CN117435579B - 一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统 - Google Patents
一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统，包括：空间数据管理单元，以服务的方式对空间数据进行查询和调阅；属性数据管理单元，对属性数据以数据库进行存储，包括对数据属性进行导入、录入、查询和编辑修改；文档资料管理单元，对工程项目工程中产生的资料进行管理，包括文档预览、上传和下载，所述资料包括文档、图片和报告；可视化单元，包括数据大屏，提供钻孔数据统计以及整体展示，包括钻孔数据总数、入库更新数量和钻孔类型。本发明可实现工程勘查数据的分类管理和空间检索查询，实现对多源异构数据进行统一存储、整合管理、大屏展示、全文检索。
Description
技术领域
本发明涉及岩土工程技术领域，尤其涉及一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统。
背景技术
岩土工程专业是土木工程的分支，是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。按照工程建设阶段划分，工作内容可以分为：岩土工程勘察、岩土工程设计、岩土工程治理、岩土工程监测、岩土工程检测。
随着我国经济的繁荣与发展，各种建筑工程如雨后春笋般拔地而起，座座水库波光粼粼，栋栋高楼鳞次栉比。在各种土建工程中，岩土工程占有十分重要的地位。岩土工程是以土力学、岩体力学及工程地质学为理论基础，运用各种勘探测试技术对岩土体进行综合整治改造和利用而进行的系统性工作。这一学科在国外某些国家和地区被称为“大地工程”、“土力工程”或“土质工程”。岩土工程是土木工程的一个重要组成部分。资料统计，它包括岩土工程勘察、设计、试验、施工和监测，涉及工程建设的全过程。在房屋、市政、能源、水利、道路、航运、矿山、国防等各种建设中，都有十分重要的意义。
近年来，三维地质建模已引起地质、采矿、岩土工程等诸多领域的日益重视，成为工程地质勘察的一种重要技术手段，在对地质资料的解译、地质数据的三维可视化方面显示出了独特的优势，在三维建模技术出现以前，地质研究普遍采用平面图、剖面图及表格等二维地质资料形式来表达地下三维空间信息。相对于传统的二维地质数据表示方法，三维模型能够完整准确地表达复杂地质现象的边界条件及地质体内含的各种地质构造，直观地再现地质单元的空间展布及其相互关系，最大限度地提高地质分析的直观性和准确性。
在岩土工程三维建模过程中，由于无法实现工程勘查数据的分类管理和空间检索查询，导致地质资料的准确度较低，严重影响勘查成果的精度和工程勘查效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统，以解决如何实现对工程勘查数据的分类管理和空间检索查询的技术问题。
本发明是采用以下技术方案实现的：一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统，包括空间数据管理单元、属性数据管理单元、文档资料管理单元和可视化单元，其中，
空间数据管理单元，以服务的方式对空间数据进行查询和调阅；
属性数据管理单元，对属性数据以数据库进行存储，包括对数据属性进行导入、录入、查询和编辑修改；
文档资料管理单元，对工程项目工程中产生的资料进行管理，包括文档预览、上传和下载，所述资料包括文档、图片和报告；
可视化单元，包括数据大屏，提供钻孔数据统计以及整体展示，包括钻孔数据总数、入库更新数量和钻孔类型。
进一步的，还包括全文检索单元，所述全文检索单元包括Elastic Search数据库创建模块和Elastic Search分词库创建模块，通过Elastic Search数据库创建模块和Elastic Search分词库创建模块对整个系统的数据进行全文检索和查询，所述整个系统的数据包括内容、图片、pdf和服务。
