探析土木工程中大數(shù)據(jù)的應(yīng)用

徐瓏

現(xiàn)階段互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的速度，大家有目共睹，在各行各業(yè)互聯(lián)網(wǎng)都有所應(yīng)用，經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布，并且傳遞出來的數(shù)據(jù)信息量龐大，令人難以想象?，F(xiàn)階段現(xiàn)代化的企業(yè)都已經(jīng)在管理過程當中應(yīng)用了信息技術(shù)，有效的實施了信息管理的模式，所以管理系統(tǒng)當中存在著一些已經(jīng)處理過的或者是還未處理的數(shù)據(jù)。對這些數(shù)據(jù)進行分析可以得出最大的信息價值。其中無法用傳統(tǒng)的信息處理方式解決的數(shù)據(jù)，就叫做大數(shù)據(jù)，在土木工程運轉(zhuǎn)的過程中，存在著多方面的大數(shù)據(jù)，涉及的范圍也比較廣泛。針對土木工程中大數(shù)據(jù)的應(yīng)用，還需要深入的研究。

大數(shù)據(jù)主要指的就是在短時間內(nèi)無法利用一些常規(guī)使用到的軟件工程進行捕捉，并且開展管理工作和處理工作的數(shù)據(jù)的集合，只有通過新的處理模式，才能具有更強的決策力，包括洞察發(fā)現(xiàn)力以及流程優(yōu)化能力的海量信息資產(chǎn)。這些信息數(shù)據(jù)同時還具有高增長率以及多元化的特點。大數(shù)據(jù)在行業(yè)內(nèi)部所產(chǎn)生的戰(zhàn)略意義并不在于對這些龐大的數(shù)據(jù)信息進行掌握，而在于對這些龐大的數(shù)據(jù)信息進行專業(yè)化有效的處理，從技術(shù)的層面上對數(shù)據(jù)的專業(yè)處理和云計算，可以使得大數(shù)據(jù)的價值得到最大化。土木工程是對各種工程設(shè)施進行建造的科學技術(shù)的統(tǒng)稱，一般情況下，建筑工程的項目體量比較大，涉及到的工藝也非常的復雜，需要完成的建設(shè)周期也比較長，在這個過程當中，會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)。如果對這些數(shù)據(jù)進行利用，就會有效地節(jié)約資金成本，包括時間成本，從中可以發(fā)現(xiàn)，大數(shù)據(jù)在土木工程專業(yè)當中的有效應(yīng)用。

一、大數(shù)據(jù)以及大數(shù)據(jù)技術(shù)的概念

從當前行業(yè)內(nèi)部的發(fā)展狀況進行分析可以看出，截止到現(xiàn)在為止，大數(shù)據(jù)至今還沒有一個一致的概念，基本上是通過大數(shù)據(jù)自身所具備的特點，對大數(shù)據(jù)這個概念進行解說。世界的數(shù)據(jù)公司一般情況下，對大數(shù)據(jù)的簡單概括主要從以下四個方面的特性開展介紹，首先第一個特點就是量大。一般大數(shù)據(jù)接觸到的所有數(shù)據(jù)信息都非常的雜亂，并且涉及到的專業(yè)內(nèi)容也比較廣泛，數(shù)量巨大才是最主要的，這也是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)信息565在處理過程當中無法完成，也無法達到的數(shù)據(jù)量，因此必須采取比較專業(yè)化的手段來對這些數(shù)據(jù)信息進行處理，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理軟件根本無法完成這樣的任務(wù)。第二個方面的特點就是結(jié)構(gòu)多樣。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分為結(jié)構(gòu)化，還有半結(jié)構(gòu)化，包括非結(jié)構(gòu)化，這三種不同的類型，這三種類型規(guī)劃范疇不同的行業(yè)，并且它們彼此之間也沒有較大的聯(lián)系。第三個方面的特點就是效率比較高，處理數(shù)據(jù)的速度也比較快。在處理大數(shù)據(jù)時，一定要保證的就是這些數(shù)據(jù)信息沒有過時，也就是說需要確保大數(shù)據(jù)能夠及時的完成處理工作，這樣才能夠充分的發(fā)揮出大數(shù)據(jù)真正的價值和作用。一旦經(jīng)過了長時間后，再對這些數(shù)據(jù)進行處理，這些數(shù)據(jù)就已經(jīng)不具備原先的價值。第四個方面的特點就是使用價值。大數(shù)據(jù)的處理工作以及解剖工作將會充分的挖掘出這些數(shù)據(jù)當中潛在的使用價值，這就是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理軟件在工作的過程當中所無法達到的目標，無法完成的任務(wù)。大數(shù)據(jù)既能通過文字的表述可以理解成為就是處理大數(shù)據(jù)的時候應(yīng)用的技術(shù)手段，世界的數(shù)據(jù)公司對大數(shù)據(jù)技能所產(chǎn)生的概念進行定義，是經(jīng)過搜集并且剖析整理的所有的數(shù)據(jù)信息，從而構(gòu)建出一個新一代的現(xiàn)代化的技能框架，充分的挖掘出大數(shù)據(jù)潛在的價值，進一步完成大數(shù)據(jù)處理效率比較高處理的速度比較快的特性。土木工程涉及到的常識以及相關(guān)的范疇，也非常的廣泛，甚至可以用雜亂來形容，因此土木工程一般情況下對應(yīng)的數(shù)據(jù)量也比較龐大，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)軟件根本無法完成，土木工程當中的數(shù)據(jù)處理工作，利用大數(shù)據(jù)技能來針對其中無法利用傳統(tǒng)軟件進行處理的數(shù)據(jù)，可以盡量高效快速的剖析出這些數(shù)據(jù)所潛在的含義，充分的挖掘出這些數(shù)據(jù)內(nèi)在的價值。

