Ứng dụng công nghệ thông tin xây dựng hệ thống quản lý dữ liệu địa chất công trình, áp dụng cho khu vực hà nội

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -  - Nguyễn thị hải yến NG DNG CễNG NGH THÔNG TIN XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ DỮ LIỆU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH, ÁP DỤNG CHO KHU VỰC HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI, 2007 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT -  - Nguyễn thị hải yến NG DNG CễNG NGH THÔNG TIN XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ DỮ LIỆU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH, ÁP DỤNG CHO KHU VỰC HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Địa chất cơng trình Mã số : 60.44.65 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Tô Xuân Vu PGS TS Trương Xuân Luận HÀ NỘI, 2007 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan nội dung nghiên cứu luận văn thân viết, chưa công bố đồ án báo cáo khác Tác giả Nguyễn Thị Hải Yến -1- MỤC LỤC Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Mở đầu Chương 1: Tổng quan hình thành, khai thác sử dụng thơng 12 tin ĐCCT 1.1 Sự hình thành thơng tin ĐCCT 12 1.2 Hiện trạng khai thác sử dụng thơng tin ĐCCT 16 1.3 Tình hình tin học hố thông tin ĐCCT Việt Nam 17 Chương 2: Phân tích, lựa chọn hệ quản trị sở liệu ĐCCT 19 2.1 Khái niệm sở liệu hệ quản trị sở liệu 19 2.2 Dữ liệu địa chất cơng trình 20 2.3 u cầu hệ thống quản lý liệu địa chất công trình 32 2.4 Lựa chọn cơng nghệ thực 33 Chương 3: Thiết lập sở liệu địa chất cơng trình 41 3.1 Thơng tin địa điểm 41 3.2 Thông tin dự án 43 3.3 Thông tin quan đầu tư 45 3.4 Thông tin quan khảo sát 46 3.5 Thông tin cơng trình sử dụng điều tra 47 -2- 3.6 Thơng tin địa tầng hố thăm dị 48 3.7 Thơng tin kết thí nghiệm mẫu lý phịng 49 3.8 Thơng tin thí nghiệm xun tiêu chuẩn 51 3.9 Thơng tin thí nghiệm xun tĩnh 52 3.10 Thơng tin thí nghiệm cắt cánh 54 Chương 4: Xây dựng kế chương trình quản lý liệu ĐCCT 4.1 Thiết kế chức cho chương trình 4.2 Thiết kế khn dạng (form) cho chức cho Dữ liệu Chương 5: Kiểm thử chương trình quản lý liệu ĐCCT 56 56 57 80 5.1 Dữ liệu đầu vào 80 5.2 Kết kiểm thử chương trình quản lý liệu ĐCCT 80 5.3 Nhận xét đánh giá chương trình quản lý liệu ĐCCT 98 Kết luận 100 Tài liệu tham khảo 102 -3- DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 3.1 Các thuộc tính thiết kế bảng liệu TINH 42 Bảng 3.2 Các thuộc tính thiết kế bảng liệu HUYEN 43 Bảng 3.3 Các thuộc tính thiết kế bảng liệu Duan 44 Bảng 3.4 Các thuộc tính thiết kế bảng liệu CQDAUTU 45 Bảng 3.5 Các thuộc tính thiết kế bảng liệu CQKHAOSAT 46 Bảng 3.6 Các thuộc tính thiết kế bảng liệu Boreholes 47 Bảng 3.7 Các thuộc tính thiết kế bảng liệu DiaTang 48 Bảng 3.8 Các thuộc tính thiết kế bảng liệu