水利工程地质勘察

工程地质剖面图是地质勘察工作中的重要组成部分，主要是根据地质剖面图、勘探资料和试验成果所编制，用来反映研究区内一定深度范围内的垂向地质结构，一般将地下水位、取样深度、原位试验等数据标记在图中，这些数据只是点数据，在掌握空间拓扑技术的基础上，则可以将剖面线上的所有钻孔的分层特征及实验数据通过空间差值进行连线生成空间地质剖面图。

一般情况下地层厚度只以柱状图进行表示，利用GIS差值可以绘制地层厚度空间分布图，利用钻孔分层数据就可以得到某一地层的厚度。

在进行水利工程的地质评价过程中，需要进行承载力评价或渗漏评价，但是评价结果只是每个钻孔所代表的点位，尽可能的用较多的钻孔点反映研究区面。在掌握空间差值技术的基础上，可以将不同点的评价结果进行空间差值，使得评价结果具有空间特性，能够更好地反应研究区域真实的地质特性。

（1）首先需要将需要拓扑的区域进行矢量化，使得成为GIS可以打开的文件。利用Arcmap打开已经矢量化的区域文件。

（2）将地下水位、渗透系数等地质勘察数据按要求进行数据分析，利用Arcgis将数据加载人程序中，进行投影变换。

（3）利用Aregis中的空间分析模块进行空间数据差值，选择普通克立格法、泛克立格法、协同克立格法以及协同一泛克立格法中的一种，进行空间差值。

（4）经过差值的空间数据则可以获得每一个位置上的地质勘察数据，可以将这些栅格数据按不同经纬度以及工作者所需进行获取与存储，最终达到地质勘察数据的空间模拟。

地质勘察数据的空间分布应是不均匀的，且这种空间分布既具有随机性又具有结构性，而地质统计学可以很好地解决这种随机性与结构性，为空间数据的模拟提供了较好的思路与方法。因此，可以利用地质统计学对地质勘察数据进行空间分布特征的模拟，鉴于此，基于GIS的工程地质勘察数据模拟应遵循空间数据差值的原则。

（1）地质勘察数据包括地下水位、渗透系数、渗漏评价等在空间分布由于外部因素以及研究区域自身特征等因素的影响具有较大的变异性，实测数据通常会出现一些异常值，异常值的出现则会影响整个空间数据的拓扑，最终影响数据空间分布格局，因此，在进行地质勘察数据的空间模拟前，需要对数据进行特异值得检验。

（2）地质统计学方法是基于经典概率统计理论的，其要求被研究变量的观测值服从正态分布。因此，在进行数据拓扑前，需对勘察的实测数据进行正态性检验，从而满足差值的要求，如果数据存在非正态性，则需要对数据进行正态转换。通常根据不同变量的频率分布曲线与数据分析，选择不同的正态变化方法。一般情况下，变量分布出现峰态右偏，利用反正弦变换；峰态左偏有3种情况，其一，偏度较大，利用对数变换方法，其二，中偏利用平方根方法进行变换，其三，弱左偏利用反余弦进行变换。

（3）差值方法的选择，不同的差值方法适用于不同的数据差值，一般情况下，需要工作者对实测数据进行分析，以实测数据为基础，运用普通克立格法、泛克立格法、协同克立格法以及协同一泛克立格法分别进行估值，通过对各种克立格估计误差特征值进行对比分析可以得出最优的差值方法，这样可以使得勘察数据的空间差值达到最优化。