进一步的，还包括系统配置单元，所述系统配置单元包括资源树配置模块和服务配置模块，其中，
资源树配置模块，根据导航树规则配置表动态创建数据导航树，每个节点都绑定添加、删除、移动和修改操作，完成导航树的管理；
服务配置模块，以侧边栏方式展示地质数据导航树，支持数据快捷查询。
进一步的，所述数据大屏提供钻孔数据统计，支持直方图、折线图和饼图的方式进行展示，统计钻孔数量、各类钻孔数量、各行政区域内钻孔数据、钻孔附属文档数量和文档存储量；所述数据大屏还提供整体展示，以岩土工程钻孔数据、水文地质数据以及采空区数据进行数据大屏展示。
进一步的，所述空间数据包括基础地理地图、基础地质、工程地质和各专题的平面数据，所述空间数据管理单元包括空间数据导入模块、空间数据导出模块和地图服务接入模块，其中，
空间数据导入模块，支持坐标串、KML和SHP格式的空间数据导入，支持将矢量和栅格数据提供自定义加载；
空间数据导出模块，支持选择对应的空间数据，导出为SHP格式；
地图服务接入模块，支持标准OGC地图服务接入到本系统当中。
进一步的，所述属性数据包括原始钻探数据、采样试验数据、原始电子成果数据和原始工程文件数据，所述属性数据管理单元包括属性数据批量导入模块、属性数据导出模块和属性数据新增模块，其中，
属性数据批量导入模块，根据用户选择的数据文件，将其中的数据上传导入到数据库；
属性数据导出模块，根据用户检索的数据，选择导出数据类型，导出相应的数据文件；
属性数据新增模块，支持单个属性数据新增。
进一步的，所述属性数据管理单元还包括属性数据修改模块、属性数据删除模块和属性数据查询模块，其中，
属性数据修改模块，支持对属性数据进行编辑修改；
属性数据删除模块，支持对管理的属性数据进行删除；
属性数据查询模块，支持对属性数据进行查询，提供精确查询和模糊查询方式。
进一步的，所述属性数据管理单元还包括增量导入模块、数据检查工具模块、数据审核模块和关联属性数据导出模块，其中，
增量导入模块，支持在原有记录上进行追加；
数据检查工具模块，提供对已导入数据的检查工具，检查数据是否满足各项规则，同时针对在录入过程中的数据也能够提示是否符合录入规则，若有不满足条件需要进行提示；
数据审核模块，支持数据审核，对导入系统中的数据，若用户有审核权限，可进行错误性检查进行审核，当数据错误时可追究到相应责任人进行数据修改或重新上传；
关联属性数据导出模块，支持将属性数据与对应的原始文档资料进行关联。
进一步的，所述文档资料管理单元包括文档预览模块、文档上传模块和文档下载模块，其中，
文档预览模块，针对可在线预览的文档，支撑在网页端查看文档内容，所述可在线预览的文档包括图片、视频、pdf、word、excel、txt和xml；
文档上传模块，针对所有的文档资料提供上传功能；
文档下载模块，针对所有的文档资料提供下载功能。
进一步的，所述文档资料管理单元还包括文档资料导航模块，以导航树的组织进行分类分级管理，选择导航树上的节点后以列表方式进行展示，展示文档资料的名称以及元数据信息。
本发明的有益效果在于：本发明可实现工程勘查数据的分类管理和空间检索查询，实现对多源异构数据进行统一存储、整合管理、大屏展示、全文检索，并在数据管理系统的基础上开发应用服务，为地质业务管理、分析和决策提供基础数据和技术支撑；本发明大大提高了地质资料的准确程度，提供了全面的工程地质成果，为进一步应用、分析地质资料提供方便，可以节约数据分析的时间，进而节约工程勘察周期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明系统框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1
参见图1，一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统，是岩土工程三维建模整个平台的数据中心，包含岩土工程勘察各类钻孔数据（钻孔空间数据、钻孔属性数据、钻孔图件等）、采空区数据、水文地质数据等地质数据。数据展示主要从宏观上体现数据的专业类别、各类别的数据量以及空间数据的明细，辅助领导摸清数据家底。