Mau_dat 49 Bảng 3.9 Các thuộc tính thiết kế bảng liệu SPT 51 Bảng 3.10 Các thuộc tính thiết kế bảng liệu CPT 53 Bảng 3.11 Các thuộc tính thiết kế bảng liệu CatCanh 54 Bảng 4.1 Các điều khiển sử dụng để thiết kế form 58 Bảng 4.2 Các điều khiển thuộc tính form About 59 Bảng 4.3 Các điều khiển thuộc tính frmTinhHuyen 61 Bảng 4.4 Các điều khiển thuộc tính form Cơ quan đầu tư 62 Bảng 4.5 Các điều khiển thuộc tính forrm quan khảo sát 64 Bảng 4.6 Các điều khiển thuộc tính form danh sách dự án khảo sát Bảng 4.7 Các điều khiển thuộc tính form chi tiết dự án khảo sát 66 68 Bảng 4.8 Các điều khiển thuộc tính form cơng trình thăm dị 70 Bảng 4.9 Các điều khiển thuộc tính form kết thí nghiệm lý mẫu phòng 74 -4- Bảng 4.10 Các điều khiển thuộc tính form xử lý thống kê kết 77 thí nghiệm mẫu lý phịng Bảng 4.11 Các điều khiển thuộc tính form in 79 -5- DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ Trang Hình 2.1 Dữ liệu khảo sát ĐCCT chủ yếu 30 Hình 2.2 Cấu trúc bảng liệu trạng thái Design view (đang thiết kế cấu trúc) 35 Hình 2.3 Cấu trúc bảng liệu trạng thái Datasheet (nhập, xem, sửa liệu) 36 Hình 3.1 Cửa sổ thiết kế trường kiểu liệu bảng liệu TINH 42 Hình 3.2 Cửa sổ thiết kế trường kiểu liệu bảng liệu HUYEN 43 Hình 3.3 Cửa sổ thiết kế trường kiểu liệu bảng liệu Duan 44 Hình 3.4 Cửa sổ thiết kế trường kiểu liệu bảng liệu CQDAUTU 45 Hình 3.5 Cửa sổ thiết kế trường kiểu liệu bảng liệu CQKHAOSAT 46 Hình 3.6 Cửa sổ thiết kế trường kiểu liệu bảng liệu Boreholes 48 Hình 3.7 Cửa sổ thiết kế trường kiểu liệu bảng liệu DiaTang 49 Hình 3.8 Cửa sổ thiết kế trường kiểu liệu bảng liệu Mau_dat 51 Hình 3.9 Cửa sổ thiết kế trường kiểu liệu bảng liệu SPT 52 Hình 3.10 Cửa sổ thiết kế trường kiểu liệu bảng liệu CPT 54 Hình 3.11 Cửa sổ thiết kế trường kiểu liệu bảng liệu CatCanh 55 Hình 4.1 Cửa sổ Project Explorer chương trình quản lý liệu ĐCCT 57 Hình 4.2 Cửa sổ thiết kế form About 58 Hình 4.3 Cửa sổ thiết kế form TinhHuyen 60 Hình 4.4 Cửa sổ thiết kế form quan đầu tư 62 Hình 4.5 Cửa sổ thiết kế form quan khảo sát 64 -6- Hình 4.6 Cửa sổ thiết kế form danh sách dự án khảo sát 66 Hình 4.7 Cửa sổ thiết kế form chi tiết dự án khảo sát 68 Hình 4.8 Cửa sổ thiết kế form cơng trình thăm dị 69 Hình 4.9 Cửa sổ thiết kế form kết thí nghiệm lý mẫu phịng 73 Hình 4.10 Cửa sổ thiết kế form xử lý thống kê kết thí nghiệm mẫu lý phịng 77 Hình 4.11 Cửa sổ thiết kế form in 79 Hình 5.1 Giao diện đăng nhập chương trình quản lý liệu ĐCCT 81 Hình 5.2 Giao diện chương trình quản lý liệu ĐCCT 81 Hình 5.3 Giao diện form Danh mục Tỉnh – Huyện 82 Hình 5.4 Giao diện form danh sách Dự án khảo sát 82 Hình 5.5 Giao diện nhập liệu form Dự án khảo sát 83 Hình 5.6 Giao diện cảnh báo form Dự án khảo sát 83 Hình 5.7 Giao diện chi tiết dự án khảo sát 84 Hình 5.8 Giao diện cơng