地质图中含有丰富的地质要素信息，如年代地层、地质界线、断层、成因类型、岩石类型、钻孔等；地理内容信息，如居民地、河流、湖泊等。通过地质图中相关信息，建立地质单元与等效剪切波速之间的对应关系，可以推测得到区域面的剪切波速分布，进而得到区域面的场地类别分类图。结合地质年代及覆盖层岩土坚硬程度^[6]，形成基于地质成因的场地分类关系矩阵，完成场地类别划分。

利用数字高程数据，对区域性场地做坡度分析，提取区域坡度，根据坡度推测地表形态和岩性变化，建立地形坡度与场地类别之间的关系^[6-7]。

坡度计算一般采用拟合曲面法^[8]。拟合曲面一般采用二次曲面，即3×3的窗口，如图1所示。每个窗口的中心为一个高程点。图1中中心点e的坡度的计算公式如下：

slope=tan slope²_we + slope²_sn（1）

式（1）中：Slope为坡度， Slope_we为X方向的坡度， Slope_sn为Y方向的坡度。

图1 3*3的窗口Fig.1 3*3 window

关于Slope_we、Slope_sn的计算可以采用一下几种常用的方法：（1）算法1

（2）算法2

（3）算法3

（4）算法4

上式中的cellsize为格网DEM的间隔长度。算法1的精度最高，计算效率也最高，其次是算法2。ArcMap采用的是算法2。

不同的地形坡度对应不同范围的V_S30值，根据得到的坡度建立与V_S30的关系，进一步得到场地类别划分结果。

本文共收集到遵义市场地钻孔资料24组，具体分布如图2所示，从图2看出，钻孔分布比较均匀，平均每个县至少有一个钻孔，在播州区仁怀市分布较多，从地形角度看，主要分布于较平坦地区。

图2 遵义市场地钻孔数据分布Fig.2 Distribution of site drilling data in Zunyi City

从场地类别来看，钻孔场地主要以Ⅱ类为主，共计14组，占钻孔总数的58.33%；Ⅰ类场地上的钻孔共计10组，占钻孔总数的41.67%。

本文使用的DEM数据来源于地理空间数据云下载的GDEMV2 30 m分辨率数字高程数据，如图3所示。

遵义市位于贵州北部，与渝、川、黔三省市接壤，晚元古代以来的地层发育齐全。本文搜集到遵义市1：50万比例尺地质图，提取了其中的地层年代信息和岩性相关信息。

由地质图提取地层年代信息，绘制了不同地质年代地层分布图（图4）。纵观遵义市地层的构成及分布具有如下几个特点：

（1）地层主要由沉积岩组成。其中以碳酸盐岩最为发育。分布面积约9231 km²，占遵义市地层面积的50%。

（2）各时代地层空间分布具有一定的规律性，主要表现为：①震旦系主要分布于遵义市南部，寒武系、奥陶系主要呈条带状分布于中部东部习水县、仁怀市、湄潭县等地，志留系少量分布于全区，石炭系少量分布于南部，二叠系、三叠系较广泛分布于全区，侏罗系、白垩系较集中分布于西部赤水县，第四系零散分布在遵义市中部、南部。总体呈现背斜形态，由中部向东西部出露的地层时代由老变新的趋势。②大致以习水县为界，西北、东南的地层发育存在着明显的差异：西北地区主要出露白垩系侏罗系，未见其余时代地层；东南地区地层发育较全。

图3 遵义市GDEMV2数据Fig.3 Data of GDEMV2 in Zunyi City

图4 不同地质年代地层分布图Fig.4 Stratigraphic distribution map of different geological ages

1：50万比例尺地质图根据岩性、岩性组合及结构面等性质，遵义市岩体按照坚硬程度将岩土体划分为4个基本大类^[9-10]：

（1）坚硬岩，主要包括：流纹岩、玄武岩、石英砂岩等；

（2）较坚硬岩，主要包括：白云岩、砾岩、砂岩、石英砂岩、灰岩、硅质岩等；

（3）较软岩，主要包括：页岩、粉砂岩、粘土岩夹粉砂-细砂岩、泥灰岩、泥灰岩夹粘土岩、炭质页岩、砂质夹粉砂质黏土岩、板岩等；

（4）软岩类，主要包括第四纪堆积物：泥岩、砂、砂砾石等。

根据岩石坚硬程度绘制了分布图（图5），并统计了各类岩石分布面积（表1）。根据图可以看出，遵义市较软岩分布较广，占比50%，较坚硬岩次之，占比43%，坚硬岩占比6.6%，主要分布于赤水市和余庆县，遵义市还有少数区域分布有软岩，如绥阳县附近等。从岩体坚硬程度分布图可以得出初步结论，遵义市地貌以山地丘陵为主。

图5 岩石坚硬程度分布图Fig.5 Distribution of rock hardness

表1 岩石坚硬程度分类面积及占比Table 1 Classification area and proportion of rock hardness

我国场地类别划分的标准主要依据V_se及覆盖层厚度的双参数，但也规定了无波速测试数据时土的类型也可以作为建筑场地类别划分的一个参考依据^[11]。

根据中国场地分类指标以及遵义市地质数据库，结合年代与岩性信息，建立适用于本文的基于地质成因的场地分类标准，得出基于地质成因的场地分类图（图6）。坚硬岩划分为Ⅰ类场地，较坚硬岩根据其覆盖层厚度进行划分，覆盖层厚度小于5米时，划分为Ⅰ类场地，其余划分为Ⅱ类场地，较软岩划分为Ⅱ类场地，覆盖第四纪沉积物地区划分为Ⅲ类场地。

将实测钻孔对应的场地类别投到场地类别划分图上，红色三角形为Ⅱ类场地钻孔，黄色三角形为Ⅰ类场地钻孔，据图7可以看到，实测钻孔场地类别划分与场地类别划分图大致相对应，在个别地方会有出入，判断可能是因为地质图年代岩性等数据精度太低，得出的场地类别划分图结果粗略。

图6 场地分类图Fig.6 Site classification diagram

图7 钻孔实测场地图Fig.7 Field map of borehole measurement

本文采用遵义市30 m数字高程数据，通过GIS的坡度分析计算得到区域的坡度值，参照美国场地类别划分标准，以V_s30为桥梁建立坡度值与场地类别划分的对应关系（表2），得到基于地形坡度的场地类别划分图（图8）。

将实测钻孔对应的场地类别投到场地类别划分图上，红色圆形为B类场地钻孔，绿色圆形形为C类场地钻孔，据图9可以看到，实测钻孔场地类别划分与场地类别划分图大致相对应，在个别地方会有出入，判断可能是因为30 m数字高程数据精度不够，只能得出区域类大致场地类别划分结果。

表2 NEHRP VS30分类指标、VS30和坡度值之间的关系表[8] Table 2 The relationship between NEHRP VS30 classification index，VS30 and slope value

图9 钻孔实测场地图（美国标准） Fig.9 Field map of borehole measurement（American standard）