CN106772665A - 一种地质勘察平洞节理数据的电子化采集方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地质勘察平洞节理数据的电子化采集方法和系统，所述方法包括以下步骤：S1、采集勘察平洞的几何信息，并制成平面电子网格化的平洞三壁展示图；S2、在平洞节理上选取若干地质点，测定各地质点的位置信息和节理产状信息，并在电子网格上生成带属性的地质点，顺次连接地质点生成节理；S3、根据现场条件确定节理地下水状态、节理状态信息，将其赋予对应节理；S4、重复步骤S2、S3，形成沿整个平洞的编录成果，最后将工作成果更新、上传至总数据库完成汇总。本发明有助于提高地质编录工作的效率，实现平洞数据采集流程的电子化、标准化。
Description
技术领域
本发明涉及地质勘察领域，更具体的说，是涉及一种地质勘察平洞节理数据的电子化采集方法和系统。
背景技术
平洞编录是一种应用广泛的地质勘察手段。平洞编录对象一般包含：地层、节理、有厚度结构面、风化卸荷、断裂。目前，节理编录一般采用传统的手工素描地质编录方法，该方法将需要编录的节理手工绘制在网格纸上，而节理状态则另行手工记录。上述传统编录方法在后期处理时需将手绘节理翻录成CAD标准图，作业流程繁琐，重复性工作量大，效率低下，导致了人力资源的浪费，此外，在编录过程中还存在节理几何信息和物理性质信息脱节问题，进一步影响工作效率，甚至会导致数据冲突或错误。
发明内容
有鉴于此，有必要针对上述问题，提供一种地质勘察平洞节理数据电子化采集方法和系统，提高地质编录工作的效率，实现平洞数据采集流程的电子化、标准化。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种地质勘察平洞节理数据的电子化采集方法，包括以下步骤：
S1、采集勘察平洞的几何信息，并制成平面电子网格化的平洞三壁展示图；
S2、在平洞节理上选取若干地质点，测定各地质点的位置信息和节理产状信息，并在电子网格上生成带属性的地质点，顺次连接地质点生成节理；
S3、根据现场条件确定节理地下水状态、节理状态信息，将其赋予对应节理；
S4、重复步骤S2、S3，形成沿整个平洞的编录成果，最后将工作成果更新、上传至总数据库完成汇总。
作为优选的，所述勘察平洞的几何信息包括洞向、洞口起始桩点号的大地坐标、断面尺寸和平洞长度。
作为优选的，所述平洞节理上的地质点位置信息的包括地质点洞深、在断面上的位置信息。
作为优选的，所述地质点的产状信息包括节理倾角和节理倾向。
作为优选的，所述地下水状态包括干燥、潮湿、湿润、滴水或流水多种条件，所述节理状态包括闭合起伏粗糙、闭合平直光滑、或微张岩屑起伏粗糙多种状态。
作为优选的，还包括步骤S5：
将每条节理上的地质点坐标换算成大地坐标。
一种地质勘察平洞节理数据的电子化采集系统，包括信息显示模块、数据编录与处理模块、数据库模块；
所述显示模块用于采集勘察平洞的几何信息，制成平面电子网格化的平洞三壁展示图并进行图形展示；此外，显示模块还辅助进行地质点定位、编录成果显示及拾取编辑等；
所述数据编录与处理模块用于根据采集到的若干地质点的位置信息和节理产状信息，在平洞三壁展示图上对上述节理信息进行电子化定位、编录以及生成节理，并对节理赋予地下水状态、节理状态信息；
所述数据库模块用于存储平洞的节理编录成果，包括几何位置及物理性质信息。
作为优选的，所述勘察平洞的几何信息包括洞向、洞口起始桩点号的大地坐标、断面尺寸和平洞长度；所述平洞节理上的地质点位置信息包括地质点洞深、地质点距平洞底板的垂直高度；所述地质点的产状信息包括节理倾角和节理倾向。
作为优选的，所述数据编录与处理模块通过各地质点的位置信息和节理产状信息，并在电子网格上生成带属性的地质点，顺次连接地质点生成节理。
作为优选的，还包括一内置自动计算模块，用于将每条节理上的地质点坐标换算成大地坐标。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明革新了传统的手工地质编录流程，简化了后期的内业处理环节，是一种高效率、电子化的平洞地质编录方法，可广泛应用于水电、矿山、交通行业的平洞地质勘察领域，可通过手持电子设备进行编录采集，简化工作流程，用于解决传统采集手段效率低、工作量大、重复性工作多的问题，提高地质编录工作的效率，实现平洞数据采集流程的电子化、标准化。
