锚点：土木工程“远程问诊”是怎么做到的？ | 袁岚峰

袁岚峰：我看过以前也是上海电视台来给您拍的那个节目叫做《执牛耳者》，有一个正在四川开挖的隧道里面，是吧？

朱合华：对。

袁岚峰：然后有人在现场拍一张照片，然后把这个照片传回来，立刻就能解算出很多信息。看起来非常简单的一件事情，但是里边应该是用到了很多的高科技，对吧？里边用到哪些技术了？

朱合华：因为我不是创建了iS3系统吗？叫infrastructure Smart Service System，基础设施智能服务系统。我们做数字化的过程中，我们也在思考，我们来干什么。我就想到远程医疗那个概念，比如我们上海的医生帮海南的患者看病，患者在手术台上你要给他指挥，要动手术。隧道也是这样的。你不对它进行决策、控制，它的开挖面马上跑掉了，也可以相当于给地球“开刀”。后来我们就花了大概一年的时间来把这个走通，然后拍六到十张照片，逐一的照片就可以了。传出来到云端分析，反馈到分析那个层次，从现场到云端这样回来，我们当时是十二分钟，现在我们只要五分钟就可以解决了。当然这个东西本身我认为是人工智能的作用，对我们隧道工程或者土木工程可能也是这样的。它是小数据问题，不是大数据问题。小数据它是每一个位置都会变的。这个地质体不像人长得标标准准的，地质体每个地方不一样。但是要用人工智能来解决什么问题？解决快的问题。包括数值分析啊，准确的模型的，基于我前面讲的GZZ准则(广义章-朱准则)，准确的理论分析，到非连续分析，我们现在设定在一个小时以内把这个问题解决。

袁岚峰：从这些照片里边，到底得到了什么信息？

朱合华：照片本身是一个平面的，但是我们照出来实际上可以提取三维的信息。那个开挖面是凹凸不平的。

袁岚峰：需要换几个角度去照吗？

朱合华：对。连续照，它提取点云的数据。所谓的点云就是表面的信息，就是点状的信息。它有几何数据，还有属性数据，还有颜色数据。利用这些数据来建模，然后我们有一些算法。这个算法很重要，比如说它的不连续面，这一类是同一个面上的东西，根据它的法线方向来定义它，它是相近的，或者是一定的范围之内我都认为是一层。然后有一些自动提取的算法叫“降维打击”，把原来要四个小时识别一张照片，现在通过我们全自动的算法，把它变成分秒级就可以解决的。

袁岚峰：我是看到您有一篇文章叫做《从岩体表面的3D点云自动提取不连续取向》，就是这个，是吧？

朱合华：就是这个。不连续取向，它是不连续面，它有产状，它的方向是什么，包括它的走向是什么，它的空间形态是什么。然后我们还可以识别不连续面的宽度，它的充填物是什么，包括我们现在可以识别它的岩性是什么。

袁岚峰：它是花岗岩还是玄武岩。

朱合华：玄武岩，把它识别出来，跟它的物理力学参数就关联起来了。在全世界应该说用手机识别开挖面的照片，我们是第一个，因为里面涉及到一些核心技术，他们不一定都能做得出来。

袁岚峰：对，外行乍一看可能会觉得这个很普通，但是了解多一点才会发现，这是一个真正意义的“黑科技”。

众所周知，中国是基建超级大国。现在无论多么宏伟的工程，只要是中国建的，似乎都不值得奇怪了。

怎么做到的？我们首先想到的，往往是中国工人勤奋，中国机械强大。但其实土木工程也是一门学科，中国科学家在土木工程基础研究方面也做出了重要贡献。

中国工程院院士、同济大学土木工程学院教授朱合华，革新了岩体强度理论与岩土数值方法，提出了隧道及地下工程全寿命设计理论。以他和合作者命名的广义章-朱准则（GZZ准则）是目前最先进的岩石力学强度准则，被国际岩石力学学会推荐。朱合华提出的基础设施智能服务系统（infrastructure Smart Service System，简称iS3），是国际首个开源的基础设施智能服务系统。

在工程奇迹背后，藏着什么样的科学原理和技术进步？今天，我们就来访问朱合华老师。

《锚点》节目中国科学技术大学科技传播系副主任袁岚峰对话同济大学土木工程学院朱合华院士，东方卫视2026年4月1日播出。本片为精彩片段之二，25分钟的全片可见于上海广播电视台“看看新闻”网站（https://www.kankanews.com/detail/7my5MXL50y9）、app以及视频号。

■锚点节目在哔哩哔哩上线了！

2025年1月1日，我和上海广播电视台合作的科学家对话节目《锚点》在东方卫视开播，每周三22:00播出。经常有朋友问全片回放在哪里看，以前唯一可看的地方是上海广播电视台的“看看新闻”网站，在其中搜“锚点”就可以看到。从11月5日开始，锚点节目在哔哩哔哩上线了！欢迎大家关注新开的“东方卫视锚点”账号，欢迎大家在B站观看锚点全片，在“东方卫视锚点”账号或者我的账号“袁岚峰”或者B站纪录片频道都可以看到。真科学，真对话，欢迎大家来到锚点！

■ 作者简介

袁岚峰

中国科学技术大学科技传播系副主任

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心副研究员

科技与战略风云学会会长

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