所述数据中心包括空间数据管理单元、属性数据管理单元、文档资料管理单元和可视化单元，其中，
空间数据管理单元，以服务的方式对空间数据进行查询和调阅；
属性数据管理单元，对属性数据以数据库进行存储，包括对数据属性进行导入、录入、查询和编辑修改；
文档资料管理单元，对工程项目工程中产生的资料进行管理，包括文档预览、上传和下载，所述资料包括文档、图片和报告；
可视化单元，包括数据大屏，提供钻孔数据统计以及整体展示，包括钻孔数据总数、入库更新数量和钻孔类型。
还包括全文检索单元，类似百度的地质信息检索功能，包括 Elastic Search 数据库创建、Elastic Search 分词库创建，对数据中心的数据（内容、图片、pdf、服务等）进行全文检索，提供精确、模糊的文本内容查询。Elastic Search 是用 Jav 开发的基于 Lucen的搜索服务器。它提供了一个分布式多用户的全文搜索引擎，基于RESTful web 接口。检索查询时可设置多条件同时过滤，即关键词加通配符的方法进行查询，主要通过选择内置条件选择和输入两种方式。用户打开数据检索对话框，按照“选择字段-选择逻辑运算符-输入内容”的过程逐一添加检索条件。在确定查询前，询问用户是否确定条件无误。若是，执行查询，前端返回查询所得数据。
还包括系统配置单元，所述系统配置单元包括资源树配置模块和服务配置模块，其中，
资源树配置模块，根据导航树规则配置表动态创建数据导航树，每个节点都绑定添加、删除、移动和修改操作，完成导航树的管理；
服务配置模块，以侧边栏方式展示地质数据导航树，支持数据快捷查询。
在本实施例当中，所述数据大屏提供各类钻孔数据统计以及整体展示，包括钻孔数据总数、入库更新数量、各类型钻孔数等，支持以直方图、折现图、饼图等可选方式进行展示，统计钻孔数量、各类钻孔数量、各行政区域内钻孔数据、钻孔附属文档数量、文档存储量等指标，系统主要以岩土工程钻孔数据、水文地质数据及采空区数据为主进行数据大屏展示。
在本实施例当中，所述空间数据包括基础地理地图、基础地质、工程地质和各专题的平面数据，基础地理数据:包括区域行政区划、水系、交通等数据，通过矢量格式进入系统，或者以在线服务接口调用方式进行展示；DEM数据：专门的地形测量形成的高程数据，建立DEM模型后以GIS软件兼容的格式进入系统；航空摄影图像数据:无人机测量或航空航天数据通常以GIS软件兼容的图像格式进入系统；地质图数据:包括描述工程区域地下岩层岩性、界线、厚度的地质图和表格，对于地质图数据可以通过GIS软件进行扫描数字化或格式转换进入系统；地质调查及勘查工程分布图：钻孔数据、剖面数据、地质图、地质资料等，描述勘查工程平面分布的图件，以GIS软件兼容的格式进入系统。
空间数据管理单元将数据将以服务的方式进行发布。空间数据的管理就是对这些数据的查询、调阅和显示，包括空间数据导入模块、空间数据导出模块和地图服务接入模块，其中，
空间数据导入模块，支持坐标串、KML和SHP格式的空间数据导入，支持将矢量和栅格数据提供自定义加载；
空间数据导出模块，支持选择对应的空间数据，导出为SHP格式；
地图服务接入模块，支持标准OGC地图服务接入到本系统当中。
在本实施例当中，所述属性数据包括原始钻探数据、采样试验数据、原始电子成果数据和原始工程文件数据，属性数据为在岩土工程勘察过程中，产出的钻孔、钻孔地层、钻孔实验数据、样品记录数据、调查点数据、调查点实验数据等，一般以Excel或数据库表记录。钻孔资料一般包括：一是钻孔的空间总体位置信息，即钻孔的测量数据，包括钻孔在三维空间的起点坐标(X，Y， Z)以及钻孔的长度；二是钻孔在空间的位置变化信息，即钻孔在空间的倾斜方向和倾角，这两个关于钻孔空间位置信息的资料描述了钻孔在空间的形态；三是钻孔的地质资料及分析结果，即采样信息：包括采样位置、样品代号、分析结果、样品长度；分析结果则是在充分了解钻孔的地质资料基础上，划分出的钻孔的地质界线，包括岩性代号及地质代号，上述钻孔资料数据多以数据表格的形式存在。