二、大數(shù)據(jù)在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用

1.軟件的更新升級

軟件是智能化的，可以根據(jù)用戶在以往使用軟件時的一些習慣，或者是向軟件的設(shè)計部門反饋出的各種問題，針對軟件進行更好的完善或者是更新軟件的一些功能。比如說巖土設(shè)計師需要應(yīng)用軟件對邊坡的穩(wěn)定性進行驗算，在使用軟件對邊坡進行相關(guān)數(shù)據(jù)的處理分析的時候，可能會更加習慣用一些比較簡潔明了的2D模型，同時也更加喜歡應(yīng)用Spencer計算方法來進行模擬的分析計算。PKPM用戶提出，希望能夠通過軟件在應(yīng)用的時候設(shè)置設(shè)縫連梁以及配置交叉斜筋，還有對角暗撐的連梁，這樣能夠有效的解決連梁超出限制的問題。PKPM公司可以及時針對用戶反饋的，對于軟件的一些問題的搜集及時對版本進行更新解決其中出現(xiàn)的各個方面的問題，能夠?qū)浖墓δ苓M行完善，從而提高用戶在使用軟件時所產(chǎn)生的體驗感。軟件提供者除了對用戶的體驗感覺進行搜集以外，還需要對其他的數(shù)據(jù)進行整理和分析，比如說軟件通過對于結(jié)構(gòu)抗震研究的一些地震波數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的導入，可以直接讓結(jié)構(gòu)工程師利用這個軟件進行抗震彈塑性的分析。其中對這些數(shù)據(jù)進行參考的，一般情況下都是世界上比較權(quán)威的地震波數(shù)據(jù)分析庫，比如說EuropeanStrongMotionDatabase，USGS，PEERStrongMotionDatabase等。這些地震波數(shù)據(jù)庫都可以為軟件中工程抗震設(shè)計提供相對應(yīng)的設(shè)計依據(jù)，以及數(shù)據(jù)參考分析起到了至關(guān)重要的作用，如果沒有這些地震波方面的數(shù)據(jù)，僅僅只是單方面的通過用戶對地震波進行人工的擬合非常耗費時間，也非常耗費精力，根本不容易實現(xiàn)相關(guān)的目標，也無法讓用戶真正的體驗到這種軟件的相關(guān)功能，以及收獲較好的應(yīng)用感覺。

2.企業(yè)數(shù)據(jù)搜集

土木工程行業(yè)中，不同的企業(yè)都能夠成為大數(shù)據(jù)采集的單位，企業(yè)中有很多項目通過對每一個項目的數(shù)據(jù)采集進行整理和分析，建立一個有關(guān)的數(shù)據(jù)庫，在進行新的工程建設(shè)時，可以從這些數(shù)據(jù)庫當中得到有效的信息方面的支持和參考。比如一個企業(yè)在某一個地區(qū)進行類似項目建造的時候，就可以通過相關(guān)的軟件及時地獲取到這個地區(qū)的一些環(huán)境數(shù)據(jù)條件，比如說地址方面的條件，地形方面的條件，又或者是場地方面的信息等多個數(shù)據(jù)資料，如果在這個地區(qū)開展一些新的項目的建設(shè)，那么數(shù)據(jù)庫當中的歷史記錄資料也能夠提供非常有價值的參考信息。比如各個地區(qū)中地質(zhì)資料當中反映出來的土質(zhì)的情況，所產(chǎn)生的地基系數(shù)m值選擇的方法，有關(guān)規(guī)范已經(jīng)對此進行了規(guī)定。對于比較具有經(jīng)驗的地區(qū)，可以直接選擇經(jīng)驗值。而對于一些并沒有經(jīng)驗的地區(qū)，m值那么就需要規(guī)范建議的公式來進行計算，從而得出。更加精確的方法就是采用靜力觸探試驗，從而對這個地區(qū)的土質(zhì)進行詳細的試驗分析，得出有關(guān)m值。但是在工程開展的過程當中，有的時候勘探的數(shù)據(jù)缺乏，對于這個數(shù)值的試驗和分析，又或者是在同一個地區(qū)的不同區(qū)域，反復地開展試驗，就有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)的缺失，或者是造成資源成本方面的浪費。如果在當?shù)亟⒘艘粋€數(shù)據(jù)庫，那么結(jié)構(gòu)設(shè)計師在進行本區(qū)域設(shè)計的時候就可以直接展開相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)查和利用，同時可以降低成本，減少資金的浪費和消耗。