trình thăm dị 84 Hình 5.9 Giao diện danh sách cơng trình thăm dị dự án PRJ62006 85 Hình 5.10a, b Giao diện nhập liệu cơng trình thăm dị 86 Hình 5.11 Giao diện hình lưu liệu cơng trình thăm dị sang 86 file Excel Hình 5.12 Giao diện nhập liệu địa tầng cho hố khoan HK12 87 Hình 5.13 Giao diện nhập liệu thí nghiệm SPT hố khoan HK1- 88 PRJ62006 Hình 5.14 Giao diện nhập liệu thí nghiệm CPT cho hố xuyên XM1PRJ52006 90 -7- Hình 5.15 Giao diện nhập liệu thí nghiệm cắt cánh cho điểm thí 92 nghiệm CC1-PRJ2078 Hình 5.16 Giao diện nhập liệu thông tin mẫu cho M2- PRJ62006-HK7 94 Hình 5.17 Giao diện nhập liệu tiêu cho M2- PRJ62006-HK7 94 Hình 5.18 Giao diện nhập thêm thông tin cho mẫu hố khoan HK1 thuộc dự án PRJ42006 95 Hình 5.19 Lời cảnh báo xố liệu mẫu thí nghiệm 95 Hình 5.20 Giao diện cho phép lưu trữ liệu mẫu thí nghiệm sang 96 file Excel Hình 5.21 Giao diện form Xử lý thống kê kết thí nghiệm 96 Hình 5.22 Danh sách mẫu thí nghiệm thuộc lớp dự án PRJ62006 97 Hình 5.23 Các giá trị tính tốn sau tiến hành xử lý thống kê mẫu đất lớp thuộc dự án PRJ62006 98 - 88 - 5.2.6 Giao diện thí nghiệm SPT hố khoan Giao diện thí nghiệm SPT thiết kế để lưu trữ hiển thị số liệu thí nghiệm SPT hình 5.13 Hình 5.13 Giao diện nhập liệu thí nghiệm SPT hố khoan HK1-PRJ62006 Giao diện có chức sau: - Chức thêm xóa giống giao diện Địa tầng; - Chức tính tốn: Dùng để tính tổng số búa N sau người sử dụng nhập số liệu N1, N2, N3; - Chức Print (in): Sử dụng chức biểu đồ thí nghiệm SPT, có biểu mẫu sau: - 89 - - 90 - 5.2.7 Giao diện thí nghiệm xuyên tĩnh (CPT) Giao diện thí nghiệm CPT thiết kế để lưu trữ hiển thị số liệu thí nghiệm CPT hình 5.14 Hình 5.14 Giao diện nhập liệu thí nghiệm CPT cho hố xuyên XM1-PRJ52006 Giao diện gồm chức sau: - Chức tính tốn thực việc tính sức kháng xuyên đầu mũi qc, ma sát thành đơn vị fs, tỷ sức kháng xuyên Để thực chức người sử dụng cần nhập mã CPT, mã hố thí nghiệm, độ sâu thí nghiệm, số đọc X số đọc Y - Chức print thực việc xây dựng biểu đồ thí nghiệm CPT Hình vẽ biểu đồ thí nghiệm SPT cho hố xuyên XM1 dự án PRJ52006 - 91 - - 92 - 5.2.8 Giao diện thí nghiệm cắt cánh Giao diện thí nghiệm cắt cánh thiết kế để lưu trữ hiển thị số liệu thí nghiệm cắt cánh Hình 5.15 Giao diện nhập liệu thí nghiệm cắt cánh cho điểm thí nghiệm CC1-PRJ2078 Giao diện bao gồm chức sau: - Chức tính tốn thực việc tính: kháng cắt cánh, sức kháng cắt, độ nhạy Để thực chức này, người sử dụng cần nhập mã thí nghiệm, Mã hố thí nghiệm, độ sâu thí nghiệm, tổng Su max, ma sát cần, Su ấn vào nút - Chức print thực việc xây dựng biểu đồ thí nghiệm cắt cánh Dưới biểu đồ thí nghiệm cắt cánh cho điểm thí nghiệm CC1 thuộc dự án PRJ20078 - 93 - - 94 - 5.2.9 Giao diện Mẫu đất Giao diện mẫu đất thiết kế để lưu trữ hiển thị liệu mẫu đất hình 5.16 5.17 Hình 5.16 