属性数据管理单元是对上述属性数据以数据库进行存储，提供数据的增、删、改、查等功能，主要包括属性数据导入、录入、查询、编辑修改、勘察点分布图形展示、勘察点关联数据及资料查看，包括属性数据批量导入模块、属性数据导出模块和属性数据新增模块，其中，属性数据批量导入模块，根据用户选择的数据文件，将其中的数据上传导入到数据库；属性数据导出模块，根据用户检索的数据，选择导出数据类型，导出相应的数据文件；属性数据新增模块，支持单个属性数据新增，选择要新增的属性数据，点击新增，输入属性数据信息，点击确定，属性数据新增。
进一步的，属性数据管理单元还包括属性数据修改模块、属性数据删除模块和属性数据查询模块，其中，属性数据修改模块，支持对属性数据进行编辑修改，选择属性数据，点击编辑，编辑修改信息，点击确定完成编辑修改；属性数据删除模块，支持对管理的属性数据进行删除，选择属性数据记录行，删除记录，支持单选和多选删除；属性数据查询模块，支持对属性数据进行查询，提供精确查询和模糊查询方式，用户可查询感兴趣的任意属性数据。
更进一步的，所述属性数据管理单元还包括增量导入模块、数据检查工具模块、数据审核模块和关联属性数据导出模块，其中，增量导入模块，支持在原有记录上进行追加，同时在导入的数据中若有已有的记录时能够提示是否覆盖或者保留原有数据；数据检查工具模块，提供对已导入数据的检查工具，检查数据是否满足各项规则，同时针对在录入过程中的数据也能够提示是否符合录入规则，若有不满足条件需要进行提示；数据审核模块，支持数据审核，对导入系统中的数据，若用户有审核权限，可进行错误性检查进行审核，当数据错误时可追究到相应责任人进行数据修改或重新上传；关联属性数据导出模块，支持将属性数据与对应的原始文档（如相关的 DOC、JPG、TIF 、PDF 等有关报告、图件扫描件等）资料进行关联，用户可查看属性关联的原始资料。
在本实施例当中，所述文档资料管理单元包括文档预览模块、文档上传模块和文档下载模块，其中，文档预览模块，针对可在线预览的文档，支撑在网页端查看文档内容，所述可在线预览的文档包括图片、视频、pdf、word、excel、txt和xml；文档上传模块，针对所有的文档资料（包括图片、视频、pdf、word、excel、txt和xml）提供上传功能；文档下载模块，针对所有的文档资料（包括图片、视频、pdf、word、excel、txt和xml）提供下载功能。
进一步的，所述文档资料管理单元还包括文档资料导航模块，以导航树的组织进行分类分级管理，选择导航树上的节点后以列表方式进行展示，展示文档资料的名称以及元数据信息。
基于上述实施例，本发明至少具有以下技术效果：
本发明实现工程勘查数据的分类管理和空间检索查询，实现对多源异构数据进行统一存储、整合管理、大屏展示、全文检索，并在数据中心的基础上开发应用服务，为地质业务管理、分析和决策提供基础数据和技术支撑；本发明大大提高了地质资料的准确程度，提供了全面的工程地质成果，为进一步应用、分析地质资料提供方便，可以节约数据分析的时间，进而节约工程勘察周期。
对于前述的实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本申请所必须的。
上述实施例中，描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统，其特征在于，包括空间数据管理单元、属性数据管理单元、文档资料管理单元和可视化单元，其中，
空间数据管理单元，以服务的方式对空间数据进行查询和调阅；所述空间数据包括基础地理地图、基础地质、工程地质和各专题的平面数据，所述空间数据管理单元包括空间数据导入模块、空间数据导出模块和地图服务接入模块，其中，
空间数据导入模块，支持坐标串、KML和SHP格式的空间数据导入，支持将矢量和栅格数据提供自定义加载；
空间数据导出模块，支持选择对应的空间数据，导出为SHP格式；
地图服务接入模块，支持标准OGC地图服务接入到本系统当中；