3.工程造價數(shù)據(jù)庫

工程造價的行業(yè)內(nèi)部本來就存在著大量的數(shù)據(jù)信息資源，對這些已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)信息進行采集和分析，包括后續(xù)的整合統(tǒng)計，使得這些數(shù)據(jù)資源充分的發(fā)揮出自身的價值，能夠被更有效的利用，實現(xiàn)行業(yè)內(nèi)部信息的共享。傳統(tǒng)的工程造價分析，一般情況下，采用的方式是利用工程量的清單，對工程進行核算，但是工程量的清單都是被發(fā)行出來，向用戶提供進行使用的。但是因為工程造價的特點，就是在不同的地區(qū)之間，同一種施工材料的單價可能會存在一些差異，并且價格并不是沒有變化的，會隨著市場的波動而進行浮動，因此對工程造價資源進行及時有效的數(shù)據(jù)分析整理，還是非常必要的一件事情，有效的造價大數(shù)據(jù)不僅僅可以被造價工程師進行利用，而且還能夠使得結(jié)構(gòu)設(shè)計師進行參考和借鑒。比如說二級鋼筋在京津地區(qū)已經(jīng)退出了行業(yè)市場，如果大數(shù)據(jù)庫及時更新了這方面的數(shù)據(jù)設(shè)計師就能夠通過這個數(shù)據(jù)庫進行準確清晰的設(shè)計，不再選用以往的二級鋼筋。與此同時，造價數(shù)據(jù)庫也能夠在相似材料的應(yīng)用上體現(xiàn)出不同地區(qū)出現(xiàn)的價格方面的差異，反映出在一個地區(qū)應(yīng)用材料方面出現(xiàn)的偏好。比如說在一個地區(qū)加氣混凝土生產(chǎn)廠家，相對來說比較多，那么加氣混凝土切塊的成本和連鎖混凝土切塊進行比較要低很多，因此，當?shù)氐捻椖抗こ叹蜁蛴趹?yīng)用加氣混凝土砌塊。如果造價數(shù)據(jù)庫能夠充分的體現(xiàn)出這些材料方面所具備的價格差異，就能夠充分的反映出當?shù)亟ㄖこ痰南埠茫粌H僅能夠有效的節(jié)約成本，而且還能夠因為溝通比較及時，從而減少設(shè)計返工的次數(shù)。

4.檢測建筑破壞結(jié)果

一般情況下，在地震之后的區(qū)域都會出現(xiàn)無人機的身影，這是一些有關(guān)領(lǐng)域的專家在利用無人機圖畫檢測當?shù)厥艿降臑暮p壞成果，在較短的時間內(nèi)，無人機就可以在當?shù)孬@取到成千上萬張圖畫，圖畫處理的速度直接影響到了災后的救援工作，圖畫如果高效快速的開展了相關(guān)處理工作，那么在修建損壞后的救援以及評價作業(yè)方面就會產(chǎn)生比較積極的有利的影響。那么在這種情況下，就有專家提出了可以應(yīng)用大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理功能，處理無人機拍攝出來的圖片，盡快的得到地震災后建筑損壞的成果。在這個處理的環(huán)節(jié)當中，主要就是應(yīng)用修建損壞前的數(shù)據(jù)信息，通過坐標以及當?shù)氐暮０?，包括區(qū)域的規(guī)模來對地震發(fā)生前修建的模型進行模擬應(yīng)用，無人機在地震后拍照的圖畫提取連測點，矯正相機的清晰度之后，還有一些其他方面的工作，最終模擬出震后修建的模型。將這個模型和之前的模型進行對比，找出其中存在的不同，那么就可以直接得到三維的修剪損壞成果。從某種程度上來說，這樣也有利于地震災難后重建工作的快速展開。從另一方面來看，大數(shù)據(jù)技能的檢測修剪損壞速度直接比傳統(tǒng)的計算機處理速度快了將近十倍以上，能夠充分的發(fā)揮出效率比較高、速度比較快的特點，如果將這些修剪損壞成果構(gòu)成的數(shù)據(jù)庫進行總結(jié)，并且分類可以直接使用損壞方式剖析，對不同方式或者是不同場所的修建損壞分類進行儲存，那么針對后續(xù)新建的項目抗震也有著比較高的利用學習價值。

三、結(jié)語

總的來說，針對當前土木工程中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用進行分析，可以發(fā)現(xiàn)一般情況下集中在兩個方面，分別是輔助分析建筑能耗的問題，以及檢測建筑破壞的結(jié)果?？偨Y(jié)下來就是當前對于土木工程來說，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用早已經(jīng)成為不可或缺的一部分。