党的二十大报告指出，要加快建设网络强国、数字中国。建设数字中国是数字时代推进中国式现代化的重要引擎，是构筑国家竞争新优势的有力支撑。中共中央、国务院印发的《数字中国建设整体布局规划》，明确了数字中国建设“2522”整体框架，提出加快数字技术创新应用，赋能传统产业转型升级。在数字化转型发展的大背景下，勘察设计企业数字化转型已经成为行业共识和企业战略重点。

数字中国战略背景下，岩土工程如何依托数字化转型实现高质量发展、如何正确认识数字化转型的共性基础和核心要素、新一代信息技术和岩土工程如何融合创新产生新的应用场景，都需要不断探索和实践。

数字化转型的核心要素

传统岩土工程涉及岩土勘察、测绘、监测、检测、物探等多个专业，专业化、数字化生产的实质是以数据驱动为核心、数据加工为手段、数据产品为目标的数字化服务体系，因此，其数字化转型具有类似的技术路径和核心要素。

战略先行，组织变革

坚持战略规划先行。岩土工程企业要从实际情况出发，制定数字化转型发展专项规划，进行数字化转型的SWOT分析，明确转型的具体目标、重点任务、实施路径、时间节点和保障措施。针对重点任务需要进行目标分解，寻找关键路径，并进行资源测算和资金保障。在实施推进上，制定实施策略与具体措施，纳入年度工作计划，协调企业内外部力量，动员全员积极参与、密切合作、协同推进，明确新体系下的组织分工和责权利、动态跟踪和闭环管控。

推进组织观念变革。企业变革最大的阻力是改变“习惯”，数字化转型同样面临组织变革、职能管理调整和利益格局的变化，必然会伴随着管理机制的改革、思想观念的冲突。数字化转型的关键在于企业的“决策层、执行层、操作层”三层合力推动，即决策层思路清晰、态度坚定，执行层充满激情、执行有力，操作层业务精通、任劳任怨。

数据治理，协同共享

规范企业数据标准。岩土工程企业以采集加工数据、提供技术服务为主，数字化转型首先要统一数据标准和数据规范，在数据层面打通各个业务系统，实现业务系统间数据互联互通、各系统数据协同共享。对于数据相关性、可用性、安全性等，需要从企业战略层面整体规划，将企业流程、策略、标准和组织等有效组合，建立业务全过程数字化工作流程、数据标准、数据加工和数字成果等数字化技术路径，不断提升整体数据质量，打破数据孤岛，充分发挥数据核心价值。

提高数据治理水平。数据是岩土工程技术服务企业的核心资产，通过理解各阶段业务、识别数据资产、建设数据平台，推动企业内数字化共享和传递，建立企业级数据综合治理体系和管理框架，从政策、标准、流程、组织和IT层面统筹数据管理工作，真正实现“数字业务化”。对于数据资产的保值、增值，要从数据源头进行治理，强化数据标准化，元数据、主数据管理，建立扩展性高、性能稳定的数据库系统，加大数据加工清洗能力，建立业务及数据服务中台，实现数据赋能企业发展。

数字赋能，合作共赢

数字赋能专业产品迭代升级。岩土工程数字化转型不是彻底改变核心业务，而是借助物联网、大数据、云计算、区块链等新一代信息技术，实现与传统勘察、测绘、检测、监测、物探等业务的深度融合，进一步赋能核心业务产品和商业模式的产品服务创新。数字化转型应根据企业的实际需求，找准具体的转型方向，其核心方向是分阶段逐步实现管理精细化、业务数字化、运营平台化和数字产业化的全产业链的转型升级。

岩土工程数字化转型架构图

数字生态赋能企业合作共赢。互联网思维的最大特点是强调“合作共赢”，建立数字生态是整个行业在同一规则下进行数据采集、传输、加工、存储和共享的共同愿景。在生态思维模式下，以数字化为手段，以协同共享为基础，以合作共赢为根本，以加快行业发展为目标，共同推进行业转型升级。通过组织变革、模式创新、科技创新，在产业互联网下达到相互融合协同发展，实现企业在生态链上经济效益的合作共赢。

数字化转型新一代信息技术应用

岩土工程专业化生产，以现场生产和采集数据为起点，通过对海量数据进行加工整理、分析判断、成果输出等，提供完整岩土工程服务。新一代信息技术5G、物联网、区块链、大数据、云计算、BIM、GIS等与岩土工程核心业务的深度融合与创新，已成功应用到岩土工程的不同专业场景中，从而显著提高生产效率和产品质量，有效控制项目的安全风险。

