在国家基础设施建设领域，施工环境突变风险一直是制约工程安全与进度的关键难题。传统预测方法多依赖单一类型数据或经验判断，难以应对复杂多变的地质气象条件组合带来的挑战。2025年10月，国网冀北电力有限公司工程管理分公司和国家电网有限公司联合北京华联电力工程咨询有限公司，成功申请了一项名为“一种融合地质气象数据的施工环境突变风险场预测方法”的专利（公开号CN 120911980 A），标志着施工工程风险预测技术取得重要突破。

　　该专利技术的核心创新在于构建了一套完整的多模态数据融合与智能分析体系。方法首先通过系统化采集施工区域的地质数据（如地层特性、岩土力学参数、地下水分布）、气象数据（包括温度、降水、风速及极端天气事件）以及实时施工进度数据（涵盖设备状态、工艺参数和人员分布），并对这些多源异构数据进行标准化和结构化处理。这一过程将原本分散、格式各异的数据转化为统一的特征向量，进而生成包含丰富空间关联信息的图数据结构，为后续深度分析奠定基础。

　　专利最具突破性的部分在于采用了基于注意力机制的时空自适应图神经网络作为预测模型。该模型能够依据实时环境与施工数据，动态计算并分配不同特征的权重。例如，在暴雨条件下，模型会自动提高降水强度和土壤饱和度的权重；而在干旱大风天气，则更关注风速和土壤干燥程度的影响。这种动态权重调整机制显著提升了模型对极端工况和突发情况的响应能力。同时，模型利用图的消息传递机制，有效捕捉风险在地理节点间的时空传播关系，模拟地质不稳定或气象异常沿地质构造或地形梯度向周边区域扩散的过程，从而实现对施工区域整体风险场分布的精准刻画。

　　与现有技术相比，该专利方法在多个关键维度实现显著提升。在预测精度方面，通过多源数据融合和时空动态建模，方法能够更准确地捕捉复杂环境中的风险信号，有效减少漏报和误报。在时效性方面，基于实时数据和高效神经网络架构，模型能够近乎实时地更新风险场，为施工决策提供及时支持。此外，注意力机制提供的特征权重可视化，增强了模型决策过程的透明度和可解释性，帮助工程师更好地理解风险形成机制。

　　该方法已在部分电力基础设施建设和隧道工程中成功验证其应用价值。在隧道施工中，特别是在岩土界面混合地层条件下，通过融合地质界面数据、盾构机操作参数和实时气象信息，模型能够准确预测地面沉降趋势，并在风险达到临界值时触发预警。在电力塔基施工等场景中，该方法能够结合卫星遥感数据和现场监测，实现对施工区域稳定性和设备安全性的全方位评估。系统依据预测结果生成多级风险预警，并根据风险等级触发相应的响应流程，形成从风险预测到防控措施的闭环管理。

　　这项专利技术代表了施工风险预测从经验驱动到数据智能驱动的重要转变，为建筑工程的安全管理和智能决策提供了科学有效的技术支持。随着建筑行业数字化转型的深入推进，这种融合多源数据的风险预测方法有望成为复杂工程施工中不可或缺的安全保障工具，为国家重大工程建设提供更加可靠的技术支撑。

　　原文标题 : 地质气象深度融合，首创施工风险场预测新方法