属性数据管理单元，对属性数据以数据库进行存储，包括对数据属性进行导入、录入、查询和编辑修改；所述属性数据包括原始钻探数据、采样试验数据、原始电子成果数据和原始工程文件数据，所述属性数据管理单元包括属性数据批量导入模块、属性数据导出模块和属性数据新增模块，其中，
属性数据批量导入模块，根据用户选择的数据文件，将其中的数据上传导入到数据库；
属性数据导出模块，根据用户检索的数据，选择导出数据类型，导出相应的数据文件；
属性数据新增模块，支持单个属性数据新增；
所述属性数据管理单元还包括属性数据修改模块、属性数据删除模块和属性数据查询模块，其中，
属性数据修改模块，支持对属性数据进行编辑修改；
属性数据删除模块，支持对管理的属性数据进行删除；
属性数据查询模块，支持对属性数据进行查询，提供精确查询和模糊查询方式；
所述属性数据管理单元还包括增量导入模块、数据检查工具模块、数据审核模块和关联属性数据导出模块，其中，
增量导入模块，支持在原有记录上进行追加；
数据检查工具模块，提供对已导入数据的检查工具，检查数据是否满足各项规则，同时针对在录入过程中的数据也能够提示是否符合录入规则，若有不满足条件需要进行提示；
数据审核模块，支持数据审核，对导入系统中的数据，若用户有审核权限，可进行错误性检查进行审核，当数据错误时可追究到相应责任人进行数据修改或重新上传；
关联属性数据导出模块，支持将属性数据与对应的原始文档资料进行关联；
文档资料管理单元，对工程项目工程中产生的资料进行管理，包括文档预览、上传和下载，所述资料包括文档、图片和报告；
可视化单元，包括数据大屏，提供钻孔数据统计以及整体展示，包括钻孔数据总数、入库更新数量和钻孔类型。
2. 如权利要求1所述的一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统，其特征在于，还包括全文检索单元，所述全文检索单元包括Elastic Search数据库创建模块和ElasticSearch分词库创建模块，通过Elastic Search数据库创建模块和Elastic Search分词库创建模块对整个系统的数据进行全文检索和查询，所述整个系统的数据包括内容、图片、pdf和服务。
3.如权利要求1所述的一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统，其特征在于，还包括系统配置单元，所述系统配置单元包括资源树配置模块和服务配置模块，其中，
资源树配置模块，根据导航树规则配置表动态创建数据导航树，每个节点都绑定添加、删除、移动和修改操作，完成导航树的管理；
服务配置模块，以侧边栏方式展示地质数据导航树，支持数据快捷查询。
4.如权利要求1所述的一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统，其特征在于，
所述数据大屏提供钻孔数据统计，支持直方图、折线图和饼图的方式进行展示，统计钻孔数量、各类钻孔数量、各行政区域内钻孔数据、钻孔附属文档数量和文档存储量；
所述数据大屏还提供整体展示，以岩土工程钻孔数据、水文地质数据以及采空区数据进行数据大屏展示。
5.如权利要求1所述的一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统，其特征在于，所述文档资料管理单元包括文档预览模块、文档上传模块和文档下载模块，其中，
文档预览模块，针对可在线预览的文档，支撑在网页端查看文档内容，所述可在线预览的文档包括图片、视频、pdf、word、excel、txt和xml；
文档上传模块，针对所有的文档资料提供上传功能；
文档下载模块，针对所有的文档资料提供下载功能。
6.如权利要求5所述的一种基于岩土工程三维建模的数据管理系统，其特征在于，所述文档资料管理单元还包括文档资料导航模块，以导航树的组织进行分类分级管理，选择导航树上的节点后以列表方式进行展示，展示文档资料的名称以及元数据信息。
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