多元数据感知及物联网技术应用

在岩土工程勘察技术应用上，软土地区大量采用静力触探、十字板等原位测试手段，通过静力将触探头匀速压入土中，传感器自动感知不同土层贯入阻力，并记录下来。通过5G网络实时定位和无线传输，通过物联网技术手段将静探、十字板数据在Web端进行共享展示，有效解决数据的及时共享及可视化判断，查明探杆倾斜、数据失真、土层变化等难题。在实验室固结、剪切等试验过程中，大量采用传感器自动感知技术进行数字化采集、判断和平台物联展示。从勘察手段上看，物联网技术的应用显著提高了数据的周转效率，防止数据失真，在提高工作效率方面成效显著。

在自动化监测、地灾防治应用上，传统监测方法存在数据采集效率低、精度明显不足、智能预警不足等瓶颈问题。针对变形、测斜、土压力、支撑轴力、水位、沉降等多元监测指标，采用MEMS传感器、无线传输、边缘计算物联感知技术，建立兼容各类厂商物联设备的云平台，确保数据有效传输、智能化剔除异常数据与分级预警，实现监测数据“不落地”、监测方法从“人工”向“自动、高精、智能”转变，有效保障基坑、矿山及周边环境安全，有效规避和降低风险发生。

基于区块链技术的数据共享应用

在勘察设计成果数据共享方面，利用区块链上链数据不可篡改、分布式数据存储的特性，可将重要的勘察设计数据成果，如勘察外业、内业实验成果、勘察报告、地下工程设计图纸、原始资料等，按照重要性划分保密等级，按照不同保密等级确定加密与上链策略。通过构建政府、企业、研究机构之间建立的数据共享联盟链，在保证数据产权前提下，通过建立动态上链、按需交易、获得激励的机制，实现数据的可信、持续的共享应用，大幅提升数据使用效率。为进一步保证数据的隐私性，还可以建立基于多方安全计算、联邦学习的隐私计算机制，实现数据可用不可见，进一步促进各方数据共享。

在工程监测质量溯源方面，针对岩土工程监测风险管控，利用区块链可建立监测质量要素溯源技术系统，与企业监测系统平台互联互通，在数据采集过程中，实现监测作业人员、监测设备、监测数据、巡视数据、报警信息及时上链，通过区块链共识机制及智能合约，保证关键信息加密处理、信息同步更新及分布存储，并构建基于数据上传及时性、风险控制评价的激励机制。当发现监测报警、数据异常时，通过区块链应用系统查证相关的监测数据并追溯数据的来源。对于系统数据修改事件，推送相关通知给各级管理人员，确保信息留痕，实现岩土工程风险安全可信管控。

大数据、云计算技术的预测分析

在岩土勘察地层数据分析建模方面，构建基于大数据、云计算的岩土工程勘察数据管理与分析平台，利用大数据分析技术，按照数据统一标准，将不同时期完成的地质数据进行归一化处理，可用于跨工程地质剖面分析、大范围宏观三维地质建模，在可研阶段推测勘察场地地层分布，辅助科研阶段的规划设计。在工程勘察工作中，通过对某一区域地层数据的标准化，基于机器学习的地层分层预测方法，也可以帮助工程师在勘察报告阶段快速判断地层分层，提高工作效率。

在深大基坑影响变形预测方面，针对深基坑工程变形影响因素繁多、精准定量预测困难等问题，基于大数据分析与挖掘技术，研究基坑本体数据、地质数据、基坑监测数据、周边环境数据、施工数据、周边作用影响数据等不同类型及子类的关联关系。采用机器学习算法，建立基坑及隧道等周边环境变形预测模型，对基坑本体监测的关键指标，结合工况条件动态预测，改变传统方法抽样分析的模式，通过不断积累样本数据与训练学习，提升预测的精准性与泛化能力。上述方法可对传统监测数据统计分析、基于有限元的数值分析方法进行补充，提升基坑数据分析能力。

