随着信息化的高速发展，信息技术已经深入应用到社会的各个行业并带动相关行业转型升级。工程勘察作为传统的行业之一，采用信息化工作模式较晚，信息化作业在工程勘察中的应用发展较为缓慢[1]。在外业原始数据采集中，传统作业方式存在诸多弊端。外业钻孔信息采集多采用纸笔进行记录，资料重复录入、多次传输、低效易错，难以共享与协同。各类数据填写、描述受填写人知识水平、主观判别等影响较大，填写缺乏统一标准。数据归档以纸质为主，电子文件为辅，无法高效查询检索，且利用率低；无法数据共享、有效监管，不能满足信息共享化时代需求；面临损失风险，不利于行业、企业统筹规划[2-3]。基于传统的工作模式，工作效率和成果质量的提升难以突破，影响整个工程建设的质量水平。外业采集的原始记录是岩土勘察工程的第一手资料，其数据质量和形式直接决定了岩土勘察工程的项目管理、档案管理、行业监管等上层业务。随着业务范围的拓展及信息量的增加，传统的作业方式、管理模式难以满足当前行业发展的需求。岩土工程勘察数据具有多源异构的特点，数据分布广、形式多，受人工智能和大数据技术影响，诸多智慧数据管理系统逐步完善投入使用[4-5]。本文以信息化思路，通过将地理信息系统（GIS）、移动互联网、数字化等技术融入岩土勘察项目的外业采集和项目管理，设计岩土勘察项目信息化采编及管理系统。1岩土勘察项目管理系统建设目标1.1钻孔数据采集信息化、规范化外业采集的原始数据是工程勘察项目信息化建设的数据源头[6]，依托移动互联网、实时定位等技术，搭建岩土勘察项目信息化采编App，提供基于移动端设备的野外信息化作业模式，实现钻机信息、钻孔信息、标准地层信息及现场照片等数据的实时采集与上传，形成电子化数据。通过在App内提供常用描述语言、增加备选项、限制录入数据格式及无效数据提示等功能，提高录入效率，规范数据格式，提供数据质量。1.2钻孔数据信息化管理对形成的电子化钻孔数据通过数据库进行持久化存储，通过信息化处理手段实现钻孔数据的质检、增删改、电子签章、导出和打印输出等，实现信息化管理。1.3岩土勘察工程项目管理信息化借助信息化手段完成岩土勘察工程项目的信息化管理，打破时间地点限制，随时查看调阅，高效办公、便捷管理[7]。具体内容包括项目人员、设备、工程文档、项目及钻孔数据在线电子化、信息化管理。通过地理信息系统技术的应用，实现项目及钻孔在地图视图下的可视化展示、空间统计与分析及外业操作员的监控调度。1.4与常用专业软件实现数据对接与常用专业软件的数据接口进行适配，通过数据的导入导出实现工程数据流动，发挥更大价值。2岩土勘察项目管理系统总体设计2.1总体架构系统总体架构如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.015.F001图1系统总体架构为实现外业采集和项目管理的信息化，系统设计为岩土勘察信息化采编App和岩土勘察项目信息化管理系统两个子系统，其中App适配Android系统的平板设备，项目信息化管理系统采用B/S模式，两个子系统共用一个底层数据库。系统总体架构分为基础设施层、数据资源层、服务层、业务应用层4层架构。基础设施层提供系统建设、运行的基础支撑环境、软硬件设施，如输入输出设施、服务器、防火墙等；数据资源层为上层应用提供所需的数据支持，根据业务需求，数据层包括岩土勘察业务数据库、系统管理数据库、基础地理数据库和天地图数据资源等；服务层是封装项目业务功能、系统管理的核心工具，为上层应用提供统一的服务接口；业务应用层是两个面向用户的应用系统，即岩土勘察项目信息化管理系统和岩土勘察信息化采编App，分别面向项目管理人员、外业采集员（描述员）两类群体，并提供相应的功能。2.2技术路线两个子系统使用统一的数据库，即一个数据库支撑两个子系统，数据库管理软件采用Microsoft SQL Server 2008R2。系统采用前后端分离的架构，服务端程序采用Microsoft.NET平台以网络服务（Web Service）形式构建，主要开发语言为C#。岩土勘察信息化采编App为移动端应用程序，基于Android SDK开发组件研发，主要开发语言为Java，本地数据库存储采用平台自带的SQLite数据库。岩土勘察项目信息化管理系统为Web网站，采用HTML+JavaScript+CSS技术组合研发，通过Ajax技术与服务端进行通信。3岩土勘察项目管理系统工作流程岩土勘察信息化采编App的任务是收集项目钻孔信息，岩土勘察项目信息化管理系统的任务是项目及信息管理。系统流程如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.015.F002图2系统流程岩土勘察项目信息化管理系统负责创建项目、录入人员及钻孔基本信息，并将钻孔信息采集任务委派给相应的外业人员。外业人员在钻孔现场通过App录入钻机及钻孔的相关信息、拍摄现状照片或视频并上传。岩土勘察项目信息化管理系统收到App采集的信息，完成后续的钻孔信息管理、项目管理、导入导出等工作。