Giao diện nhập liệu thông tin mẫu cho M2- PRJ62006-HK7 Hình 5.17 Giao diện nhập liệu tiêu cho M2- PRJ62006-HK7 - 95 - Giao diện có chức sau: - Chức thêm thực việc nhập thêm thông tin mẫu, tiêu cho mẫu,… bao gồm thông tin hình 5.18a 5.18b Hình 5.18 Giao diện nhập liệu cho mẫu hố khoan HK8 thuộc dự án PRJ42006 - Chức xóa thực việc xố thông tin mẫu người sử dụng chọn Chương trình đưa yêu cầu xác nhận thao tác xố hình 5.19 Hình 5.19 Lời cảnh báo xố liệu mẫu thí nghiệm - 96 - - Chức Save Excel: Đây chức cho phép lưu thông tin mẫu sang file Excel Hình 5.20 Giao diện cho phép lưu trữ liệu mẫu thí nghiệm sang file Excel 5.2.10 Giao diện xử lý thống kê kết thí nghiệm lý mẫu Hình 5.21 Giao diện form Xử lý thống kê kết thí nghiệm lý mẫu - 97 - Giao diện thiết kế để xử lý thống kê giá trị tiêu kết thí nghiệm mẫu Đưa yêu cầu thống kê cách chọn tên dự án; chọn lớp đất cần tiến hành xử lý thống kê dự án liệt kê mẫu, chương trình đưa danh sách mẫu thuộc lớp dự án chọn Hình 5.22 danh sách mẫu đất thí nghiệm lớp cơng trình Nhà Hiệu bộ-trường Cao Đẳng Tài ngun Mơi trường Hình 5.22 Danh sách mẫu thí nghiệm thuộc lớp dự án PRJ62006 Sau thực xử lý thống kê, kết hình 5.23 - 98 - Hình 5.23 Các giá trị tính tốn sau tiến hành xử lý thống kê mẫu đất lớp thuộc dự án PRJ62006 5.3 Nhận xét, đánh giá kết kiểm thử Sau thử nghiệm cho thấy chương trình quản lý liệu ĐCCT hoàn toàn đáp ứng yêu cầu lưu trữ thông tin điều tra ĐCCT dự án thực tế - Việc nâng cấp, mở rộng, cài đặt với hệ quản trị sở liệu mạnh SQL Server dễ dàng - Về mặt ứng dụng, chương trình quản lý liệu địa chất cơng trình hiệu sử dụng thuận tiện mức đơn vị nhỏ Nếu liệu mức trung bình khoảng 1000 dự án (cơ sở liệu lên đến 2.8 GB ) - Về độ tin cậy, chương trình cài đặt, chạy thử nghiệm máy PC có cấu hình thơng dụng đạt độ ổn định cao Các hệ thống thử nghiệm: - 99 - + Hệ điều hành thử nghiệm: Windows 2000, Windows XP Professoinal + Các hệ thống phần cứng thử: PenTium MMX 133 MHz, 64MB RAM, 4MB VideoRAM, PenTium C 300 MHz, 64 MB RAM, 16MB VideoRAM, PenTium III 800 MHz, 128 MB RAM, 16MB VideoRAM, PenTium IV GHz, 128 MB RAM, 32MB VideoRAM - Về giao diện: Chương trình có giao diện đẹp, thân thiện Người dùng vài tiếng đồng hồ sử dụng tốt chương trình - 100 - KẾT LUẬN Từ kết nghiên cứu trình bày luận văn, Tác giả rút số kết luận sau: Trên thực tế nay, nhu cầu khai thác, sử dụng thơng tin địa chất cơng trình lớn đa dạng, nhiên tình trạng quản lý thơng tin cịn chưa tập trung chưa khoa học tài liệu ĐCCT hầu hết lưu trữ phương pháp thô sơ truyền thống khơng có liên kết theo hệ thống dẫn đến dễ thất lạc thơng tin, quản lý khó khăn khai thác khơng hiệu Hiện nay, chưa có nghiên cứu nhằm hệ thống hoá, quản lý liệu ĐCCT để dễ dàng khai thác, sử dụng Vì vậy, việc nghiên cứu xây dựng chương trình