地下岩土BIM+GIS+IoT集成应用

在勘察设计一体化方面，BIM+GIS技术的应用与实现，可增强勘察与设计阶段的数据对接质量，降低信息孤岛问题的产生风险。与此同时，通过数据的实时化对比，有效减轻资源的耗损率，通过数据信息的一体化勘察，对当前勘察区域内的数据模型进行一体化映射，通过多个因子叠加，分析出岩土物质以及地质结构之间的稳定性。通过综合化的评测，为工程设计阶段提供数据支撑，提高前期工程勘察设计规划一体化的精准性。

在基坑监测及地灾防治方面，利用BIM+GIS技术可对岩土工程施工区域的地质信息进行全方位评测，评估指标可以综合显示出基坑监测及地质灾害各个属性特征，进行一张图的监测信息展示、预警信息的发布等。例如，GIS技术在采集信息时，自动与数据库中的历史灾害信息进行对比，分析出时间段内呈现出的地质变化特征，结合区域内地质、水文、环境等因素，通过地质因子之间的对比与交互，立体化分析出区域内场景信息的危险概率，判断出地质灾害的隐藏性及预期性。

在测绘地信三维展示方面，BIM+GIS+无人机倾斜摄影或三维激光点云扫描，快速采集三维源数据，得到的城市测绘数据进行数字化建模，建立BIM模型及相应后处理平台，实现实体建筑及设施的三维高保真立体展示，提升BIM成果的可视性和交互性。将三维算量应用到岩土工程中，通过建立三维模型进行土方测量、施工模拟等，实现施工及成本的综合控制，为业主带来可见的价值优势。

工程勘察业务数字化转型探索应用场景

工程勘察作为岩土工程的传统专业之一，近年来基于物联网、云计算、GIS、BIM等信息技术与工程勘察全流程管理、生产和成果应用等深度融合创新，建立了数据实时采集+数据传输+数据处理+数据挖掘+综合应用等不同应用场景的探索。

勘察业务数字化转型系统框架

数字化提升生产管理效能

基于互联网、物联网和多功能的物联感知设备建立一整套从物联感知、数据采集、无线传输的外业数据采集系统、土工试验采集系统，把工程勘察不同分工群体相互链接，通过手机端APP进行任务分配和参数下达。外业施工接受任务进行测量定位、钻探和静探施工作业的数字化采集，作业过程的原始资料、关键节点图像拍照等实时传输至勘察信息化管理平台。同时，对野外采集土试样设置二维码标签送往土试室，项目负责人等通过平台及时掌握现场作业信息和现场质量监控，通过线上分配试验室土试样的试验任务。通过数字化把工程勘察原来多部门分工协作的复杂任务过程有机串联，大大提高任务协同和效率。作业过程中原来远距离原始资料传送、地层异常及时判别和现场作业质量监管等问题，通过互联网、管控平台等能够及时发现问题和有效处置，有效控制地质数据质量和处理问题的效率，提升了生产管理效能。

数字化提高勘察报告质量

搭建数字化管控与数据处理平台，基于采用物联网、人工智能与自动传感等技术，建立一整套从物联感知、数据采集、无线传输、数据处理、成果输出、BIM建模等全产业链的勘察数据处理与输出；通过外业采集系统、土工试验采集系统、数据处理及成果输出系统、BIM地质建模系统等多任务协同，提供一体化技术支撑，实现了地质采集数据数字化、标准化、实时化、无纸化，以及勘察数据处理的多元数据互联互通、智能判断与成果输出。

数字化提升勘察服务能级

构建基于GIS+BIM地质数据查询与分析系统，实现智能存储、多维搜索的数字地质服务数据库，服务于重大工程及区域项目开发，提供岩土勘察数字化增值服务。利用GIS+BIM构建三维数字地质模型，开展对区域开发和复杂工程的质量风险管控；采用大数据、人工智能技术，实现勘察数据的深度挖掘与共享应用。

总结

数字化转型，一方面有利于提升企业管理效能，重塑工程勘察、监测和物探等岩土工程业务流程，采用实时传感、智能预警及软件平台技术，实现数据采集、处理、展示及分析的全过程标准化、数字化、一体化，大幅提升质量及风险管控能力，提高综合生产效率。另一方面，有助于提高专业服务品质，通过应用新一代信息技术与传统岩土工程专业的相互融合创新，服务重大工程技术质量的提升，保障工程建设、地铁运营、燃气管线等生命线的安全，提高专业服务能级，实现数字化赋能企业核心竞争力和品牌影响力的显著提升。（本文作者金宗川、许杰、潘华、王焕平，来自上海勘察设计研究院（集团）有限公司）