，它拓展了传统测绘科学的研究领域，并由此产生了一门新的学科—地球空间信息学。同时，它也推动了其他一些相联系的学科的发展，如地球信息科学、地理信息科学等。"3S”集成技术是“数字地球”这一概念的理论和技术基础，集成不是简单的三个组成部分的叠加，而是一种有机的、在线的连接，同时具有实时的、动态的特性。
3"3S”技术机场实地工程勘察应用
民用机场工程勘察的基本内容，除了遵循一般工程地质勘察的原则外，还应满足机场建设的特殊要求。机场一般由跑道、联络滑行道、停机坪以及控制塔、候机楼、油库等单项工程组成，其中跑道是重点项目。机场跑道虽与公路类似，但由于飞机的荷重及冲力远比汽车大，所以对其各项要求更高。
本次工程地质勘察时间紧，任务重，加之要面对阿里地区高寒缺氧，气候恶劣等艰苦条件。整个野外实地勘察工作，结合以往勘察的经验，随身携带遥感卫星图像对比解译分析，结合罗盘定位，手持GPS接收机定点记录，对于场区周边的地质特征，岩性分#p#副标题#e#布、地质灾害点和料场分布等同步进行调查。对于局部很难到达的地方，根据遥感图像特征分析结合GPS坐标定点，可以确定大致分布范围和区域。这样可以极大的提高勘察的速度和效率，而且借助遥感图像的丰富地物信息勘察更加准确。利用遥感影像资料配合进行工程地质测绘时，野外工作包括检查解译标志，验证解译结果，对室内难以获得的资料进行野外补充。
3.1工程地质钻探及取样
工程地质钻探是指用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地表下地层，并可以沿孔深取样的一种勘探方法。能为水利建设、工程建筑和交通设施等提供地质资料，是工程地质勘察中应用最为广泛的一种勘探手段，可获得深层的地质资料。钻探按钻进原理有冲击、回旋钻之分，按钻进时是否取岩心，分为无岩心与取岩心钻进等等。
钻孔主要按勘探线布置，部分钻孔还要根据勘探任务的需要，不受勘探网、线控制，主要沿工程地质条件变化大的方向布置。钻孔分控制孔和鉴别孔，控制孔数量为钻孔总数的5%~10%左右。按照本次机场勘察设计好的钻孔分布图，道槽区共布置三条勘探线，勘探线间距30m，跑道中心线上的勘探线上勘探点间距为50m，跑道两侧的勘探线上的勘探点间距为100m，对重点地段进行了加密。飞行区钻孔的布置，是平行或垂直于跑道方向，沿构筑物中心线及两侧均匀间隔布置。根据获取的每个钻孔的地理坐标位置和钻孔的深度，利用空间插值的方法得到钻孔深度的平面等值线和立体分布图，以便于分析整个场区钻孔的平面位置和纵向立体分布状况，如图1所示。
当钻探方法难以准确查明地下情况时，可采用探井、探槽等，就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽、井、洞，以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层的地质结构，并能取出接近实际的原状结构土样。
由于本次勘察时间较紧，在阿里地区附近没有合格的试验单位，几乎所有的岩土样、水样均要送到内地进行试验。所以进行了大量的取样工作，依据遥感图像大致选点，结合GPS实地定点记录选取了多组取样点，本次勘察共采集探坑点40个，冻土取样点32个，盐渍土取样点12个，水样分析取样点20个，如图2为各探坑点的位置分布示意图。
3.2建筑料场选择
建筑材料调查的目的是为机场工程提供所需的大量优质、廉价的地方材料，以满足机场工程建设的需要。机场工程所需的主要建筑材料有砂、石、砂砾石、回填、石灰、砖、粉煤灰等。通过调查和必要的勘察试验可查明地方材料的产地、规格、数量、质量、单价、运距、开采运输条件等情况。并要对砂、石料场可供开采的品种及储量进行估算;对回填土应鉴定土类，塑性指数;对粉煤灰应提供化学成分和物理力学性能。按照建筑材料料场选择规范，应就地寻找适宜的天然建材，并进行质量和储量评价。在考虑环境保护、经济合理、保证质量的前提下，宜由近至远，先集中后分散，并注意各种料源的比较。应不影响建筑物布置及安全，避免或减少与工程施工相干扰。不占或少占耕地、林地，确需占用时宜保留还田土层，充分利用工程开挖料。
本次料场勘察先根据场区内地质资料和遥感图像确定典型的建筑材料勘察采样点，就可以借助手持GPS有目的的去野外勘察并取试样。根据对天然建筑材料的勘察，结合机场建设需要，在河岸，沿国道，对机场周围大约250km2的范围内的岩石露头及河流、冲沟及冲洪积物进行了勘察。查明了工程所需要的各类天然建筑材料料场的分布、位置、储量、质量、开采的运输条件，为工程设计和工程招投标提供依据。围绕机场中心，在考虑环境保护、经济合理、保证质量的前提下，初步确定9个料场作为阿里机场天然建筑材料料场，料场分布示意图如图3所示。
4结束语
随着“#p#副标题#e#3S”技术的不断发展，其应用己经普及到社会各行各业中。对于在机场工程地质勘察中的应用只是其中的一个小部分，而且研究的深度也仅仅是浅尝辄止，还需要更深入的研究和探索。比如可以尝试利用激光扫描仪对机场进行三维信息获取，能更方便快速的提取机场三维信息，更准确的建立机场三维模型;利用GIS二次开发技术与机场其他管理信息系统集成，共同搭建机场综合勘察管理信息系统，以加强机场勘察的信息化和网络化建设水平。
参考文献
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