附图说明
图1为本发明实施例1的方法流程图；
图2为本发明实施例1的方法具体实施示意图；
图3为本发明实施例1方法中编录平洞示意图；
图4是本发明实施例2中系统结构框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明所述的一种地质勘察平洞节理数据电子化采集方法和系统作进一步说明。
以下是本发明所述的一种地质勘察平洞节理数据电子化采集方法和系统的最佳实例，并不因此限定本发明的保护范围。
实施例1
图1至图4示出了一种地质勘察平洞节理数据电子化采集方法，包括以下步骤：
S1、采集勘察平洞的几何信息，并制成平面电子网格化的平洞三壁展示图，可以根据采集点的密度来调整平面电子网格的密度；本实施例中平洞节理编录范围为洞口至洞底，平洞左侧边墙14、平洞顶板15以及平洞右侧边墙16三个面上的节理；
节理编录前，在平洞底板7位于洞口处设置起始桩号2，利用测量洞深的卷尺5从洞口向洞底方向标记桩号信息，任一地质点4的桩号值为该点至起始桩号点的距离与起始桩号之和，测定平洞洞口大地坐标、洞向、拐点数和拐点坐标；
平洞高度h取平洞顶板至平洞底板垂直距离的最大值，平洞宽度b取平洞底板宽度；
输入平洞洞口大地坐标、洞向、拐点坐标、洞深以及平洞断面高、宽信息，根据编录平洞断面尺寸及洞深，绘制电子网格3，根据采集点的密度来调整电子网格3的密度。电子网格标尺13纵轴方向线条从上至下依次为平洞左侧边墙14底板交线、平洞顶板15左边墙交线、平洞中轴线6、平洞右侧边墙16顶板交线、平洞右侧边墙16底板交线，电子网格标尺13横轴为桩号；
S2、在平洞节理上选取若干地质点4，测定各地质点4的几何位置信息Pi和节理产状信息(dip,dd)，并在电子网格上生成带属性的地质点4，顺次连接地质点4生成节理；需要在平洞节理电子编录软件中依次连接相应的地质点P1、P2、P3、P4、Pi…，得到一条节理多段线8，并输入节理编号，如J23；编号为J23的节理，地质工作人员需要根据现场条件判断该节理的地下水状态(对应字段如干燥、潮湿、或滴水，等)和节理状态(对应字段如闭合起伏粗糙、闭合平直光滑、或微张岩屑起伏粗糙等)。
式中：节理产状信息(dip,dd)的采集需要采用地质罗盘量测得到，其中，dip为节理倾角，dd为节理倾向。
S3、根据现场条件确定节理地下水状态、节理状态信息，将其赋予节理；
S4、重复步骤S2、S3，将整个平洞的节理信息上传到总数据库10。
本实施例中的方法可以集中为平洞节理电子编录软件，通过手持电子设备1进行采集，如便携式电脑、智能手机或平板，需要在手持电子设备1的平洞节理电子编录软件中根据电子格栅点的坐标确定平洞节理电子编录软件会自动捕捉格栅点，然后输入相应的地质点4编号和节理产状信息；
作为优选的，所述勘察平洞的几何信息包括洞向、洞口起始桩点号的大地坐标、断面尺寸和平洞长度。
作为优选的，所述平洞节理上的地质点4位置信息的包括地质点4洞深、地质点4的距平洞底板的垂直高度。
作为优选的，所述地质点4的产状信息包括节理倾角和节理倾向。
作为优选的，所述地下水状态包括干燥、潮湿、或滴水，所述节理状态包括闭合起伏粗糙、闭合平直光滑、或微张岩屑起伏粗糙。
作为优选的，还包括步骤S5：
自动将每条节理上的地质点4坐标换算成大地坐标存储在数据库的后台。
本发明的方法可以可直接用于场地节理统计、优势节理的分析，融入项目总数据库平台后，可为场地区域岩体分级、岩体参数取值研究提供相应的基础数据(如节理等密图11、节理玫瑰图12等)。
实施例2
图4示出了一种地质勘察平洞节理数据电子化采集系统，采用实施例1中的方法，包括显示模块、数据编录与处理模块、数据库模块；
所述显示模块用于采集勘察平洞的几何信息，制成平面电子网格化的平洞三壁展示图并进行图形展示；此外，显示模块还辅助进行地质点定位、编录成果显示及拾取编辑等；
所述数据编录与处理模块用于根据采集到的若干地质点的位置信息和节理产状信息，在平洞三壁展示图上对上述节理信息进行电子化定位、编录以及生成节理，并对节理赋予地下水状态、节理状态信息；
所述数据库模块用于存储平洞的节理编录成果，包括几何位置及物质性质信息。
