田昊，厲偉

（江蘇省工程勘測研究院有限責任公司）

1 工程勘測設計中存在的問題

首先，在勘測設計全過程中，非數(shù)字化信息較多，主要包括外業(yè)勘測和勘探資料。內(nèi)業(yè)設計中存在較多各專業(yè)之間、上下工序之間的接口資料，這些非數(shù)字化信息的影響與一體化和智能化目標的實現(xiàn)相差甚遠，需要較多的時間和精力來進行整理。其次，勘測和設計數(shù)據(jù)尚未形成統(tǒng)一的格式和標準，各專業(yè)和工序之間存在獨立性，很難實現(xiàn)統(tǒng)一管理和共享。最后，基于管理者視角，在整個勘測設計的計劃管理和質(zhì)量管理等方面，仍然采用傳統(tǒng)的方法，計算機技術(shù)的優(yōu)勢尚未充分發(fā)揮出來[1]。

總而言之，以往傳統(tǒng)的勘測設計生產(chǎn)作業(yè)模式仍然以手工操作和計算機操作混合形式為主，勘測設計信息流的暢通性嚴重不足，極容易導致“信息孤島”現(xiàn)象的出現(xiàn)。在計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)盛行的局面下，應加強信息化和智能化技術(shù)的應用，將勘測設計推向現(xiàn)代化的發(fā)展之路。

2 工程勘測設計一體化和智能化建設的完善策略

2.1 構(gòu)建一體化和智能化作業(yè)模式

1）全過程無縫數(shù)據(jù)連接

針對以往傳統(tǒng)的設計對象，主要圍繞平面表達方式展開，數(shù)據(jù)大都通過離散形式在不同圖紙和數(shù)據(jù)表格中得以體現(xiàn)，在開展實際工作時，需要在這些圖紙和表格中提取數(shù)據(jù)，這無疑會增加工作壓力。基于此，如果將設計過程中的表達對象轉(zhuǎn)換成三維形式，集中整合這些離散的數(shù)據(jù)，構(gòu)建統(tǒng)一的工作數(shù)據(jù)流，實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的無縫對接，進而減少數(shù)據(jù)提取工作的壓力。

通過構(gòu)建統(tǒng)一的三維數(shù)據(jù)模型，各設計過程中的相關(guān)信息和參數(shù)可以通過屬性方式保存在三維模型之中，進而促進數(shù)據(jù)的高效利用，實現(xiàn)配置目標。

2）多專業(yè)協(xié)同設計

對于協(xié)同設計來說，主要是指多個專業(yè)的設計人員集中在統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺中，借助數(shù)據(jù)共享協(xié)同促進設計項目的順利完成。加強三維CAD基礎平臺的構(gòu)建，使各專業(yè)加強統(tǒng)一的三維數(shù)據(jù)模型設計平臺的應用，如地質(zhì)、水工以及工藝等專業(yè)，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的目標，將上下游各個專業(yè)之間的數(shù)據(jù)整合在一起。多專業(yè)協(xié)同設計具有較強的便利性和準確性，可以促進工程設計質(zhì)量的提升，順應CAD領域的技術(shù)發(fā)展趨勢。

2.2 加強一體化和智能化系統(tǒng)設計

在設計工程勘測設計一體化和智能化系統(tǒng)時，總體系統(tǒng)架構(gòu)總體分為基礎層、應用層以及業(yè)務層。

1）三維應用開發(fā)框架

三維應用開發(fā)框架屬于整個系統(tǒng)的基礎層，要具有三維CAD設計系統(tǒng)底層框架的所有功能，具體如圖1所示。該框架具有二維和三維顯示功能，作為三維可視化設計系統(tǒng)，要將二維和三維圖形的顯示功能體現(xiàn)出來，由于三維模型顯示數(shù)據(jù)有龐大的處理量，在交互操作時，存在較多復雜性因素，對三維顯示的性能提出了較高的要求。

