大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用

李瑞

（河南五建建設(shè)集團有限公司，鄭州450007）

1 引言

當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)高速發(fā)展，在社會多個領(lǐng)域發(fā)展中都產(chǎn)生了很大的影響，信息發(fā)布、傳遞越來越便捷，數(shù)據(jù)信息量越來越大，為更好地適應(yīng)社會發(fā)展，企業(yè)逐漸實施信息管理模式，管理中數(shù)據(jù)信息量較多，對這些數(shù)據(jù)加以分析處理，才能更好地挖掘數(shù)據(jù)的信息價值。大數(shù)據(jù)分析與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)處理方法相比，效率有了很大的提升。土木工程發(fā)展中，需要重視研究大數(shù)據(jù)技術(shù)，推動工程健康發(fā)展。

2 大數(shù)據(jù)及大數(shù)據(jù)技術(shù)概述

大數(shù)據(jù)目前有著較快的發(fā)展，應(yīng)用范圍極廣泛。分析大數(shù)據(jù)的特征，主要包括以下4個方面。

2.1 體量較大

大數(shù)據(jù)處理的數(shù)據(jù)量很大，是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式無法比擬的。

2.2 數(shù)據(jù)的多樣化

數(shù)據(jù)的來源、結(jié)構(gòu)等廣泛，包括結(jié)構(gòu)、半結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。

2.3 高速性

大數(shù)據(jù)的處理速度是實時的、快速的，才能更好地滿足社會發(fā)展對數(shù)據(jù)的需求。

2.4 價值極大

對大數(shù)據(jù)進行深入挖掘，可以了解隱藏在其中的數(shù)據(jù)價值【1】。

大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，是專門用于處理大數(shù)據(jù)的技術(shù)，通過高速采集、發(fā)現(xiàn)和分析，在大量數(shù)據(jù)中挖掘其經(jīng)濟價值。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)相比，大數(shù)據(jù)技術(shù)具有無可比擬的優(yōu)勢，借助互聯(lián)網(wǎng)、檢索技術(shù)等，大數(shù)據(jù)分析方法更加全面和準(zhǔn)確【2】。土木工程發(fā)展中，所涉及的知識領(lǐng)域較為廣泛，信息復(fù)雜，數(shù)據(jù)量龐大，針對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中難以處理的部分，可以借助大數(shù)據(jù)技術(shù)加以高效率、快速地解剖，挖掘出數(shù)據(jù)的潛在價值。

3 大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用分析

3.1 應(yīng)用于建筑能耗問題的分析中

土木工程建筑中，建筑能耗分析是關(guān)鍵，其中的影響因素包括建筑光照、熱交換等內(nèi)部結(jié)構(gòu)，在工程分析中，設(shè)計者一般會采用數(shù)據(jù)處理軟件，對土木工程的相關(guān)數(shù)據(jù)價值加以挖掘，最終明確建筑的占用數(shù)據(jù)，并分析建筑的能耗問題?？梢岳脗鞲衅鳙@取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，以辦公樓或者住宅樓為例，采集并分析其在一定時期內(nèi)所占用數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)基礎(chǔ)條件上加以歸納和分類，最終獲取建筑占用時間表，將其分為不同的工作模型，并輸入相關(guān)的數(shù)據(jù)軟件中，最終對樓層的設(shè)計、能源消耗做深入的分析研究，從而提出有效的建筑節(jié)能方案，選用科學(xué)的工程設(shè)計方案【3】。

在土木工程建筑能耗的分析中，電力數(shù)據(jù)也是重要的一種大數(shù)據(jù)，采用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析方法難以完成。借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以定時采集大量建筑空間樣本中的用電設(shè)備，從而獲取大量的用電數(shù)據(jù)信息，在數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上，利用關(guān)聯(lián)分析、特征分析等大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，了解不同耗電設(shè)備的數(shù)據(jù)信息，并加以統(tǒng)計，最終得到通用電力消耗模式，也能了解和預(yù)測建筑后期的實際電力消耗，更準(zhǔn)確地把握能源消耗。