所述勘察平洞的几何信息包括洞向、洞口起始桩点号的大地坐标、断面尺寸和平洞长度；所述平洞节理上的地质点位置信息包括地质点洞深、地质点距平洞底板的垂直高度；所述地质点的产状信息包括节理倾角和节理倾向。
所述数据编录与处理模块通过各地质点的位置信息和节理产状信息，并在电子网格上生成带属性的地质点，顺次连接地质点生成节理。
还包括一内置自动计算模块，用于将每条节理上的地质点坐标换算成大地坐标。
综上所述，本发明的有益效果在于：
一、可集中于手持式触屏电子设备，现场数据采集更为方便、快捷，能很好地适应潮湿、昏暗的平洞环境。所有现场数据的采集工作均在设备上完成，采集的数据保存在设备轻型数据库中，可实现与项目总数据库平台的无缝衔接，为后期的数据分析和地质建模提供基础数据。
二、轻型数据库保存节理相关的所有信息，包括位置、产状、节理状态、节理类型、地下水条件等。采集完成的平洞节理信息，可直接用于场地节理统计、优势节理的分析，融入项目总数据库平台后，可为场地区域岩体分级、岩体参数取值提供相应的基础数据(如节理等密图(11)、节理玫瑰图(12)等)。
本发明基于手持电子设备，将CAD技术与数据库技术相结合，革新了传统的手工地质编录流程，简化了后期的内业处理环节，是一种高效率、电子化的平洞地质编录方法，可广泛应用于水电、矿山、交通行业的平洞地质勘察领域。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种地质勘察平洞节理数据的电子化采集方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采集勘察平洞的几何信息，并制成平面电子网格化的平洞三壁展示图；
S2、在平洞节理上选取若干地质点，测定各地质点的位置信息和节理产状信息，并在电子网格上生成带属性的地质点，顺次连接地质点生成节理；
S3、根据现场条件确定节理地下水状态、节理状态信息，将其赋予对应节理；
S4、重复步骤S2、S3，形成沿整个平洞的编录成果，最后将工作成果更新、上传至总数据库完成汇总。
2.根据权利要求1所述的地质勘察平洞节理数据的电子化采集方法，其特征在于，所述勘察平洞的几何信息包括洞向、洞口起始桩点号的大地坐标、断面尺寸和平洞长度。
3.根据权利要求1所述的地质勘察平洞节理数据的电子化采集方法，其特征在于，所述平洞节理上的地质点位置信息的包括地质点洞深、在断面上的位置信息。
4.根据权利要求1所述的地质勘察平洞节理数据的电子化采集方法，其特征在于，所述地质点的产状信息包括节理倾角和节理倾向。
5.根据权利要求1所述的地质勘察平洞节理数据的电子化采集方法，其特征在于，所述地下水状态包括干燥、潮湿、湿润、滴水或流水计条件，所述节理状态包括闭合起伏粗糙、闭合平直光滑、或微张岩屑起伏粗糙状态。
6.根据权利要求1所述的地质勘察平洞节理数据的电子化采集方法，其特征在于，还包括步骤S5：
将每条节理上的地质点坐标换算成大地坐标。
7.一种地质勘察平洞节理数据的电子化采集系统，其特征在于，包括显示模块、数据编录与处理模块、数据库模块；
所述显示模块用于采集勘察平洞的几何信息，制成平面电子网格化的平洞三壁展示图并进行图形展示；此外，显示模块还辅助进行地质点定位、编录成果显示及拾取编辑等；
所述数据编录与处理模块用于根据采集到的若干地质点的位置信息和节理产状信息，在平洞三壁展示图上对上述节理信息进行电子化定位、编录以及生成节理，并对节理赋予地下水状态、节理状态信息；
所述数据库模块用于存储平洞的节理编录成果，包括几何位置及物质性质信息。
8.根据权利要求7所述的地质勘察平洞节理数据的电子化采集系统，其特征在于，所述勘察平洞的几何信息包括洞向、洞口起始桩点号的大地坐标、断面尺寸和平洞长度；所述平洞节理上的地质点位置信息包括地质点洞深、地质点的距平洞底板的垂直高度；所述地质点的产状信息包括节理倾角和节理倾向。
9.根据权利要求8所述的地质勘察平洞节理数据的电子化采集系统，其特征在于，所述数据编录与处理模块通过各地质点的位置信息和节理产状信息，并在电子网格上生成带属性的地质点，顺次连接地质点生成节理。
10.根据权利要求8所述的地质勘察平洞节理数据的电子化采集系统，其特征在于，还包括一内置自动计算模块，用于将每条节理上的地质点坐标换算成大地坐标。
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