圖1 三維應用開發(fā)框架功能

2）工程設計基礎平臺

應用層主要建立在三維應用開發(fā)框架的基礎上。工程設計基礎平臺具有進行可視化三維工程設計的諸多通用功能，如構(gòu)件裝配、結(jié)構(gòu)配筋以及地質(zhì)建模等模塊，具體如圖2所示。

構(gòu)件設計主要是應用了草圖設計和線框建模等功能，以此進行工程結(jié)構(gòu)的三維構(gòu)件設計。其中，構(gòu)件裝配主要是指對于設計好的構(gòu)件模型，要裝配成一個工程結(jié)構(gòu)模型，從而促進裝配工作的順利完成，而結(jié)構(gòu)配筋主要是指在設計好的構(gòu)件上進行配筋工作，這與以往配筋圖紙存在極大的區(qū)別。在該模塊中，對全三維的鋼筋配置進行了廣泛應用，設計人員在施工之前，可以充分了解施工時的真實效果。此外，地質(zhì)建模主要是指通過鉆探和物探等方式獲取的勘察資料，借助三維建模技術(shù)，及時構(gòu)造出三維地質(zhì)模型。

3）工程勘察設計應用系統(tǒng)

應用層屬于系統(tǒng)設計的第三層，對于不同的水工結(jié)構(gòu)類型的設計要進行功能上的定制，確保各種具體業(yè)務應用與設計要求相符。

以高樁碼頭為例，在工程設計基礎平臺中，要深入分析設計要求，尤其是梁、板以及樁等構(gòu)件，并對這些構(gòu)件進行相互定位，裝配成高樁碼頭的結(jié)構(gòu)形式。但是在業(yè)務層的應用系統(tǒng)上進行設計，僅需要設置各種構(gòu)件的設計參數(shù)，系統(tǒng)就可以自動生成所需構(gòu)件，并結(jié)合設計要求和布置參數(shù)生成所需的高樁碼頭。

對于應用系統(tǒng)和基礎平臺，其區(qū)別主要在于設計應用系統(tǒng)過程中，設計人員過于注重結(jié)構(gòu)設計的構(gòu)件類型和結(jié)構(gòu)設計的結(jié)構(gòu)布置等情況，通過構(gòu)件庫的支持，應用系統(tǒng)可以在構(gòu)件庫中選取所需的構(gòu)件，然后結(jié)合用戶設置的各種參數(shù)，對構(gòu)件進行尺寸修改，最后結(jié)合設定的結(jié)構(gòu)布置參數(shù)，自動生成所需的結(jié)構(gòu)。

圖2 工程設計基礎平臺功能

2.3 集中各個分階段，加強勘測設計一體化

1）要對現(xiàn)有的計算機軟件進行改造，確保原有和單機運行的軟件可以在網(wǎng)絡環(huán)境下順利運行，并借助網(wǎng)絡傳輸提供必要條件的文件；

2）在統(tǒng)一規(guī)劃的前提下，要加強勘測設計資料標準化，編制接口或?qū)ΜF(xiàn)有軟件進行改造，提取出必要的數(shù)據(jù)信息，并交給下道工序使用，或者也可以利用接口程序提取上序信息，以便于本程序的使用，對于接口程序來說，可以改造上序和下序不兼容的數(shù)據(jù)，從而滿足本專業(yè)軟件的使用需求；

3）廣泛應用網(wǎng)絡的文件系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫，將各專業(yè)的信息交換變得更加規(guī)范、有序，保證上下序之間交換的數(shù)據(jù)滿足時效性和準確性要求。

3 結(jié)語

綜上所述，在工程勘測設計過程中，需要加強一體化和智能化建設，充分了解和監(jiān)測整個設計過程的進展情況，并嚴格管理勘測設計工作過程，充分彰顯一體化和智能化建設的優(yōu)勢，從而為工程勘測設計水平的提升助益。