quản lý thông tin ĐCCT cần thiết Chương trình quản lý liệu địa chất cơng trình ngơn ngữ lập trình Visual Basic với hệ quản trị sở liệu Access xây dựng có nhiều chức (cập nhật, lưu trữ tìm kiếm liệu ĐCCT; thiết lập hình trụ hố khoan kết hợp với thí nghiệm SPT; thiết lập biểu đồ thí nghiệm CPT; thiết lập biểu đồ thí nghiệm cắt cánh; xử lý thống kê kết thí nghiệm mẫu phịng), có khả lưu trữ liệu ĐCCT Excel, đồng thời với chức cập nhật liệu, cập nhật trực tiếp giao diện chương trình cập nhật ln vào sở liệu Access Chương trình xây dựng có giao diện rộng, cài đặt chạy máy PC có cấu hình thông dụng, dễ sử dụng, đơn giản, đáp ứng mục đích cập nhật, lưu trữ tìm kiếm, sử dụng thông tin ĐCCT Kết áp dụng cho số dự án khảo sát khu vực Hà Nội cho thấy điều - 101 - Kết nghiên cứu xây dựng hệ thống quản lý liệu ĐCCT luận văn Tác giả dừng lại mức độ quản trị liệu Từ chương trình này, bổ sung thêm chức tính tốn để xây dựng chương trình khơng quản lý liệu tĩnh mà cịn tính tốn phịng thí nghiệm ảo; xây dựng phiên có khả lưu trữ lớn dùng cho mục đích sử dụng cao - 102 - TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Thị Thu Hiền (2001), Nghiên cứu thiết kế ngân hàng liệu địa chất cơng trình, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật, Trường ĐH Mỏ - Địa chất, Hà Nội Phạm Hữu Khang (2003), Phát triển ứng dụng Microsoft Access 2002, Nhà xuất lao động xã hội, Hà Nội Nguyễn Thị Ngọc Mai (2004), Microsoft Visual Basic 6.0 & Lập trình sở liệu, Nhà xuất lao động xã hội, Hà Nội Lê Trọng Thắng (2003), Các phương pháp nghiên cứu khảo sát địa chất cơng trình, Nhà xuất Giao thơng Vận tải, Hà Nội Trần Văn Việt (2004), Cẩm nang dùng cho kỹ sư địa kỹ thuật, Nhà xuất Xây dựng, Hà Nội Tơ Xn Vu, Hồng Kim Bảng (2002), Bài giảng tin học ứng dụng dùng cho sing viên ngành Địa chất cơng trình – Địa kỹ thuật, Trường Đại học Mỏ Địa chất V.Đ Lơmtadze (1983), Địa chất cơng trình - Địa chất cơng trình chun mơn, Nhà xuất Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội V.Đ Lômtadze (1983), Địa chất cơng trình – Thạch luận cơng trình, Nhà xuất Đại học trung học chuyên nghiệp, Hà Nội ... liệu địa chất cơng trình thuộc khu vực Hà Nội; - Phân tích hệ thống quản lý liệu địa chất cơng trình, bao gồm: + Lập cấu trúc liệu địa chất cơng trình; + Xác định chức hệ thống quản lý liệu địa. .. - ĐỊA CHẤT -  - Nguyễn thị hải yến NG DNG CễNG NGH THÔNG TIN XÂY DỰNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ DỮ LIỆU ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH, ÁP DỤNG CHO KHU VỰC HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Địa. .. bao gồm sở liệu địa chất cơng trình khu vực Hà Nội Mục tiêu đề tài Mục tiêu nghiên cứu đề tài xây dựng hệ thống quản lý sở liệu địa chất cơng trình khu vực Hà Nội, từ khai thác sử dụng cho mục đích