数字工具为关键基础设施“筑铠甲”

在当今不断发展的科技时代，社会对于关键基础设施的依赖愈发显著，然而，这些关键基础设施在为我们的现代生活提供支持的同时，也面临着越来越复杂的，包括自然灾害、人为破坏等威胁。在这个背景下，我们需要采用先进的技术手段来加强对关键基础设施的保护。其中，现实捕捉和三维模型技术崭露头角，为行业提供了一种全新的、高效的保护方式。

高科技工具为葛兰峡谷大坝

的未来奠定了基础

亚利桑那州的葛兰峡谷大坝为美国西部提供了维持生命所需的水和电。但在服务了半个世纪之后，由极端天气导致的老化和水流波动问题对大坝造成了损坏。利用现实捕捉和三维建模技术，垦务局可以评估大坝的状况并为其提供保护。

为西部供水供电

美国国会于 1902 年成立了垦务局，它是美国第二大的可再生水力发电生产商，年发电量达 400 亿千瓦时。如今，历经一个多世纪，该机构的使命正在发生变化。除了维持美国西部的各个社区之外，它还希望维护自己的设施，以免受时间的摧残。

基础设施维护：全球挑战

葛兰峡谷大坝于 1963 年竣工，在那个时期每年大约建成一千座大坝，由于没有 CAD 软件可用于创建这些大型基础设施项目，葛兰峡谷大坝是利用计算尺和三角函数表建造而成的，因此，对于老化、天气和极端水流变化对大坝状况的影响，他们的了解非常有限。

诊断老化大坝的新技术工具

在 Autodesk 的协助下，垦务局选出了更佳的工具和技术来创建详细的三维数字结构模型：“虚拟”葛兰峡谷大坝。三维数据提供了二维图纸文档无法实现的深度和背景，且可以更新数字模型、仿真新的场景，并根据原始数据集预测未来几个世纪的变化。但是，对于在有 CAD 软件之前建造的设施，现实捕捉将为其创建计算机模型。

从大型站点捕捉大量数据

现实捕捉包括收集有关对象的数据，并将其编译到计算机模型中。在科技计划的资助下，垦务局与 Autodesk 签订了合同，由 Autodesk 收集所需的数据并生成三维模型，而垦务局员工监督步骤和流程。利用一系列高级工具，垦务局和 Autodesk从海陆空三个方向收集了 700 份激光雷达扫描数据和数千个照片和视频。

将数据转换为数字模型

通过扫描在丰富且逼真的三维点云中捕捉到了绝佳的视觉效果和数百万个数据点，在摄影测量过程中合并重叠的照片可以创建照片模型，并使用 ReCap Pro 来编译更大、更全面的点云，将所有这些原始数据整合在一起。

在将点云导入 Revit 之后，团队构建了一个三维技术模型，此模型新旧结合，不仅可以了解大坝的各个部分，还可以将它们组合成系统。在项目的最后阶段，将技术模型导入 InfraWorks 并添加有关大坝性能的实时数据流，最终将显示大坝的动态虚拟表示，帮助运营商确定必须解决的风险以及可加以利用的机会。

预测未来

该模型是应对未来不确定性的一个重要工具。Winslow 表示：“每年的水流量和天气都是变化的，我们无法准确预测水库的流入量。随着时间的推移，我们可以将动态三维模型用于许多不同的领域，以帮助我们更好地管理设施。”

具有全球影响力的技术工具

对于葛兰峡谷大坝和其他老化的大坝（以及老化的发电厂、桥梁、港口和其他重要基础设施），现实捕捉和三维数字模型是动态工具，可帮助可视化设施、监测其运行状况并预测未来性能。最终的成果是，更好更经济高效地维护基础设施，使之更持久。

现实捕捉和三维模型技术的应用不仅提高了我们对基础设施的理解和感知，也为我们建立更为智能、响应迅速的安全体系提供了支持。未来，通过继续深化这些技术的研究和应用，不断创新，将确保我们的关键基础设施能够在各种挑战面前保持安全、稳定和可靠。

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（欧特克Autodesk）

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