Применение ГИС при инженерно-геологических изысканиях для линейных сооружений

В настоящее время залогом успешного существования на высокококурентном рынке изыскательских услуг является своевременная выдача качественной отчетной продукции при минимальных производственных затратах. Компания Геопроектизыскания достигает этого критерия различными способами, но автоматизация ряда технологических процессов – наиболее эффективный из них. В случае камеральных работ при  инженерно-геологических изысканиях такая автоматизация может осуществляться посредством применения компанией Геопроектизыскания современных быстроразвивающихся компьютерных технологий (систем автоматизированного проектирования, реляционных баз данных, специальных программ, моделирующих поведение геологической среды в целом или её компонентов, геоинформационных систем и так далее)

Значительный объем работ нашей компании Геопроектизыскания по инженерно-геологическим изысканиям приходится на изыскания для линейных сооружений: магистральных нефте- и газопроводов, воздушных линий электропередач, дорог, а также вдольтрассовых коммуникаций. Стремление обеспечить специфические потребности проектировщиков, возникающие при проектировании линейных сооружений, и необходимость минимизации сроков выполнения работ обусловливает целесообразность применения геоинформационных систем (ГИС). Немаловажно, что их использование оправдано на всех этапах инженерно-геологических изысканий от предполевых работ до выпуска отчета. Схема организации данных на базе ГИС приведена на рис. 1.

При протяженности трасс линейных сооружений, составляющей в пределах одного договорного объекта десятки и сотни километров, использование среднемасштабных (1:200000-1:50000) картографических материалов, доступных через государственные архивные и фондовые ведомства, становится чрезвычайно актуальным уже на этапе составления программы работ компанией Геопроектизыскания.   Корректная координатная увязка этих материалов с коридором прохождения проектируемых трасс позволяет относительно корректно проанализировать природные условия с целью определения видов, объемов и методики выполнения работ.

До начала полевых работ с целью предоставления априорной информации инженерно-геологического характера для группы специалистов, участвующих в выполнении работ по определенному объекту изысканий, копания Геопроектизыскания формирует комплект рабочих материалов, который может включать в себя средне- и крупномасштабные картографические материалы по району работ, аэро- и космоснимки территории, радарную топографическую съемку (Shuttle radar topographic mission – SRTM), пространственно организованные материалы изысканий прошлых лет, имеющиеся топогеодезические материалы в векторном виде и другое. Возможность наложения разноплановых пространственно организованных сведений и мощные средства визуализации ГИС существенно расширяют подходы к анализу собранной информации, что позволяет решать как общие, так и специальные подзадачи. Из этого общего комплекта материалов в зависимости от решаемой подзадачи имеется возможность извлечь целевой набор данных, в частности для использования в полевых условия посредством карманных или портативных ПК, оснащенных GPS-приемниками.

В полевых условиях требуется актуализация и уточнение имеющихся материалов, в том числе разнообразных границ и точечных объектов, для дальнейшего использования при инженерно-геологическом районировании территории, определении генезиса грунтов, геоморфологической приуроченности скважин, фиксации участков проявлений опасных геологических и инженерно-геологических процессов и водопроявлений. Координатная привязка точек и трассировка границ при помощи GPS в данном случае повышает достоверность получаемой информации и облегчает её последующую обработку в ГИС.

Использование реляционных баз данных для хранения и обработки материалов изысканий на сегодняшний день превратилось в обычную производственную практику ООО Геопроектизыскания. Ряд изыскательских организаций также используют и геоинформационные системы. Однако оптимально их совместное использование за счет устанавливаемой динамической связи, когда информация из реляционной базы по строению грунтовой толщи, распространению ИГЭ, уровням подземных вод, свойствам грунтов, данным полевых исследований становится атрибутивной для пространственных объектов базы геоданных.

Важным условием применимости ГИС является преемственность и кондиционность материалов инженерно-геодезических изысканий по объекту, поскольку анализ поверхности играет одну из ключевых ролей при изысканиях для линейных сооружений особенно в горно-складчатых областях и территориях с сильно расчлененным рельефом.

Инструменты ГИС при сформированном комплекте данных на завершающих этапах камеральной обработки позволяют в полуавтоматическом режиме проводить инженерно-геологическое районирование и построение общих и специальных карт инженерно-геологического содержания.

Кроме того, имеются способы создания в автоматическом режиме ведомостей распространения болот, специфических грунтов, участков развития овражно-балочной эрозии, проявления опасных процессов, а также попикетного описания трассы проектируемого сооружения в табличной форме.

Таким образом, применение геоинформационных систем при инженерно-геологических изысканиях компанией Геопроектизыскания создает ряд преимуществ и позволяет:

1. Проводить ретроспективный анализ изученности инженерно-геологической изученности территории до начала изысканий и контролировать полноту материалов в ходе проведения работ;
2. Подготавливать удобную основу и оперативно передавать требующуюся информацию полевым подразделениям;
3. Отображать имеющиеся и получаемые инженерно-геологические сведения в едином информационном пространстве за счет мощных средств визуализации;
4. Проводить разносторонний анализ данных с целью выработки концепции инженерно-геологического районирования;
5. Получать геостатистические параметры, характеризующие геологическую среду территории изысканий (в первую очередь опасных процессов и специфических грунтов);
6. Повысить достоверность получаемых пространственных данных за счет модуля привязки и работы с картографическими проекциями и системами координат;
7. Осуществлять полуавтоматическое построение комплекта необходимых инженерно-геологических карт;
8. Минимизировать возможные «ошибки исполнителя»;
9. Формировать ведомости пересечения трассы с учитываемыми при проектировании трассы инженерно-геологическими объектами;
10.  Получать попикетное описание трассы по всем компонентам инженерно-геологических условий в автоматическом режиме;
11.  Уменьшить объем работ при изысканиях на сопредельных территориях за счет возможности привлечения материалов из выполненных проектов.

 

Рис. 1. Схема организации данных на базе ГИС.

 

ООО Геопроектизыскания