3.2 應(yīng)用于檢測建筑破壞結(jié)果

針對建筑破壞結(jié)果的檢測，主要是可以借助無人機圖像，在短時間內(nèi)，獲取建筑及周邊相關(guān)成千上萬的圖像，而圖像的處理速度會影響到建筑破壞后的救援和評估，如建筑物在地震等發(fā)生后，會用無人機圖像評估地震對建筑物帶來的破壞情況，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)處理無人機拍攝的圖片，能快速、準(zhǔn)確地獲取檢測結(jié)果，這個環(huán)節(jié)主要是分析建筑破壞前的數(shù)據(jù)信息，如坐標(biāo)、區(qū)域范圍、海拔等，模擬建筑物原有的建筑模型，并借無人機在建筑物震后拍攝所獲得的圖像，提取連接點，對其清晰度加以校正，密集度加以匹配，做好還原工作，最終快速模擬出震后的建筑模型，分析之前和震后的建筑模型和相關(guān)數(shù)據(jù)信息，找到差異所在，最終獲得三維建筑破壞結(jié)果，在很大程度上能為災(zāi)后重建工作提供依據(jù)，大數(shù)據(jù)檢測技術(shù)的應(yīng)用，較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)和水平都有了較大的提升，具有效率高和速度快的優(yōu)勢【4】。

4 大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的發(fā)展前景分析

土木工程建設(shè)和發(fā)展中，大數(shù)據(jù)技術(shù)得到了一定程度的應(yīng)用，分析當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用仍處于探索發(fā)展階段，仍有許多潛力需要挖掘。土木工程建設(shè)發(fā)展中，本身所涉及的知識和數(shù)據(jù)量較多，且隨著社會的發(fā)展進步，新的信息技術(shù)和工藝在土木工程建設(shè)中的應(yīng)用也越來越多。隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，土木工程建設(shè)也面臨著新的變化，在土木工程中可以借助更多的傳感器，放置在研究目標(biāo)上，更全面地采集復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息，并借助大數(shù)據(jù)技術(shù)加以處理和分析，了解數(shù)據(jù)信息的規(guī)律，更好地把握土木工程建設(shè)的發(fā)展方向和趨勢，借助大數(shù)據(jù)和相關(guān)的處理技術(shù)，為后期工程建設(shè)提供更多的數(shù)據(jù)資料，做好工期的工程建設(shè)、施工及維護工作，逐步降低工程成本，提升整體經(jīng)濟效益【5】。

因土木工程領(lǐng)域涉及的內(nèi)容極其廣泛，對這個領(lǐng)域數(shù)據(jù)信息的完全掌握存在一定的難度，一般通過結(jié)合實踐經(jīng)驗，根據(jù)參考文獻和研究等加以了解，借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以更快捷地檢索相關(guān)文獻資料，了解土木工程行業(yè)，分析大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的可行性，從而通過實驗和實踐去研究和驗證。當(dāng)前，有關(guān)專家學(xué)者對大數(shù)據(jù)的研究興趣較濃，在土木工程領(lǐng)域發(fā)展和應(yīng)用中，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用也成為日后研究的重要方向和趨勢【6】。借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，通過文獻資料分析，論證歸納，了解土木工程行業(yè)發(fā)展規(guī)律，分析當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀，促進大數(shù)據(jù)應(yīng)用范圍的推廣，包括在建筑、橋梁、隧道等工程中，重視工程建設(shè)的設(shè)計、施工和后期的運作，收集分析過程中所獲取的數(shù)據(jù)信息，在整個過程中都需要加大大數(shù)據(jù)應(yīng)用的力度，發(fā)揮其優(yōu)勢【7】。

大數(shù)據(jù)技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用發(fā)展前景廣闊。但要認(rèn)識到，在大數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究中，也要認(rèn)真分析土木工程建設(shè)發(fā)展的現(xiàn)狀，了解大數(shù)據(jù)技術(shù)在工程不同階段的應(yīng)用特點，重視做好信息數(shù)據(jù)的安全工作，多方面考慮問題，提升大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用水平，從而更好地推動土木工程建設(shè)的發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，當(dāng)前發(fā)展中，土木工程行業(yè)的發(fā)展在我國整體經(jīng)濟社會建設(shè)中發(fā)揮著重要的作用，大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析技術(shù)相比具有較強的優(yōu)勢，在土木工程發(fā)展中，目前主要應(yīng)用于輔助分析建筑的能耗問題，同時也在檢測建筑破壞結(jié)果方面發(fā)揮了一定的作用。土木工程發(fā)展中大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用成為關(guān)鍵技術(shù)之一，隨著近些年信息技術(shù)的進一步發(fā)展，數(shù)據(jù)信息量不斷增加，大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展前景良好，在實際應(yīng)用中要積極對大數(shù)據(jù)技術(shù)加以分析。