4岩土勘察项目管理系统功能设计岩土勘察项目信息化管理系统支撑基本的项目、钻孔信息管理业务，设计设备管理、空间查询与统计等功能，以支撑项目调度与决策，同时支持多家岩土勘察单位注册并使用，拓展系统的应用范围。岩土勘察项目信息化管理系统功能结构如图3所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.015.F003图3岩土勘察项目信息化管理系统功能结构岩土勘察信息化采编App以移动互联网为基础，辅以GNSS定位等技术，实现在外业环境下，钻孔属性信息录入、现场照片采集、数据实时上传等功能。岩土勘察信息化采编App功能结构如图4所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.015.F004图4岩土勘察信息化采编App功能结构5岩土勘察项目管理系统主要功能实现5.1岩土勘察信息化采编App5.1.1钻孔基本信息完善提供钻孔开孔记录、钻机信息、封孔记录、终孔记录数据的录入，为数据来源及监管追溯提供依据。5.1.2岩性描述采集提供标准地层相关信息的录入，包括分层深度、岩土名称、颜色、密实度、湿度、可塑性及描述等信息项，并通过数据字典提供常用描述语言、备选项和预填文字，提升数据采集效率和规范性。同时，根据各录入项的特点，进行数据格式、范围的初步验证与提示，进一步提高数据的准确度。岩土勘察信息化采编App岩性描述采集如图5所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.015.F005图5岩土勘察信息化采编App岩性描述采集5.1.3土工试验信息录入提供取水试样、取土试样信息的录入功能，录入界面显示已填写好的地层数据，用于采集员进行对照、自检。5.1.4现状照片及视频采集基于移动终端采集多媒体信息的便利性，系统支持现场照片、视频的即时拍摄与上传。5.1.5通讯录系统支持企业通讯录功能，可列出所有已录入系统的人员联系方式，支持一键拨号，便于及时沟通或遇突发状况时进行事件上报。5.2岩土勘察项目信息化管理系统5.2.1项目管理实现项目增删改查及项目人员、设备、档案、规范文件等资料管理。5.2.2钻孔管理支持钻孔的增删改查，大型工程钻孔的数量较多，支持钻孔基本Excel模板的导入、自动创建并编号。5.2.3钻孔信息（外业采编信息）管理针对采集的外业钻孔信息进行汇总，支持信息的查询、统计、纠正并记录数据的操作人，用来备查。5.2.4空间查询统计基于WebGIS技术，根据项目及钻孔的位置坐标，对项目和钻孔进行地图可视化并充分发挥地理信息系统的技术优势，实现对项目和钻孔的分类设色符号渲染、空间查询检索、数据统计与分析。项目钻孔空间可视化管理如图6所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.015.F006图6项目钻孔空间可视化管理5.2.5数据核对（质检）基于钻孔数据，生成常用、规范的钻孔记录对照依次质检。质检完成后可盖电子签章、导出工程勘察记录表进行打印。工程勘察记录表导出如图7所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.04.015.F007图7工程勘察记录表导出5.2.6进度统计及工期预测基本项目内已完成钻孔的数量及耗时情况对项目当前进度和最终完工日期进行预测，供项目决策人员参考。5.2.7数据导出通过信息化数据处理方式，支持将钻孔信息生成数据汇交、汇报的规范报表，通常为Excel格式。与工程勘察行业其他专业软件实现数据对接，实现数据的导出导入，如理正软件。当前工程勘察行业监管系统正在建设中，系统预留了数据接口，为后续实现与监管系统推送数据做准备。5.2.8数据字典管理自动为每个项目生成一套数据字典同步到移动端，提供常用描述语言、备选项、预填文字，支持用户根据项目类型的不同灵活定制，以增加数据精准度和录入效率。6岩土勘察项目管理系统应用效果系统建设完成后，在单位岩土勘察工程项目进行应用，涉及项目295个，录入钻孔14 397个、岩性描述记录107 979条。经外业采集员反馈并汇总，系统对采集效率的提升显著，外业数据采集效率提升20%并减少了数据誊写环节，同时数据的规范程度和准确性提高，减少了数据质检时间，通过信息化的工作方式，数据的修正、补录更便捷。系统针对岩土勘察项目的信息化管理，有效提升了项目管理水平，空间可视化管理模块为决策者提供了依据和支撑，与理正等专业软件实现数据互通，提高数据的灵活性，易于挖掘数据的价值。项目及钻孔的电子化、持久化存储、归档提高了岩土工程档案资料管理的科学化、标准化水平，为后续资料的查询、调阅提供基础。7结语本文设计了一种针对岩土勘察工程的信息化工作方案，自下而上覆盖了外业数据采集、钻孔管理、项目管理、数据监管等流程，解决了传统作业模式的诸多问题，有效提升了岩土勘察项目的数据规范化和工作效率，促进了岩土勘察项目管理工作向科学化、信息化方向发展。