朱焕春教授：三维建模只是数字孪生建设的第一步

2024年11月19日，由中国水利学会勘测专业委员会主办，广东省水利电力勘测设计研究院有限公司、加华地学（武汉）数字技术有限公司等多家单位联合承办与协办的2024年年会暨学术交流会在广州市隆重召开。本次会议汇聚了全国水利行业近200位专家、学者及行业精英，围绕水利事业的新发展、新机遇与新挑战展开深入交流，为行业数字化转型提供了重要平台。加华地学董事长朱焕春教授与技术部主任郭福钟高级工程师受邀出席，分享了公司在勘测数字孪生技术领域的最新研究成果和突破性应用。

朱焕春教授作为岩体工程领域的资深专家，凭借三十余年的实践经验和深厚的软件研发技术积累，在《勘测数字孪生关键问题与解决途径》的报告中，深入剖析了水利勘测数字孪生的关键问题并提出了实现途径。朱教授指出，三维建模只是水利勘测数字孪生建设的第一步（对象孪生），要实现真正的数字孪生，关键在于解决两个关键问题：一是确保模型精度能够满足施工期应用的基本要求，二是建立能支持跨专业协同的数学算法和数据结构体系。只有攻克这些技术难点，才能推动水利勘测向互联网化、智能化方向转型。

 针对水利勘测数字孪生第一步的对象孪生实现，郭福钟高级工程师在《三维地质建模方法与应用案例》报告中，详细介绍了勘测专业对象孪生的实现方法与成果。报告从地质体特点和建模要求出发，深入阐述了地质建模的关键是基于离散数学的光滑插值算法，和随动网格技术，其次是针对不同应用场景的建模方法和定制化的建模功能。三维地质模型可以用于升级地质分析手段、基于三维地质模型可以开展正向设计、服务施工过程地质风险智能预警和超前预报等，而加华地学基于上述认识自主研发的三维地质建模软件，可实现任意复杂地质条件的高效建模和模型动态更新，网格质量能够满足后续力学计算的开展要求，可在工程施工阶段进一步应用，改变以往地质模型“能看不能用”的局限。 

今年年初，水利部的“数字孪生水利工程建设”目标对本行业的工程建设全过程数字化映射、智能化模拟、预报预警功能等方面提出要求。而目前水利工程施工期普遍存在BIM+GIS应用深度不足，分析能力无法达到施工期地质智能风险预警要求的问题。加华地学以集成工程前期成果的数字化模型为基础，采用将数值模拟作为AI算法的智能化系统对这一问题提出解决方案：(1) 通过施工过程的动态数据（如开挖轮廓、地质编录等）自动更新包含数值模拟所需资料的全属性三维模型；(2) 采用地质模型转计算模型技术，在系统后台将动态更新的全属性三维模型自动转化为满足计算要求的数值模型开展力学分析；(3) 通过云端内置算法在保证准确性的同时大幅改善传统数值模拟门槛高、费时长的问题，实现快速的计算及成果返回，2小时内完成施工过程地质风险智能预警，全面契合水利行业的数字孪生建设要求。

除了两场内容丰满的报告，加华地学还在会场设立了展台，公司工作人员向参会的专家同仁全面展示了公司在勘察设计领域的技术与成果。这些成果历经多个大型工程项目的严苛验证与打磨，能够显著提升工程开展质量及效率，目前已在国内水利水电行业一线工程建设中基本完成国产替代和普及应用。

 通过本次交流，加华地学进一步了解了水利水电行业的发展趋势和需求，将不断推动勘测数字孪生技术的创新与应用，为水利行业的高质量发展贡献更多的智慧和力量。